Pt/TiO2光催化分解甲酸制氢反应的原位红外光谱研究

用原位红外光谱研究了无氧条件下Pt/TiO2光催化甲酸制氢反应机理.结果表明,物理吸附的甲酸物种在光催化反应过程中向甲酸根离子转化,而甲酸根离子则逐渐向碳酸盐物种转化.水蒸气的添加显著促进了甲酸在Pt/TiO2上光催化反应的进行,并提高了产氢效率.提出了该光催化反应的可能机理.     

TiO2气相光催化氧化降解三氯乙烯的产物分布及失活机理研究

用ＧＣ／ＭＳ、ＴＰＤ和ＸＰＳ方法,研究了三氯乙烯的气相光催化降解反应,检测到新的中间体乙二酰氯（ＣＩＣＯＣＯＣＩ）。对产物分布的分析表明,水蒸汽的存在能显著抑制含氯副产物的生成,改变反应产物的分布。使用过的催化剂的ＸＰＳ谱图显示,催化剂表面存在含氯副产物,反应副产物在催化剂表面的积累是导致催化剂失活的主要原因。     

光催化降解丙酮的原位红外研究

对催化剂.Pt/V2O5/MgF2在反应温度为120～150℃之间进行了光催化降解丙酮的研究,研究在可见光下进行,发现反应温度对光催化反应有明显的影响.在排除热反应的情况下,温度升高能加速丙酮的光催化反应.丙酮的光催化反应是从它的甲基上开始的,可能先生成了CH3COCH2O-吸附物,它进一步被氧化成丙酮醛、丙酮酸以及碳二醛、乙酸和碳一吸附物种,最终氧化成CO2和水.在没有光和较低的反应温度下,有CO生成,但是在可见光的照射下CO被迅速转化成CO2.研究表明,V2O5/MgF2与Pt/V2O5/MgF2为可见光条件下具备活性的光催化剂.     

采用CO吸附原位红外光谱研究Pt/TiO_2光催化体系中助催化剂作用

采用CO作为探针分子,将原位透射红外光谱应用于研究助催化剂Pt在Pt/TiO2光催化体系中的作用.实验发现,光照条件下,CO的覆盖度及样品温度没有明显变化,CO在Pt/TiO2上的吸附峰红移11 cm–1,在Pt/Al2O3上的吸附峰没有位移,表明CO在Pt/TiO2上的红移来源于TiO2上的光生电子转移到Pt上,这解释了为什么加入Pt助催化剂可提高光催化产氢活性.     

三氯乙烯预处理的TiO2薄膜上挥发性有机物的光催化反应

 制备了TiO2薄膜催化剂,并用三氯乙烯对其进行了预处理; 采用FT-IR,GC/MS及XPS等技术研究了三氯乙烯预处理的TiO2薄膜上挥发性有机物的光催化反应. 结果表明,三氯乙烯预处理能加快某些挥发性有机物的光催化反应. 这是由于氯作为三氯乙烯气相光催化分解反应的中间产物吸附在催化剂表面,成为反应的活性物种引发挥发性有机物发生游离基反应,从而提高其气相光催化反应速率.     

原位红外光谱法研究Gd3+掺杂TiO2光催化降解乙烯性能

随着环境污染的日益严重,寻求环境友好、节能、高效的污染治理技术已成为各国科学研究者致力的目标。以TiO2半导体为主的多相光催化氧化技术因与传统污染处理技术相比具有许多优点而倍受青睐,但是,目前以TiO2为基础的光催化技术还存在量子效率低、太阳能利用率低等技术难题[1,2     

采用CO吸附原位红外光谱研究Pt/TiO2光催化体系中助催化剂作用

采用CO作为探针分子,将原位透射红外光谱应用于研究助催化剂Pt在Pt/TiO2光催化体系中的作用.实验发现,光照条件下,CO的覆盖度及样品温度没有明显变化,CO在Pt/TiO2上的吸附峰红移11 cm–1,在Pt/Al2O3上的吸附峰没有位移,表明CO在Pt/TiO2上的红移来源于TiO2上的光生电子转移到Pt上,这解释了为什么加入Pt助催化剂可提高光催化产氢活性.     

紫外线预照射对TiO2上三氯乙烯气相光催化氧化反应的影响

 用紫外线照射法对TiO2光催化剂进行了预处理,并利用热重分析比较了预照射法和高温加热法对TiO2上三氯乙烯气相光催化氧化反应的影响. 结果表明,紫外线预照射可加快三氯乙烯的气相光催化反应. 这可能是紫外线预照射使TiO2 的表面状态和表面结构发生了变化,使催化剂表面活性基团羟基自由基的量增加所致.     

温和条件下甲醛在 Pt/TiO2 上催化氧化反应的原位漫反射红外光谱研究

 采用原位漫反射红外光谱研究了温和条件下 1%Pt/TiO2 催化剂上甲醛的吸附和氧化反应, 并对催化剂的失活进行了分析. 结果表明, Pt/TiO2 催化剂在室温条件下即可将甲醛氧化成 H2O 和 CO2, 100 oC 以下甲酸根的分解为决速步骤, 低温下催化剂失活是由于表面未能及时分解的甲酸根占据了催化剂的活性位, 升温至 100 oC 即可将甲酸根完全分解并恢复催化剂的活性.     

光催化降解污染物制氢反应与原位红外表征

研究了在Pt/TiO2悬浮体系中单组分和双组分污染物为电子给体光催化分解水制氢反应. 比较了污染物甲醛、甲酸和草酸为电子给体光催化放氢反应效率，发现其活性为：草酸 >甲酸 >甲醛.原位ATR（衰减全反射）红外研究结果表明，光催化放氢活性与污染物吸附特性有关.还研究了草酸与甲酸双组分污染物体系的光解水放氢和污染物降解动力学，发现总的放氢和污染物降解速率与污染物组分在TiO2表面的吸附强度和溶液浓度有关.污染物在TiO2表面的竞争吸附决定了反应动力学.原位ATR-IR方法研究双组分混合物体系的吸附，直观地证实了上述结果.     

In situ FTIR Investigation of Magnetic Field Effect on Heterogeneous Photocatalytic Degradation of Benzene over Pt/TiO2

In situ FTIR spectroscopy was utilized to investigate the magnetic field effect on the heterogeneous photocatalytic degradation of benzene over platinized titania （Pt/TiO2）. The results revealed that the employment of magnetic field may not change the mechanism of photocatalytic degradation of benzene, however, it greatly facilitate the conversion of benzene to phenol and quinone, as well as the transformation from phenol to quinone, resulting in opening the benzene ring easily and promoting the production of CO2.     

邻溴苯甲酸电化学脱溴反应的原位红外光谱研究

采用循环伏安法研究了水溶液中邻溴苯甲酸在不同电极上的电化学还原脱溴反应,与Ti和C电极相比,Cu电极对邻溴苯甲酸有较好的电化学还原活性。同时采用电化学原位红外反射光谱对其反应机理进行了系统分析,结果表明：邻溴苯甲酸在Cu电极上的电还原脱溴反应是一个脱溴加氢的过程,邻溴苯甲酸在电极表面首先得到一个电子变成邻溴苯甲酸自由基负离子;然后脱去溴离子得到苯甲酸自由基,该自由基再得到一个电子变成苯甲酸负离子;最后加成氢质子得到最终产物苯甲酸,这一产物已经通过恒电流电解实验得到了进一步的证实。     

褐煤中水分的原位漫反射红外光谱研究

采用漫反射红外光谱(DRIFT)法,以140℃时褐煤的单光束图为背景研究了两种褐煤中的水分.结果表明,褐煤中水分的含量与光谱图相应区域的积分面积呈线性关系;在计算煤中水分形成的氢键键能的基础上,讨论了水分与煤表面间的氢键相互作用;根据DRIFT谱,将煤中的水分分为游离态的水与以弱氢键与煤表面结合的水和与煤形成强氢键的水.低于80℃时主要脱除前者,而高于80℃则主要脱除后者.     

Reaction Mechanism of H2-Assisted C3H6-SCR over Ag-CexZr Catalyst as Investigated by In situ FTIR

A series of silver-doped cerium zirconium oxide(Ag-Ce_xZr) samples was synthesized successfully for selective catalytic reduction of nitric oxide(NO) with hydrogen and propene(H₂/C₃H₆-SCR) under excess oxygen condition. The catalytic activity test proved that Ag-Ce_0.4Zr exhibited the best C₃H₆-SCR activity. Hydrogen(H₂) significantly enhanced NO conversion and widened the temperature window. Multi-technology characterizations were conducted to ascertain the properties of fabricated catalysts including X-ray diffraction(XRD), Fourier transform infrared spectrometry(FTIR), scanning electron microscopy(SEM) and H₂ temperature programmed reduction (H₂-TPR). In situ FTIR results demonstrated that various types of nitrates and chelating nitrite were generated on Ag-Ce_xZr after introduction of NO. Besides, adding H₂ could increase the concentration of bidentate nitrate and chelated bidentate nitrate dramatically, especially for Ag-Ce_0.4Zr catalyst. Transient reaction between pre-adsorbing NO and C₃H₆/C₃H₆+H₂ illuminated that the most active intermediate was chelating nitrite,which was promoted significantly by H₂ participation. Furthermore, adding H₂ improved the formation of organo-nitro(R-NO₂), which was the key intermediate in C₃H₆-SCR. The reaction mechanism over Ag-Ce_xZr catalysts was proposed at 200℃ as follows:nitric oxide(NO)+propene(C₃H₆)+hydrogen(H₂)+oxygen(O₂)→chelating nitrite(NO₂^-)+acrylate-type species(C_xH_yO_z)→organo-nitro(R-NO₂)→isocyanate(-NCO)+cyanide(-CN)→nitrogen(N₂).     

氟化γ-Al2O3表面酸性的NMR和FTIR表征

用红外光谱和核磁共振技术研究了氟化作用对γ-Al2O3的表面酸性（酸中心类型、强度及数量）的影响。吡啶和二甲基吡啶在氟化γ-Al2O3（F／γ-Al2O3）表面上吸－脱附的IR光谱和三甲基膦在F／γ-Al2O3表面上吸附的^31P MAS NMR结果表明，F／γ-Al2O3表面上既存在Lewis酸位又存在Broensted酸位。L酸的总量随氟含量的增加而减少。但其强度随之增加，且同时产生几种新的L酸位。B酸的数量和强度在样品含氟量为2％－3％间存在极大值。研究还表明，三甲基膦是一种测量F／γ-Al2O3表面酸性的灵敏的NMR探针分子，^31P MAS NMR和红外光谱的测试结果基本一致。同时，对氟化过程中酸位形成和变化机理进行了探讨。     

生物电极的原位FTIR反射光谱研究

利用原位FTIR反射光谱对介体型酶电极、酶免疫电极进行了研究 .通过不同电极电位下的电位差谱和同一电位不同状态下的单光束光谱之差 ,确定并解析了葡萄糖氧化酶 (GOD)和葡萄糖的特征谱峰 ,同时 ,还初步研究了酶免疫电极的红外吸收特征     

In Situ FTIR Spectroscopic Study of Electrochemical Adsorption of Phosphate Ions on Gold

Infrared reflection-absorption spectra for primary, secondary and tertiary orthophosphate anions on a gold electrode in aqueous solution were studied by in situ FTIR spectroscopy. The spectra show that H2PO4- , HPO ions do not interact with the electrode surface as strong as PO do. According to the surface selection rule, we deduce the modes of adsorption of these anions on the electrode from these spectra. The experiment also confirms the affection to adsorption of ion on the electrode due to ion-migration into thin-layer cavity.     

Photocatalytic Characterization of TiO_2 Supported on Active Carbon

Photocatalysis on TiO2, with a promising application to the elimination of organic contaminants from air and water, has been a particularly active area1. For such application, it is important to improve the efficiency of TiO_2 photocatalysts. In the most cases, the concentration of organic contaminants in water is extremely dilute (ppm level or below) and TiO_2 itself has low adsorbabilities for them, it usually takes a long time to complete their decomposition. One of the effective ways to …     

PtRu/C电催化剂上甲醇吸附氧化过程的电化学原位红外光谱

采用调变的多元醇法制备了高分散的Pt/C, PtRu/C和Ru/C电催化剂. XRD计算结果表明, PtRu/C电催化剂的平均粒径和合金度分别为2.2 nm和71%. 采用电化学方法和原位傅里叶变换红外反射光谱方法(in situ FTIRS)研究了甲醇在3种电催化剂上的吸附氧化过程, 发现PtRu/C对甲醇的催化活性明显高于Pt/C, Ru的加入一方面影响了甲醇在Pt上的解离吸附性能, 另一方面提供了Ru-OH物种, 从而抑制了低电位下电催化剂中毒. 红外光谱研究结果表明, 线性吸附态CO(COL)是主要毒化物种, 反应产物主要是CO2, 还有少量的甲酸甲酯. 根据实验结果讨论了甲醇在PtRu/C电催化剂上的氧化机理.