镍负载量对Ni/MgO(111)催化甲烷二氧化碳重整反应性能影响

研究了MgO(111)负载镍基催化剂催化甲烷二氧化碳重整反应性能,针对镍负载量对反应活性和稳定性的影响进行了探讨。结果表明,随着镍负载量从2%增加到10%,催化剂的活性和稳定性均有所提高,但是当镍负载量进一步增加到20%时,催化剂的活性和稳定性略有下降。利用透射电子显微镜、X射线衍射和H₂吸附脱附等手段对催化剂结构进行了表征,利用热重分析、拉曼光谱和透射电镜等手段对反应后回收的催化剂进行了表征。研究发现,随着镍负载量的增大,活性金属镍的颗粒粒径呈现增长趋势,并且在反应过程中显示出不同的失活方式。2%Ni/MgO(111)催化剂的失活原因主要以Ni粒子的氧化为主,而负载量大于2%的Ni/MgO(111)催化剂的失活原因则是以积炭为主。     

钯前驱体对汽车尾气处理Pd/Ce_(0.67)Zr_(0.33)O_2催化剂催化性能的影响(英文)

分别以Pd(NO3)2,Pd(NH3)4(NO3)2和H2Pd Cl4为钯前驱体制备了Pd/Ce0.67Zr0.33O2(CZ)催化剂.以硝酸钯为钯前驱体制得的Pd/CZ(NO)催化剂具有较高的储氧量,存在较多的小的钯簇,其钯与载体间相互作用较强,因此在三种新鲜催化剂中对HC和CO的消除表现出了最好的催化活性.以硝酸四氨钯为钯前驱体制得的Pd/CZ(NH)催化剂具有较高的钯分散度,存在较多的大的钯簇,同时存在金属态和氧化态的钯,从而对NO和NO2的消除表现出了较好的催化活性.以氯钯酸为钯前驱体制得的Pd/CZ(Cl)催化剂由于钯分散度较小,钯与载体间作用较弱,存在的CeOCl抑制了氧空穴的生成,因此对各种反应物的催化活性都较低.但Pd/CZ(Cl)催化剂表现出了较好的热稳定性,这是由于老化处理消除了残余的氯物种并且促进了钯与载体间的作用.     

ATRP法制备聚(甲基丙烯酸氨乙酯-co-甲基丙烯酸N,N-二乙基氨乙基酯)基因载体

为得到低毒、高效的聚阳离子基因载体,以甲基丙烯酸氨乙酯(AMA)和甲基丙烯酸N,N-二乙基氨乙基酯(DEAEMA)为单体,以2-溴代异丁酸乙酯(EBIB)为引发剂,通过原子转移自由基聚合(ATRP)制备了两种聚(甲基丙烯酸氨乙酯-co-甲基丙烯酸N,N-二乙基氨乙基酯)阳离子无规共聚物(P(AMA-co-DEAEMA),简称P).琼脂糖凝胶电泳实验结果表明聚合物P作为阳离子载体可以有效地络合DNA,通过粒径仪测定的复合物粒子的尺寸在400 ～ 600 nm之间.扫描电镜观察的P/DNA复合物形貌是分散均匀的球形颗粒.以25kDa PEI为阳性参照,利用MTT比色法考察了聚合物P对HEK293T细胞的毒性.结果表明,聚合物P的细胞毒性低于25 kDa PEI的细胞毒性.以25 kDa PEI和裸质粒DNA作为参照,我们进一步考察了聚合物P与DNA形成的复合物在HEK293T细胞中的转染效率.结果表明P/DNA复合物在HEK293T细胞中的转染效率远远高于裸质粒DNA的转染效率,并且接近于25 kDa PEI/DNA复合物的转染效率.     

负载型铈基催化剂在NH3-SCR反应中的载体效应

近年来,氨-选择催化还原(NH3-SCR)技术被公认为是控制燃煤烟气和柴油车尾气氮氧化物(NOx)排放的最有效手段之一.V2O5-WO3/TiO2和V2O5-MoO3/TiO2催化剂在300–400°C范围内表现出优异的脱硝性能和抗H2O和SO2中毒性能,因而被广泛用于NH3-SCR过程.然而,钒基催化剂存在一些缺点,如氧化SO2到SO3的活性较高、高温下将部分NH3非选择性地氧化成N2O、V2O5具有生物毒性等.因此,非钒基脱硝催化剂的研制引起人们越来越多的关注.二氧化铈(CeO2)因具有氧化还原性能优异、储/释氧能力强和Ce3+/Ce4+转换容易等优点而广泛用于NH3-SCR反应.然而,单纯CeO2的脱硝性能并不理想.研究表明,将CeO2制备成铈基复合金属氧化物催化剂和负载型铈基催化剂可显著提高其在NH3-SCR反应中的催化性能.尤其是负载型铈基催化剂由于催化性能优异、比表面积大、热稳定性高及活性组分用量少而成为研究热点.众所周知,对于负载型金属氧化物催化剂,载体并不只是惰性材料,它会显著影响表面负载组分的物理化学性质和催化性能.因此,关于载体与组分间相互作用的研究常见诸报道.但是,对于负载型铈基催化剂,具有不同晶相结构的载体对其理化性质和NH3-SCR催化性能的影响规律尚不明晰.此外,SiO2,γ-Al2O3,ZrO2和TiO2是工业上常用的四种催化剂载体,它们具有不同的晶相结构和应用场合,究竟哪一个最适合作为负载型铈基催化剂的载体用于NH3-SCR反应尚无定论.因此,为了阐明负载型铈基催化剂在NH3-SCR反应中的载体效应,筛选出最佳的催化剂载体,我们首先采用溶胶-凝胶法和沉淀法合成了SiO2,γ-Al2O3,ZrO2和TiO2四个载体,再通过浸渍法制备了一系列负载型铈基催化剂(CeO2/SiO2,CeO2/γ-Al2O3,CeO2/ZrO2和CeO2/TiO2)用于NH3-SCR反应.并借助于X射线衍射(XRD)、拉曼光谱(Raman)、比表面积测定(BET)、X射线光电子能谱(XPS)、氢气-程序升温还原(H2-TPR)以及氨气-程序升温脱附(NH3-TPD)等表征手段对上述载体和催化剂进行了较为全面的分析.研究结果表明,这些负载型铈基催化剂的理化性质和脱硝性能强烈地依赖于催化剂载体.首先,CeO2/γ-Al2O3催化剂的表面Ce3+含量明显大于CeO2/SiO2,CeO2/ZrO2和CeO2/TiO2催化剂,有利于氧空位的产生以促进NO分子的解离,进而导致优异的NH3-SCR反应性能.其次,CeO2/γ-Al2O3催化剂具有最佳的还原性能,有利于NO氧化为NO2,进而通过"快速NH3-SCR"途径提升其催化性能.再者,CeO2/γ-Al2O3催化剂表面酸性位最多,能够促进反应物NH3分子的吸附与活化,从而提高脱硝性能.最后,CeO2/γ-Al2O3催化剂在H2O和SO2存在的条件下同样表现出最佳的催化性能,表明其有望用于实际燃煤烟气脱硝.     

氮掺杂有序介孔碳负载超小尺寸铂纳米颗粒催化硝基苯类化合物选择加氢

氮掺杂有序介孔碳材料不仅具有高的比表面积、大的孔容和均一可调的孔径等优点,其骨架中丰富的氮原子还可以对材料的物理化学性质、配位金属电荷密度等进行调控,是一类优异的催化剂载体.本文利用软模板(嵌段共聚物F127为模板),以间氨基苯酚为碳源和氮前体,制备出较高含氮量(9.58 wt%)和比表面积(417 m2/g),以及规则孔径分布的介孔碳材料.结果表明,制备的材料具有三维立方相结构.以该碳材料作为载体,使用传统浸渍氢气还原的策略负载纳米铂颗粒.发现氮掺杂的载体能够有效控制金属纳米颗粒的尺寸,可实现超小尺寸Pt纳米颗粒的有效负载(1.0±0.5 nm),且纳米颗粒均匀分布于介孔碳材料的孔道中.相比而言,使用相同负载方法的情况下,以不掺氮的介孔碳材料为载体,纳米粒子的尺寸较难控制(4.4±1.7 nm)且会发生孔道外颗粒聚集的情况.研究表明,骨架中的氮原子与金属间弱的相互作用对纳米粒子有稳定作用.这对制备超小尺寸的金属纳米粒子催化剂具有一定的指导意义.此外,由于纳米粒子的尺寸将大大影响催化剂活性中心的暴露程度,进而影响催化剂活性.因此,我们以硝基苯类化合物的氢化反应来评价该催化剂的催化性能.在室温和1 MPa H2的温和条件下,氮掺杂的介孔碳负载催化剂表现出了优异的催化性能.反应0.5 h,对氯硝基苯可完全转化,且选择性高达99%.相比而言,商业化的Pt/C催化剂上反应的转化率和选择性分别为89%和90%.其它传统催化剂的比较,如Pt/SiO2,Pt/TiO2,同样表明,氮掺杂介孔碳负载的催化剂具有更优异的催化性能.在相同反应条件下,Pt/SiO2催化剂只能得到46%的转化率和93%的选择性,而Pt/TiO2催化剂虽然能够实现完全转化,但选择性也仅为91%.由此可见,氮掺杂的负载催化剂可大大提高反应活性和选择性,能有效抑制脱氯现象的发生.这种高的催化性能可能与催化剂的介孔结构、氮功能化载体以及超小尺寸的Pt纳米粒子的稳定有关.由于氮原子和介孔孔道的限域作用,氮掺杂介孔碳负载的催化剂也具有良好的催化稳定性,循环使用10次后,催化活性和选择性几乎没有下降.结果表明,循环使用后的催化剂金属粒子尺寸变化不大,进一步表明氮掺杂介孔碳载体对金属纳米颗粒的稳定作用.     

蟾毒灵纳米结构脂质载体的制备及性质研究

本文采用高压均质法成功将脂溶性药物蟾毒灵(BUF)负载于纳米结构脂质载体(NLC)中,并对其物理化学性质、体外释放性质及体外肿瘤细胞毒性等进行了研究。结果表明,制备获得的蟾毒灵纳米结构脂质载体(BUF-NLC)粒径小、分散度和稳定性好,具有明显的药物缓释作用。MTT实验表明,将BUF负载于NLC后,作用初期对肿瘤细胞的毒性作用低于原药,作用时间延长,毒性与原药达到一致,说明NLC的包裹并未降低蟾毒灵的药效,而是逐步释放出来,这对克服临床应用中蟾毒灵的高毒副作用有非常重要的意义。     

铈基复合氧化物催化剂在SiO_2表面的失活机制

以甲苯催化燃烧为模型反应,通过调节不同Cu-Mn-Ce(CMC)复合氧化物在多孔SiO_2(KIT-6)上的负载量,研究了SiO_2表面与CMC作用对催化剂物理化学性能的影响。发现低负载量下CMC氧化物出现明显失活现象,与SiO_2接触会抑制氧化物活性相的形成,SiO_2量的减少可使CMC复合氧化物活性得到逐步恢复。X射线衍射(XRD)、程序升温还原(H2-TPR)、N2吸附(BET)和透射电镜(HRTEM)等表征表明,SiO_2不对CMC晶相结构产生影响,这种失活机制是由于SiO_2表面的丰富羟基作用,导致表面氧化物高度分散,活性氧物种从晶格氧转变为表面氧。复合氧化物的晶格氧对催化燃烧起到关键性作用,通过焙烧去除SiO_2表面羟基和减少SiO_2用量,可使复合氧化物晶格氧的数量增加,恢复复合氧化物催化剂活性。     

Mg-Al类水滑石负载金催化醇选择氧化中Mg/Al比例的影响

为研究Mg/Al比例对Mg-Al类水滑石(LDH)负载Au催化醇选择氧化的影响,采用共沉淀—水热晶化法合成了不同Mg/Al比的y Mg-Al LDH,采用液相还原法负载纳米Au颗粒.对样品进行XRD、N_2物理吸附、ICP-AES、AAS、TEM、CO_2-TPD、CO_2-In-situ DRIFTS和XPS等表征.在无附加碱条件下,Au/yMg-Al LDH催化剂催化1-苯乙醇选择氧化的催化活性随Mg/Al比增大呈现递增趋势,Au/4Mg-Al LDH活性最佳.载体表面弱碱性强度随Mg/Al比增大变化不大,弱碱位略有增多,对醇羟基脱氢有促进作用.载体层板Mg_3OH基团随Mg/Al比增大而增多有利于Au在层板边缘沉积,二者可形成有效协同,促进醇氧化过程进行.     

电感耦合等离子体原子发射光谱法测定水泥用灰岩中的CaO、MgO

采用盐酸-硝酸-氢氟酸-高氯酸分解样品,电感耦合等离子体原子发射光谱法(ICP-AES)同时测定水泥用灰岩中的CaO、MgO含量.根据CaO、MgO的性质及含量高低配制了不同的系列标准溶液,确定了元素的最佳分析谱线.CaO、MgO校准曲线的相关系数分别为0.999 9和0.999 5,方法检出限分别为0.009 0%和0.004 0%.对灰岩标准样品进行精密度考察,CaO、MgO测定结果的相对标准偏差(RSD,n=12)分别为0.12%和2.87%.所建方法应用于灰岩标准物质和实际样品的测定,结果与标准物质认定值或实际样品的X-射线荧光光谱分析(XRF)值基本一致.     

P(γ-PGA-co-NIPAAm)水凝胶对5-氟尿嘧啶药物分子的释放行为

以γ-聚谷氨酸(γ-PGA)、N-异丙基丙烯酰胺(NIPAAm)为单体,通过自由基共聚法制备一种水凝胶缓释材料。采用扫描电镜观察水凝胶的多孔断面形貌,并研究不同温度(25℃和37℃)下水凝胶表面的亲疏水性和不同pH(2.0~10.0)时的溶胀率变化。将该共聚水凝胶用作药物缓释载体,通过紫外分光光度计法研究其对5-氟尿嘧啶(5-FU)药物分子的缓释行为。结果表明:该凝胶在酸性条件下释药速率最快,碱性条件下次之,中性条件下释放最慢,25℃下释放量与γ-PGA含量呈正相关,37℃下结果相反;该凝胶具有温度、pH双敏感性,在弱碱性条件下释放缓慢、释药量小,具有一定的靶向释药能力。