CuO在CeO2和γ-Al2O3上的表面性质及对NO+CO反应性能的研究

在色谱-微反实验装置上考察了CuO/CeO2、CuO/γ-Al2O3及CeO2改性的催化剂对NO+CO的反应性能,并用TPR、XRD、XPS、BET和NO-TPD等技术对上述催化剂进行了表征.结果表明催化剂活性的提高与铜物种在两种载体(CeO2和γ-Al2O3)上的价态(Cu2+和Cu+)、分散状态和吸附特性有关.TPR实验显示CuO在CeO2上存在两种还原物种,而在γ-Al2O3上只有一种还原物种.XPS检测表明CuO/CeO2的Cu2p3/2结合能值与Cu2+和Cu+的标准结合能基本吻合,而CuO/γ-Al2O3的Cu2p3/2结合能值接近或略低于Cu2+的标准结合能. NO-TPD实验表明催化剂表面的NO脱附峰温低于载体表面的NO脱附峰温,而CuO/CeO2表面的NO脱附峰温低于CuO/γ-Al2O3表面的NO脱附峰温,说明NO在CuO/CeO2表面的分解活性大于CuO/γ-Al2O3,而NO在催化剂表面的分解活性大于载体.     

CuO在CeO2和γ—A12O3上的表面性质及对NO＋CO反应性能的研究

在色谱—微反实验装置上考察了CuO/CeO2、CuO／γ—Al2O3及CeO2改性的催化剂对NO CO的反应性能，并用TPR、XRD、XPS、BET和NO—TPD等技术对上述催化剂进行了表征．结果表明催化剂活性的提高与铜物种在两种载体(CeO2和γ—Al2O3)上的价态(Cu^2 和Cu^ )、分散状态和吸附特性有关．TPR实验显示CuO在CeO2上存在两种还原物种，而在γ—Al2O3上只有一种还原物种．XPS检测表明CuO/CeO2的Cu2p3／2结合能值与Cu^2 和Cu^ 的标准结合能基本吻合，而CuO／γ—Al2O3的Cu2p3/2结合能值接近或略低于Cu^2 的标准结合能．NO—TPD实验表明催化剂表面的NO脱附峰温低于载体表面的NO脱附峰温，而CuO/CeO2表面的NO脱附峰温低于CuO／γ—Al2O3表面的NO脱附峰温，说明NO在CuO/CeO2表面的分解活性大于CuO／γ-Al2O3，而NO在催化剂表面的分解活性大于载体．     

沉淀剂对Au/CeO2催化剂乙醇部分氧化制氢性能的影响

选择了4种沉淀剂Na2CO3,CO(NH2)2,NaOH和NH4OH,通过沉积-沉淀法分别制备Au/CeO2催化剂.以乙醇部分氧化制氢为探针反应,研究不同沉淀剂对Au/CeO2催化剂乙醇部分氧化性能的影响,并运用XRD,TPR,BET,ICP等方法对催化剂进行表征,探讨了不同沉淀剂影响Au/CeO2催化剂乙醇部分氧化性能的原因.结果表明,以CO(NH2)2和Na2CO3为沉淀剂制备催化剂具有较好的乙醇部分氧化制氢活性,以CO(NH2)2为沉淀剂制备的催化剂具有更高的氢选择性,较低的CO选择性.不同沉淀剂制备的催化剂的活性与其比表面积、粒径大小、孔径分布、金负载量、CeO2还原的难易程度密切相关.     

Pd及其含量对Au/CeO_2催化剂甲醇部分氧化制氢性能的影响

采用聚乙烯吡咯烷酮(PVP)保护乙醇还原法制备了不同Pd含量的Au-Pd/CeO2催化剂,考察了Pd及其含量对Au/CeO2催化剂甲醇部分氧化制氢反应性能的影响,并运用XRD、TPR、CH3OH-TPD和H2-TPD等技术对催化剂进行了表征。结果表明,Pd的加入提高了Au/CeO2催化剂的活性和氢气选择性,当Au/Pd     

铈对混合型贵金属尾气净化催化剂性能的影响

系统地研究了CeO2对负载型混合贯金属催化剂性能的影响，考察了模拟尾气排放条件下铈对催化剂CO氯化性能的影响，并应用XRD、TPD等手段对CeO2在催化剂中的作用机理进行了研究。结果表明，添加助剂后催化剂活性明显提高．铈的添加改变了催化剂的吸附性能．有利于降低催化反应的活化能。     

化学活化-浸渍一步法制备CuO-CeO2/WCAC催化剂处理印染废水

采用化学活化-浸渍一步法制备木屑活性炭负载氧化铜掺杂氧化铈的双组份催化剂（CuO-CeO2/WCAC）处理酸性大红GR印染废水。考察了浓度为0.10 mol·L-1的硝酸铈溶液用量对CuO-CeO2/WCAC催化能力的影响,确定了最佳用量为15 mL。XRD分析表明CuO/WCAC中引入CeO2细化了CuO颗粒,改善了其分散程度,使双组份CuO-CeO2/WCAC催化剂对CODCr和色度的降解率比单组份CuO/WCAC提高了55.3%和98.7%。应用单因素和响应面实验优化了CuO-CeO2/WCAC催化剂处理染料废水的最佳条件为催化剂用量0.48 g,空气曝气反应时间2.19 h,pH值5.4和静置时间24 h,此条件下的CODCr和色度的残余率分别为7.77%和0.059%,可将废水中CODCr和色度从初始浓度962 mg·L-1和32 768稀释倍数分别降至74.7和19.3 mg·L-1稀释倍数。以CODCr和色度残余率为响应值的工艺模型与实验结果吻合度较好,可预测不同条件下处理染料废水的效果。     

介孔CeO2的制备及其性能

采用Brij35、Brij35 CTAB、Brij35 PEG20000为模板剂合成了m-CeO2,考察了不同模板剂、陈化时间和焙烧温度对m-CeO2比表面、孔径分布和热稳定性的影响,研究了Ru/m-CeO2催化剂的甲醇水蒸汽重整性能,运用N2吸附-脱附、比表面-孔径测定、XRD、FT-IR、和TPR等手段对载体和催化剂的结构和性能进行了表征.结果表明,采用Brij35 CTAB复合模板剂制备的m-CeO2具有较大的比表面积、孔容和较好的热稳定性,以其为载体的 Ru基催化剂甲醇水蒸汽重整活性高于单模板剂制备的m-CeO2和纯CeO2负载的Ru基催化剂.     

溶胶-凝胶法合成La2NixCo1-xO4及其在CH4/CO2重整反应中的应用

采用溶胶-凝胶法合成了一系列的钙钛矿型复合氧化物La2NuxCo1-xO4(x=0.2,0.4,0.6,0.8),采用XRD、TPR作为表征手段,研究了其在CH4/CO2重整反应中的应用.实验结果表明:经800℃焙烧后,钙钛矿型复合氧化物的结构已形成,而经1 100℃焙烧后,结构已部分分解.在CH4/CO2重整反应中,x=0.2时,由于Ni含量较少,使得甲烷转化率比较低.随着x的增加,Ni含量增加,甲烷转化率提高,表明在CH4/CO2重整反应中,催化剂的Ni含量对催化活性的影响非常明显,而且催化剂活性都明显好于单纯的含Co的La2CoO4催化剂,这与文献[1]的结论一致.     

Ag_2S/CdS复合物的制备及甲基橙降解性能

以硝酸镉、硝酸银及硫脲为镉源、银源和硫源,用水热法在水溶剂中合成CdS、Ag2S和Ag2S/CdS复合材料,采用XRD对复合材料进行表征。另外,还探讨了照射时间、焙烧温度、焙烧时间、催化剂的用量、初始浓度等变化条件下对甲基橙降解的影响。结果表明:催化剂的量为1.00g·L-1、染料初始浓度为10.00mg·L-1时,Ag2S/CdS(55)、焙烧温度为400℃,焙烧时间为90min和超声波清洗器的功率为50 W时,对甲基橙染料的降解效果最佳。     

Pt /TiO? 的光催化氧化性能

以 TiO?或载铂 TiO?为催化剂 ,利用波长为 254nm 的紫外光辐照 ,研究了可溶性染料 3B艳红和活性艳蓝KN -R的光催化氧化 , 探讨了催化剂的焙烧温度及投料量、 染料水溶液的 pH 值等因素对光催化氧化性能的影响 . 结果表明 ,经 350℃焙烧的 Pt / TiO?催化剂对 3B艳红或活性艳蓝 KN-R染料溶液有良好的光催化氧化活性 ,酸性溶液对染料的光催化氧化有利 . 染料光催化氧化近似遵循一级反应动力学 .     

加氢组分对铜基催化剂CO2加氢直接合成二甲醚性能的影响

以不同加氢组分对CO2加氢合成二甲醚性能的影响为对象,采用XRD、BET、TEM、TPR和TPD对催化剂性质进行了表征.研究结果表明,Cu/HZSM-5催化剂中添加Zn或Mn均能有效提高催化剂的CO2加氢转化活性;同时添加Zn和Mn的Cu-Zn-Mn/HZSM-5催化剂,CO2加氢合成二甲醚性能最好,CO2转化率18.78%,DME选择性46.22%.其中,Mn存在有利于催化剂加氢活性组分的分散,并增加对CO2的吸附能力;Zn的存在则增强了催化剂对H2的吸附活化能力,Zn和Mn同时存在产生的协同作用使催化剂具有很好的CO2加氢合成二甲醚的活性.     

用XRD和TPR技术考察制备方法和灼烧温度对钙钛矿型结构形成以及性质的影响

本文用柠檬酸络合物分解法、碳酸盐共沉淀分解法、硝酸盐直接分解法和陶瓷法合成了轻、重稀土钙钛矿型氧化物LnMnO_3(Ln=Sm.Er).用X-射线衍射(XRD)和程序升温还原(TPR)技术考察了制备方法和灼烧温度对钙钛矿型结构形成的影响.实验结果表明,用柠檬酸络合物分解法可以在较低的温度下得到单一相的钙钛矿氧化物,而陶瓷法的灼烧温度比其他方法所需的温度要高得多。不同方法得到的产物SmMmO_3对CO氧化反应的活性为:柠檬酸法～碳酸盐法～硝酸盐法>陶瓷法。实验表明,TPR技术在某些体系中可作为灵敏的物相分析辅助手段,它可在制备或反应过程中原位观察体系结构的变化,实验中观察到,稀土氧化物能促进某些过渡金属氧化物在稀土氧化物表面分散,能阻止它们形成晶态.本文还讨论了钙钛矿型氧化物的形成机理,提出了过渡金属氧化物的扩散是形成钙钛矿结构反应速率的决定步骤观点。     

过渡金属修饰对铜铈催化剂在选择性脱除CO反应中催化性能的影响

过渡金属（Mn、Fe、Ni、Zn、Co）修饰对铜铈催化剂的催化性能有明显的影响．Fe和Co的修饰对铜铈催化剂的CO氧化活性有较明显的促进作用,在110℃时,CO的转化率即达到99％;尤其Co的修饰增加了铜铈催化剂上CO转化率为99％的温度‘窗口’宽度约30℃,而Mn、Ni和Zn的修饰对铜铈催化剂的CO氧化活性则有一定的抑制作用．但不同过渡金属修饰对铜铈催化剂的氧化选择性均有明显的提高．     

Fe-Cu/AC非均相催化剂制备及CWPO法深度处理印染废水

采用浸渍法制备Fe-Cu/活性炭非均相催化剂,利用EDS、XPS、BET等测试方法对催化剂进行表征.结果表明,催化剂表面Fe和Cu主要以Fe₂O₃和CuO形式分布在活性炭的微孔内.Fe-Cu/活性炭非均相催化剂用催化湿式过氧化氢氧化法（CWPO）对印染废水进行深度处理时,CWPO工艺处理出水COD_Cr去除效率比普通AC/H₂O₂工艺高,去除率可从普通工艺的17.03%提高到34.84%,出水水质基本达到《污水综合排放标准》（GB18978-2002）一级B标准.得到的最佳处理工艺条件为:双氧水质量分数0.075%,水力停留时间（HRT）2 h,反应塔每周冲洗1次,每次冲洗3 h.     

甲烷丙烷在Mo/HZSM-5上共芳构化过程中的积碳研究

研究了适当的预处理对缩短或消除Mo／HZSM-5催化剂上甲烷芳构化诱导期的作用．甲烷TPSR、甲烷脉冲反应、TPO、TPH等实验结果表明,芳构化反应后的催化剂至少存在着舍氢和不含氢两类积碳物种,其中含氢的活性积碳的是芳构化反应的关键中间步骤．本文认为由于丙烷比甲烷更容易生成这种活性积碳,这就是丙烷能促进甲烷芳构化的原因．     

铜掺杂对Fe/β催化剂NH_3-SCR催化性能的影响

制备了一系列Cu掺杂量不同的Fe/β(40)催化剂,并采用ICP-AES、XRD、H2-TPR、UV-vis和XPS等表征技术分析了催化剂的物化性质.结果表明,适量的铜掺杂能大大提高Fe/β(40)催化剂的低温活性,拓宽其活性温度窗口,但过量的Cu掺杂会降低催化剂的N2选择性.Cu掺杂质量比为1.27%Cu-2%Fe/β(40)的催化剂具有最佳的SCR性能,这与催化剂中存在较多离子交换位的Fe~(3+)和Cu~(2+)物种有关,而存在较多的CuO物种会促进氨高温氧化,使催化剂的N2选择性降低且高温窗口变窄.高温水热条件下Cu的存在可能使Cu、Fe物种更容易发生迁移和团聚,导致Cu-Fe/β(40)催化剂的水热稳定性明显变差.     

Pt/Al2O3在生物油轻质组分水相重整制氢反应中的稳定性

生物油轻质组分中水的质量分数高达85%,除水困难,弃之浪费又造成污染. 采用水相重整的方法可充分利用这部分物质,得到宝贵的氢气资源. 实验室以Pt/Al2O3为催化剂,可得到757 mL的气体,并且氢气的体积分数高达65.86%. 由于Pt为贵金属催化剂,研究其在反应过程中的稳定性非常必要. 为此,对反应后的催化剂进行了XRD、TEM、SEM和TPO表征,发现其性质发生了较大的改变. 将催化剂煅烧处理后进行重复试验,发现其催化活性和对氢气的选择性均明显下降,即Pt/Al2O3在生物油轻质组分水相重整制氢反应体系中的稳定性较差,难以重复利用.     

CuO纳米线的热氧化制备及其表面的ZnO纳米颗粒修饰

以Cu为基底,经热氧化制备出高质量的有序的单晶CuO纳米线阵列.通过采用离子束溅射技术,在高比表面积的CuO纳米线表面修饰ZnO纳米颗粒.运用X射线衍射仪（XRD）、透射电镜（TEM）、扫描电子显微镜（SEM）研究了样品的成分、晶体结构和表面形貌.实验结果表明,不同温度和时间下生长出的CuO纳米线阵列的纳米结构具有不同的成分、结构和形貌;600℃热氧化4 h生长出的纳米线均匀致密地附着在衬底表面,ZnO纳米颗粒浓密而规则地出现在CuO纳米线表面.这种由ZnO纳米颗粒和CuO纳米线构成的复合异质结构可以有效地增强CuO纳米线对CO的选择性探测特性.     

CuO/ZnO量子点异质结及同轴纳米线异质结构的研制

采用离子束溅射技术和热氧化工艺,对预先制备的ZnO纳米线表面进行纳米CuO修饰,研究了不同溅射工艺条件下对形成的CuO/ZnO纳米线异质结构的影响,通过控制溅射参数成功地合成出不同CuO量子点尺寸和分布密度的CuO/ZnO量子点异质结和CuO为壳层的CuO/ZnO同轴纳米线异质结构.将X射线衍射仪（XRD）、扫描电子显微镜（SEM）和透射电子显微镜（TEM）用于研究样品的结构和形貌.实验结果表明,溅射在ZnO纳米线表面的Cu膜的厚度对形成的CuO/ZnO异质结构起着重要的作用.在Cu膜适度较薄时,获得了直径仅5 nm、分布较均匀的高密度（2.05×1010mm-2）CuO/ZnO量子点异质结;而Cu膜较厚时,形成的是CuO/ZnO同轴纳米线异质结构.利用高分辨透射电子显微镜（HRTEM）进一步对量子点异质结和同轴纳米线异质结的界面晶体结构进行了研究.     

O3/H2O2对MTBE的氧化降解动力学研究

近年来汽油添加剂甲基叔丁基醚（MTBE）对环境造成的持久性的危害已越来越受到人们的重视．地下水中MTBE的污染主要是常见于通过地下储藏罐或管道渗漏造成．本文试验研究探讨了O2／H2O2氧化MTBE的降解过程及反应动力学．结果表明：pH值及温度的升高可以明显提高反应速率．MTBE降解过程符合拟一级动力学．当pH为6．5时,速率常数＆为1．20×10^6exp（-40．5／RT）．