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相似文献
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1.
Cu/M0O3-TiO2复合半导体光催化剂的制备与表征   总被引:1,自引:0,他引:1  
梅长松  钟顺和 《催化学报》2004,25(11):862-868
用溶胶-凝胶法制备了复合半导体MoO3-TiO2,并用等体积浸渍法制备了Cu/MoO3-TiO2光催化剂,利用X射线衍射、激光拉曼光谱、程序升温还原、红外光谱、透射电镜和紫外-可见漫反射光谱等技术研究了所得光催化剂的物相结构、微粒尺寸和吸光性能,结果表明,MoO3含量为10%时呈单分子层分散在TiO2上,催化剂的平均粒径为10nm.MoO3的引入使TiO2的吸收限发生明显的蓝移,MoO3负载量超过10%时,有体相MoO3生成,其光吸收性能下降.Mo-O-Ti键的形成加强了半导体之间的相互作用,有利于光生载流子在半导体间的传输,负载金属Cu可促进四面体配位Mo向八面体配位Mo转化。  相似文献   

2.
Cu/MoO3-TiO2复合半导体光催化剂的制备与表征   总被引:3,自引:0,他引:3  
梅长松  钟顺和 《催化学报》2004,25(11):862-868
 用溶胶-凝胶法制备了复合半导体MoO3-TiO2,并用等体积浸渍法制备了Cu/MoO3-TiO2光催化剂. 利用X射线衍射、激光拉曼光谱、程序升温还原、红外光谱、透射电镜和紫外-可见漫反射光谱等技术研究了所得光催化剂的物相结构、微粒尺寸和吸光性能. 结果表明,MoO3含量为10%时呈单分子层分散在TiO2上,催化剂的平均粒径为10 nm. MoO3的引入使TiO2的吸收限发生明显的蓝移,MoO3负载量超过10%时,有体相MoO3生成,其光吸收性能下降. Mo-O-Ti键的形成加强了半导体之间的相互作用,有利于光生载流子在半导体间的传输. 负载金属Cu可促进四面体配位Mo向八面体配位Mo转化.  相似文献   

3.
Cu/MoO3-TiO2光催化CO2与C3H6反应合成甲基丙烯酸的性能   总被引:4,自引:0,他引:4  
梅长松  钟顺和 《催化学报》2004,25(12):937-942
 研究了Cu/MoO3-TiO2上CO2和C3H6的吸附特性及其光催化CO2与C3H6反应合成甲基丙烯酸(MAA)的性能. 结果表明,在Cu/MoO3-TiO2催化剂表面存在金属Cu位、Lewis酸位Mo6+和Ti4+以及Lewis碱位Mo-O-Ti的桥氧和Mo=O的端氧三类活性中心. 在金属Cu位和Lewis酸位Ti4+(Mo6+)的协同作用下,CO2形成活性较高的卧式吸附态Cu-(CO)-O→Ti4+(Mo6+),C3H6的β-H和β-C分别吸附在Lewis碱位 Mo=O 与金属Cu位上形成Cu-C(CH2)(CH3)-H→O=Mo吸附态. Cu/MoO3-TiO2催化剂吸收阈值蓝移和光吸收量的提高均有利于其催化活性的提高,Cu/10%MoO3-TiO2 光催化剂的催化活性优于其它MoO3含量的催化剂,光量子产率达22.8%,在110 ℃,0.1 MPa,空速200 h-1和125 W紫外灯辐照下,C3H6转化率为8.4%,MAA选择性超过95%. 提出了催化剂光促表面催化CO2与C3H6合成MAA的反应机理.  相似文献   

4.
Cu/MoO3-TiO2/SiO2上光催化CO2和C3H8合成异丁烯醛的研究   总被引:2,自引:0,他引:2  
采用表面改性法和等体积浸渍法制备了金属修饰的负载型复合半导体材料Cu/MoO3-TiO2/SiO2, 用X射线衍射、 比表面积测定、 红外光谱、 拉曼光谱和紫外-可见漫反射等技术对固体材料的结构、 吸光性能和化学吸附性能进行了表征, 研究了该材料对CO2和丙烷合成异丁烯醛的光促表面催化规律. 结果表明, 半导体活性组分MoO3和TiO2在所制备的催化剂Cu/MoO3-TiO2/SiO2表面形成化学键, 并存在多种活性吸附位; 金属Cu的修饰拓展了固体材料对光源的响应范围, 提高了反应体系的吸光能力; 固体材料对CO2和丙烷的有效吸附使其在较低温度下就能促进异丁烯醛的紫外光化学合成, 反应选择性达到85%左右. 根据实验结果对光促CO2和丙烷表面催化合成异丁烯醛的机理进行了讨论.  相似文献   

5.
用溶胶-凝胶和浸渍-还原相结合的方法制得M/WO3-TiO2 (M=Pd, Cu, Ni, Ag)光催化剂. 利用X射线衍射(XRD)、程序升温还原(TPR)、红外(IR)、程序升温脱附(TPD)、紫外-可见漫反射光谱(UV-Vis-DRS)和光反应器等技术研究了复合半导体负载金属的物相结构、光吸收性能和光催化反应性能. 结果表明: 金属负载在复合半导体上延迟了TiO2由锐钛矿向金红石相转化, 增强W与载体TiO2的相互作用, 使TiO2光吸收限发生蓝移, 对可见光部分的吸收明显增加; 固体材料吸光性能强弱顺序Pd/WO3-TiO2>Cu/WO3-TiO2>Ag/WO3-TiO2>Ni/WO3-TiO2; 金属Pd对CO2吸附能力过强, 卧式吸附态脱附温度高, 光催化效率不高; 金属Cu对CO2吸附能力适中, CO2与C3H6脱附温度较接近, 实现了“光-表面-热”协同作用, 光量子效率最高, 达到19.7%.  相似文献   

6.
负载金属对WO3-TiO2光催化剂结构与催化性能的影响   总被引:1,自引:0,他引:1  
梅长松  钟顺和 《化学学报》2005,63(19):1789-1794
用溶胶-凝胶和浸渍-还原相结合的方法制得M/WO3-TiO2 (M=Pd, Cu, Ni, Ag)光催化剂. 利用X射线衍射(XRD)、程序升温还原(TPR)、红外(IR)、程序升温脱附(TPD)、紫外-可见漫反射光谱(UV-Vis-DRS)和光反应器等技术研究了复合半导体负载金属的物相结构、光吸收性能和光催化反应性能. 结果表明: 金属负载在复合半导体上延迟了TiO2由锐钛矿向金红石相转化, 增强W与载体TiO2的相互作用, 使TiO2光吸收限发生蓝移, 对可见光部分的吸收明显增加; 固体材料吸光性能强弱顺序Pd/WO3-TiO2>Cu/WO3-TiO2>Ag/WO3-TiO2>Ni/WO3-TiO2; 金属Pd对CO2吸附能力过强, 卧式吸附态脱附温度高, 光催化效率不高; 金属Cu对CO2吸附能力适中, CO2与C3H6脱附温度较接近, 实现了“光-表面-热”协同作用, 光量子效率最高, 达到19.7%.  相似文献   

7.
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.  相似文献   

8.
钙改性的Pd/CeO2-ZrO2-Al2O3催化剂催化甲醇裂解反应   总被引:1,自引:0,他引:1  
李雪  王晓文  赵明  刘建英  龚茂初  陈耀强 《催化学报》2011,32(11):1739-1746
采用共沉淀法制备了未改性的和Ca掺杂的CeO2-ZrO2-Al2O3样品,进一步用浸渍法制备了Pd/CeO2-ZrO2-Al2O3(Pd/CZA)和Pd/CeO2-ZrO2-Al2O3-CaO (Pd/CZACa)催化剂.运用X射线衍射、N2吸附-脱附、储氧量测定、CO化学吸附、NH3程序升温脱附、CO2程序升温脱附、...  相似文献   

9.
La2O3助剂对Au/TiO2催化氧化CO性能的影响   总被引:1,自引:0,他引:1  
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.  相似文献   

10.
Pd/MoO3-TiO2/SiO2光催化CO2与C2H6合成烃类氧化物的反应性能   总被引:2,自引:0,他引:2  
王希涛  钟顺和  肖秀芬 《催化学报》2005,26(10):900-904
 采用化学反应改性和等体积浸渍法制备了负载型Pd/MoO3-TiO2/SiO2催化剂,并用IR,FT-Raman,TPD-MS,UV-Vis DRS和活性评价等方法研究了催化剂的表面结构、光吸收性能、化学吸附性能及光催化CO2与C2H6合成烃类氧化物的反应性能. 结果表明,SiO2负载的MoO3和TiO2之间存在着强相互作用,并能部分形成Mo-O-Ti键联,使得两种氧化物微粒均匀分布于载体表面; 表面MoO3和TiO2的复合作用使TiO2/SiO2的吸光带边红移,扩展了其吸光域,Pd的引入明显提高了固体材料的可见光吸收率; CO2和C2H6能较好地吸附在催化剂表面,在紫外光的激发下,CO2吸附态能解离生成CO,而C2H6单位吸附态能部分转化为C和H同时吸附在两个晶格氧上的双位吸附态; 光促CO2和C2H6反应主要生成丙醛、乙醇和乙醛; 在合适的条件下,烃类氧化物的选择性可超过90%.  相似文献   

11.
复合半导体负载金属材料光催化性能研究   总被引:2,自引:0,他引:2  
梅长松  钟顺和 《无机化学学报》2005,21(12):1809-1814
CO2和烃类光催化直接合成烃类氧化物在合成化学、碳资源利用和环境保护等方面均有重大意义。用溶胶-凝胶和浸渍-还原相结合的方法制得M/V2O5-TiO2(M=Pd、Cu、Ni和Ag)光催化剂。利用XRD、TPR、IR、TPD、UV-Vis DRS和光反应器等技术研究了负载金属复合半导体的物相结构、吸附性能、光吸收性能和光催化反应性能。结果表明:金属负载在复合半导体上延迟了TiO2由锐钛矿向金红石相的转化,增强了V与载体TiO2的相互作用,使TiO2光吸收限发生蓝移,对可见光部分的吸收明显增加,拓宽了催化剂的光响应范围;材料吸光性能强弱顺序Pd/V2O5-TiO2 >Cu/V2O5-TiO2 >Ag/V2O5-TiO2>Ni/V2O5-TiO2;材料的吸附性能及反应物的吸附态是反应发生的关键,CO2在Ag/V2O5-TiO2表面无法形成卧式吸附态,没有目的产物甲基丙烯酸(MAA)生成,光量子效率低;光吸收性能较好的Pd/V2O5-TiO2对CO2吸附能力过强,卧式吸附态脱附温度高,光催化效率不高;Cu/V2O5-TiO2对CO2吸附能力适中,CO2与C3H6脱附温度较接近,实现了“光-表面-热”的协同作用,光量子效率最高,达15.1%。  相似文献   

12.
掺Cu对MoO3-TiO2/SiO2上光促甲烷和水表面反应的影响   总被引:7,自引:0,他引:7  
桑丽霞  钟顺和 《催化学报》2004,25(3):182-188
 在固定床环隙反应器中,借助紫外光的激发,气相甲烷和水在MoO3-TiO2/SiO2催化剂表面生成了甲醇和氢气,当在催化剂中掺杂Cu2+后,光催化剂的活性明显提高. XRD,IR,UVDRS和TPD的研究结果表明,在催化剂表面形成了具有Mo-O-Ti和Mo-O-Cu基元的高度分散物种,不但使得吸光带边明显蓝移,而且扩展了催化剂的光响应范围. 所形成的复合结构还可以优化单组分的吸光性能并促进对反应物分子的吸附活化,同时可以有效地转移光生电子和空穴. 掺杂Cu2+能够进一步延长光生电子-空穴对的寿命,进而提高反应的量子产率.  相似文献   

13.
光促甲烷和水合成甲醇和氢催化剂的研究   总被引:3,自引:0,他引:3  
用表面改性法制备TiO2/SiO2,以等体积浸渍法制备负载型复合半导体催化剂(MoO3,ZnO)-TiO2/SiO2,通过XRD、BET、TPR、IR、UV-Vis DRS和TPD等技术对材料的表面形态结构、吸光特性、化学吸附性能及光催化甲烷和水的反应性能进行了表征和分析。结果表明,MoO3-TiO2/SiO2和ZnO-TiO2/SiO2的表面物种均具有显著的量子尺寸效应,在表面分别形成Mo—O—Ti和Zn—O—Ti复合结构;MoO3和TiO2在载体表面的复合可提高对光能的利用率并可增强对甲烷的化学吸附性能, 结果使得MoO3-TiO2/SiO2的光催化反应性能明显优于ZnO-TiO2/SiO2;在固定床环隙反应器中,150℃MoO3-TiO2/SiO2光催化气相甲烷和水合成了目的产物甲醇和氢,甲醇的选择性达到87.3%。  相似文献   

14.
Pd-MoO3/SiO2 catalyst has been prepared using the method of incipient wetness impregnation. The photo absorbing behaviors and chemisorbing properties of the catalyst have been characterized by UV-vis spectra and TPD-MS experiments. The results indicated that metal Pd loaded on MoOe/SiO2 has a significant effect on the photo absorbing performance of MoO3/SiO2, and an obvious blue shift of the absorption edge is produced. Under UV irradiation, the chemisorption state of CO2 undergoes decomposing process to form CO at 481 K, and a two-site adsorption state of ethane can be formed at around 496 K. Photo-oxidation of ethane using carbon dioxide can mainly produce propanal, ethanol and acetaldehyde in the temperature range of 353-423 K. The presence of metal Pd improves the catalytic activity remarkably.  相似文献   

15.
Results of investigations of the adsorption and decomposition of methanol on the surface of transition metals such as Fe, Ni, Cu, Pd, Ag, Mo, W and Pt byuv and x-ray photoelectron spectroscopy, electron energy loss spectroscopy, Auger electron spectroscopy and thermal desorption spectroscopy have been reviewed. The first step in the decomposition of CH3OH on these metal surfaces is the formation of the methoxy species, OCH3 radical. In the case of Fe, Mo and W, complete decomposition of CH3OH occurs leaving CO(β), H2 and CH4 on the surface. Dissociation proceeds upto CO(α) and H2 on the surface of Ni, Pd and Pt whereas on Ag and Cu, selective oxidation of CH3OH to H2CO is preferred. The difference in the reactivity of metals towards CH3OH is rationalised from the heats of adsorption of O2, CO and H2 on these metals. Contribution No. 253 from the Solid State and Structural Chemistry Unit.  相似文献   

16.
MoO3-TiO2/SiO2上光促表面催化甲烷和水合成甲醇和氢气   总被引:6,自引:1,他引:6  
用分步等体积浸渍法制备了负载型复合半导体催化剂MoO3-TiO2/SiO2,通过XRD,BET,TPR,IR,UVDRS和TPD等手段对其进行了表征,结果表明,活性组分在载体表面高度分散,并具有量子尺寸效应,吸光阈值显著蓝移;TiO2在SiO2表面分散可增强MoO3与载体的相互作用,调变吸光性能,所形成的表面活性基元能够有效地吸附活化甲烷和水.在100℃下利用固定床环隙反应器借助紫外光的激发,通过“光-表面-热”协同作用,气相甲烷和水在MoO3-TiO2/SiO2表面生成了甲醇和氢,选择性达到85.6%.  相似文献   

17.
We performed density-functional theory analysis of nondissociative CO adsorption on 22 binary Au-alloy (Au(n)M(m)) clusters: n=0-3, m=0-3, and m+n=2 (dimers) or 3 (trimers), M=Cu/Ag/Pd/Pt. We report basis-set superposition error corrections to adsorption energies and include both internal energy of adsorption (DeltaU(ads)) and Gibbs free energy of adsorption (DeltaG(ads)) at standard conditions (298.15 K and 1 atm). We found onefold (atop) CO binding on all the clusters except Pd2 (twofold/bridged), Pt2 (twofold/bridged), and Pd3 (threefold). In agreement with the experimental results, we found that CO adsorption is thermodynamically favorable on pure Au/Cu clusters but not on pure Ag clusters and also observed the following adsorption affinity trend: Pd>Pt>Au>Cu>Ag. For alloy dimers we found the following patterns: Au2>M Au>M2 (M=Ag/Cu) and M2>M Au>Au2 (M=Pd/Pt). Alloying Ag/Cu dimers with (more reactive) Au enhanced adsorption and the opposite effect was observed for PdPt dimers. The Ag-Au, Cu-Au, and Pd-Au trimers followed the trends observed on dimers: Au3>M Au2>M2Au>M3 (M=Ag/Cu) and Pd3>Pd2Au>PdAu2>Au3. Interestingly, Pt-Au trimers reacted differently and alloying with Au systematically increased the adsorption affinity: PtAu2>Pt2Au>Pt3>Au3. A strikingly different behavior of Pt is also manifested by the triplet spin state and onefold (atop) binding in Pt3-CO which is in contradiction with the singlet spin state and threefold binding in Pd3-CO. We found a linear correlation between CO binding energy (BE) and elongation of the CO bond. For Ag-Au and Cu-Au clusters, the increase in CO BE (and elongation of the C-O bond which is probably due to the back donation) is accompanied by the decrease in the cluster-CO distance suggesting that the donation (from 5sigma highest occupied molecular orbital in CO to cluster lowest unoccupied molecular orbital) mechanism also contributes to the BE. For Pd-Au clusters, the cluster-CO distance (and CO bond length) increases with increase in the BE, suggesting that the donation mechanism may not be important for those clusters. No clear trend was observed for Pt-Au clusters.  相似文献   

18.
Solid material of supported coupled semiconductors MoO3-TiO2/SiO2 was prepared by the chemical modification method. BET, XRD, TEM,IR, Raman and UV-Vis DRS experiments were used to characterize the surface structure, photon absorbing and chemisorbing ability of the material. It was shown that there are some extremely small particles of anatase and MoO3 crystallites dispersed well on the surface of SiO2, which also can be coupled each other by the bonds of Ti-O-Mo. The active adsorption sites of the material exist on its surface, according to IR results, and C3H8 can be chemisorbed at the Lewis base sites of the Mo=O bonds to form molecular states. Compared with MoO3 and TiO2, the edge energy of MoO3-TiO2/SiO2 was improved and a significant rise of the photon absorbing intensity is observed, which proves the coupled structure has stronger photon ability to take in the UV light, hold back the recombination of photoexcited electron hole pairs and exhibit the quantum size effects.  相似文献   

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