Pt/Au双金属纳米粒子的制备及表征

Poly (N-vinyl-2-pyrrolidone)-protected Pt/Au bimetallic nanoparticles were obtained by reducing the mixture of HAuCl4 and H2PtCl6 with sodium borohydride. UV-vis spectra, transmission electronic microscopy and X-my diffraction reveal that the prepared bimetallic nanoparticles are of alloy structure.     

铝柱撑蒙脱石负载纳米金催化剂的结构表征及其CO催化活性研究

以铝柱撑蒙脱石为载体,用沉积沉淀法在其表面负载金属Au后制备了Au负载铝柱撑蒙脱石高效负载型催化剂。以XRD,TEM,XPS等手段对催化剂的结构进行了表征,并研究了铝柱撑蒙脱石负载前后CO催化氧化活性的变化规律。结果证明,Au是以高度分散的状态均匀分布在铝柱撑蒙脱石载体表面,且以Au0和Au3+的混合价态形式存在。CO催化氧化活性表征结果表明,负载后催化剂的催化活性有了显著提高,且其催化活性随着负载量的增加而不断增强,但当负载量增大到一定程度后,其催化活性不再继续增加,且有所下降。     

Au/NiO 催化剂的XRD、TEM、TPR及XPS表征研究

采用XRD、TEM、TPR及XPS等表征手段，对共沉淀法制备的Au/NiO催化剂的活性中心，载体的结构及状态进行了研究。结果表明，活性中心金以纳米尺寸高度分散于载体表面，部分金可能呈现氧化状态，载体结晶适度。     

单原子催化剂的制备、表征及催化性能

单原子催化剂(SACs)是指金属以单原子形式均匀分散在载体上形成的具有优异催化性能的催化剂.与传统载体型催化剂相比,SACs具有活性高、选择性好及贵金属利用率高等优点,在氧化反应、加氢反应、水煤气变换、光催化制氢以及电化学催化等领域都具有广泛应用,是目前催化领域的研究热点之一.常见的SACs制备方法有共沉淀法、浸渍法、置换反应法、原子层沉积法以及反奥斯瓦尔德熟化法等.实验及理论研究表明,单原子催化剂高的活性和选择性可归因于活性金属原子和载体之间的相互作用及由此引起的电子结构改变.载体是影响单原子催化剂性能的重要因素之一.目前常用的SACs载体有金属氧化物、二维材料和金属纳米团簇等,本文着重综述了这三种负载型SACs的制备、表征、催化性能及催化机理,并概述了SACs未来可能的发展方向和应用.研究表明,共沉淀法、湿浸渍法和反奥斯瓦尔德熟化法等方法可用来制备氧化物负载的SACs.高角环形暗场像-扫描透射电子显微镜(HAADF-STEM)表明金属是以单原子形式均匀分散在载体上,近边X射线吸收精细结构(XANES)结果表明金属原子与载体之间存在着强相互作用.实验和理论研究均表明该类催化剂在CO氧化反应、水煤气转化及乙炔加氢生成乙烯等反应中具有高的催化活性和稳定性.采用化学气相沉积法和原子层沉积法等方法可以将金属原子稳定地负载在具有缺陷活性位点的石墨烯、MXene及六方氮化硼等二维材料上并相应制备出SACs.X射线吸收精细结构谱(EXAFS)和XANES分析表明样品中金属以单原子形式存在,而且金属原子与载体之间也存在着强相互作用,理论计算表明金属原子与二维载体之间的电荷转移是SACs活性高的主要原因.置换反应法和连续还原法是制备溶胶型SACs的有效方法,其中置换反应法可将活性金属原子原位组装在金属模板团簇的顶点位置,连续还原法可将活性原子负载于金属模板团簇的表面.DFT计算表明活性原子和金属模板团簇之间存在电荷转移效应,这是溶胶型SACs具有非常高的催化活性的主要原因.SACs下一步的研究方向可能是:(1)研究开发新型SACs,尽可能提高催化剂中活性金属原子的含量;(2)深入研究SACs的结构、活性以及催化机理之间的关系;(3)尝试将SACs大规模应用于工业催化.     

负载型介孔Au/NiO催化剂的制备、表征与光谱特性研究

采用还原法和沉积-沉淀法制备了介孔Au/NiO催化剂,并运用XRD、N2吸附-脱附、UV-Vis、FTIR、和XPS等方法对其进行了表征,考察了制备方法对Au/NiO催化剂物理化学性质和丙烷氧化脱氢制丙烯反应催化性能的影响.实验结果表明Au/NiO催化剂具有一定的低温催化活性,而还原法制备的催化剂催化性能好于沉积-沉淀法制备的催化剂,反应温度350℃时,还原法制备的Au/NiO催化剂的丙烷转化率和丙烯选择性分别达到25.1%和39.8%.制备方法对表面Au的价态分布、颗粒大小及分散度均有影响.催化剂表面Auδ+物种是催化剂的主要活性组分.     

纳米Au/NaZSM-5催化剂的控制制备及催化性能

采用硝基甲烷还原-胶体负载法制备了粒径可控的系列高分散纳米Au/NaZSM-5催化剂. 以多相CO催化氧化为模型反应, 考察了Au微粒尺寸、pH值、反应温度、反应时间、焙烧活化温度以及Au含量等条件对催化剂性能的影响, 并利用透射电子显微镜(TEM)、X射线粉末衍射(XRD)、X射线光电子能谱(XPS)和氢气程序升温还原(H2-TPR)等技术对催化剂表面化学状态和体相结构进行了表征. 实验结果表明, 制备条件和反应条件对Au粒子尺寸及所得催化剂活性有较大影响, 催化剂性能与Au微粒粒径之间存在明显的尺寸依赖关系.     

直接甲醇燃料电池阳极催化剂PtRu/C的制备和表征

用三种方法制备了PtRu/C[Pt和Ru质量分数分别为20％和10％,记为PtRu/C(20％-10％)]甲醇阳极催化剂,通过X射线衍射(XRD)和透射电镜(TEM)考察了PtRu/C催化剂的粒子大小和晶格参数的变化,利用单电池实验考察了催化剂在直接甲醇燃料电池中的催化活性.结果表明,改变溶剂的组成提高了贵金属在活性炭表面的分散度,并改善了PtRu间的相互作用,用乙二醇/水/异丙醇混合溶剂制备的PtRu催化剂金属颗粒较小,PtRu间的相互作用较强,以该催化剂作甲醇阳极的直接甲醇燃料电池的性能较好.     

Cu／SiO2催化剂的制备与表征

采用等容浸渍法制备了三种类型的Cu/SiO_2,催化剂(铜担载量都为3.3Wt%).将其制备因素与XRD、SEM、XPS等表征手段所得结果相关联,得出氨具有分散硅胶表面铜组分的作用、有无氨介入催化剂制备过程可导致截然不同的表面CuO分散状态.有氨介入时所得催化剂表面孤立Cu~(2+)(二硅氧基钳合—Cu~(2+)与具有一定分散程度的CuO共存、氨介入方式及所用铜盐不同,二种状态的铜组分在载体表面所占的比例不同.用硝酸铜为原料,先浸铜盐后浸氨的方式所得催化剂表面绝大部分为孤立Cu~(2+);而浸铜盐后不浸氨的催化剂表面绝大部分为CuO.在制得的5个催化剂中,表面上明显有CuO存在的4个催化剂,CuO似乎都分布于载体外表面,即形成近似于“蛋壳形”的分布.     

金属蒸气法制备高分散Co／SiO2催化剂及其研究

金属蒸气(原子)合成是本世纪六十年代末发展起来的一种新的合成技术。七十年代，人们主要利用这项技术合成新的无机和金属有机化合物。近年来，利用金属蒸气合成法合成新材料的报道不断涌现，其中最引人注目的是制备高分散负载零价金属催化剂叫。1988年     

异丁烷与丁烯在炭化树脂负载PW12催化剂上的烷基化(1)炭化树脂负载杂多酸催化剂的制备、表征与催化活性

研究了炭化树脂负载杂多酸催化剂的制备方法，利用IR，SEM等测试方法对催化剂进行了表征，并以异丁烷与丁烯的烷基化作为目标反应，测定了催化剂的活性，初步实验结果表明，该催化剂具有机械强度好，活性组分溶脱量少，能保持基材球状，酸强度大且活性组分分布均一及对目标反应具有较高活性等特点，是一种具有较好应用前景的新型负载杂多酸催化剂。     

铂、钯负载型活性催化剂的制备及其对一氧化碳的催化氧化活性

用浸渍法分别将铂、钯负载在铝柱撑蒙脱石载体上,制备了铂、钯负载铝柱撑蒙脱石催化剂。运用X射线衍射(XRD)、原子吸收光谱(AAS)、透射电镜(TEM)等分析方法对样品的性能和结构进行了表征,并考察了不同铂、钯负载量的催化剂对一氧化碳的催化氧化性能。结果表明,铂、钯均以高度分散的纳米粒子状态均匀分布在载体表面,并表现出良好的CO催化氧化活性。铂、钯在铝柱撑蒙脱石载体表面的有效负载率在70%~76%之间,在相同的设计负载量条件下,铂的实际负载量和有效负载率均略大于钯。CO催化氧化试验结果表明,相对于负载前,负载后催化剂的催化活性明显增加,且其催化活性随着铂、钯负载量的增加而不断增强。在相同温度和负载量条件下,钯负载型催化剂的催化活性明显高于铂负载型催化剂。     

石墨负载Pt催化剂的制备、表征及活性研究

Pt/graphite catalyst was prepared by incipient wetness impregnation using H₂PtCl₆·6H₂O as precursor. The catalyst was characterized by SEM, XRD, XPS and its degradation ability for oxalic acid was evaluated. The preparation parameters, including the reduction temperature, Pt loading and pyrolysis were studied. The optimal preparation conditions were 350 ℃ with Pt loading of 1.0%. Results show that the loading of Pt can significantly enhance catalytic activity of graphite and that Pt/graphite catalytic ozonation can effectively remove oxalic acid in aqueous solution. The BET surface area of graphite is much smaller than that of activated carbon, however, the catalytic activity of Pt/graphite towards oxalic acid degradation is higher than that of Pt/AC. The XPS results indicate that the active phase at catalyst surface is in the form of Pt⁰. Compared with that of reduction process in hydrogen, the activity of Pt/graphite catalyst decreases when it is prepared by pyrolysis in air due to the lower Pt dispersion on graphite surface.     

纳米Cr2O3的制备、表征及催化性能

首次采用溶胶-凝胶法与共沸蒸馏法耦合技术制备了纳米Cr2O3粉体，并运用BET、TEM、XRD、FT-IR、XPS及H2-TPR对其进行表征，同时采用CO2氧化乙烷脱氢制乙烯反应作为探针反应，考察了纳米Cr2O3的催化性能。首次发现纳米ErgO3的FT-IR谱出现了蓝移现象，并且630cm^-1附近的伸缩振动峰强度增强。初步探讨了纳米氧化物的IR蓝移和红移的原因，指出晶型是影响纳米氧化物红外光谱特征的重要因素。实验结果表明纳米Cr2O3上乙烷和CO2转化率均明显高于常规Cr2O3催化剂；在700℃下，乙烷转化率高达77．1％，而乙烯产率达到了58．98％。     

介孔碳负载高分散Fe-P催化剂的制备及其催化硝基苯加氢性能研究

开发低成本和高性能的加氢催化剂对于基础研究和工业应用具有重要意义。采用浸渍-热解策略，将Fe3+-植酸的络合物负载到介孔碳（MPC）表面热解处理，实现了一步法合成磷掺杂碳负载金属催化剂，并可通过调节Fe和植酸比例制得一系列具有不同结构的Fe-P/MPC催化剂。结合XPS、XRD、BET、SEM和TEM等表征技术，发现高分散的Fe-P催化剂（0.1Fe-P/MPC）具有最优的硝基苯加氢催化活性（TOF = 334 h-1），相较于单原子Fe1-P-C催化剂，活性提升了约7倍，同时该催化剂也展现出较高的稳定性，循环使用5次活性未见明显下降；而纳米金属磷化物Fe2P（0.5Fe-P/MPC）则几乎没有加氢活性。     

新型载铜碳纳米管催化剂的制备及其对乙炔氢氯化反应的催化活性

羧基碳纳米管与铜乙二胺溶液反应后于200℃焙烧制得新型载铜碳纳米管催化剂(Cu-CNTs)。考察了Cu-CNTs对乙炔氢氯化反应的催化活性。结果表明,Cu-CNTs相对于活性炭负载铜催化剂具有更好的催化活性,且更不易失活。     

石墨化的有序介孔碳的制备及其作为载体的Pt催化剂对甲醇的电催化氧化

以低分子量的酚醛树脂为碳源, F127为模板剂, NiCl₂为石墨化促进剂, 通过一步模板法辅助合成有序介孔碳. X射线衍射(XRD)、激光拉曼和透射电子显微镜(TEM)等测试结果表明, Ni以金属颗粒的方式进入碳材料的骨架中, 明显提高了有序介孔碳的石墨化程度, 而碳的有序介孔结构几乎没有变化. 在700 ℃热解温度下, Ni含量为5%时, 可以清晰地观察到Ni周围呈现碳的石墨结构. 在硫酸和甲醇溶液中进行循环伏安测试, 结果显示, 碳材料的石墨化有利于提高其电催化活性, 含Ni 5%的碳载Pt催化剂电化学活性面积可达24.84 m²•g^－1, 甲醇氧化峰电流为3.92 mA.     

络合还原法制备碳载钯纳米粒子及其电催化甲酸氧化

应用柠檬酸钠络合还原法制备了粒径小、分布均匀的碳载Pd纳米粒子(Pd/C).由于柠檬酸钠的络合作用,有效地降低了Pd粒子在形成过程中的团聚.经过简单的热处理调控Pd粒子大小,发现随热处理温度的升高,Pd粒子直径由初始的2.7 nm增大到5.8 nm左右.电化学测试表明Pd/C的Pd粒子尺寸越小,电催化甲酸氧化的质量比活性越高,但如当Pd粒径较大,则催化剂呈现出更高的面积比活性.Pd粒径为3.6 nm的催化剂,其电催化甲酸氧化的稳定性最好.     

一种制备碳载高合金化Pt-Ru催化剂的方法

提出了在四氢呋喃(THF)和H₂O混合溶液中用一般的化学还原法在室温下制备碳载Pt-Ru(Pt-Ru/C)催化剂的新方法。与在纯水中制得的Pt-Ru/C催化剂相比，其Pt-Ru粒子的合金化程度高、平均粒径较小且相对结晶度低，因此，该催化剂对甲醇氧化的电催化活性远高于在纯水中制得的Pt-Ru/C催化剂。高合金化程度的原因是H₂PtCl₆和RuCl₃在THF和H₂O混合溶液中的起始还原电位相近。此外，在THF和H₂O混合溶液中，THF和H₂O的体积比的改变并不影响制得的Pt-Ru/C催化剂中Pt-Ru粒子的合金化程度，但对Pt-Ru粒子的粒径以及相对结晶度有较大影响。     

固载杂多酸盐催化剂的制备与性能研究

介绍了固载型杂多酸盐催化剂TiSiW12 O4 0 /TiO2 的两种制备方法 ,并以乙酸正丁酯的合成 ,考察了制备条件对其催化活性的影响 ,结果令人满意