负载金属对WO3-TiO2光催化剂结构与催化性能的影响

用溶胶-凝胶和浸渍-还原相结合的方法制得M/WO₃-TiO₂ (M＝Pd, Cu, Ni, Ag)光催化剂. 利用X射线衍射(XRD)、程序升温还原(TPR)、红外(IR)、程序升温脱附(TPD)、紫外-可见漫反射光谱(UV-Vis-DRS)和光反应器等技术研究了复合半导体负载金属的物相结构、光吸收性能和光催化反应性能. 结果表明: 金属负载在复合半导体上延迟了TiO₂由锐钛矿向金红石相转化, 增强W与载体TiO₂的相互作用, 使TiO₂光吸收限发生蓝移, 对可见光部分的吸收明显增加; 固体材料吸光性能强弱顺序Pd/WO₃-TiO₂＞Cu/WO₃-TiO₂＞Ag/WO₃-TiO₂＞Ni/WO₃-TiO₂; 金属Pd对CO₂吸附能力过强, 卧式吸附态脱附温度高, 光催化效率不高; 金属Cu对CO₂吸附能力适中, CO₂与C₃H₆脱附温度较接近, 实现了“光-表面-热”协同作用, 光量子效率最高, 达到19.7%.     

激光促进乙醇氧化偶联反应

用ＸＲＤ、ＩＲ和脉冲ＣＯ２激光，研究了在固体Ｃｕ２（ＰＯ４）（ＯＨ）ｔ Ｐｂ３（ＰＯ４）２表面上激光促进乙醇氧化偶联的反应性能。实验结果表明：乙醇的定位化学吸附态决定着反应产物的选择性，甲基吸附态（〉Ｐ＝０…Ｈ－ＣＨ２ＣＨ２ＯＨ）反应生成１，４－丁二醇，而羟基吸附态（〉Ｐｂ…ＯＨＣＨ２ＣＨ３）则生成乙烯；固体表面构造基元的振动结构是影响激光能量利用率的主要因素，Ｃｕ２（ＰＯ４）（ＯＨ）表面Ｐ＝Ｏ键     

Ni-Cu和MgO-SiO2间的相互作用及其对催化性能的影响

本文和ＴＰＲ，ＩＲ，ＴＰＤ和ＴＰＳＲ等技术研究了以表面改性法制备的Ｍｇｏ－ＳｉＯ（ＭＳＯ）表面复合物担载的Ｎｉ－Ｃｕ合金间的相互作用及其对ＣＯ加氢反应催化性能影响。     

SiO2负载H6PMo9V2Nb1O40杂多酸的制备与表征

用经典酸化与乙醚萃取相结合的方法，制得了H6PMo9V2Nb1O40杂多酸，并采用等体积浸渍法将其负载到载体SiO2上，通过循环伏安、XRD、BET、TG-DTA、IR和UV-vis等技术的综合表征表明：H6PMo9V2Nb1O40具有Keggin型杂多酸结构和较强的氧化还原性能，且氧化还原过程可逆性好；这种杂多酸与SiO2载体表面通过端氧和桥氧发生键合作用，负载到SiO2上的杂多酸其比表面积显著增大，并保持了原有的Keggin结构和热稳定性。     

Fe-Al-P-O催化剂的制备及其对丙烯环氧化反应的催化性能

 采用溶胶-凝胶法制备了Fe-Al-P-O催化剂,用N2物理吸附、透射电镜、红外光谱、 X射线衍射、程序升温脱附和微反技术研究了催化剂的物化性质和催化性能. 结果表明, Fe-Al-P-O催化剂平均粒径为20～40 nm, 比表面积为87 m2/g. 催化剂表面由Lewis酸位Fe3+和Al3+及Lewis碱位 P=O 构成. Fe-Al-P-O催化剂催化丙烯在临氧条件下选择氧化的产物主要是丙烯醛; 在临氢和氧条件下,选择氧化产物则以环氧丙烷为主. 适当条件下,丙烯转化率可达9.6%, 环氧丙烷的选择性大于63%. 在原料气中引入水蒸气可以降低副产物丙烯醛的产率.     

激光促进丁醇裂解表面反应机理

利用红外光谱和激光表面反应技术,研究了丁醇在SiO_2、γ-Al_2O_3和Fe_2O_3表面上的激光表面反应机理。根据不同固体表面和不同激发模式只影响激光表面反应的能量利用率而反应产物分布类同的实验结果,确定了丁醇在固体表面上的吸附态及受激吸附态分子内键与键间的能量传递是决定反应产物选择性的主要因素。     

溶胶—凝胶法制备负载型TiO2膜的研究

本研究采用溶胶－凝胶（Ｓｏｌ－Ｇｅｌ）法制备了负载型ＴｉＯ２膜，并采用ＳＥＭ、压汞等实验手段对Ｔｉ（ＯＨ）４溶胶和ＴｉＯ２膜进行了表征。实验表明：Ｔｉ（ＯＨ）４溶胶制备过程中Ｈ２Ｏ／Ｔｉ＾４＋、Ｃ２Ｈ５ＯＨ／Ｔｉ＾４＋的比值，溶胶在支承管上浸涂的时间、次数以及凝胶煅烧升温速度和煅烧温度均是制备负载型ＴｉＯ２膜的重要因素。最终制得一种无裂纹、２０μｍ厚、孔径分布在５０￣３００ｎｍ之间的负载型ＴｉＯ２     

二氧化碳和丙烯在Cu2(OEt)2/SiO2催化下超临界合成甲基丙烯酸

负载型双核金属乙氧基配合物催化剂Cu2(OEt)2／SiO2采用表面改性法制备。运用滴定、IR、DSC和超临界反应技术对催化剂的表面结构、化学吸附性质和反应性能进行了研究。结果表明：负载型双核金属乙氧基配合物Cu2(OEt)2／SiO2中Cu”与载体SiO2表面O^2-以双齿配位形式键合，存在Cu2(OEt)2双核结构；二氧化碳在催化剂表面吸附形式形成桥式和乙氧碳酸酯基物种两种吸附态，丙烯则只有一种分子吸附态；在超临界的反应条件下，二氧化碳和丙烯在Cu2(OEt)2／SiO2催化剂上可以高选择性地合成甲基丙烯酸；反应物分子共吸附于催化剂表面，同一活性基元以及羧酸根与丙烯解离吸附态的形成是反应顺利进行的关键因素。     

CH4部分氧化制氢Ni-Cu/ZrSiO催化剂的研究

采用表面反应改性法制备了ZrO2-SiO2(ZrSiO)表面复合物，用等体积浸渍法制备了ZrSiO负载的Ni-Cu双金属催化剂，并用IR、TPD、TPSR和微反技术考察了CH4、H2O和O2在催化剂表面上的化学吸附及反应性能。结果表明，在Ni-Cu /ZrSiO催化剂上存在着Ni-Cu金属位，Lewis酸位Znn+和碱位Zr-O－三类活性中心；CH4和H2O在金属位和Lewis酸位Znn+和碱位Zr-O－的协同作用下可形成解离吸附态； CH4、H2O和O2在Ni-Cu /ZrSiO催化剂表面上的主要反应产物为H2和CO2，选择性均在95％以上。     

二氧化碳和丙烯直接合成甲基丙烯酸CuPW/TiO2催化剂的研究

用溶胶-凝胶法以磷钨酸(TPA)的铜盐溶液水解钛酸四丁酯制备了CuPW/TiO2催化剂。使用ICP、XRD、TG-DTA、IR、TPD-MS和微反技术研究了催化剂的化学组成、热稳定性、化学吸附性质和催化反应性能。实验结果表明杂多钨酸盐与TiO2表面通过O2-桥发生键合作用。在623 K下,杂多阴离子仍保持原有的Keggin结构。CO2在Lewis酸位Cu(Ⅱ)和Lewis碱位Cu—O—W的桥氧协同作用下形成卧式吸附态。丙烯以分子吸附态在催化剂上选择吸附。在563 K,1 MPa和空速1 500 h-1的反应条件下,丙烯的摩尔转化率为4.3%,产物MAA(甲基丙烯酸)的选择性为96%。