逆微乳液法合成六铝酸盐甲烷燃烧催化剂

采用逆微乳液为媒介合成六铝酸盐及其金属取代系列甲烷燃烧催化剂.首先研制了由表面活性剂、助剂、油相和水相四组分逆微乳液拟三元体系相图,选择十六烷基三甲基溴化铵(CTAB)为表面活性剂,脂肪醇为助剂,正辛烷为油相和水相[或Al(NO3)3溶液].研究了助剂脂肪醇链长、表面活性剂与助剂相对量和盐浓度对微乳液体系形成和稳定性影响,并以电导率随水含量变化的规律很好地印证了微乳液体系的相行为.选取相图中稳定微乳区合成了具有高温稳定性的甲烷催化燃烧催化剂六铝酸镧[La(Mnx/Fex)Al12-xO19-δ].用BET、TG-DTA和XRD表征了催化剂的物性和结构,并在微型固定床反应器中考察了对甲烷燃烧的催化活性.结果表明,利用逆微乳液作为反应介质使催化剂前驱体分散更充分,使六铝酸盐晶相形成的温度有效地降低到950℃.Fe取代的六铝酸盐具有较好高温催化活性和热稳定性,而Mn取代的同晶体则具有较好的低温催化活性,Fe和Mn离子同时对Al3 进行取代时,由于两者之间存在的协同效应明显提高了催化剂的催化活性和比表面,T10仅为475℃,T90为660℃.     

氧化镁表面修饰稀土催化材料的制备和气敏性能

本文采用湿化学过程的柠檬酸络合法、可控化学沉淀法和溶胶-凝胶法合成了纳米复合金属氧化物LaFeO3,利用各种分析方法对材料的物性和结构进行了分析和表征;并测定了材料对氧化性气体和还原性气体的气敏性能．研究结果表明LaFeO3复合物对NO2在350℃灵敏度高达127．83,特别通过添加MgO对基材进行表面修饰灵敏度提高到845．37,约添加前的70倍．本文还进一步考察了添加质和添加量对基材的结构和气敏性能的影响,并通过研究材料表面对气体的吸脱附性能和元素电子结合能的变化对敏感作用机制进行了深入分析和探讨．     

BaMnxAl12-xO19-δ六铝酸盐催化剂上甲烷催化燃烧性能

采用共沉淀-超临界干燥法制备了六铝酸盐甲烷燃烧催化剂（BaMnxAl12-xO19,x≤4）,利用XRD（X射线衍射）,BET（BET比表面积测定）,TEM（透射电子显微镜）和TPR（程序升温还原）等表征方法对催化剂进行了表征,并在微型固定床反应器中考察其对甲烷的催化活性。结果表明,经过1200~C焙烧后,六铝酸钡（BaAl12O19）中仍有铝酸钡（BaAl2O4）相存在,经Mn离子取代后可以得到单一的六铝酸盐相,过量Mn的加入（当x=4时）,催化剂中又出现了杂质相,且XRD的衍射峰强度变小。TPR表征结果表明,Mn在六铝酸盐结构中以＋2和＋3混合价态存在,Mn^3＋离子的比例随x的增大而增多。实验结果表明：与普通干燥法相比较,超临界干燥法可大大提高催化剂的比表面积,它对甲烷燃烧的催化活性也有增加。未取代活性离子的六铝酸钡基质对甲烷燃烧催化活性很低,经Mn离子取代后活性大大提高,当x=3时催化活性最高。     

ZnO-SnO2纳米复合氧化物的制备、表征及其气敏性质的研究(英)

本文用可控湿化学共沉淀法研制了ZnO-SnO₂纳米晶体复合气敏材料并考察其对有毒气体CO和NO₂的气敏性质。用TEM、BET和XRD等方法表征了纳米复合物的粒度、形貌、比表面、热稳定性和相稳定性。研究了制备的可控参数，如金属阳离子总浓度、沉淀pH值和老化时间等对复合物气敏性质的影响。研究结果表明，该纳米复合氧化物具有化学均一性，高度热稳定和相稳定性，对CO和NO₂具有高的灵敏度和选择性，其气敏性质依赖于复合物组成、焙烧温度和操作温度。通过2wt％金属Cd的掺杂和10wt% Al2O3氧化物的表面包覆大大提高了气体的灵敏度和选择性。用程序升温吸脱附研究了纳米复合物表面对气体的吸脱附性能，并探讨了气敏机理。     

In、Sn和Ti纳米复合物对CH4气敏和催化性能研究

用可控湿化学共沉淀法研制了In₂O₃-SnO₂纳米复合物，通过控制金属盐浓度、阳离子比、沉淀pH值和老化时间，制得化学均一的两元复合物，引入适量的第三组分TiO₂制得三元纳米复合氧化物，研究了TiO₂添加对材料气敏和CH₄催化反应活性的影响，用各种分析方法对复合物进行物性和结构表征，从对CH₄气敏和催化活性测定的结果表明，两元25%In₂O₃-75%SnO₂复合物和三元(25%In₂O₃-75%SnO₂)-20%TiO₂复合物对CH₄具有较好的灵敏度和催化活性，两者有相同变化趋势，也提高了对CO的选择性，再经过掺杂对基质进行结构调变和表面修饰，进一步提高气敏和催化活性。用程序升温吸-脱附(TPD)实验和X-射线光电子能谱(XPS)分析研究了纳米复合物表面对待测气体和氧的吸脱附行为和组分间电子和化学的相互作用，探讨了气敏机制。     

镧系六铝酸盐催化剂制备及甲烷燃烧催化性能表征

采用可控共沉淀法以NH4HCO3和NH4OH组成的缓冲溶液作为沉淀剂制备六铝酸盐,采用BET,XRD,TPR等技术考察了催化剂的物化性能.以甲烷催化燃烧为探针反应,对催化剂进行了催化性能表征,并研究了铈取代对催化性能的影响.结果表明： 采用NH4HCO3和NH4OH缓冲溶液作为沉淀剂使沉淀更均匀,可合成化学均一的六铝酸盐.La系六铝酸盐可在较低焙烧温度1050 ℃形成,稀土离子Ce主要是以高储放氧能力的CeO2相存在,与Mn之间存在协同作用提高了催化活性.当Mn取代度为2时,LaMnxAl12-xO19催化性能最佳,此时具有较高的氧化还原性能.Mn容易进入六铝酸盐晶格,Mn取代的La系六铝酸盐催化剂是很有前途的高温甲烷燃烧催化材料.     

逆微乳液体系研制镧系六铝酸盐甲烷燃烧催化剂

采用逆微乳液为媒介合成对甲烷燃烧有高温热稳定性又有催化活性的六铝酸镧催化剂的前躯体.分别用十二烷基磺酸钠(SDS)和十六烷基三甲基溴化铵(CTAB)作为表面活性剂,脂肪醇作助表面活性剂,分别用水和正辛烷作分散相和连续相,绘制四组分拟三元体系相图,考察影响微乳液形成和稳定的因素,选取形成微乳液的最佳条件和合适配比进行反应,在较低温度(1050℃)下焙烧转化成六铝酸盐催化剂,并考察和讨论了Fe,Mn金属离子取代的镧系同晶催化剂对甲烷燃烧催化活性的影响.     

一维带状SnO2的电子传输性能

采用水辅助化学气相沉积法制备了结晶性好的一维带状SnO₂. 分别以小粒径锡粉和金修饰的小粒径锡粉作为反应原料制得带宽度不同的带状SnO₂, 小粒径锡粉作为反应原料能提高带状SnO₂的产率. 将所得SnO₂带和SnO₂纳米颗粒按不同比例混合配制成胶体, 采用刮涂法制备含不同比例纳米颗粒和纳米带的复合SnO₂薄膜并组装染料敏化太阳能电池(DSSCs)来评价带状SnO₂的电子输运性能. 组装的太阳能电池表现出与复合纳晶薄膜中一维SnO₂带的带宽度和所含比例密切相关的光电性能. 通过强度调制光电流谱的测量确定复合SnO₂薄膜的电子传输速率, 并进一步分析一维材料所具有的良好电子传输性能对光电流增加的贡献. 因为一维SnO₂带在复合纳晶薄膜中作为电子输运的快速通道可以加快电子的输运速度, 所以以适宜的比例添加具有合适宽度的一维SnO₂带可以明显提高太阳能电池的光电性能.     

用状态方程预测极性溶剂中多种气体的亨利常数

应用立方型链转子状态方程预测不同温度和压力下多种超临界气体在亚临界极性液体中的亨利常数,得到良好的结果.并从理论上加以分析和讨论.     

BaMn_xAl_(12-x)O_(19-δ)六铝酸盐催化剂上甲烷催化燃烧性能

采用共沉淀-超临界干燥法制备了六铝酸盐甲烷燃烧催化剂(BaMnxAl12-xO19,x≤4),利用XRD(X射线衍射),BET(BET比表面积测定),TEM(透射电子显微镜)和TPR(程序升温还原)等表征方法对催化剂进行了表征,并在微型固定床反应器中考察其对甲烷的催化活性.结果表明,经过1200℃焙烧后,六铝酸钡(BaAl12O19)中仍有铝酸钡(BaAl2O4)相存在,经Mn离子取代后可以得到单一的六铝酸盐相,过量Mn的加入(当x=4时),催化剂中又出现了杂质相,且XRD的衍射峰强度变小.TPR表征结果表明,Mn在六铝酸盐结构中以 2和 3混合价态存在,Mn3 离子的比例随x的增大而增多.实验结果表明:与普通干燥法相比较,超临界干燥法可大大提高催化剂的比表面积,它对甲烷燃烧的催化活性也有增加.未取代活性离子的六铝酸钡基质对甲烷燃烧催化活性很低,经Mn离子取代后活性大大提高,当x=3时催化活性最高.