Pt/HM和Pd/HM催化剂表面氧的恢复与供出活化能测定

催化氧化是最重要的工业催化反应之一。七十年代以来,关于氧化催化剂的基础研究取得了长足的进步,采用各种手段对氧化催化剂的表面及体相氧种进行了考察。本文作者根据研究实用氧化催化剂的经验,结合控制论方法,亦提出了多相催化氧化反应的集团结构适应性规律。近年来,作者用TPD和吸附平衡法研究了V_2O_5/SiO_2催化剂表面氧的种类、数目和供出活性,较好地关联了催化氧化的一些事实,使以上规律更趋于半定量化。在多相氧化反应中,催化剂表面活性氧不断处于供出和恢复的循环之中,催化剂表面氧中心的供     

Pt/TiO_2催化剂上的氢—氧作用 Ⅰ.氢、氧的吸咐—脱附行为以及相互促进作用

本文采用程序升温脱附(TPD)技术研究了光沉积方法制备的Pt/TiO_2催化剂经过氧化、还原后氧、氢的脱附行为.光沉积过程中,Pt/TiO_2表面上可以生成大量的吸咐氢,在TPD中脱附;同时Pt/TiO_2表面上化学吸附的水在TPD过程中也可以分解释氢.氧化处理的Pt/TiO_2在TPD过程中于550～750K温区出现氧脱附峰,随着氧化温度升高,脱附峰位向高温移动,经实验证明,这种可脱附活泼氧物种的生成是由样品前身中留存氢引起的.还原处理的Pt/TiO_2在TPD过程中分别在300～600和大于600K出现两个氢脱附峰,认为是由于表面羟基和钛—氢(Ti~(4+)—H~-)物种的分解释氢引起的Pt/TiO_2上活泼氧物种的存在,增加了样品在室温条件下的吸氢量;在中温(473～573K)这种活泼氧物种则和氢发生反应,减少了TPD过程中的脱氢量;Pt/TiO_2在大于673K温度还原,可以消除活泼氧物种的影响.     

Pt/TiO_2催化剂上的氢—氧作用——Ⅱ. 程序升温还原和程序升温氧化研究

本文采用TPR、TPO技术分别考察了氧处理Pt/TiO_2上氧物种的还原行为和氢还原样品的氧化过程.TPR结果表明,表面含有活泼氧物种的Pt/TiO_2样品对氢很活泼,室温条件下可以吸附大量氢,并且这些吸附氢又可以在TPR过程中脱附.表面活泼氧物种与氢的反应温度在500—673K之间,当大于673K时,Pt/TiO_2继续耗氢,可能是氢与还原产生的表面Ti~(3+)离子进一步反应生成钛—氢物种,并向TiO_2体相扩散与TiO_2体相晶格氧发生反应.对于773K还原的Pt/TiO_2作品,室温吸附氧在TPD过程中可以与表面吸附氢反应;473K氧化处理可以消除表面的吸附氢,但并不能完全去除体相储氢;573K氧化处理则基本上恢复了原样品的氧化状态.不同温度氢还原处理的Pt/TiO_2样品在动态氧化过程(TPO)中,在300-600K温区,气相氧与样品上表面吸附氢和表面氧空位反应;在大于600K温区,氧主要与表面钛—氢物种发生反应,并向体相扩散,与体相氢发生反应.文中描述了气相氢、氧分别与Pt/TiO_2催化剂存在的氧或氢物种作用的形式.     

新型重整催化剂的研究—Pt／BaKL型沸石中钡的作用

本文采用XRD,NH_3-TPD,IR以及TEM等方法考察了Pt/BaKL沸石中Ba~(2+)的作用。NH_3-TPD结果表明,交换Ba~(2+)后的L型沸石的酸性,由于阳离子的作用仅在弱酸范围内有些改变,但与载铂的沸石的催化活性无明显的对应关系。IR及XRD谱线表明,BaKL沸石中Ba~(2+)在最佳交换度(26.3%)时,随预培烧温度的提高,使Ba~(2+)处于沸石孔道中B、C、D位置,接近于最佳分布,此时IR谱线上1421cm~(-1)处有一新峰。当沸石负载铂后,因铂与Ba~(2+)的相互作用,新峰消失,导致铂粒在沸石上分布更加均匀;铂粒在1.5—3.0nm之间占有最大比例,使得Pt/BaKL沸石呈现芳构化活性及选择性高于Pt/KL沸石,分别为～98%和～95%。     

甲醇在欠电位沉积Ru修饰Pt电极上的催化氧化

采用欠电位沉积(upd)方法在Pt 表面沉积亚单层的Ru制备出upd-Ru/Pt 电极. 通过欠电位沉积前后电极在0.5 mol·L-1 H2SO4溶液中循环伏安图-152 - 128 mV(vs Ag/AgCl)电位范围内对氢区的数值积分确定Pt表面Ru 的覆盖度. 用电化学方法测试了甲醇在upd-Ru/Pt电极上的催化氧化, 并讨论分析了欠电位沉积电位和Ru的表面覆盖度对甲醇氧化的影响. 结果表明, Ru能够欠电位沉积到Pt表面. Pt表面欠电位沉积少量的Ru 即能大大促进甲醇的氧化.只要控制upd-Ru的沉积量, upd-Ru原子就能大大促进甲醇氧化而与沉积电位无关. Ru原子对甲醇氧化的促进作用与Ru和Pt是否形成合金无关, 而取决于Ru 在Pt表面的百分含量.     

SYNTHESIS OF CROSS-CONJUGATED （p-PHENYLENE）S-POLY（p- PHENYLENEVINYLENE）S HYBRIDS WITH LOW CONTENT OF STRUCTURAL DEFECTS

The novel shish-kebab-type liquid crystalline cross-conjugated （p-phenylene）s-poly（p-phenylenevinylene）s hybrid was synthesized through Gilch polymerization. Their structures and properties were characterized by NMR, GPC, DSC, X-ray diffraction and polarizing optical microscope （POM）. ^1H-NMR investigation of the polymers indicates that the shish-kebab-structure has a strong ability to suppress the structural defects in the polymers. The polymers are enantiotropic liquid crystals. The melting point （Tm） of the polymers decreases when the length of the alkoxy tails of the mesogenic units increases. The mesophase was identified by X-ray diffraction method. They showed not only a smectic LC phase, but also a strong green fluorescence in chloroform. The maximum absorption band of the ＂kebabs＂ of the two, 5-bis（4＇- alkoxyphenyl）benzene at 280 nm did not appear in absorption spectra of the polymers. The same phenomena were also observed in the fluorescence spectra. These results imply that the polymers have formed a cross-conjugated uniform structure and achieved an extended n-conjugation polymer.     

低于300℃时两种氧化铈材料对稀燃阶段NOx存储性能的影响

研究了低于300 ℃时两种氧化铈对稀燃阶段NO_x存储性能的影响,催化剂由2%（w）Pt/Al₂O₃（PA）与CeO₂-X（X=S,I）机械混合制备. X射线衍射（XRD）,BET表面积和扫描电子显微镜（SEM）用于表征材料的物理结构. X射线光电子能谱（XPS）和H₂程序升温还原（H₂-TPR）用于表面Ce³⁺和活性氧定量. 原位漫反射傅里叶变换红外光谱（in-situ DRIFTS）用于分析表面NO_x吸附物种. 相比于CeO₂-I,CeO₂-S 具有优良的物理化学性能,包括高比表面积、丰富的空隙结构、较高的抗老化能力及表面Ce³⁺浓度. 因而,Pt/Al₂O₃+CeO₂-S 表现出优异的NO_x存储能力. 此外,PA+CeO₂-X（X=S,I）上存在Pt 与CeO₂之间的相互作用,可提高表面氧物种的活性进而促进NO氧化及NO_x存储. PA+CeO₂-S上的这种相互作用要强于PA+CeO₂-I. 研究表明,表面Ce³⁺浓度和活性氧含量对NO_x存储起到重要作用. 然而经过水热处理后,Pt 与老化的氧化铈（ACS,ACI）之间的相互作用降低,并且两种氧化铈NO_x存储性能显著下降. 另外,与PA+ACS（ACI）相比,PA+PACS（PACI）样品NO_x存储能力得到改善,这归因于表面氧物种活性增加能促进硝酸盐的形成.     

碳纳米管表面修饰程度对碳纳米管载Pt电催化性能的影响

比较了用不同温度的浓HNO₃处理的碳纳米管(CNTs)作载体的Pt(Pt/CNTs)对甲醇氧化的电催化活性. 结果表明浓HNO₃处理使CNTs表面修饰上的含氧基团对CNTs上沉积Pt粒子的平均粒径有较大影响. 表面修饰程度适当时, 制得的Pt/CNTs中Pt粒子较小, 因此, 对甲醇氧化的电催化活性较高. 而表面修饰程度过大, 易使Pt粒子团聚, 从而降低Pt/CNTs催化剂对甲醇氧化的电化学活性.     

甲醇重整反应中Pt/γ-Al2O3催化剂纳米Pt粒径与催化性能关系研究

利用硝基甲烷还原法在室温条件下得到了纳米Pt粒径可控的担载Pt/γ-Al₂O₃催化剂, 并利用甲醇重整反应为反应探针考察了Pt粒径与催化反应性能之间的关系, 发现催化反应的性能与担载贵金属颗粒粒径之间存在明显的相关性. 通过透射电镜(TEM)、X射线衍射(XRD)、程序升温还原(TPR)等测试手段对催化剂进行表征, 发现钠米Pt的粒径大小不但影响甲醇重整反应的活性, 同时也影响反应的选择性, 即催化剂的催化性能与担载贵金属粒径之间存在明显的尺度效应.     

三氮宾分子的磁性设计

采用量子化学ＧＡＵＳＳＩＡＮ９４ａｂｉｎｉｔｉｏＵＨＦ方法和ＳＴＯ－３Ｇ基组设计一系列三氮宾分子，讨论分子的几何结构和取代基对其磁性的影响，计算结果表明，这些分子都具有铁磁性并有高自旋基态，有效交换积分值随代基的变化而变化，其中一种具有较代的总能量和高的有效交换积分值的分子，可期望被合成。