La2O3助剂对Au/TiO2催化氧化CO性能的影响

采用溶胶-凝胶法制备了TiO2以及La2O3-TiO2载体,再用沉积沉淀法制备Au/TiO2和Au/La2O3-TiO2催化剂,并对催化剂的CO氧化反应活性进行测试.结果表明,La2O3助剂可以显著提高催化剂催化氧化CO的活性.X射线衍射(XRD)、程序升温脱附(TPD)、N2吸附-脱附(BET)表征结果表明,La2O3助剂不仅提高了催化剂比表面积,抑制了TiO2晶粒尺寸的长大,并且增强了TiO2的晶格应变,在O2气氛吸附过程中主要在TiO2表面形成O-物种.原位傅立叶变换红外(FT-IR)结果进一步表明,La的掺杂不仅提高了吸附在Au活性位CO的氧化速率,还使TiO2表面形成第二种活性位,从而显著提高了催化活性.     

一氧化碳低温催化氧化研究进展

众所周知,CO是典型的可燃、有毒化合物.化石燃料燃烧、化学工业以及机动车使用造成大量CO排放,现已成为严重的环境问题,引起了人们的普遍关注[1～4].CO的低温(<100℃)消除在许多方面都有重要的使用价值,在CO2激光器中气体的纯化、CO气体探测器材料、呼吸用气体净化装置、烟草降害以及封闭体系(如:飞机,潜艇,航天器等)中微量CO的消除等方面都有重要的应用前景[5,6].另外在燃料电池研究中,通过低碳醇和烃类部分氧化或水蒸气重整制得的富氢气常含有约0.5～3%(mol)的CO,其存在不但会引起燃料电池电极中毒而且还会与H2竞争与氧的反应,…     

CO2对Cu-Ce-O催化剂催化氧化CO活性的影响

用CO作为探针研究CeO。的表面性质,以及研究CO和CO。与CeO。的相互作用,已有不少报导［‘－’1．Br。ysse等人发现CO在CeO。上的吸附,总伴随着催化剂的还原和COZ的生成;CO。在CeO。上的吸附不总是可逆的,CO。的存在会降低其对CO的催化氧化活性,对反应有抑制的影响,甚至会使表面中毒问．也有报导在CO或COZ气氛下,有证据表明CeO。有不利干活性的碳酸盐物种形成;反应中生成的C（）。也可能吸附在表面上形成稳定的碳酸盐,从而抑制反应的继续进行k‘］．＊0。对O;－O－（）催化剂在催化氧化以）中的影响报导比较少问．…     

Pt-WO3/C电极表面活化对乙二醇和CO氧化的作用

用丙酮和四氢呋喃混合溶液对Pt—WO3/C电极进行表面活化处理后，乙二醇在Pt—WO3/C电极上的电催化氧化活性大幅度提高．发现无论在中性溶液中还是在酸性溶液中，表面活化处理后的Pt—WO3/C电极，乙二醇的起始氧化电位负移，氧化峰电流在酸性介质中增加到表面活化处理前的3．2倍：中性介质中增加到表面处理前的4．7倍，其主要原因是表面活化处理后，一方面增加了催化剂Pt的活性表面，另一方面也促进了电极表面吸附的CO的电氧化，减少了CO对电极表面的毒化作用．     

Pt-SnO2 / C催化剂对乙醇和吸附态CO的电催化氧化

由于乙醇最有可能成为直接甲醇燃料电池（DMFC）的替代燃料，因此近年来。对乙醇的电化学氧化及直接乙醇燃料电池的研究已引起人们的很大兴趣。甲醇毒性较大并且易透过Nafion膜进入阴极造成阴极的混合电位而影响DMFC的阴极性能．这是制约DMFC走向实用化的主要问题之一。因此人们在致力于研究直接甲醇燃料电池的同时．也寻求其它的小分子醇作为甲醇的替代燃料。乙醇是除甲醇以外最简单的醇．它来源广泛．无毒，是可再生和环保型能源．并且也有较高的能量密度和反应活性。但是乙醇在电极上的完全氧化因涉及到C-C键的断裂要比甲醇困难．阳极反应动力学过程也比较缓慢。到目前为止铂基催化剂仍然是乙醇氧化最好的催化剂．虽然也有使用非铂催化剂研究乙醇的电氧化，但催化活性远不如铂基催化剂高。     

乙醇和CO在Pt-WO3/C电极上的电催化氧化

制备并比较了Pt/C和Pt-WO3/C催化剂对乙醇的电化学氧化活性.发现无论是在酸性溶液中还是中性溶液中,Pt-WO3/C电极对乙醇氧化的电催化活性都比在Pt/C电极上高.这是由于WO3能提供乙醇在Pt上氧化所需的含氧物种,此外WO3能在较低电位下使乙醇氧化的中间产物CO氧化除去,从而提高了催化剂对乙醇氧化的催化活性.     

常温常湿条件下Au/Fe2O3催化剂上CO氧化反应的稳定性

用共沉淀法制备了Ａｕ／Ｆｅ２Ｏ３催化剂,考察了焙烧温度及金含量对Ａｕ／Ｆｅ２Ｏ３催化剂上ＣＯ氧化反应的影响,结果表明,焙烧温度及金含量对催化剂的稳定性均有较大影响,金含量为３％,３００℃焙烧制得的样品具有较好的稳定性和抗水性,在常温湿条件下可连续反应４３０ｈ保持ＣＯ完全转化;催化剂的稳定性与单质金及α－Ｆｅ２Ｏ３的粒径成反比,并与金及铁的化学状态有关,金粒子聚集、氧化态金含量的减少及催化剂表面碳酸根物种的累积可能是导致催化剂活性衰减的主要原因。     

CO在负载铂催化剂上的催化氧化,TPD及TPSR研究

研究了Pt/MeM(Me=H,Cu,Ce)系列催化剂对CO的催化氧化活性,用热导-气相色谱同步跟踪CO在MeM和Pt/MeM上的TPD,发现CO_2脱附量大小及峰温次序与对CO的催化氧化活性一致。CO吸附达稳态后的TPSR(CO_2)研究表明CO_2的脱附峰温较TPD低,且其脱附量大小、峰温次序亦与对CO的催化氧化活性次序一致。     

乙二醇在Pt-WO3/C上的电催化氧化

用循环伏安(CV)和线性扫描(LSV)法研究了乙二醇(EG)在碳载Pt-WO₃/(Pt-WO₃//C)和碳载Pt(Pt/C)电极上的电化学氧化行为. 发现Pt-WO₃//C电极对EG氧化的电催化活性比Pt/C电极高. 这是由于WO₃/能提供EG在Pt上氧化所需的含氧物种，而且WO₃/能降低EG氧化的中间产物CO在Pt上的吸附强度.     

表面增强拉曼光谱研究吸附电位对CO在Pt电极上氧化行为的影响

预吸附电势对CO在Pt上的氧化行为有重要影响. 在电势低于0.3 V（vs. RHE）下,预吸附的CO单层在Pt电极上0.4 V就开始氧化,并会在0.6 V左右出现1个较小的氧化峰,即所谓的“氧化前峰”,而在双电层电位区间饱和吸附的CO只有当电势正于0.6 V才氧化     

一氧化碳氧化的钯－铈催化剂性能研究

用浸渍法制备了不同浓度的Ｐｄ－Ｃｅ／Ａｌ２Ｏ３催化剂，在固定床微反应器中测定了对ＣＯ催化氧化活性，并对催化剂作了ＸＲＤ、ＸＰＳ、氢氧滴定及ＩＲ表征。结果表明：Ｐｄ－Ｃｅ／Ａｌ２Ｏ３催化剂的活性低于Ｐｄ／Ａｌ２Ｏ３的原因是Ｃｅ组份的加入增强了催化剂对产物ＣＯ２的吸附作用，阻碍了反应物ＣＯ的吸附。然而，Ｃｅ组份的加入却能抑制Ｐｄ组份的烧结。     

铁系复合氧化物催化性质的研究

合成出一系列La_(1-s)A′_sFeO_3(A′=Ca、Sr、Ba;0≤2≤1)复合氧化物催化剂,并研究了Ca、Sr、Ba部分取代La后催化剂对CO氧化活性的影响。以XRD测定其晶体结构。结果表明,除含Ca>0.5和Ba=1.0外均生成钙钛矿型结构。用XPS和TPD法研究了吸附性能。指认吸附氧是CO氧化的活性物种,并初步解释了活性规律的成因。     

Zr掺杂对PdO/Ce1-xPdxO2-δ催化剂CO和CH4催化氧化的影响

采用溶液燃烧法制备出PdO/PdO/Ce_1-xPd_xO_2-δ （PdO/CP）和PdO/Ce1-x-yPdxZryO₂-δ （PdO/CPZ）催化剂,通过硝酸处理去除催化剂表面的PdO物种得到对应的PdO/Ce_1-xPd_xO_2-δ （CP）和Ce1-x-yPdxZryO₂-δ （CPZ）催化剂。考究四种催化剂（PdO/CP、PdO/CPZ、CP、CPZ）对CO和CH₄的氧化活性,并计算得出表面PdO和Pdⁿ⁺物种的转化频率（TOF）。结果表明Zr的添加对PdO催化剂上CO和CH₄的催化氧化活性具有不同的影响。Zr的添加对PdO/CPZ和CPZ催化剂的CO催化活性具有明显的促进作用,前者归因于PdO/CPZ催化剂表面生成了更小颗粒的PdO粒子,后者归因于CPZ催化剂中含有更多的氧空位。对于CH₄的催化氧化,Pdⁿ⁺物种起到关键的作用。由于Zr的掺杂导致CeO₂的晶格中Pd物种的含量减少,致使PdO/CPZ催化剂和CPZ催化剂对CH₄氧化活性的降低。     

负载型金属CO氧化催化体系的研究进展

本文结合近年来我们的研究工作以及国内外相关研究，概述了负载型金属CO氧化催化体系的研究进展，并进一步展望了今后的研究、发展方向以及应用前景。     

钙钛矿型氧化催化剂CO氧化机制研究

用柠檬酸络合法制备了La1-xSrxCo1-yZryO3氧化催化剂,研究了其钙钛矿结构的生成温度,在连续流动的反应体系上测定了催化剂的CO氧化活性,用CO还原测定了晶格氧活动度, IR光谱研究了CO的吸附物种.结果表明, La1-xSrxCo1-yZryO3具有很高的CO催化氧化活性,活性中心是表面吸附的氧物种(O2-或 O-)和Con+离子.     

分形表面上CO氧化反应的蒙特卡罗模拟

众所周知,人们在理想完好的单晶表面上的动力学研究已取得了很大的成功[1],然而对许多实际催化剂来说,传统催化理论和实验之间不符的情况仍然俯拾皆是．现在人们对造成这种情况的原因已经有了更加深入的认识：大量的实验事实表明,在表面催化反应体系中,不但催化剂表面具有复杂的分形结构,而且催化剂表面上的活性中心分布也具有复杂的分形特性[2]．“分形”是指那些具有分数维数的几何对象．这些对象往往是不规则的,不能用通常的欧氏几何来描述[3]．将分形引入催化科学中最早的是Pfeifer和Avnir等[4]人,至今已有近二十年的历史,现…     

负载型纳米非贵金属催化剂上CO的氧化 Ⅰ.纳米催化剂活性组分的制备、表征与筛选

用电弧等离子体法制备了纳米Ｃｕ、Ｃｒ、Ｍｎ、Ｆｅ、Ｎｉ，采用机械方法将其加到Ａｌ２Ｏ３载体上，制成负载型纳米催化剂．用ＴＥＭ、ＳＥＭ、ＸＲＤ、ＨＲＴＥＭ等手段，对纳米粒子和催化剂进行了表征．对ＣＯ催化氧化的结果表明，铜催化剂的活性最高；铜、铬催化剂的活性高于贵金属钯催化剂；锰催化剂活性与钯相当；铁、镍催化剂活性较差．ＸＲＤ实验表明，催化反应后，纳米金属将变成氧化物．     

Pt/C催化剂的硅钼酸电化学修饰

通过电化学循环伏安法将硅钼酸修饰到Pt/C催化剂表面, 比较了硅钼酸修饰对Pt/C催化剂上CO、甲醇及乙醇电氧化反应的影响. CO消除伏安测试结果表明, 用硅钼酸修饰后的Pt/C催化剂上吸附的CO的起始氧化电势和峰电势, 与修饰前相比分别降低了80和60 mV, 表明修饰后Pt/C催化剂的抗CO性能有明显提高. 对于甲醇的电氧化反应, 硅钼酸的修饰不仅提高了甲醇电氧化的电流密度, 而且降低了甲醇的起始氧化电势, 促进了中间氧化产物的脱除；而在乙醇的电氧化反应中, 硅钼酸修饰虽对Pt/C催化剂上乙醇的起始氧化电势没有影响, 但能增加乙醇电氧化的电流密度.     

CO在纳米CeO2负载的Pd-Cu催化剂上的低温催化氧化

用溶胶-凝胶法制得了平均晶粒度为15nm的CeO2粉体,并用浸渍法制备了Pd-Cu/纳米CeO2催化剂;通过XRD、SEM和HRTEM等表征手段研究了纳米CeO2粉体和Pd-Cu/纳米CeO2催化剂的性能;考察了催化剂对CO的低温催化氧化活性.结果表明纳米CeO2粉体负载的Pd-Cu催化剂对CO的低温催化氧化活性明显优于一般CeO2颗粒负载的Pd-Cu催化剂,其CO完全氧化的最低温度比Pd-Cu/热分解法CeO2催化剂低约70℃,比Pd-Cu/工业CeO2催化剂低约130℃.因此,纳米CeO2粉体作载体可极大地提高Pd-Cu催化剂的CO氧化性能.