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相似文献
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1.
丙烷氧化脱氢氧化物催化剂的活性氧物种   总被引:7,自引:0,他引:7  
研究了半导体金属氧化物催化剂丙烷氧化脱氧制丙烯的性能,发现p-型半导体金属氧化物有低温催化性能,n-型半导体金属氧化物有高温催化性能,H2-TPR,O2-TPD-MS和原位电导研究结果表明,p-型半导体金属氧化物的活性氧物种为非化学计量氧物种,n-型半导体的活性氧物种为表面晶格氧。  相似文献   

2.
催化甘油选择性脱水制备丙烯醛是一种较有应用前景的生物质转化反应。反应使用的固体酸催化剂包括无机酸及其盐、稀土焦磷酸盐、金属氧化物、杂多酸和分子筛等。相比于其它类型的催化剂,金属氧化物催化剂表现出更高的稳定性。本文综述了近年来甘油脱水制丙烯醛金属氧化物催化剂的研究现状,简要分析了氧化物催化甘油脱水反应的机理,并提出了存在的问题和未来的研究方向。  相似文献   

3.
本文对用于NO直接催化分解的贵金属、金属氧化物、钙钛矿型复合金属氧化物、分子筛和碳氮化合物5种代表性催化材料上NO的催化分解性能及反应机理进行了综述.介绍了各种催化材料在用于NO分解反应中所取得的成就和存在的问题.此外,也对计算机模拟技术在NO催化分解中的应用进行了简单介绍,说明计算机技术是一种重要的实验研究辅助手段,有助于对实验现象的理解并为开发新型催化材料提供理论指导.  相似文献   

4.
将超临界法制备的钛副族纳米金属氧化物(TiO2、ZrO2、HfO2)分别与ZSM-5分子筛和石英砂混合得到双功能催化剂(Ti/HZ、Zr/HZ、Hf/HZ)和金属氧化物催化剂(Ti/Si、Zr/Si、Hf/Si)。研究了金属氧化物的晶体结构、表面氧空位和合成气吸附性能对金属氧化物催化剂和双功能催化剂催化CO加氢性能的影响。结果表明,双功能催化剂可以直接催化合成气制芳烃。金属氧化物表面氧空位浓度、氧空位电子性质和金属氧化物的H/C比(CO和H2吸附量之比)共同决定着金属氧化物表面中间体产物的种类。ZrO2表面的碳氢氧(CHxO*)中间体产物有利于Zr/HZ获得芳烃高选择性(71.15%),而TiO2和HfO2中的CH3*则导致Ti/HZ和Hf/HZ的催化产物CH4选择性较高。  相似文献   

5.
层往化合物因其具有独特的大分子吸附和催化等性能而受到人们的高度重视.至今,人们对层柱粘土和四价金属磷酸盐的制备和表征已作了比较详细和深入的研究k一句,但对一系列以八面体骨架结构为基;出的层状金属氧化物的“插x化学”(intercalationcheAnstry)的研究相对较少,且大部分。作都局限在用有机胺来支撑此类层状金属氧化物[‘-’]由于层间的有机物不耐高温,此类层柱材料在各方面(尤其是催化方面)的应用就受到了很大的限制.合成高热稳定性和大层间距的层柱金属氧化物一直是该领域的研究重。点之一.同层状粘土不同,这类层…  相似文献   

6.
采用浸渍法制备了活性炭负载过渡金属氧化物催化剂,并用于催化NO直接分解为N_2的研究。采用XRD和TEM对催化剂进行了表征,并考察了不同金属氧化物活性组分、负载量、烟气浓度和空速对催化剂催化分解NO活性的影响。XRD测试结果显示镍基催化剂主要以NiO形态存在,且NiO/AC催化剂具有较好的NO催化分解活性,当反应温度为450℃时NO转化率可达100%。  相似文献   

7.
单一金属氧化物同时催化去除碳颗粒和NOx   总被引:2,自引:0,他引:2  
制备了系列金属氧化物催化剂,研究了富氧条件下单一金属氧化物同时催化去除碳颗粒和NOx的活性,考察了碳颗粒与催化剂之间的接触方式对催化活性的影响,并分析了碳颗粒和NO,催化同时去除的路径.结果表明,Cr,Mn、Co和 Ni 金属氧化物催化剂对碳颗粒和 NOx 同时去除具有较高的催化活性,并且在催化剂与碳颗粒之间"松散接触"方式下依然具有较高的活性;其同时催化去除碳颗粒和 NOx 的路径为,催化剂催化NO 氧化成NO2,NO2 促进碳颗粒氧化去除,而碳颗粒氧化的中间物 CO 还原 NO,促进 NO,还原去除.  相似文献   

8.
制备了系列金属氧化物催化剂, 研究了富氧条件下单一金属氧化物同时催化去除碳颗粒和NOx的活性, 考察了碳颗粒与催化剂之间的接触方式对催化活性的影响, 并分析了碳颗粒和NOx催化同时去除的路径. 结果表明, Cr、Mn、Co和Ni金属氧化物催化剂对碳颗粒和NOx同时去除具有较高的催化活性, 并且在催化剂与碳颗粒之间“松散接触”方式下依然具有较高的活性; 其同时催化去除碳颗粒和NOx的路径为, 催化剂催化NO氧化成NO2, NO2促进碳颗粒氧化去除, 而碳颗粒氧化的中间物CO还原NO, 促进NOx还原去除.  相似文献   

9.
杨越  续可  马雪璐 《化学进展》2023,(4):543-559
金属氧化物由于其良好的活性、选择性和稳定性,在实验和工业催化领域已被广泛研究,用于一些重要的反应过程如CO2还原、水煤气转化、氮还原反应、析氧反应等。现已证明,很多金属氧化物的缺陷是发生催化反应的活性位点,其中氧空位缺陷的作用最具代表性。氧空位缺陷作为一种重要的点缺陷可以影响材料的局域几何结构和电子结构,从而影响其催化活性,因此具有非常重要的研究意义。本文从金属氧化物中氧空位缺陷的形成机制出发,介绍其分类及调控策略,重点综述了氧空位缺陷在热催化、电催化和光催化反应中的作用特点及催化反应机制,最后对具有非金属空位缺陷催化剂的潜在应用及未来挑战进行了总结与展望。  相似文献   

10.
多孔金属氧化物具有高比表面积、大孔径、特殊的形貌和结构特性,广泛应用于催化、锂离子电池、太阳能电池、气敏传感器等领域。金属有机骨架材料(MOFs)是一类具有周期性网络结构的新型多孔晶体材料,在气体存储、气体分离、催化等领域具有重要的应用价值。近年来,以MOFs为前驱体制备多孔碳和多孔金属氧化物成为MOFs应用领域一个新的研究热点。本文主要综述了以MOFs为前驱体制备的多孔金属氧化物和多孔金属氧化物/碳复合物在CO氧化、催化产氢、异丁烷脱氢、环已烯氧化、醇直接氧化为酯、醛氧化酰胺化反应、光催化降解有机物和氧还原反应等方面的应用。  相似文献   

11.
光催化分解水体系和材料研究   总被引:6,自引:0,他引:6  
利用太阳光光催化分解水制取氢气是一种环境友好的再生能源制备技术.本文介绍了近年来在光催化分解水方面的一些研究工作,对目前国内外光催化分解水制取氢气和氧气的一些基本评价体系、光催化剂类别进行了整理分类,重点描述了光催化制氢原理、光催化分解水体系、光催化制氢材料类型、光催化设计等工作.对未来光催化分解水的研究工作进行了展望.  相似文献   

12.
黄昀昉  吴季怀 《化学进展》2006,18(7):861-869
本文综述了半导体氧化物光催化裂解水制氢的反应机理,以及近年来半导体光催化裂解水制氢的研究进展。讨论了各种因素对材料光催化性能的影响以及改性方法,并对今后的研究方向提出了一些建议。  相似文献   

13.
本文综述了半导体氧化物光催化裂解水制氢的反应机理,以及近年来半导体光催化裂解水制氢的研究进展。讨论了各种因素对材料光催化性能的影响以及改性方法,并对今后的研究方向提出了一些建议。  相似文献   

14.
Hydrogen generated through the photochemical cleavage of water using renewable solar energy is considered to be an environmentally friendly chemical fuel of the future, which neither results in air pollution nor leads to the emission of greenhouse gases. The photocatalytic materials for water cleavage are required to perform at least two fundamental functions: light harvesting of the maximal possible part of the solar energy spectrum and a catalytic function for efficient water decomposition into oxygen and hydrogen. Photocatalytic systems based on colloidal semiconductor nanocrystals offer a number of advantages in comparison with photoelectrochemical cells based on bulk electrodes: (i) a broad range of material types are available; (ii) higher efficiencies are expected due to short distance charge transport; (iii) large surface areas are beneficial for the catalytic processes; (iv) flexibility in fabrication and design which also allows for tuning of the electronic and optical properties by employing quantum confinement effects. The presence of co-catalysts on colloidal semiconductors is an important part of the overall design of the photocatalytic colloidal systems necessary to maximize the water splitting efficiency. This review article discusses the rational choice of colloidal nanoheterostructured materials based on light-harvesting II–VI semiconductor nanocrystals combined with a variety of metal and/or non-metal co-catalysts, with optimized light harvesting, charge separation, and photocatalytic functions.  相似文献   

15.
王跃 《化学研究》2013,(1):92-96,103
综述了银基微纳米半导体光催化应用研究进展.指出银基微纳米半导体在可见光辐照下表现出良好的光催化性能(光催化降解有机物或光解水制氢制氧),目前的研究主要集中在简单的含银化合物、含银的异质结构、含银的多金属氧化物和含银的固溶体这几类;并从光催化原理和能隙调节手段入手阐述了决定其光催化性能的因素.  相似文献   

16.
王莎莎  于博 《分子催化》2020,34(1):81-86
利用廉价的过渡金属作为催化剂催化水分解产氢和产氧是解决能源危机的重要途径.我们制备了一种中空过渡金属磷化物自支撑电极材料(NiCo)_2P/NF,该电极材料采用生长在泡沫镍上的类普鲁士蓝Ni_3[Co(CN)_6]_2作为前体,低温磷化后获得.该电极材料显示出高效的电催化水分解产氢和产氧能力,在1 mol/L氢氧化钾溶液中,达到10 mA/cm~2时,产氢和产氧过电位分别为159和210 mV,同时,将其组装成全解水装置后,仅需1.61 V电压即可达到10 mA/cm~2时,其全解水性能超过贵金属Pt/C-IrO_2(1.64 V),这使得该自支撑双金属磷化物电极有望替代贵金属用作电催化全解水催化剂.  相似文献   

17.
The production of green hydrogen through photocatalytic water splitting is crucial for a sustainable hydrogen economy and chemical manufacturing. However, current approaches suffer from slow hydrogen production (<70 μmol ⋅ gcat−1 ⋅ h−1) due to the sluggish four-electrons oxygen evolution reaction (OER) and limited catalyst activity. Herein, we achieve efficient photocatalytic water splitting by exploiting a multifunctional interface between a nano-photocatalyst and metal–organic framework (MOF) layer. The functional interface plays two critical roles: (1) enriching electron density directly on photocatalyst surface to promote catalytic activity, and (2) delocalizing photogenerated holes into MOF to enhance OER. Our photocatalytic ensemble boosts hydrogen evolution by ≈100-fold over pristine photocatalyst and concurrently produces oxygen at ideal stoichiometric ratio, even without using sacrificial agents. Notably, this unique design attains superior hydrogen production (519 μmol ⋅ gcat−1 ⋅ h−1) and apparent quantum efficiency up to 13-fold and 8-fold better than emerging photocatalytic designs utilizing hole scavengers. Comprehensive investigations underscore the vital role of the interfacial design in generating high-energy photoelectrons on surface-degenerate photocatalyst to thermodynamically drive hydrogen evolution, while leveraging the nanoporous MOF scaffold as an effective photohole sink to enhance OER. Our interfacial approach creates vast opportunities for designing next-generation, multifunctional photocatalytic ensembles using reticular chemistry with diverse energy and environmental applications.  相似文献   

18.
纳米Pt/TiO2催化剂上气相CH3OH光催化分解制氢反应的研究   总被引:7,自引:0,他引:7  
利用不同还原方法制备了不同纳米粒度的Pt/tiO2光催化剂,并且用脉冲氢氧滴定法测定了TiO2表面Pt的分散度.在气相连续流动装置中利用纳米Pt/tiO2作为光催化剂,对气相甲醇的脱氢反应进行了研究.研究了添加Pt和不添加Pt的纳米TiO2,Pt负载量、铂的不同还原方法、不同TiO2纳米粒度对气相甲醇光催化分解反应的影响,并对反应气的空速、光照时间、添加水蒸汽、改变甲醇浓度等与光催化分解甲醇制氢的关系进行了研究,在最佳反应条件下,产氢速率达到5.808 mmol/(g·h).研究了反应的动力学,得到该反应为一级反应,求得了该反应的活化能为8.53 kJ/mol,并讨论了反应机理.  相似文献   

19.
Photocatalytic oxidation of propylene with molecular oxygen at room temperature was investigated over various silica-supported metal oxides with low loading. The photocatalytic active site is assumed to be the isolated tetrahedrally coordinated metal oxides in the ligand-to-metal charge-transferred state, such as (Mdelta- -OLdelta+). Photocatalytic epoxidation of propylene into propylene oxide was promoted over silica-supported V and Ti oxides at steady state. Over silica-supported Cr oxide, the propylene oxide formation rate was remarkably decreased with the time course in the reaction. The oxidation state and the coordination environment of the supported Ti, V, and Cr oxide species were determined by diffuse reflectance UV-vis spectroscopy (DRS) and electron spin resonance (ESR). During the photocatalytic oxidation, the oxidation state of the Ti4+ species was not varied. On the other hand, the V5+ species was partially reduced to V4+ and the Cr6+ species was successively reduced to Cr5+ and Cr3+. An isotopic tracer study of the C3H6-18O2 reaction suggests the difference of the active oxygen species between TiO2/SiO2 and V2O5/SiO2. The active oxygen species on TiO2/SiO2 is derived from molecular oxygen. On the other hand, the photogenerated products on V2O5/SiO2 incorporate the lattice oxygen of the surface metal oxide species. It is suggested that the kinds of terminal ligand (hydroxyl or oxo) of the tetrahedrally coordinated metal oxides on silica decide the active oxygen species in the photocatalytic oxidation. A photoinduced hole center on the monohydroxyl (SiO)3Ti-OH species activates molecular oxygen that reacts with propylene. In the case of the monooxo (SiO)3V=O and dioxo (SiO)2Cr=O2 species, the photoactivated lattice oxygen (OL-) directly reacts with propylene.  相似文献   

20.
吕功煊 《分子催化》2019,33(6):461-485
在光催化分解水产氢的过程中,Pt等助催化剂在催化产生氢的同时也会诱导催化氢气和氧气重新复合为水的逆反应,严重降低了悬浮体系光催化全分解水产氢的效率。本文综述了近年来在逆反应抑制方面的研究进展,总结和对比分析了各种抑制逆反应策略的特点,并对这些方法的应用于悬浮体系光催化全分解水制氢的前景进行了展望。  相似文献   

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