Rh/SiO2催化剂上甲烷部分氧化制合成气的核磁共振研究

 利用1H MAS NMR技术,在甲烷部分氧化(POM)制合成气反应条件下研究了Rh/SiO2催化剂上氢与金属的相互作用及反应机理. 结果发现,氢气在Rh/SiO2上解离吸附后可能有四种存在形式: 化学位移为δ=-100～-120的可逆(αM)和不可逆(αI)吸附氢物种,δ=0～-100的“氢云”或“氢雾”形式的氢物种和δ=3.0的溢流氢物种. 溢流氢物种是由可逆吸附的氢物种和“氢云”或“氢雾”状态的氢物种溢流到SiO2上并弱吸附在桥式氧(Si-O-Si)附近而形成的. 溢流氢物种活化晶格氧,形成一种POM反应的活性氧物种OH-. 活性氧物种OH-反溢流到Rh上,并与CH4解离吸附在Rh上的CHx物种反应生成含氧中间物种CHxO. CHxO物种的化学位移为5～7. O2参与CHxO物种的进一步氧化,或补充溢流氢夺取桥式氧后形成的缺陷位上的晶格氧,在高温(973 K)反应条件下,O2可能优先补充缺陷位上的晶格氧,使CHx的氧化按表面反应机理进行.     

Rh/SiO_2催化剂上甲烷部分氧化制合成气反应机理的研究(英文)

运用ＴＰＳＲ、ＴＲ－ＦＴＩＲ和化学捕获技术（ＣＨ３Ｉ作捕获剂）,探讨了Ｒｈ／ＳｉＯ２催化剂上的ＰＯＭ反应机理,由此提出热分解氧化机理,认为ＣＨｘ（ｘ＝１～３）和ＣＨｘＯ（ｘ＝１～３）可能是反应物种。     

~1H MAS NMR characterization of hydrogen over silica-supported rhodium catalyst

Hydrogen species in both SiO2 and Rh/SiO2 catalysts pretreated in different atmospheres (H2, O2, helium or air) at different temperatures (773 or 973 K) were investigated by means of 1H MAS NMR. In SiO2 and O2-pretreated catalysts, a series of downfield signals at -7.0, 3.8-4.0, 2.0 and 1.5-1.0 were detected. The first two signals can be attributed to strongly adsorbed and physisorbed water and the others to terminal silanol (SiOH) and SiOH under the screening of oxygen vacancies in SiO2 lattice, respectively. Besides the above signals, both upfield signal at -110 and downfield signals at 3.0 and 0.0 were also detected in H2-pretreated catalyst, respectively. The upfield signal at -110 originated from the dissociative adsorption of H2 over rhodium and was found to consist of both the contributions of reversible and irreversible hydrogen. There also probably existed another dissociatively adsorbed hydrogen over rhodium, which was known to be p hydrogen and in a unique form of "delocalized hydrogen". It wa     

Ni/Al2O3催化剂上甲烷部分氧化制合成气反应积炭的研究

合成气制备;Ni/Al2O3催化剂上甲烷部分氧化制合成气反应积炭的研究     

甲烷在Ni/TiO2催化剂表面的活化

考察了Ni/TiO2催化剂甲烷部分氧化和二氧化碳重整制合成气的反应活性,实验表明,以TiO2为载体的镍系催化剂对于甲烷部分氧化制合成气反应具有较好的活性,尤其对H2的选择性较高,对二氧化碳重整制合成气反应具有较好的低温反应活性.采用脉冲-质谱在线分析等技术,在无气相氧条件下向Ni/TiO2催化剂脉冲CH4,发现甲烷在催化剂表面的活化（转化）及其氧化产物的选择性与金属催化剂表面氧的浓度密切相关.CH4与Ni/TiO2催化剂作用过程中存在明显的氢溢流和氧溢流现象,可能是这种溢流效应使得Ni/TiO2催化剂具有良好的反应活性和抗积碳性能.     

双稀土氟氧化物Sm-La-O-F催化剂的AFM研究

双稀土氟氧化物Ｓｍ－Ｌａ－Ｏ－Ｆ具有良好的乙烷氧化脱氢（ＯＤＥ）催化性能，特别是对于Ｓｍ２Ｏ３－ＬａＦ３（１：１摩尔比），在９７３Ｋ，乙烯选择性为８９．７％，乙烯转化率为２２．１％，是目前报道的具有高乙烯选择性的ＯＤＥ反应催化剂之一。比表面 和ＸＲＤ测试表明，Ｓｍ２Ｏ３－ＬａＦ３催化剂体相是由单一相结构的双稀土氟氧化物Ｓｍ２／３Ｌａ１／３ＯＦ组成，比表面积较小，原子力显微镜（ＡＦＭ）研究表明，该催     

Rh/SiO_2催化剂上氢物种的~1H MAS NMR研究

采用1H MAS NMR技术, 分别对不同温度(773和973 K)、不同气氛(氢气、氧气、氦气及空气)条件下处理的SiO2和Rh/SiO2催化剂上的氢物种和含氢物种进行了研究. 在SiO2及经氧气处理的催化剂上, 检测到了位于约7.0, 3.8~4.0, 2.0及1.0~ 1.5处的一系列信号, 它们可分别归属为强吸附H2O, 物理吸附H2O, SiOH及受SiO2晶格氧缺陷位屏蔽影响的SiOH. 而在经氢气处理的催化剂上, 除了上述诸信号外, 还检测到了位于3.0和0.0处的低场信号及约位于?110处的高场信号. 其中, 低场信号分别归属为弱吸附在载体SiO2中的桥式晶格氧处的氢物种(溢流氢物种)和晶格氧缺陷处的氢物种(Si-H物种), 而高场信号则同时归属为解离吸附在Rh上的可逆吸附氢物种和不可逆吸附氢物种. 经氢气处理的催化剂上, 可能还形成了另外一种以独特的"离域氢"形式存在于Rh上的解离吸附氢物种(? 氢物种). 该氢物种应具有?20 ~ ?50的化学位移, 但其信号因被低场信号的自旋边带掩盖而未能在1H MAS NMR实验中直接观察到. 溢流氢物种和Si-H物种由可逆吸附氢物种和/或? 氢物种从Rh上向邻近的载体SiO2迁移而形成. 高温对于氢溢流过程更为有利.     

双稀土氟氧化物Sm-La-O-F催化剂的AFM研究

双稀土氟氧化物ＳｍＬａＯＦ具有良好的乙烷氧化脱氢（ＯＤＥ）催化性能，特别是对于Ｓｍ２Ｏ３ＬａＦ３（１∶１摩尔比），在９７３Ｋ，乙烯选择性为８９７％，乙烷转化率为２２１％，是目前报道的具有高乙烯选择性的ＯＤＥ反应催化剂．比表面积和ＸＲＤ测试表明，Ｓｍ２Ｏ３ＬａＦ３催化剂体相是由单一相结构的双稀土氟氧化物Ｓｍ２／３Ｌａ１／３ＯＦ组成，比表面积较小．原子力显微镜（ＡＦＭ）研究表明，该催化剂的表面颗粒排布规整致密，粒径均匀；而其它乙烯选择性较低的催化剂颗粒排布较为松散，颗粒大小不一．     

化学镀镍-高磷合金晶化行为的现场XRD研究

从柠檬酸-酒石酸-乳酸-EDTA混合体系中得到含P 12％(质量比)的化学镀高磷Ni-P合金，其差热曲线显示，在350和420 ℃出现两个放热过程.现场XRD分析结果显示，镀层在300 ℃以下保持非晶态结构，在320 ℃之后开始晶化，首先析出介稳的Ni5P2和Ni12P5相，在360 ℃后开始有稳定的Ni3P和Ni相的衍射峰出现， 400 ℃以上只有Ni3P和Ni相. 325 ℃恒温时，镀层在4 min内保持非晶态的衍射特征，随即析出Ni5P2和Ni12P5相, 并在2 h内基本保持不变. 350 ℃恒温时，析出的Ni5P2和Ni12P5介稳相只存在40 min.实验结果表明, DTA曲线上350 ℃的放热峰不仅有非晶相转变为介稳相的过程，也包含部分介稳相转化为稳定相的过程.     

表面氧浓度对负载型金属催化剂活化甲烷反应性能的影响

 利用脉冲－质谱在线分析技术考察了无气相氧条件下负载型金属催化剂上脉冲CH4的反应结果表明，对于Rh／SiO2催化剂，不管是氧化态还是还原态，除第1次脉冲生成较多的CO2外，从第2次脉冲开始，只有CO生成；对于Ru／SiO2催化剂，无论是氧化态还是还原态，每次脉冲均有一定量的CO2生成．这可能是由于Rh和Ru两种金属对氧的亲合力不同所致．甲烷在负载型催化剂表面的活化以及产物的选择性主要受催化剂表面活性氧物种覆盖度的影响．