无机载体疏水催化剂研制

氚操作时一旦发生氚气泄漏，需要及时将氚气氧化为氚水，然后利用材料将氚水吸收，避免污染环境。对于氚废气的氧化处理方法，主要使用催化氧化法。目前，国内主要采用以Pt-SDB（聚苯乙烯-二乙烯基苯）为代表的有机疏水催化剂和以Pt-Al2O3为代表的无机亲水催化剂。这两种催化剂各有优缺点，Pt-Al2O3催化效率高，但是需要在120～180℃下使用，不便应急。Pt-SDB可常温使用，但随着催化氧化进程，催化剂容易自然升温烧毁而引发事故。因此，需要研制一种能在常温下使用、催化效率较高的安全催化剂。为此，筛选了两种合适的无机疏水载体，在此基础上负载贵金属研制了两种无机疏水催化剂，其性能见表1。     

含氚废气处理

研究了Pt-Al2O3亲水催化剂和Pt-SDB（聚苯乙烯一二乙烯基苯）疏水催化剂对含氚空气的净化处理。通过Pt-SDB单程催化氧化氢气性能研究和潮湿环境对Pt-SDB催化剂催化氧化性能影响研究（图1）显示，Pt-SDB催化剂在室温下对H2（氚）的催化氧化具有效率高，并且不容易受潮，能在潮湿的环境下保持活性，是一种较好的含氚废气处理催化剂。     

Pt-Ru疏水催化剂氢水液相催化交换性能及反应机理

氢水液相催化交换（LPCE）是从水中分离氨同位素的一种重要方法，具体可用于重水提氚、含氚废水处理及重水生产等，疏水催化剂制备是LPCE的关键技术之一。改进催化剂制备方法，提高活性金属分散度，或在Pt中部分掺入其他金属，制备Pt基二元疏水催化剂，均可提高催化剂活性，降低催化剂成本。已证实，Pt中适量掺入Ir，Ti和Cr等金属，可提高疏水催化剂活性，而对Pt-Ru疏水催化剂催化LPCE反应的研究，目前无文献报道。     

Pt微观结构对疏水催化剂氢水液相催化交换性能的影响

氢水液相交换（LPCE）是从水中分离氢同位素的一种重要方法，是指氢气与液态水之间进行的氢同位素交换反应，可用于含氚重水提氚和升级，含氚废水处理及重水生产等，LPCE反应实现的关键是疏水催化剂的制备。从第一种疏水催化剂制备到现在，已经有超过1000种催化剂。尽管如此，各国研究的重点主要集中在如何提高催化剂疏水性，以延长使用寿命，提高催化活性，而一些常规催化剂更关注的基础问题几乎没有涉及，如Pt粒径大小、价态分布等Pt微观结构与催化剂活性的关系。这些问题的解决对改进催化剂制备工艺，进一步提高催化剂活性有重要作用。     

纳米Pt/MgO催化剂的表征和催化性能

"用浸渍法制备了Pt/MgO催化剂,采用X射线衍射、X射线光电子能谱、透射电子显微镜和程序升温表面反应等技术对反应前后的催化剂进行了表征．甲烷部分氧化制备合成气的反应被用来考察催化剂的催化活性和稳定性．TEM结果显示活性组分Pt粒子的尺寸小于10 nm,而载体MgO的晶粒大小在50~200 nm．在固定床微反应器上进行．在800 ℃时,Pt/MgO催化剂表现了非常高的POM催化活性和稳定性,甲烷转化率和合成气的选择性在120 h内保持稳定．活性组分Pt以金属状态存在于载体的表面上,其存在状态和分散状态都很     

非均相氧化羰基化合成碳酸二苯酯的研究--载体和催化剂的微波制备与表征

利用微波法制备了钙钛矿型复合氧化物载体及钯负载钙钛矿型催化剂,用XRD和SEM对载体及催化剂进行了表征,并将微波法制备的催化剂用于一步氧化羰基化合成碳酸二苯酯(DPC)实验.与沉淀法相比,微波法制备的催化剂具有比较均匀的尺寸和形状,活性组分在载体上的分布较好,催化剂活性较高,碳酸二苯酯的收率接近7%.     

ZrO2对提高CuO／γ—Al2O3催化剂热稳定性的作用

运用ＸＲＤ，ＢＥＴ比表面积，Ｃｕ活性表面积和ＣＯ氧化活性测定，研究了ＺｒＯ２对提高ＣｕＯ／γ－Ａｌ２Ｏ３催化剂热稳定性的作用，研究结果表明，ＣｕＯ／γ－Ａｌ２Ｏ３催化剂加剂一定量的助剂ＺｒＯ３在９５０℃高温焙烧下，除了能提高ＣＯ转化率外，还能延缓载体γ－Ａｌ２Ｏ３的α相变，保持较高的比表面积，同时能抑制活性组分的聚结，保持较大的Ｃｕ活性表面积，从而提高了ＣｕＯ／γ－Ａｌ２Ｏ３催化剂，热稳定性ＺｒＯ     

红外光谱分析在CECE系统中的应用

氢氚体系的电解催化交换CECE流程示意图如图1所示，图中实线为液体流路，虚线为气体流路。其中原料水、电解液、各冷凝器冷却水、氢氧复合水以及进、出催化交换柱液相中的D／（D＋H）比值都可以采用红外光谱法进行定量分析。所获取的数据可用于催化交换单元的交换效率和交换柱参数、电解池参数等的计算以及CECE系统的物料恒算。     

无表面活性剂Pt和PtRu纳米粒子制备及其甲醇氧化活性

利用一种简单的方法制备不含任何表面活性剂并具有高甲醇氧化活性的Pt和PtRu纳米电催化剂. 以CO为还原剂, CO和多壁碳纳米管(MWCNT_s)为保护剂和载体,通过一步反应得到沉积在多壁碳纳米管上Pt纳米粒子,在制备过程中无需使用任何有机溶剂或表面活性剂. 利用循环伏安法和计时电流法表征了所合成催化剂的甲醇氧化活性,甲醇氧化的峰电位(ca. 0.9 V vs. RHE)处的电流密度和比质量电流高达11.6 mA/cm² 和860 mA/mg_Pt. 在Pt/MWCNT_s表面电沉积Ru后,催化剂在低电位处的甲醇氧化活性得到提高,其在0.5和0.6 V的稳态比质量电流分别达到了20和80 mA/mg.     

化学镀制备镍纳米线/管阵列铂钯催化剂载体

以阳极氧化铝作为模板,用化学镀的方法制备了可以用作铂钯复合催化剂载体的镍纳米线和纳米管阵列,利用置换反应将铂钯复合催化剂沉积在镍纳米阵列材料上．SEM图片表明镍纳米线的平均直径 为100 nm,镍纳米管的平均内径为20 nm． EDS扫描的结果表明铂钯元素均匀地分布在阵列材料上．循环伏安研究发现载有铂钯催化剂的镍纳米管阵列对乙醇氧化的电催化活性明显高于载有铂钯催化剂的镍纳米线阵列．     

Ni／Al2O3催化剂上CH4／CO2重整反应积碳的研究

采用Ｘ光电子能谱（ＸＰＳ）和脉冲反应技术考察了９７３Ｋ下经不同方法处理后的Ｎｉ／Ａｌ２Ｏ３催化剂表面的积碳，单独用ＣＨ４或ＣＯ处理后的催化剂在２８３．６ｅＶ左右出现了一个新的Ｃｌｓ峰，可归属为金属碳化物，对ＣＨ４，ＣＯ处理过的催化剂用ＣＯ２处理后发现，结合能约为２８３．６ｅＶ的Ｃｌｓ峰强度明显降低，但由ＣＯ处理的催化剂的积碳的活性不如由甲烷生成的积碳活性好，ＣＯ歧化反应可能是导致镍催化剂失活的主要     

纳米碳管作为氧扩散电极催化层第二相碳载体的电极特性

以纳米碳管和活性碳二元碳材料为催化层碳载体制备了氧扩散电极,采用稳态极化和电化学阻抗技术对其在碱性介质中氧还原反应的电催化活性进行了研究.结果表明,双载体电极比单载体纳米碳管、活性炭电极具有更高的电催化活性,纳米碳管和活性炭质量比为50∶50时双载体电极的催化活性最好;电极动力学参数测试表明,催化层中引入第二相纳米碳管载体提高了电极比表面积、电子导电性和氧还原反应速度;采用浸渍还原法在第二相纳米碳管载体中负载纳米级Pt催化剂,即使在低Pt负载量下(45.7μg/cm2)也明显改善了双载体电极的催化活性.阻抗测试表明,载Pt与未载Pt催化剂的双载体电极均受氧在薄液膜中的扩散控制.     

Pt—SDB疏水催化剂的抗毒稳定性

用CECE流程处理含氚废水时，催化交换单元中的Pt-SDB疏水催化剂会遇到少量的H2SO4，NaOH，Fe^3＋，Ca^2＋，Na^＋，Cl^＋，SO3^2＋，H2S，SO2和CO，这些物质可能会引起Pt-SDB疏水催化剂的催化活性发生变化，即发生催化剂中毒。为探明Pt-SDB疏水催化剂在这些物质存在下催化活性的变化，将其装入催化活性测试床，在同样的实验条件下测试催化剂在中毒前后及再生后的催化活性，结果见图1～8。     

新型复合电极对偶氮染料分子的光催化降解

介绍了具有合成H2 O2 和光催化性能的双功能新型复合电极 ,并用X射线衍射、扫描电镜等方法进行了表征 .双功能复合电极是将TiO2 光催化剂负载在活性碳 (AC)和具有合成H2 O2 性能的新型载体空气电极上形成的 .在复合电极作阴极的光反应器中 ,·OH和TiO2 光催化剂的存在实现了光化学氧化与光催化氧化在同一电极 /溶液界面上的联合作用 .实验结果表明 ,复合电极对提高偶氮染料分子活性艳红 (K 2BP)的氧化降解速度起了重要作用 ,仅反应 3min ,脱色率可达 4 9% ;反应 80min ,偶氮染料分子COD去除率可达 4 7% .     

链状Pt-Ni纳米颗粒的制备、表征及高效电催化性能

开发高效、稳定的电催化剂是燃料电池走向实用的关键.为了解决催化剂因尺寸效应引起的催化活性和稳定性之间的矛盾,采用简便的一步溶剂热法设计合成了具有一维链状结构的Pt-Ni合金纳米颗粒催化剂.链状Pt-Ni纳米颗粒由平均尺寸约为10 nm的纳米颗粒和直径约为3 nm,长度为几百纳米的纳米线组装而成,该结构具有零维纳米颗粒高的比表面积和一维纳米线高的结构稳定性优势,可显著提高甲醇氧化反应的催化活性和稳定性,其质量活性和比活性分别是商业Pt/C纳米催化剂的5.7倍和7.6倍.经1000圈循环伏安测试后,该纳米材料仍保留91.2%的比活性,远高于商业Pt/C的4.4%.制备的一维链状结构很好地解决了纳米颗粒催化剂在反应中的团聚问题,为获得同时具有较高催化活性和稳定性的Pt基纳米催化剂提供了新的途径,有望实现大范围工业化应用.     

γ射线辐照制备的纳米催化剂CuO—Pd／γ—Al2O3的CO氧化活性

用γ射线辐照法制备出以γ－Ａｌ２Ｏ３为载体的纳米级ＣｕＯ（８ｗｔ．％，１２ｎｍ）－Ｐｄ（０．５ｗｔ％，１０ｎｍ）催化剂在ＣＯ氧化反应中有很高的活性，当催化反应温度为１１０℃、１４５℃和１４８℃时，则ＣＯ转化率分别为５％、５０％和１００％。此催化剂在７５０℃热处理后，仍显示较高的活性，表明它具有一定的热稳定性。     

碳纳米管负载Cu-Co复合氧化物的富氢气氛中CO催化消除

采用超声处理辅助浸渍法制备了多壁碳纳米管负载的Cu-Co复合氧化物催化剂. 利用XRD、TEM、H₂-TPR、XPS和Raman光谱等表征了催化剂的结构性质. 在Cu和Co氧化物以及金属氧化物与碳纳米管载体间存在强相互作用. 催化剂在富氢气氛中CO催化消除反应中,与单一Cu或Co催化剂相比,Cu-Co复合氧化物催化剂表现出独特的反应特性,特别是在较高反应温度下可同时结合CO优先氧化和CO甲烷化的反应途径来实现高效CO消除. 当Cu/Co比为1/8时活性最优,可以实现在150～250 o和高反应空速 (120 L/(h·g))富氢气氛中CO的完全消除.     

Pt／TiO2粉末的结构和性能

TiO2半导体光催化技术是一种新型的环境污染物净化技术。传统的TiO2光催化剂太阳能利用率和光量子利用率低，限制了光催化技术的工业化应用。因此缩短催化剂的禁带宽度使吸收光谱向可见光谱扩展和抑制TiO2光生电子与空穴的复合是提高太阳能利用率的技术关键。掺杂可在半导体表面引入缺陷位置或改变结晶度，影响电子与空穴的复合或拓展光的吸收波段，从而影响TiO2的光催化活性。由于金属元素掺杂TiO2的催化活性强烈地依赖于TiO2的价态、结构以及金属元素与TiO2之间的细微作用，文中采用溶胶凝胶法制备纳米Pt/TiO2粉末，     

PdCl2／SiO2 Pd—B／SiO2非晶态合金催化剂的Ramman光谱表征

采用共焦显微Ｒａｍａｎ光谱和Ｘ－射线衍射方法表征了负载型ＰｄＣｌ２／ＳｉＯ２和Ｐｄ－Ｎ／ＳｉＯ２非晶态合金催化剂的结构。结果表明ＰｄＣｌ２分散在ＳｉＯ２载体上后,与载体表面的相互作用使其在室温时即发生β→α构型转变。Ｐｄ－Ｂ／ＳｉＯ２非晶态合金的ｒａｍａｎ光谱在３００－５００ｃｍ＾－１区域内呈现一大的弥散峰。与无负荷Ｐｄ－Ｂ非晶态合金比较初步认定该弥散峰与Ｐｄ－Ｂ键振动有关,温度升高Ｐｄ－Ｂ／Ｓｉ     

CoPt(FePt)-C纳米复合膜的结构与磁性

用磁过滤脉冲真空电弧沉积方法制备了CoPt(FePt) C纳米复合薄膜，并在不同温度下进行了退火处理，研究了薄膜中碳的含量以及退火温度对薄膜结构与磁性能的影响.制备态薄膜经过足够高的温度退火后，x射线衍射和磁力显微镜分析发现，在碳基质中生成了面心四方相的CoPt(FePt)纳米颗粒.对于特定组分为Co24Pt31C45和Fe43Pt35C22的薄膜，矫顽力以及颗粒尺寸都随退火温度的升高而增大，当退火温度为700℃时，Co24Pt31C45薄膜的矫顽力为21×105A/m，晶粒尺寸为17nm;当退火温度为650℃时，Fe43Pt35C22相应值分别为28×105A/m和105nm. 关键词： 磁记录材料 磁性薄膜 CoPt FePt纳米复合薄膜