在Ni系ABO3和A2BO4型复合氧化物催化剂上NO吸附性能的研究

合成了具有钙钛石和类钙钛石结构的复合氧化物ＬａＮｉＯ３，Ｌａ０．１Ｓｒ０．９ＮｉＯ３，Ｌａ２ＮｉＯ４和ＬａＳｒＮｉＯ４。考察了它们对ＮＯ的吸附和ＮＯ直接分解反应的催化性能，结合比表面测定，化学分析，ＸＲＤ和ＮＯ－ＴＰＤ对催化剂的表征结果，探讨了该系列复合氧化物对ＮＯ的吸附规律。     

La-Ba-Cu复合氧化物在催化消除NO反应中催化性能的研究

合成了具有钙钛石结构的复合氧化物ＹＢａ２Ｃｕ３Ｏ７、ＬａＢａ２Ｃｕ３Ｏ７、ＬａＢａＣｕ２Ｏ５、Ｌａ２ＢａＣｕ３Ｏ７和Ｌａ４ＢａＣｕ５Ｏ１２．考察了它们对ＮＯ分解和ＮＯ＋ＣＯ反应的催化性能．结合化学分析、ＸＲＤ、ＴＰＤ和ＴＰＲ对催化剂的表征结果，探讨了该系列复合氧化物对ＮＯ分解和ＮＯ＋ＣＯ反应的催化机理．     

La—Ba—Cu复合氧化物在催化消除NO反应中催化性能的研究

合成了具有钙钛石结构的复合氧化物ＹＢａ２Ｃｕ３Ｏ７、ＬａＢａ２Ｃｕ３Ｏ７、ＬａＢａＣｕ２Ｏ５、Ｌａ２ＢａＣｕ３Ｏ７和Ｌａ４ＢａＣｕ５Ｏ１２。考察了它们对ＮＯ分解和ＮＯ＋ＣＯ反应的催化性能。结合化学分析、ＸＲＤ、ＴＰＤ和ＴＰＲ对催化剂的表征结构，探讨了该系列复合氧化物对ＮＯ分解和ＮＯ＋ＣＯ反应的催化机理。     

A_2BO_4型催化活性材料结构与性能的研究Ⅰ．［La_（k－x）Sr_x□_（1－k）］_2Cu_（1－y）□_yO_（4－δ）体系

以硝酸盐为原料，用柠檬酸络合法按［Ｌａ１－ｋＳｒｘ□ｋ－ｘ］２ＣｕＯ４（Ｘ＝０、０．０５、０．１、０．１５、０．２，ｋ＝０．０２５）的配比制备了５个样品．应用多晶Ｘ射线衍射法研究了此Ｌａ－Ｓｒ－Ｃｕ－Ｏ系列Ａ２ＢＯ４型复合氧化物的非完整结构．结构研究表明，此系列结构空位型非完整的存在，使结构中Ｂ位的铜离子变价为Ｃｕ２＋和Ｃｕ３＋．但是，随着Ａ位Ｓｒ加入量的增加，Ａ位空位的减少，结构中Ｂ位Ｃｕ３＋量随之减少，Ｃｕ２＋量随之增加，样品对于ＣＯ氧化的催化性能缓慢下降，而ＮＯ还原的催化能力增强．高价态的Ｃｕ３＋的存在是实现对ＣＯ催化氧化的条件；而Ｃｕ２＋给电子能力促进了Ｎｏ－的生成，是ＮＯ催化还原的活性来源．从此系列样品的催化性能和精细结构的研究可得出，适当地调节Ａ２ＢＯ４型结构中Ａ位和Ｂ位的空位及Ｓｒ２＋的掺入量，使Ｂ位Ｃｕ２＋和Ｃｕ３＋保持适当的比例，可获得ＣＯ催化氧化和ＮＯｘ催化还原同时具有较高活性的催化活性材料．     

LnSrNiO4-λ系列复合氧化物的物化性质与对NO分解的催化性能

用柠檬酸络合法合成了Ｋ２ＮｉＦ４结构的ＬｎＳｒＮｉＯ４－λ（Ｌｎ＝Ｌａ，Ｐｒ，Ｎｄ，Ｓｍ，Ｇｄ）系列稀土取代类钙钛石型复合氧化物催化剂，对该系列催化剂的固态物理、化学性质及其对ＮＯ分解的催化性能进行研究。结果表明，该系列复合氧化物催化剂对ＮＯ分解活性都很高，在此基础上对该系列复合氧化物中稀土元素对ＮＯ分解反应的取代效应进行了探讨。     

钙钛石型复合氧化物LaFe_yMn_（1－y）O_3的化学性质与氨氧化性能之间的关系

研究了Ｂ位二元复合钙钛石型氧化物ＬａＦｅｙＭｎ１－ｙＯ３对氨氧化反应的催化性能，用多种手段对催化剂进行了表征．讨论了氨氧化反应中ＮＯ选择性与催化剂固物圳化学性质之间的关系．发现催化剂的品体结构和过渡金属离子的氧化还原性质是影响催化剂物化性质和催化性能的重要困素．Ｂ位少量掺杂对ＮＯ选择性的影响是显著的．富锰区ＮＯ选择性主要取决于Ｍｎ４＋离子的浓度，富铁区则主要与Ｆｅ离子的状态和催化剂的缺陷结构有关．     

ABO3,A2BO4型复合氧化物催化剂用于CO,CH4,NH3完全氧化的比较

本文探讨了ＣＯ，ＣＨ４和ＮＨ３在ＬａＮｉＯ３，Ｌａ２ＮｉＯ４和ＬａＳｒＮｉＯ４三个催化剂上的氧化行为，并得出结论：对于ＣＯ氧化，关键步骤在于ＣＯ在催化剂表面上的络合活化。Ｎｉ＾３＋含量越高，越利于ＣＯ的络合活化。对于氨氧化，催化反应遵循氧化－还原机理。Ｎｉ＾３＋是主要的活性离子，晶格氧是主要活性氧种。对于ＣＨ４氧化，催化机理较复杂，只是发现Ａ２ＢＯ４型氧化物（Ｌａ２ＮｉＯ４，ＬａＳｒＮｉＯ４）比Ａ     

ABO_3，A_2BO_4型复合氧化物催化剂用于CO，CH_4，NH_3完全氧

本文探讨了ＣＯ，ＣＨ＿４和ＮＨ＿３在ＬａＮｉＯ＿３，Ｌａ＿２ＮｉＯ＿４和ＬａＳｒＮｉＯ＿４三个催化剂上的氧化行为，并得出结论：对于ＣＯ氧化，关键步骤在于ＣＯ在催化剂表面上的络合活化。Ｎｉ￣（３＋）含量越高，越利于ＣＯ的络合活化。对于氨氧化，催化反应遵循氧化－还原机理。Ｎｉ￣（３＋）是主要的活性离子，晶格氧是主要活性氧种。对于ＣＨ＿４氧化，催化机理较复杂，只是发现Ａ＿２ＢＯ＿４型氧化物（Ｌａ＿２ＮｉＯ＿４，ＬａＳｒＮｉＯ＿４）比ＡＢＯ＿３型氧化物（ＬａＮｉＯ＿３）较利于ＣＨ＿４的氧化。     

钙钛石型复合氧化物LaFeyMN1-y-O3的化学性质与氨氧化性能之间的关系

研究了Ｂ位二元复合钙钛石型氧化物ＬａＦｅｙＭｎ１－６Ｏ３对氧化反应的催化性能，用多种手段对催化剂进行了表征，讨论了氨氧化反应中ＮＯ选择性与催化剂固体物理化学性质之间的关系，发现催化剂的晶体结构和过渡金属离子的氧化还原性质是影响催化剂物化性质和催化性能的，Ｂ位少量掺杂对ＮＯ选择性的影响是显著，富锰区ＮＯ选择性主要取决于Ｍｎ＾４＋离子的浓度，富铁区则主要与Ｆｅ离子的状态和催化剂的缺陷结构有关。     

La0.8Sr0.2MnO3和La0.8Sr0.2CoO3在γ—Al2O3上的载体效应研究

一般认为Ｌａ０．８Ｓｒ０．２ＭｎＯ３和Ｌａ０．８Ｓｒ０．２ＣｏＯ３两种钱钛矿型复合氧化物是ＣＯ氧化、碳氢（ＨＣ）化合物完全氧化和ＮＯ，还原的良好氧化物催化剂，用复合硝酸功体，制取此类负载型催化剂，负载量１５％，用二甲苯完全氧化反应作为“探针反应”，配合ＸＲＤ分析、ＢＥＴＧ只测定，发现resume     

以水滑石类化合物为前体的Co-M-Al(M=过渡金属)复合氧化物 对催化消除NO~x活 性的研究

以共沉淀法制提得的水滑石类化合物为催化剂前体,经焙烧可得到一系列尖晶石类化合物Co-M-Al[M=Cr,Mn,Fe,Ni,Cu;n(Co):n(M):n(Al)=3:1:1].通过XRD,比表面测定,化学分析,NO吸附等方法对其进行表征,测定了此系列催化剂对NO催化还原和催化分解的活性,结果发现此系列催化对消除NO具有很高的活性.同时对催化消除NO的机理及过渡金属离子中d轨道电子对催化活性的影响进行了一些探讨。     

镧助剂对Fe/ZrO2催化剂结构及F-T反应性能的影响

用ＸＲＤ，Ｍｏｓｓｂａｕｅｒ谱，ＴＰＲ，ＣＯ－ＴＰＤ和ＣＯ加氢反应性能测试等手段研究了镧助剂对Ｆｅ／ＺｒＯ２催化剂结构及Ｆ－Ｔ合成催化剂性能的影响。结果表明，不同的制备方法明显影响催化剂的结构及反应的性能，镧助剂以Ｌａ２Ｏ３形式存在时，催化剂上甲烷选择降低，烯烃选择性提高；镧助剂以ＬａＦｅＯ３形式存在时，催化剂的催化活性大大提高，但同时甲烷选择性上升，烯烃选择性下降。     

高效 CeO2-MnOx-Al2O3催化剂的制备、表征及催化消除 NO性能

机动车在给人类生活带来便利的同时,也造成了严重的大气污染.其尾气净化成为人们关注的焦点.一氧化氮(NO)、一氧化碳(CO)和碳氢化合物(HCs)是机动车尾气中的三大典型污染物,主要通过三效催化(TWC)技术进行脱除. TWC技术涉及几个重要的催化反应,其中 CO催化还原 NO由于能够同时消除 CO和 NO两种污染物而引起研究者的极大关注.研究表明,负载型贵金属催化剂在该反应中显示出优异的催化性能,但存在资源匮乏、价格昂贵以及热稳定性欠佳等不足.因此,低价、高效的过渡金属氧化物催化剂成为近年研究重点.稀土金属氧化物 CeO2由于具有良好的氧化还原性能、较高的储释氧容量以及丰富的表面氧空位而被广泛用于 CO催化还原 NO反应.研究表明,对 CeO2进行离子掺杂可进一步增大其比表面积,改善其氧化还原性能和储释氧容量.并且,我们在先前的研究中还发现,将具有多种可变价态的钛离子或锡离子掺入 CeO2晶格由于掺杂离子能与 Ce4+/Ce3+发生电子转移而更有利于改善 CeO2的理化性质.此外,锰氧化物(MnOx)在氧化还原气氛中容易实现不同价态之间的切换,从而在一些重要的氧化还原反应中表现出优异的催化性能.近年来,有研究者将 CeO2与 MnOx相结合制备了 CeO2-MnOx催化剂用于 NO消除、碳烟燃烧和挥发性有机物(VOCs)氧化等反应,并取得一些有意义的结果.然而,对于实际应用来说, CeO2-MnOx催化剂存在比表面积偏小等不足.众所周知,γ-Al2O3是一种常用的具有高比表面积和高热稳定性的催化剂载体材料,可有效增大催化剂比表面积.我们前期研究结果表明,通过共沉淀法将 Al3+掺入铈基复合氧化物的晶格相比于以γ-Al2O3为载体更有利于改善铈基复合氧化物的理化性质和催化性能.因此,我们通过简单的氨水反滴加共沉淀法制备了一系列 CeO2-MnOx-Al2O3(Ce：Mn：Al摩尔比=6：4：x,x =0.25,0.5,1,2)复合氧化物催化剂用于 CO催化还原 NO反应.并运用 X射线衍射、拉曼光谱、氮气物理吸附、氢气程序升温还原、X射线光电子能谱以及原位漫反射红外光谱等表征技术对上述催化剂进行了系统分析.重点考察了 Al3+掺杂量对 CeO2-MnOx-Al2O3复合氧化物催化剂理化性质和催化性能的影响.结果表明,在 CeO2-MnOx复合氧化物中掺入少量 Al3+会导致其晶粒尺寸减小,从而增大其比表面积和孔体积,并增加 Ce3+和 Mn4+的含量.比表面积和孔体积增大有助于催化剂与反应物分子之间充分接触; Ce3+和 Mn4+含量增加能分别促进 CO物种吸附以及吸附态 NO物种脱附、转化和解离.这些变化有利于提高 CeO2-MnOx复合氧化物在 CO催化还原 NO反应中的催化性能.最后,基于催化剂的理化性质表征及其催化性能评价,我们尝试提出了一个可能的催化反应机理,以进一步理解 CeO2-MnOx-Al2O3复合氧化物催化剂在 CO催化还原 NO反应中的优异性能.     

REDUCTION OF NO BY CO OVER NiWO4, NiO, AND WO3 CATALYSTS

We present a comparative study of NiWO₄, NiO, and WO₃ catalysts for simultaneous conversion of NO and CO. Samples were synthesized by reacting ammonium metatungstate and/or nickel nitrate at high temperature (773 K to 903 K) under an oxygen stream. Catalysts were characterized by X-ray diffraction, surface area measurements, energy dispersive spectroscopy and scanning electron microscopy. The catalytic reduction of NO by CO took place in the temperature range (523 to 973) K under highly reductive conditions (NO:CO= 1:5) over NiWO₄NiO, and WO₃, respectively. The 100 % NO conversion at GHSV of 11460 h^-1 was achieved at 773 K over NiWO₄ and at 848 K over NiO. The WO₃ was deactivated at 898 K. However, in the range (523 to 723) K NiO was more active than NiWO₄ and WO₃ catalysts.     

CO2 Reforming of CH4 over Nickel and Cobalt Catalysts Prepared from La—Based Perovskite Precursors

Four perovskite-type complex oxides (LaNiO3, La2NiO4, LaCoO3 and La2CoO4) were successfully prepared using two sol-gel methods, the Pechini method (PC) and the citric acid complexing method (CC). The catalysts were characterized by XRD and TPR. After reduction, the activity of the catalysts in the CO2 reforming of methane was tested. Ni-based catalysts from La2NiO4 precursors were the most active and stable catalyst after calcination above 850 癈, which gave a methane conversion of 0.025 mmol/(g-s) for those prepared by the PC method and 0.020 mmol/(g-s) by the CC method. It was proposed that the well-defined structure and lower reducibility is responsible for the unusual catalytic behavior observed over the pre-reduced La2NiO4 catalyst.     

“嵌入模型”在γ-Al2O3负载单组分和双组分金属氧化物催化剂中的应用

探讨负载型金属氧化物催化剂的表面组分与载体之间的相互作用, 有助于理解相关催化剂的催化作用本质. 近年来, 我们对单组分CuO以及双组分CuO-Mn₂O₃, CuO-CoO等金属氧化物在γ-Al₂O₃载体表面的分散行为和存在状态, 及其物理化学性质和催化性能(CO+O₂和NO+CO模型反应)进行了研究. 结果表明, 这些金属氧化物在γ-Al₂O₃载体表面的分散行为和所得负载型催化剂样品的一些物理化学性质及其催化性能均可参照“嵌入模型”来解释. 在此基础上, 我们讨论了这些样品的“组成-结构-性质”间的关系, 并针对表面负载双组分金属氧化物样品提出了表面协同氧空位参与的NO+CO反应机理.     

La~2NiO~4催化制备纳米碳管

制备了四方结构复合氧化物La~2NiO~4,并以其为催化剂前体,甲烷和一氧化碳为碳,合成出大量高纯度的纳米碳管。XRD结果表明La~2NiO~4经还原后,在La~2O~3的隔离作用下Ni晶粒实现纳米级均匀分散。利用TEM,HRTEM,SEM,XRD,Raman等手段对所制备的纳米碳管进行了观察和表征。所制备的纳米碳管管径均匀、石墨化程度较高,该法制备纳米碳管工艺简单、产量较高,产品易于纯化。     

锰锆复合氧化物CO催化还原NO性能研究

采用柠檬酸络合法制备了锰锆复合氧化物催化剂,用XRD、H_2-TPR、XPS和SEM等技术进行了表征,研究了其CO催化还原NO性能。结果表明,MnO_x主要以Mn_3O_4物相存在,Zr占比的增加会促进Mn_3O_4物相的分散,引起Mn_3O_4平均晶粒粒径减小;Mn主要有Mn~(2+)、Mn~(3+)、Mn~(4+)离子价态形式,添加Cu和Ce后,(Mn~(3+)+Mn~(4+))含量和表面吸附氧(OA)含量增加,H_2-TPR还原峰温度向低温区偏移,有利于催化活性的提升。Mn-Zr-O复合氧化物的CO催化还原NO活性较低,加入Cu后的Mn-Cu-Zr-O复合氧化物其CO催化还原NO的活性得到改善,而添加Ce后所制备的Mn-Cu-Ce-Zr-O复合氧化物的催化活性进一步提高;在350℃下、反应空速为18000 h~(-1)时,Mn-Cu-Ce-Zr-O复合氧化物表现出较好的CO催化还原NO活性,CO转化率达到了89.17%,NO转化率达到了91.70%。     

Physicochemical properties and catalytic performance of Pr2 − x SrxCoO4 ± y mixed oxides for NO reduction by CO

Using the polyglycol gel method, a series of Pr_{2 − x} Sr_xCoO_{4 ± y} (0.2 ≤ x ≤ 1.0) mixed oxides were prepared, and their catalytic activities were studied in the test reaction of NO reduction by CO. The solid-state physicochemical properties, including crystal structure, defect structure, IR spectrum, valence state of B-site ions, nonstoichiometry oxygen (y), oxygen species, and redox properties, were characterized by means of XRD, IR, TPD, TPR, XPS, and chemical analysis. The results show that all mixed oxides display a K₂NiF₄ structure. When x = 0.2 and 1.0, the obtained samples still have little uncertain mixed oxides; however, the mixed oxides (x = 0.4, 0.6, 0.8) all represent a single A₂BO₄ phase. With the increase of x, lattice parameters, unit-cell volume, and average crystalline size decrease gradually, whereas microstrain density, the concentration of Co³⁺, the amounts of lattice oxygen released and the concentration of oxygen vacancy increase. The catalytic activities of Pr_{2 − x} Sr_xCoO_{4 ± y} catalysts for NO reduction by CO are closely correlated with oxygen vacancy and the concentration of Co³⁺. Published in Russian in Kinetika i Kataliz, 2006, Vol. 47, No. 3, pp. 431–437. The text was submitted by the authors in English.