EXAFS研究Ni-B和Ni-Ce-B超细非晶态合金的退火晶化

采用同步辐射EXAFS技术定量地研究化学还原法制备的Ni-B和Ni-Ce-B超细非晶态合金中Ni原子的局域环境结构随退火温度升高而产生的变化,结果表明,对于Ni-B和Ni-Ce-B超细非晶态合金初始样品：Ni-Ni最邻近配位壳层的平均键长RNi-Ni、配位数N、热无序σT、结构无序σs分别为0．275nm,11.9.0.0069nm,0.034nm;0.276nm,12.4,0.0067nm,0.035nm,Ni-B最邻近配位壳层的RNi-B,N, σT,σs分别为0．215nm,2.7,0.0055nm,0.0048nm;0.214nm,2.0,0.0058nm,0.0042nm,Ni-Ni配位的σs很大,是其σT的4－5倍,比Ni－B配位的σs大近一个数量级,在300℃退火后,Ni－B样品开始发生晶化生成晶态Ni3B,其RNi-Ni和σs分别为0．254nm和0．011nm,σs降低近2倍;而．3％原子比的Ce掺入后使Ni-Ce-B超细非晶态合金的晶化温度升高100℃左右。在500℃退火后,Ni－B样品的结构参数与Ni箔的相近,但Ni-Ce-B样品中的Ni-Ni配位的σs仍为0．0073nm,Ni-B配位的N为1．2,表明稀土元素Ce（以CeO2)显著增强了Ni与B的相互作用,且同时使退火晶化成的Ni晶结构产生畸变。     

Ni-B非晶态合金局域结构和电荷转移性质的理论研究

根据非晶态合金结构的短程有序、Ni和B间存在较强的化学作用、结构中存在B－B键直接相连的实验事实,选择Ni~mB~2(m=1,2,4)原子簇作为非晶态局域结构的计算模型。考虑原子簇间的相互作用,又对[Ni~4B~2]~n(n=1,2,5,7)簇团进行了系统计算。结果表明在所选Ni-Br的簇模型中,都是B原子提供电荷给Ni原子,这些均与非晶态合金实验结果和一些理论计算结果相符。簇团的计算结果还表明,小原子簇Ni~4B~2内原子间存在较强的化学键作用,而簇间的相互作用相对较弱,很容易造成对称性破缺而导致产生长程无序,因此Ni-B非晶态可以被看成是由大量i上原子簇无序堆砌成的,这一点也同实验事实相吻合。计算结果也表明我们前面工作中所取的和最常见的Ni-B非晶态合金Ni~6~4B~3~6有相似组成的Ni~4B~2原子簇模型能在一定程度上反映Ni-B非晶态合金的局域结构特征。     

Ni-Mo-B非晶态合金纳米颗粒的抗氧化性能研究

在水溶液体系中用化学还原法制备Ni-B和Ni-Mo-B非晶态合金纳米颗粒.SEM测试表明,样品的颗粒形貌呈球形或类球形,平均粒径约10nm.XPS分析结果表明,Ni-Mo-B非晶态合金中钼元素主要以氧化态形成于合金的表面,并导致合金表面合金化硼原子浓度显著增加,氧化态硼（B3＋）的原子浓度显著减少,氧的原子浓度明显减少,合金化镍的原子浓度显著增加,氧化态镍（Ni3＋）的原子浓度显著减少.因此,Ni-Mo-B合金的抗氧化性能显著高于Ni-B合金.XPS谱图分析还表明,在Ni-B和Ni-Mo-B非晶态合金中,存在Ni和B的合金化物Ni2B,其中B失去部分电子,而Ni则富余电子.Ni2B的氧化产生副产物Ni2O3和B2O3.     

水溶液中制备Ni-P-B超细非晶合金微粒的化学反应

研究了新型Ni-P-B超细非晶合金(UFAAP)的制备化学反应。Ni-P-B UFAAP通过在溶液中使用KBH₄和NaH₂PO₂还原NiCl₂生成，反应较复杂，涉及6个基本化学方程式。通过监控反应pH随时间的变化，发现总反应分成4个阶段，其中Ⅱ、Ⅲ阶段分别生成Ni-P-B和Ni-B UFAAP。在第Ⅱ阶段收集样品可得Ni-P-B。随着反应物比例n(H₂PO₂)/n(Ni²⁺)的增加，产物中的磷含量增加。此外，还考察了反应物溶液滴加方式和滴加速度对反应过程和产物组成的影响。     

Ni-B非晶态合金中电子转移问题的DFT研究

根据Ni-B非晶态结构的短程有序、Ni和B之间是较强的化学作用和结构中存在B-B直接相连的实验事实,选择了Ni~mB~2^(^1^)(m=1-4)原子簇模型,用DFT方法对其进行高水平的量子化学计算,结果表明,模型体系中,B原子供给Ni原子电子,这与非晶态合金的实验结果一致,为了此较,同时选择了NiB^(^2^)(m=1-4)模型,计算结果与实验不符,这说明NiB~2^(^1^)(m=1-4)原子簇模型更能反映非晶态的结构特点。     

以壳聚糖为介质的Ni-B非晶态合金倩胀石墨的制备及其催化加氢性能

以膨胀石墨担载壳聚糖，采用金属诱导化学镀法制备了负载型Ni—B非晶态合金催化剂．通过X射线衍射、电感耦合等离子体发射光谱、扫描电子显微镜、透射电子显微镜和选区电子衍射等技术研究了壳聚糖对Ni-B催化剂非晶性质、组成、形貌、粒径及分散度的影响．以环丁烯砜加氢制环丁砜和对氯硝基苯加氢制对氯苯胺为探针反应，考察了壳聚糖对负载型Ni-B非晶态合金催化剂催化性质的影响，讨论了壳聚糖用量及水溶性壳聚糖的相对分子质量对催化剂性质的影响．结果表明，壳聚糖介质的引入能够提高活性组分的分散度，减小活性组分的粒径，从而明显提高了催化剂的催化加氢活性．当壳聚糖在载体表面形成单层分散时催化剂活性最高．分子质量相对较低的水溶性壳聚糖有利于生成粒径小、分散性好和催化活性高的Ni—B非晶态合金催化剂．     

壳聚糖表面修饰的SiO2负载Ni-B非晶态合金的制备及催化性能

以壳聚糖(CS)对SiO2进行表面修饰, 采用浸渍还原法制备了负载型Ni-B非晶态合金催化剂(Ni-B/CS/SiO2), 并采用XRD、FTIR、电感耦合等离子体发射光谱(ICP)、BET、XPS、TEM、SAED等表征方法研究了催化剂的非晶性质、原子组成、尺寸分布及粒径大小等. 考察了催化剂对糠醇加氢制四氢糠醇反应的催化性能, 并与没有壳聚糖修饰的Ni-B/SiO2催化剂及Raney Ni催化剂进行了对比. 结果表明, 加入壳聚糖制得的Ni-B/CS/SiO2催化剂的活性组分Ni-B团簇粒径更小, 表面活性组分浓度更高, 催化活性更高.     

载体对负载型Ni-B催化剂催化2-乙基蒽醌加氢制H2O2反应性能的影响

采用还原剂浸渍法将Ni-B非晶态合金负载到SiO2,γ-Al2O3和活性炭(AC)上,以2-乙基蒽醌选择加氧制H2O2为探针反应,系统研究了载体对Ni-B非晶态合金催化剂结构、热稳定性和催化性能的影响.结果表明,将Ni-B负载到载体上后,其晶化温度显著提高,各催化剂热稳定性依次为Ni-B/AC＞Ni-B/SiO2＞Ni...     

负载型镍基非晶态催化剂催化氯代硝基苯加氢合成氯代苯胺

分别以碳纳米管(CNTs), SiO_2, TiO_2, γ-Al_2O_3, TiO_2-SiO_2和活性炭(AC)为载体(M),以Ni和B为活性组分,采用浸渍-化学还原法制备了一系列负载型Ni-B非晶态合金催化剂(Ni-B/M).采用电感耦合等离子体光谱(ICP), XRD, TEM和DSC研究了Ni-B/CNTs的非晶性质,Ni的担载量及其热稳定性.将Ni-B/M用于催化三种氯代硝基苯液相加氢合成氯代苯胺的反应.结果表明,Ni-B/M在反应中表现出较高的活性和良好的选择性,其中Ni-B/CNTs可使三种氯代硝基苯的转化率均高于99.8%,加氢脱氯率小于3%.讨论了CNTs和Ni-B之间的相互作用对催化剂性能的影响.     

非晶态合金作催化材料的研究IV. 超细非晶态Ni-B催化剂的制备及催化性能研究

采用化学还原法制备了非晶态Ni-B超细粒子催化剂, 所含两种粒子的粒径分别为5~20nm和150nm左右。对环戊二烯常压液相加氢反应的活性测试结果表明, 该催化剂具有很高的活性和选择性, 并且在加氢反应中具有替代Raney Ni和Pd/C催化剂的工业应用潜力。动力学测量表明, 在该催化剂上, 环戊二烯选择加氢生成环戊烯的反应为零级, 环戊烯生成环戊烷的反应为近似一级。     

具有优良结构稳定性的Ni73P11B16非晶态合金超细微粒

具有优良结构稳定性的Ｎｉ_（７３）Ｐ_（１１）Ｂ_（１６）非晶态合金超细微粒范以宁，胡征，许昭怡，陈懿（南京大学化学系，南京，２１０００８）关键词非晶态，ＮｉＰＢ合金，超细微粒，结构稳定性非晶态合金催化剂以其优良的催化性能而引起人们的广泛关注［１］。在?..     

诱导自催化法制备Ni-P超细非晶合金的动力学研究

加入诱导剂(如KBH~4)可使Ni^2+与H~2PO~2^-反应在常温下进行, 便于测量反应中放出的H~2体积, 有利于研究反应的动力学过程及其与反应条件下关系。反应为二级自催化反应, 反应活化能约60kj.mol^-1, pH值不影响反应速率常数, 但pH值越大, 反应诱导期越长, 一般可在40min内完成。由于加入诱导剂能一次成核,生成的Ni-P非晶合金为均匀的球形颗粒。     

镍-磷非晶合金超细微粒的制备和物性研究

水溶液中用次亚磷酸钠还原氯化镍制得了纯净的镍-磷非晶合金超细微粒。考察了一些反应条件如反应时间、添加剂和反应系统的初始pH值等对目的产物收率和物性的影响。对产物的基本物性进行了表征。在反应系统初始pH值为11时, 可以制得平均粒度约150nm, 元素分布和拓扑结构相对均匀的镍-磷非晶合金超细微粒。     

非晶态合金作催化材料的研究IV. 超细非晶态Ni-B催化剂的制备及催化性能研究

采用化学还原法制备了非晶态Ni-B超细粒子催化剂, 所含两种粒子的粒径分别为5~20nm和150nm左右。对环戊二烯常压液相加氢反应的活性测试结果表明, 该催化剂具有很高的活性和选择性, 并且在加氢反应中具有替代Raney Ni和Pd/C催化剂的工业应用潜力。动力学测量表明, 在该催化剂上, 环戊二烯选择加氢生成环戊烯的反应为零级, 环戊烯生成环戊烷的反应为近似一级。     

Controlled synthesis, characterization, and crystallization of Ni-P nanospheres

The size- and composition-controlled synthesis of Ni-P nanospheres from nickel chloride and sodium hypophosphite has been systematically investigated by changing the conditions, such as the ratio of the starting materials, pH value, and reduction temperature. It was found that when the starting ratio of H2PO2(-)/Ni2+ was changed the size and chemical composition of the nanoparticles changed simultaneously. Within a suitable pH range, the phosphorus content was altered without affecting the particle size. Increasing the reduction temperature resulted in smaller Ni-P nanospheres but invariable phosphorus content. The Ni-P nanospheres were amorphous when the phosphorus content was higher than 10.0 mol %, while lower phosphorus content led to a composite of amorphous Ni-P and face-centered cubic (fcc) Ni. During postsynthesis calcinations, amorphous Ni-P nanospheres with a low phosphorus content directly crystallized to Ni3P and fcc Ni. However, the specimens with high phosphorus content crystallized via some intermediate phases such as Ni5P2 and Ni12P5. In the latter, an amorphous P-rich shell was developed simultaneously. A preliminary catalytic test of growth of carbon nanofibers on the Ni-P nanospheres has been carried out.     

Ni－B超细非晶合金的化学制备、反应机理及性质研究

本文研究了水溶液中ＮｉＣｌ２与ＫＢＨ４的反应及其产物Ｎｉ－Ｂ超细非晶合金的性质，详细探讨了反应的电化学基础和反应过程及机理．发现Ｎｉ（２＋）与的反应由三个独立的基本反应组成，其中不可避免地存在的分解即与Ｈ２Ｏ的反应，Ｎｉ－Ｂ则产生于Ｎｉ（２＋）的还原（被）和离子内部的氧化还原反应．反应中，反应液的ｐＨ值可自动恒定在３．１８左右．在总包反应中，完全还原１ｍｏｌＮｉ（２＋）需要消耗１．８４ｍｏｌ，其中的分解反应约占４８％．根据反应机理可计算产物的组成，计算结果与实际测定值完全一致．电镜测定表明，反应产物呈非晶态，粒径约４００．     

Mo含量对Ni-Mo-B非晶态合金催化剂结构及催化二硝基甲苯加氢性能的影响

采用化学还原法制备Ni-Mo-B非晶态合金催化剂, 研究了Mo含量对二硝基甲苯加氢制备甲苯二胺催化性能的影响. 结果表明, 当Mo含量(摩尔分数)≤6%时, Mo助剂使Ni-B非晶态合金催化剂的催化活性显著提高, 选择性均达到100%. 通过XRD, TEM, DSC, XPS, ICP和H₂-TPD技术对催化剂微观结构进行了表征, 结果表明, 随着Mo助剂含量的增加, Ni-Mo-B非晶态合金催化剂中不仅非晶态结构的无序程度增大, 催化剂粒径逐渐由60 nm左右减小至15 nm左右, 而且分布更加均匀, Ni吸附中心的H₂吸附强度变弱, 使氢物种更易于在催化剂表面流动并参与反应, 同时Mo助剂还显著提高了催化剂的热稳定性和抗氧化性. 当Mo含量为6%时, Ni-Mo-B非晶态合金催化剂的催化性能最好, 在2 MPa和110℃反应条件下, 二硝基甲苯转化率达99.8%, 甲苯二胺选择性为100%.     

化学镀镍-高磷合金晶化行为的现场XRD研究

从柠檬酸-酒石酸-乳酸-EDTA混合体系中得到含P 12％(质量比)的化学镀高磷Ni-P合金，其差热曲线显示，在350和420 ℃出现两个放热过程.现场XRD分析结果显示，镀层在300 ℃以下保持非晶态结构，在320 ℃之后开始晶化，首先析出介稳的Ni5P2和Ni12P5相，在360 ℃后开始有稳定的Ni3P和Ni相的衍射峰出现， 400 ℃以上只有Ni3P和Ni相. 325 ℃恒温时，镀层在4 min内保持非晶态的衍射特征，随即析出Ni5P2和Ni12P5相, 并在2 h内基本保持不变. 350 ℃恒温时，析出的Ni5P2和Ni12P5介稳相只存在40 min.实验结果表明, DTA曲线上350 ℃的放热峰不仅有非晶相转变为介稳相的过程，也包含部分介稳相转化为稳定相的过程.