用于高效电催化甘油氧化的CuCoN0.6/CP催化剂(英文)

随着人口的不断增长和经济的高速发展,化石燃料(煤、石油和天然气等)的使用量急剧增加,能源短缺、温室效应、环境污染等问题日益严重.因此,发展可再生的清洁能源以取代化石燃料对人类社会的可持续发展至关重.由于氢气具有能量密度高、来源丰富、清洁无毒等优点,有望成为替代化石燃料的最有前景的可再生能源.然而,目前氢气主要来自化石燃料的蒸汽重整,该过程需要高温高压,而且产生的氢气杂质含量高、纯化过程复杂,不能满足绿色化学生产的要求.利用可再生电力电解水制氢是一种绿色高效的制氢方式,但其实际应用受限于动力学过程缓慢的阳极析氧反应(OER).因此,采用动力学过程更快的有机小分子(甲醇、乙二醇、甘油等)氧化反应来替代OER,不仅可以降低制氢能耗,还能在制氢的同时获得高附加值氧化产物.本文采用水热结合高温焙烧法制备了负载于导电碳纸上CuCoN_0.6(CuCoN_0.6/CP)纳米线催化剂.采用扫描电子显微镜与透射电子显微镜等对催化剂形貌进行表征.结果表明,表面粗糙的CuCoN_0.6纳米线组成的纳米小球与碳纸紧密结合.X射线光电子能谱结果表明,C...     

3-甲基吡啶的微波液相法合成

在液相条件下，采用微波协助合成3-甲基吡啶（1），其结构经GC-MS确证。研究了碳源(甘油、丙烯醛二甲缩醛和丙烯醛二乙缩醛)、氨源(硫酸亚铁铵、乙酸铵和氨水)、固体催化剂用量和溶剂(水、离子液体、二乙二醇甲醚、乙二醇丁醚和二甲基亚砜)对1合成反应的影响。结果表明：丙烯醛是重要的中间产物；在多相催化体系下，1收率最高可达到19.8%。     

P掺杂量对纳米TiO2结构及其光催化甘油水溶液制氢性能的影响

以钛酸丁酯为前驱体,以NaH2PO4为掺杂离子给体,采用溶胶-凝胶法制备了系列P掺杂的TiO2光催化剂,运用N2吸附-脱附、透射电子显微镜、X射线衍射、傅里叶变换红外吸收光谱、激光拉曼光谱、紫外-可见光漫反射等技术对催化剂进行了表征.结果表明,适量掺杂的P可以进入TiO2骨架中,而掺杂量过高时,P将溶解于TiO2晶格间隙中;P掺杂后的TiO2均为具有介孔结构的锐钛矿晶型纳米颗粒,其晶粒变小,分散度明显提高.适量P掺杂增大样品的比表面积,并使得TiO2禁带内引入杂质能级,降低了禁带能量,增加了光生电子和空穴的分离性能,提高了TiO2的吸光性能.光催化甘油水溶液制氢反应结果表明,P掺杂的TiO2表现出远高于纯TiO2的光催化活性;5%P掺杂样品在紫外光和模拟太阳光辐射下,其最高产氢速率可分别达1838和209μmol/(g.h).这与掺P后晶粒变小、比表面积增大、禁带能量降低以及光生电子和空穴的分离性能增加有关.     

P对Cu/Al2O3催化剂结构及其催化甘油氢解反应性能的影响

采用分步浸渍法制备了P改性的Cu/Al2O3催化剂,利用N2吸附-脱附、X射线衍射、红外光谱、紫外-可见光谱、H2程序升温还原、NH3程序升温脱附和N2O解离吸附等方法对催化剂进行了表征,考察了P含量及浸渍次序对催化剂结构及其催化甘油氢解反应性能的影响.结果表明,先浸渍P再浸渍Cu时,所制Cu/Al2O3催化剂酸性较高,同时还促进了Cu的分散.随P含量的增加,催化剂的酸量及Cu分散度提高,并且Cu与P物种的相互作用增强;然而,P含量较高时会覆盖Cu,使暴露的Cu表面降低.先浸渍Cu后浸渍P时,尽管也提高了相应催化剂的酸性,但对Cu分散的影响不大,并且还会覆盖Cu使暴露的Cu表面明显降低.先浸渍P明显提高了Cu/Al2O3上甘油氢解反应性能.在220oC,3MPa,质量空速2h?1以及H2/甘油摩尔比20的条件下,当P含量由0增加至6%时,甘油转化率从17.1%升至95.0%,1,2-丙二醇选择性从83.7%升至97.2%.这可归因于催化剂酸性的提高及Cu与P间的相互作用.     

甘油水蒸气重整制氢催化剂研究进展

能源危机与环境恶化已成为影响当今人类可持续发展的首要问题.随着人们对于化石燃料使用量的增加和环保意识的增强,可替代能源的开发与研究受到了越来越多的关注.生物柴油作为生物能源的形式之一,因其来源广泛,污染小,可再生等一系列优点引起了世界各国的高度重视.早被美国能源发展委员会（DOP）、美国环保署（EPA）和美国试验与材料协会（ASTM）三大机构认可[1].     

气相色谱法分析碳酸甘油酯

采用气相色谱法测定碳酸甘油酯粗产品中碳酸甘油酯和残余甘油的含量。选择HP1701毛细管柱,程序升温及四甘醇内标物作为色谱条件,在此条件下碳酸甘油酯和残余甘油能很好地分离。碳酸甘油酯和甘油的线性范围分别为23.30～116.6 g.L-1和3.70～18.40 g.L-1。方法的回收率在99.1%～100.9%之间,相对标准偏差(n=6)在0.61%～1.93%之间。     

离子排斥色谱法测定甘油催化氧化产物中的H2CO3和HCOOH

建立了测定甘油催化氧化产物中H2CO3和HCOOH的离子排斥色谱分析方法。采用离子排斥柱分离,分别用纯水和4 mmol/L HCl作流动相进行H2CO3和HCOOH的分析。检测方式为非抑制电导检测。实验结果显示,H2CO3和HCOOH工作曲线的线性范围为2～100 mg/L和6.23～124.6 mg/L,检出限分别为0.45 mg/L和2.49 mg/L(S/N=3)。H2CO3的保留时间和峰面积的相对标准偏差分别为0.07%和4.0%,HCOOH的保留时间和峰面积的相对标准偏差分别为0.09%和2.2%。方法已用于甘油催化氧化产物中H2CO3和HCOOH的分析。     

甘油催化加氢制备1,2-丙二醇液相产物的气相色谱分析

采用气相色谱-电子轰击离子源质谱(GC-MS)与比较标准品色谱保留值技术,确定了甘油催化加氢制备1,2-丙二醇液相产物的组成。优化了气相色谱-氢火焰离子法(GC-FID)的色谱条件,使主产物与副产物同时达到最佳分离。以正戊醇为内标物,建立了同时检测甘油催化加氢产物中7种醇类化合物的气相色谱分析方法。在分析方法的线性范围内,各化合物加标回收率均在94.4%～112.6%之间,相对标准偏差(RSD)在1.5%～7.2%之间。反应产物中乙醇、异丙醇、丙醇和丙酮醇的方法最小检出限(LOD)小于0.05μg/g,乙二醇、1,2-丙二醇和甘油的LOD分别为0.21μg/g,0.23μg/g和0.25μg/g,线性相关系数均大于等于0.9957。     

热塑性淀粉/聚丁二酸丁二醇酯合金的制备和结构性能表征

制备了高填充的甘油塑化淀粉（GTPS）/聚丁二酸丁二醇酯（PBS）合金,并对其结构性能进行了表征。结果表明：GTPS/PBS在合金加工过程中其扭矩以及力学性能随PBS质量分数的增加及甘油质量分数的减小而增大;扫描电镜（SEM）显示甘油可提高合金的相容性;动态力学分析（DMA）表明合金在玻璃态时的储存模量高于纯PBS,黏流态时则相反;合金的热稳定性随PBS和甘油质量分数的增加而有所提高;PBS的加入将合金的吸水率由100%以上降低到10%以下;淀粉和甘油的存在则均可提高PBS的降解率。     

铯钨青铜的合成及其对甘油脱水制丙烯醛的催化性能

以仲钨酸铵、硝酸铯为原料,乙二胺四乙酸(EDTA)为模板剂和还原剂,采用水热法合成了铯钨青铜,考察了EDTA用量、水热前驱液浓度、铯钨比等条件对水热产物组成及形貌的影响,并以所得产物为催化剂在固定床反应器中进行甘油脱水制丙烯醛的反应研究,发现铯含量对催化性能有较大影响,在Cs/W摩尔比为0. 2∶1时催化性能最好,甘油转化率达到81. 3%,丙烯醛的选择性达到92. 9%。