Ni2(OCH3)2/SiO2催化剂上CO2和CH3 OH的吸附和反应性能

采用表面改性和离子交换相结合的方法制备了Ni2(OCH3)2/SiO2负载型双核金属甲氧基配合物催化剂,利用红外光谱(IR)、程序升温脱附(TPD)、程序升温表面反应(TPSR)和微反技术考察了催化剂的表面结构以及CO2和CH3OH的化学吸附和反应性能.结果表明:Ni2(OCH3)2/SiO2中Ni2+与载体SiO2表面O2-以双齿配位形式键合,甲氧基以桥基形式联结双金属离子形成双核物种Ni2(OCH3)2;CO2在催化剂表面存在甲氧碳酸酯基物种和桥式两种吸附态,CH3OH则只有一种分子吸附态;在100～200℃条件下,CO2和CH3OH在催化剂上的反应产物主要是DMC和H2O;根据反应结果,讨论了催化反应机理.     

CO_2在Cu-Ni/ZrO_2-SiO_2催化剂上的吸附与反应

采用表面反应改性法 ,制备了 Zr O2 - Si O2 (Zr Si O)表面复合物 ;用等体积浸渍法制备了 Zr Si O担载的 Cu-Ni双金属催化剂 .用 IR和 TPD技术 ,研究了 CO2 在其表面上的化学吸附与反应性能 .实验结果表明 ,在 Cu- Ni/Zr Si O催化剂上 CO2 可形成线式吸附态、剪式吸附态和卧式吸附态 ;催化剂表面金属位 M上的剪式吸附态 CO2可与邻近的 lewis酸位 Zrn+作用 ,形成 CO2 卧式吸附态 M- (CO) - O Zr4+ ;该卧式吸附态在一定温度(142℃ )下可解离为 M- CO和 Zr- O- .Zr- O- 具有良好的选择氧化性能     

激光促进磷酸盐表面甲烷直接氧化合成甲醇的研究

以沉淀法合成了FePO4 、AlPO4 和Fe0 .5Al0 .5PO4 三种固体表面材料。采用XRD、IR和TPR方法对各材料进行了表征。以分子探针IR和TPD方法考察了甲烷在固体表面上的吸附性能。以固体表面键激发模式研究了激光促进甲烷直接氧化合成甲醇的表面反应规律。结果表明 ,FePO4 、AlPO4 和Fe0 .5Al0 .5PO4 均具有均一的晶态结构 ,其晶格氧的活泼性顺序为Fe0 .5Al0 .5PO4 >FePO4 >AlPO4 。在 1 0 0℃以上时 ,CH4 能够以分子态吸附于固体表面PO键上 ,各表面材料的吸附能力也遵循Fe0 .5Al0 .5PO4 >FePO4 >AlPO4 的规律。在 1 0 0～ 30 0℃范围内 ,采用 1 0 83cm- 1的激光激发固体表面PO键 ,CH4 直接氧化生成CH3OH的反应明显发生且CH3OH的选择性在 80 %以上。CH转化率的大小与固体表面材料晶格氧活泼性及其对CH4 的吸附能力有关。用 1 0 0 0cm- 1和 91 0cm- 1的激光激发PO键 ,不能有效促进化学反应的发生 ,揭示了激光光能的有效吸收和传递是LSSR过程能否实现的关键因素。     

激光促进LiClO4·Pb3(PO4)2复合物表面上的乙烷氧化脱氢反应

 制备了LiClO4,Pb3（PO4）2和LiClO4·Pb3（PO4）2复合物催化剂,用XRD和IR表征了催化剂的晶相及表面结构,并用化学吸附IR和TPD研究了催化剂样品对乙烷的化学吸附性能,用LSSR考察了乙烷氧化脱氢生成乙烯的反应规律．结果表明,催化剂表面的ClO和PO键是乙烷的主要吸附位．LiClO4与Pb3（PO4）2的相互作用促进了ClO键对乙烷的吸附活化能力．在一定反应条件下,乙烷转化率与体系的能量利用率有关,复合物催化剂比单纯的LiClO4和Pb3（PO4）2可更有效地利用激光光能．温度对LSSR反应有一定的辅助作用．     

Cu/SnO2-TiO2催化剂的结构、光吸收性能和催化反应性能

用溶胶-凝胶法制得复合半导体SnO2-TiO2,用等体积浸渍法制得Cu/SnO2-TiO2光催化剂.利用X射线衍射、拉曼光谱、程序升温还原、红外光谱、透射电镜、紫外-可见漫反射光谱和光反应器等技术研究了Cu/SnO2-TiO2的物相结构、微粒尺寸、吸光性能和光催化反应性能.结果表明,质量分数为10%的SnO2单分子层分散在TiO2表面,固体材料平均粒径为22nm;SnO2的引入使TiO2吸收限发生明显蓝移,SnO2负载量超过单分子层分散(大于10%),有晶相SnO2生成,光吸收性能下降;Ti-O-Sn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输送;负载金属Cu使复合半导体可见光部分的吸收明显增加,拓宽了催化剂的光响应范围;不同Sn担载量的光催化剂光吸收性能与量子产率有良好的对应关系,担载10%SnO2光催化剂光吸收性能和催化活性优于其它含量的催化剂,其光量子效率达到13.9%.     

Fe-Al-P-O催化1,2-二氯丙烷与水环氧化制环氧丙烷反应机理

 采用溶胶-凝胶法制备了非晶态Fe-Al-P-O催化剂,并用IR,XRD,TEM,N2吸附及微反等技术对其组成、结构特性以及催化性能进行了表征和评价,通过IR和TPD-MS等技术着重研究了其化学吸附性能,探讨了表面催化反应的机理. 结果表明,Fe-Al-P-O催化剂是FePO4和AlPO4均匀混合形成的非晶态混合物,能够促进1,2-二氯丙烷和水反应高选择性地生成环氧丙烷,其Lewis酸位的Fe3+和Lewis碱位P=O的O2-是催化剂表面的主要活性位,能使水进行解离吸附并形成Fe-O-和P-OH 键. 1,2-二氯丙烷通过Cl-与P-OH键中的H+作用形成桥式吸附态是反应进行的关键.     

Cu/MoO3-TiO2复合半导体光催化剂的制备与表征

 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.     

非晶态Fe0.5Al0.5PO4表面上激光促进甲烷直接氧化合成甲醇的研究

用溶胶—凝胶法合成了非晶态Fe0.5Al0.5PO4。用XRD和TPR表征了其结构和晶格氧的活性;用IR和TPD表征了CH4在其表面上的吸附行为;用LSSR方法考察了CH4直接氧化合成CH3OH的反应规律。结果表明,Fe0.5Al0.5PO4具有非晶态的结构,FePO4和AlPO4的微区被均匀地相互隔离,导致固体本身不具有长程有序性。非晶态的Fe0.5Al0.5PO4与晶态的Fe0.5Al0.5PO4相比,其晶格氧的活性大且活性氧的含量高。CH4以分子态吸附于固体表面P=O键上,非晶态Fe0.5Al0.5PO4表面上CH4的吸附强度和吸附量都较晶态Fe0.5Al0.5PO4上大。用1073 cm-1的激光激发固体表面P=O键,在100℃以上CH4的直接氧化反应顺利进行,CH3OH保持高选择性。在相同的反应条件下,非晶态Fe0.5Al0.5PO4能更有效地促进反应的进行,表明在激发相同表面化学键的情况下,固体表面材料的其它性质如粒度、比表面积和晶格氧的活性对反应也有一定程度的影响。     

K_2O对合成DMC用Cu- Ni/V_2O_5- SiO_2催化剂性能的影响

K_2O是多种固体催化剂的有效助剂 .大多数金属表面对 CO_2的吸附非常弱,在过渡金属中加入碱金属助剂可以促进 CO_2的吸附活化 [1, 2].近期对这方面的研究主要集中在 Pt[3]、 Cu[4]、 Ru[5]和 Fe[6]等单晶金属面上 .我们已报导过 Cu- Ni/V2O5- SiO_2(VSiO)催化剂表面 CO_2和 CH_3OH吸附及其反应性能 [7, 8].本研究将 K_2O助剂引入到 Cu- Ni/VSiO催化剂中,进一步考察了 K_2O助剂对 CO_2和 CH_3OH吸附和反应性能的影响 .1实验部分 　　采用 Cu、 Ni氨络合物混合硝酸盐水溶液 (含 KNO3, K占 Cu、 Ni总原子数 5～ 15…     

ZrO2—SiO2负载Cu—Ni催化剂的CO2加氢反应性能

采用表面反应改性法,制备了ZrO2-SiO2（ZrSiO)表面复合物载体,用等体积浸渍法制备了ZrSiO担载的Cu-Ni双金属催化剂,借助BET、TPR、IR和微反等技术,研究了ZrSiO及其负载的Ni、Cu双金属催化剂的表面构造,化学吸附及催化CO2加氢的反应性能,结果表明,ZrSiO表面主要是价联型结构,ZrO2引入SiO2表面,可以有效地促进CuO和NiO的还原,在ZrSiO负载的Cu-Ni催化剂表面的Cu或Ni位,CO2发生化学 吸附形成线、剪式、卧式吸附态,在该催化剂上CO2的加氢反应产物主要是CH3OH3、CH4、CO和H2O生成CH3OH的选择性与催化剂组成及反应条件密切相关,在适当的条件,CH3OH的选择性大于90％。