C1催化剂MoS2/K2CO3/TiO2的制备

根据“盐类及氧化物等在高比表面载体上有自发分散倾向”的原理，制备了一种新型的用于由合成气（H2／CO）合成甲醇的催化剂MoS2/K2CO3/TiO2(DSA),该催化剂具有较好的耐硫性和对甲醇有较高的选择性。     

甲醇与CO_2光催化反应机理的谱学研究

采用浸渍法制备了Ni-Ti-O/SiO2催化剂,在紫外光照射下,考察了甲醇和CO2光催化羰基化反应性能,并通过原位红外光谱,XPS和MS等表征分析了可能的反应机理。实验结果表明,Ni-Ti-O/SiO2催化剂对甲醇和CO2光催化作用较显著,在180min反应时间内,甲醇的转化率达到了24.9%,羰基化产物的选择性超过了60%;结合催化剂表征结果推断,O-C.-O-和CH3OC(O).或许是甲醇和CO2羰基化反应的重要中间体。     

原位漫反射FTIR研究Fe改性的Cu-Mn/ZrO_2催化剂上CO的吸附行为

利用原位漫反射傅里叶变换红外光谱(FTIR)技术,研究了Fe改性的Cu-Mn/ZrO_2催化剂的CO吸附行为。通过测定单组元及其不同组合催化剂的CO吸附以及催化剂的CO-TPD-IR特征、不同温度CO吸附的红外光谱,研究了Fe助剂对催化剂上CO吸附行为的影响,发现Fe通过提高铜的分散度,改变铜的化学环境,影响催化剂上CO线式吸附的特征,而且形成CO桥式吸附中心,从而提供了低碳醇合成的催化剂表面,并探讨了催化剂上CO吸附形式变化的规律。     

原位漫反射FTIR研究Fe改性的Cu-Mn/ZrO2催化剂上CO的吸附行为

利用原位漫反射傅里叶变换红外光谱(FTIR)技术，研究了Fe改性的Cu—Mn／ZrO2催化剂的CO吸附行为。通过测定单组元及其不同组合催化剂的CO吸附以及催化剂的CO-TPD-IR特征、不同温度CO吸附的红外光谱，研究了Fe助剂对催化剂上CO吸附行为的影响，发现Fe通过提高铜的分散度，改变铜的化学环境，影响催化剂上CO线式吸附的特征，而且形成CO桥式吸附中心，从而提供了低碳醇合成的催化剂表面，并探讨了催化剂上CO吸附形式变化的规律。     

原位红外光谱研究Pt/FeO_x催化剂的CO氧化反应机理

低浓度CO氧化是催化领域的重要研究方向之一,在大气污染治理、CO气体防护面具、燃料电池气体净化、CO气体传感器、封闭式CO2激光器等方面具有重要应用前景。近年来,我们课题组采用胶体沉积法制备出Pt/FeOx催化剂,该催化剂具有良好的CO低温催化氧化性能[1,2]。利用原位红外光谱监测Pt/FeOx催化剂上的低温CO氧化反应过程,研究结果发现氧气活化能力对Pt/FeOx催化剂的低温CO催化性能影响较大。     

CuO/Al2O3、CuO/CeO2-Al2O3和CuO/La2O3-Al2O3催化剂中CuO物种被CO氧化的比较

用浸渍法制备了CuO/Al2O3 (Cu/Al)、CuO/CeO2- Al2O3 (Cu/CeAl)和CuO/La2O3-Al2O3(Cu/LaAl)催化剂. 通过原位XRD、Raman和H2-TPR方法， 对催化剂中的CuO物种以及CuO-Al2O3的固-固相反应进行了表征. 结果表明，对于Cu/Al催化剂，CuAl2O4存在于CuO与Al2O3层之间，CuO以高分散和晶相两种相态存在于催化剂的表层；对于Cu/CeAl催化剂，除了少量高分散和晶相的CuO存在于表层外，大部分CuO迁移到了CeO2的内层，     

Cr/Ti掺杂石墨烯活化CO2分解的理论研究

为筛选更高效的CO2分解还原的催化材料,采用密度泛函理论中的B3LYP方法结合6-31G(d)基组,研究了Cr、Ti掺杂石墨烯对CO2分子的吸附与催化分解的机理.研究结果表明：CO2分子在Cr元素和Ti元素掺杂石墨烯表面的吸附为放热过程,吸附能分别为28.3kcal/mol和7.7kcal/mol,两种元素掺杂石墨烯催化CO2分子中C-O断裂的活化能分别为15.5kcal/mol和7.8kcal/mol,反应过程遵循插入-消除原理,计算结果为CO2还原的催化剂设计提供理论指导.     

不同添加物对CO在Ru/Al_2O_3上吸附态的影响

利用红外光谱技术考察了吸电性添加物(Cl~-,Br~-和I~-)及给电性添加物(Na_2O和K_2O)对CO在Ru/Al_2O_3催化剂上吸附态的影响。发现添加物不同时,CO吸收谱带的数目、位置及强度均有变化。同时考察了添加物浓度和吸附温度的影响,观察到添加物Cl~-与残留Cl~-对CO吸附的不同作用。     

CO吸附和加氢反应过程的原位高压MAS NMR研究

应用原位变温高压MAS核磁共振技术,对比研究了CO在不同Rh基催化剂上的吸附和加氢反应过程. ²⁹Si MAS NMR研究结果表明：Rh基催化剂中加入金属助剂后,载体Silicate-1上的表面硅羟基减少,助剂金属与硅羟基作用锚锭在载体表面.¹³C MAS NMR研究结果表明：当引入CO/H2混合气后,在Rh/Silicate-1催化剂上只能观测到气相CO、线式吸附CO和孪式吸附CO的快速交换信号;而在Rh-Mn/Silicate-1和Rh-Mn-Li/Silicate-1催化剂上,还观测到了倾斜式吸附的CO共振信号,表明助剂Mn或Mn-Li的加入促进了CO的吸附. 随着反应温度升高,CO/H₂在Rh/Silicate-1催化剂上转化生成CO_²,进一步升高温度会有CH₄生成;而CO/H₂在RhMnLi/Silicate-1催化剂上反应活性更高,在较低的温度下就会转化生成CO₂,但未观测到甲烷的生成. ¹H MAS NMR 谱显示,反应后载体Silicate-1上硅羟基的量会减少,表明CO与载体部分表面硅羟基反应生成了CO₂.     

Ni2(OCH3)2/SiO2催化剂上CO2和CH3OH的吸附和反应性能

采用表面改性和离子交换相结合的方法制备了Ni2 (OCH3 ) 2 /SiO2 负载型双核金属甲氧基配合物催化剂 ,利用红外光谱 (IR)、程序升温脱附 (TPD)、程序升温表面反应 (TPSR)和微反技术考察了催化剂的表面结构以及CO2 和CH3 OH的化学吸附和反应性能 .结果表明 :Ni2 (OCH3 ) 2 /SiO2 中Ni2 + 与载体SiO2 表面O2 -以双齿配位形式键合 ,甲氧基以桥基形式联结双金属离子形成双核物种Ni2 (OCH3 ) 2 ;CO2 在催化剂表面存在甲氧碳酸酯基物种和桥式两种吸附态 ,CH3 OH则只有一种分子吸附态 ;在 10 0～ 2 0 0℃条件下 ,CO2 和CH3 OH在催化剂上的反应产物主要是DMC和H2 O ;根据反应结果 ,讨论了催化反应机理 .     

FTIR遥测大气中CO2浓度变化及研究其影响因素

通过FTIR遥测北京空气中CO2浓度的变化,发现北京秋季白天CO2浓度的升高主要是由于机动车尾气的排放所引起的.CO2在白天由于光合作用和对流传输,浓度相对较低,浓度值为410μg·mL-1左右.而晚上则由于土壤和生物呼吸以及工业生产等产生的CO2在近地层大气中积累,CO2浓度值偏高,为610μg·mL-1左右.温度越高,CO2的浓度越低,而风速越小,公路边的CO2浓度越高.CO2浓度变化还受到湿度、风速等其他天气条件的影响.     

V2CO2MXene从CO2/N2混合气体中选择性吸附CO2的第一性原理计算

二氧化碳作为温室气体中最重要的组成部分,其含量的变化将直接影响全球气候变化,在燃烧后气体中选择性捕获CO₂,对减缓因CO₂浓度过高引发的环境问题具有十分重要的意义.本文采用第一性原理计算的方法,研究了V₂CO₂ MXene材料对CO₂的选择性吸附性能.首先研究了不同官能团V₂CT_X MXene材料的结构和性质,发现V₂CO₂具有良好的稳定性.后研究了V₂CO₂对CO₂的吸附行为,结果表明,当CO₂被水平吸附时,V₂CO₂对CO₂气体分子的吸附能力较强且均满足在高性能吸附剂表面吸附CO₂的理想值(-0.42 eV-0.82 eV),可以适用于探测/捕获CO₂气体分子.此外,进一步研究了相同条件下V<...     

Decomposition pathways of C1C4 alcohols adsorbed on platinum (111)

The adsorption and decomposition of methanol, ethanol, propan-1-ol, propan-2-ol and butan-1-ol has been studied on clean, and oxygen pre-covered Pt(111) surfaces. Temperature Programmed Reaction Spectroscopy (TPRS), Surface Potential Measurements (ΔV), UPS and XPS were used to characterise the adsorbed layer as a function of temperature. Each alcohol adsorbed into two states, a monolayer phase and a multilayer phase which were distinguishable by TPRS and Spectroscopy measurements. The monolayer alcohol adsorption heats increased sequentially from methanol to n-butanol (11.5–15 kcal mole^?1). On the clean surface, less than 10% of the adsorbed monolayer dissociated, with 90% of the alcohol desorbing intact. Two competing dissociative pathways were observed: complete dissociation to adsorbed CO, H and C, and with propan-1-ol and butan-1-ol, scission of the CC bond nearest the CO group to form adsorbed CO, H and ethylidyne and propylidyne species respectively. The latter reaction probability was constant at 30% for n-propanol and n-butanol. In all cases the final desorption products were the parent alcohol, CO and H₂ with carbon remaining on the surface for the higher alcohols. Atomic oxygen removed hydrogen from the alcohols as water but did not change the final reaction products.     

Characterization of ZrO2-promoted Cu/ZnO/nano-Al2O3 methanol steam reforming catalysts

Three Cu/ZnO/ZrO₂/Al₂O₃ methanol reforming catalysts were investigated using X-ray photoelectron spectroscopy (XPS). The catalysts which contained ZrO₂ from a monoclinic nanoparticle ZrO₂ precursor exhibit both a higher activity toward the methanol steam reforming reaction and a lower CO production rate compared to catalysts composed of an XRD-amorphous ZrO₂ produced by impregnation using a Zr(NO₃)₂ precursor. The presence of a monoclinic phase appears to result in an increased charge transfer between the Zr and Cu species, as evidenced by a relatively electron-rich ZrO₂ phase and a partially oxidized Cu species on reduced catalysts. This electron deficient Cu species is more reactive toward the methanol reforming reaction and partially suppresses CO formation through the reverse water gas shift or methanol decomposition reactions.     

Cu(221)和CuZn(221)表面甲醇合成的基于第一性原理微观动力学的理论研究

本文基于第一性原理的微观动力学模拟方法,对Cu（221）和CuZn（221）上一氧化碳和二氧化碳加氢到甲醇进行了系统的理论计算研究.研究发现,碳转化率在两个表面上均表现出相同的活性顺序：CO加氢活性 > CO/CO₂混合加氢活性 > CO₂加氢活性.CO的高转化活性源于其基元反应能垒低于CO₂甲醇合成的基元反应能垒.相比于Cu（221）表面,Zn的掺杂显著降低了甲醇合成活性,尤其是CO加氢的活性.对于CO和CO₂共存的情况,研究发现CO是Cu（221）甲醇合成的主要碳源,而CuZn（221）上的碳源则由CO和CO₂共同提供.反应速控度分析表明,CO/CO₂混合气甲醇合成的速控步在Cu（221）表面是HCO、HCOO的加氢,而在CuZn（221）表面速控步则是HCOOH的加氢.这些研究结果表明铜基催化剂上Zn的表面合金效应、以及合成气组分对甲醇合成的活性和反应通道具有重要的影响.     

炭/碳粒在CO_2/O_2气氛中燃烧速率的研究

１引言大量的研究表明,近一个世纪以来,大气中温室气体（主要是ＣＯ２）含量的迅速增加是引起全球气候变化的一个重要因素。而且,在今后若干年内,随着人类从矿物燃料中获取能源的进一步增加,ＣＯ２的排放量亦将持续增长。其中煤的利用量及在燃烧过程中ＣＯ２的排放量...     

Preparation of Pt–CeO2/MWNT nano-composites by reverse micellar method for methanol oxidation

We report the preparation of Pt–CeO₂ nanoparticles on the multi-walled carbon nanotubes (MWNTs) by a reverse micellar method. Transmission electron microscopy (TEM) analysis indicated that well-dispersed small Pt–CeO₂ nanoparticles were formed on the MWCNTs. X-ray diffraction (XRD) analysis confirmed the formation of the Pt–CeO₂ nanoparticles on the MWNTs. Cyclic voltammetry (CV) results demonstrated that the Pt–CeO₂/MWNT exhibited a higher methanol oxidation than did the Pt/MWNT catalyst. The CO stripping test showed that CeO₂ can make CO stripped at a lower potential, which is helpful for CO and methanol electro-oxidation.