负载型钯催化剂硫中毒机理—模型催化剂的评价及表征

以H_2S为毒物,H_2-O_2反应为模型反应,用浸渍法制备了一系列Pd/Al_2O_3催化剂,用交替-脉冲微反应色谱技术对催化剂活性、耐硫性进行评价,用XPS、红外分析技术对不同反应阶段的催化剂进行了表征。结果表明:在一定条件下,虽然催化剂上有S_2~(2-)、S~(2-)和SO_4~(2-)物种存在,其活性也基本相同,但耐硫性差别较大。当催化剂上有S_2~(2-)存在时,其耐硫性较差,含有S~(2-)的催化剂次之,含有SO_4~(2-)的催化剂的耐毒性较好。SO_4~(2-)对催化剂的主要影响是降低了催化剂的活性,而对抗硫性影响不大。由此可以认为,H_2-O_2反应中负载型钯催化剂硫中毒时,以S_2~(2-)毒性最大,其次是S~(2-),在一定范围内SO_4~(2-)的毒性较小。     

负载型钯催化剂的硫中毒机理—硫对催化剂上CO吸附性质的影响

制备了负载型Pd/Al_2O_3和Pd/MgO催化剂,借助于CO探针分子,用原位FT-IR研究了不同状态的硫对催化剂上活性组分的影响,结果表明,吸附在多位活性中心上的硫(一般是不可逆吸附硫)除了屏蔽本身所在的活性点外,对周围单活性中心还具有电子效应;吸附在单活性中心上的硫(主要为可逆吸附硫),主要以屏蔽效应影响催化剂的性质,载体上的硫对活性组分的电子状态具有一定的影响。     

负载型金催化剂

介绍了负载型金催化剂的制备，吸附及催化性能，反应机理及活性中心结构的研究进展，展望了金催化剂的应用前景，提出了尚待深入研究的基础理论问题。     

钴氧化物负载的纳米金催化剂的制备及其性能研究

采用共沉淀法和金属有机配合物固载法，分别制备了钴氧化物负载的纳米金催化剂．考察了该催化剂对CO低温氧化反应的催化活性及其制备方法和制备条件，如焙烧温度和时间、金的负载量、活性组分前体、沉淀剂的滴加顺序等因素对催化性能的影响．结果表明：严格控制制备条件．上述两种方法制备的3％Au／Co3O4催化剂，对CO氧化反应都具有很高的催化活性，可分别于-22℃和-5℃将空气中1％的CO完全转化为CO2．：XRD和TEM测试结果显示．催化剂上的金颗粒大小在10nm范围内，载体为适度结晶的四氧化三钴．     

模板剂种类、浓度、硅源对SAPO-5分子筛结构性质的影响

研究了模板剂种类、浓度及硅源等因素对ＳＡＰＯ５分子筛结构、性质及酸催化性能的影响．结果表明，在合成ＳＡＰＯ５分子筛时，较合适的模板剂为三乙基胺或四乙基氢氧化铵．模板剂对分子筛结构的影响在于其空间效应，对酸性的影响在于其对硅反应性能和骨架硅含量的改变．不同硅源对分子筛骨架中的硅含量和酸性有较大的影响．得到较强酸性ＳＡＰＯ５分子筛催化剂的条件是：采用三乙胺模板剂和正硅酸乙酯．     

新型合成尿素用CO2原料气消氢催化剂的研究

介绍了新型合成尿素用CO₂原料气消氢催化剂的设计思路,研制出一种高活性强抗硫节能消氢催化剂.在催化活性和抗硫中毒性能方面优于已工业应用的催化剂,具有广阔的应用前景.     

载金微孔分子筛催化剂研究进展

长期以来金被认为是化学惰性的,虽然早期对它的催化活性有所研究,但直到20世纪80年代中期,才相继出现了两个突破性的进展:1985年,英国威尔士大学的Hutchings教授,发现Au-Pd催化剂能够催化乙炔氢氯化反应~([1]);日本首都东京大学的Haruta教授发现,负载型纳米金催化剂具有优异的低温催化CO氧化活性~([2]).之后纳米金催化剂吸引了众多学者的目光,它的应用范围也越来越广泛.研究表明,影响纳米金催化剂催化性能的因素主要有载体的种类和性质、纳米金粒子的尺寸(常小于10 nm)形貌、氧化状态等,如何制备较小纳米金颗粒以及控制其粒径长大是获得高活性高稳定性金催化剂的关键~([3～5]).     

Au-CuO／TiO2催化剂用于CO2中微量H2的脱除

用沉积沉淀法制备了Au-CuO/TiO2催化剂和Au/TiO2催化剂,考察了沉淀温度、沉淀pH、焙烧温度和Cu/Au摩尔比等制备工艺条件对Au-CuO/TiO2催化剂性能的影响,确定了适宜的催化剂制备工艺条件.结果表明,Au-CuO/TiO2催化剂对CO2中微量H2的脱除具有较好的活性和稳定性.还考察了还原和H2S中毒处理先后的顺序对催化剂H2脱除活性的影响.结果表明,Au/TiO2催化剂基本上不受处理顺序的影响,而H2S处理顺序对Au-CuO/TiO2催化剂的性能有较为明显的影响,这说明还原后的Au-CuO/TiO2催化剂形成了Au-Cu合金。     

核能系统中所用消氢催化剂研制的新进展

逐步用核能取代有限的燃料和水力等能源是今后相当长时期内解决能源短缺问题的主要途径之一。目前人们担心的主要问题之一是失水情况下氢气爆炸的危险。 对压水核反应堆而言,一旦发生失水事故(由于锆与水蒸汽的反应等),可在数小时之内释放出相当数量(可达数百公斤)的氢气并集中在安全壳(Containment)内,超过了燃烧极限。此时,稍有突发性因素,即可引起核电站爆炸。因此,从壳内消除氢气的措施,是电站调节系统的重要组成部分。 本实验室在以往工作之基础上,模拟失水事故情况下恶劣的反应条件,尤其是在高水蒸汽分压、常温、空气存在下、考察了一系列催化剂消除氢气的催化反应能力,筛选出了反应活性高、抗水能力强,且成本较低的催化剂系列。     

富氧条件下Au/γ-Al2O3催化剂上的CO氧化反应

用脉冲反应研究了Au／γ-Al2O3催化剂上的CO氧化反应，结果表明在催化剂的表面首先发生CO和O2的吸附，然后吸附态的CO和O2之问反应生成CO2；在催化剂的表面CO的吸附强度大于O2的吸附强度，O2单独存在时不能在催化剂表面发生吸附．升高反应温度和提高含氧量都能提高CO的转化活性．