CuO／ZrO_2超细粒子催化剂的制备和物性结构表征Ⅰ．水凝胶pH值的影响

用乙醇超临界流体干燥法制备了ＣｕＯ／ＺｒＯ２超细粒子催化剂，考察了制备过程中水凝胶ｐＨ值对催化剂物性参数如比表面积、孔结构和晶相等的影响，并与干凝胶进行了对比．结果表明，ｐＨ值在６．５～１０．０范围内对晶相影响不大，但对物性结构的影响较大，比表面积和孔体积很快增大，孔形由椭圆形转变为均一的圆柱形，最可几孔径减小，微孔增多；与干凝胶相比，气凝胶表现出高比表面积和多孔结构的特点．ｐＨ＝１０．０时，气凝胶型催化剂的物性参数最佳     

Cu／ZnO／Al_2O_3／ZrO_2催化剂上乙醇脱氢合成乙酸乙酯Ⅱ．催化剂的表征

采用ＸＲＤ，ＴＰＲ和ＴＰＤ／ＴＰＳＲ方法研究了ＣｕＯ／ＺｎＯ／Ａｌ２Ｏ３／ＺｒＯ２（及还原态）催化剂的物相结构、还原状况、酸碱性质及吸附状况，并与其它催化剂作了比较．ＸＲＤ结果表明，此催化剂在还原前有以晶相存在的ＣｕＯ，还原后以铜晶形式存在，而Ａｌ２Ｏ３，ＺｎＯ，ＺｒＯ２在还原前后均以无定形形式存在．ＴＰＲ实验发现，共沉淀法制备的铜基催化剂只有一个耗氢峰，对应ＣｕＯ的一种分布状态，且催化剂中ＺｒＯ２的存在促进了催化剂的还原．ＮＨ３－ＣＯ２双组分共吸附结果表明，ＣｕＯ／ＺｎＯ／Ａｌ２Ｏ３／ＺｒＯ２催化剂上有两种强度不同的酸中心（１００℃，３４０℃）及弱碱中心（９０℃）．乙醇在催化剂上的ＴＰＳＲ结果表明，在１１０℃有乙醇的脱附峰，氢气及乙醛的生成峰在２１０℃，而在高温时则有ＣＯ，ＣＯ２及丙酮的脱附，整个过程中仅检测到微量乙酸乙酯的脱附（ｍ／ｅ＝４３）     

Fe／ZrO_2气凝胶超细粒子催化剂的制备、表征及F－T反应性能的研究

用超临界流体干燥法制备出大孔高比表面高分散态Ｆｅ／ＺｒＯ_２气凝胶超细粒子催化剂，研究了在其制备过程中织构性质、颗粒大小、体相和表面结构的变化，并与普通浸渍法制备的Ｆｅ／ＺｒＯ_２催化剂作了对比。对几种Ｆｅ／ＺｒＯ_２催化剂的Ｆ－Ｔ反应性能考察表明，Ｆｅ／ＺｅＯ_２气凝胶超细催化剂显示出高的反应活性；随载体ＺｒＯ_２颗粒尺寸减小，活性组分铁的分散度变大，其颗粒尺寸变小，催化剂比表面积增大，反应活性增大，甲烷和低碳烃生成量增加，重质组分减少，认为产物烃分布主要受催化剂活性相颗粒尺寸效应制约。     

Ni-Mo氧化物超细粒子催化剂的制备与表征

以柠檬酸为络合剂,采用溶胶凝胶法制备NiMoO4超细粒子催化剂.使用DTA、BET比表面测定、XRD和LRS等表征手段考察了热处理条件和焙烧温度对粒子结构的影响.结果表明,在氩气气氛中于210℃分解干凝胶中的柠檬酸,可以避免柠檬酸分解时燃烧大量放热而引起超细微粒的烧结,脱除柠檬酸后的超细粉末为NiMoO4.经400℃以上的高温处理后,微粒明显晶化.     

CuO／CeO2和CuO／Al2O3催化剂的催化性能

本文以ＣＯ氧化为模式反应考察了ＣｅＯ２和Ａｌ２Ｏ３负载氧化铜催化剂的氧化活性，运用ＸＲＤ和ＴＰＲ技术研究了催化剂的还原性能和物相结构，结果表明：载体性质对负载ＣｕＯ催化剂的ＣＯ氧化活性有很大影响，ＣｕＯ／ＣｅＯ２催化剂活性明显高于ＣｕＯ／Ａｌ２Ｏ３催化剂．催化剂的还原特性随载体不同而不同．同时发现，热处理对催化剂铜物种的存在形式，晶粒大小、还原特性及其催化活性有明显影响，ＣｕＯ／Ａｌ２Ｏ３催化剂活性下降的主要因素是生成了活性较低的ＣｕＡｌ２Ｏ４相，而ＣｕＯ／ＣｅＯ２催化剂活性下降是由于ＣｕＯ和ＣｅＯ２发生烧结，晶粒变大     

CO／H_2合成甲醇CuO－ZnO－ZrO_2催化剂的研究

通过活性测定，ＸＲＤ、ＴＧ－ＤＴＡ表征，考察了共沉淀法制备的铜锌锆合成甲醇催化剂中ＺｒＯ＿２对物相结构、催化活性及热稳定性的影响。结果表明，ＺｒＯ＿２能显著提高ＣＯ／Ｈ＿２合成甲醇的催化活性和热稳定性。催化剂母体、氧化态和还原态的物相并未发生变化，仍分别为：Ｃｕ＿２（ＯＨ）＿３ＮＯ＿３，（Ｃｕ，Ｚｎ）＿５（ＣＯ＿３）＿２（ＯＨ）＿６，（Ｃｕ，Ｚｎ）＿２ＣＯ＿３（ＯＨ）＿２，Ｚｎ＿５（ＣＯ＿３）＿２（ＯＨ）＿６；ＣｕＯ、２ｎＯ；Ｃｕ，ＺｎＯ。ＺｒＯ＿２使催化剂各组分的结晶度变得更差，晶粒更细。实验证明催化剂中ＺｒＯ＿２主要以无定形状态存在，也不排除与其它组分形成固溶体。本文还探讨了ＺｒＯ＿２提高催化活性和热稳定性的原因。认为ＺｒＯ＿２既起了载体的高分散作用，间隔活性组分作用，又起了增加和稳定活性中心的促进剂作用。     

制备方法对MoO_3／ZrO_2结构的影响及MoO_3／ZrO_2固体超强酸的结构特征 Ⅱ．活性组分存在形态的研究

ＬＲＳ，ＸＲＤ，ＸＰＳ结果表明，仲钼酸铵浸渍仅经干燥的Ｚｒ（ＯＨ）４再焙烧制得的固体超强酸（ＭｏＯ３／ＺｒＯ２（Ⅰ））与浸渍晶态ＺｒＯ２制得的部分氧化催化剂（ＭｏＯ３／ＺｒＯ２（Ⅱ）中，活性组分的存在形式明显不同．在ＭｏＯ３／ＺｒＯ２（Ⅱ）中，ＭｏＯ３以二维聚钼酸根形式单层分散在ＺｒＯ２上（其中单斜ＺｒＯ２为主），在～９５０ｃｍ－１处出现特征拉曼宽峰，超出单层分散容量的部分以晶态ＭｏＯ３形式存在．在ＭｏＯ３／ＺｒＯ２（Ⅰ）中，活性相以二维聚钼酸根和Ｍｏ—Ｏ—Ｚｒ表面物种两种表面态存在于介稳的四方ＺｒＯ２上，后者在ＬＲＳ谱中表现为～８１４ｃｍ－１的宽峰；ＭｏＯ３含量超过一定值时，多余的ＭｏＯ３在５５０℃即与四方ＺｒＯ２发生反应形成体相Ｚｒ（ＭｏＯ４）２．Ｍｏ—Ｏ—Ｚｒ表面物种中，Ｍｏ（Ⅵ）是四配位的，与四方ＺｒＯ２结合很强，它很可能与ＭｏＯ３／ＺｒＯ２具有超强酸性有密切关系．     

Fe／ZrO2气凝胶超细粒子催化剂的制备,表征及F—T反应性能的研究

用超临界流体干燥法制备出大孔高比表面高发散态Ｆｅ／ＺｒＯ２气凝胶超细粒子催化剂，研究了在其制备过程中织构性质、颗粒大小、体相和表面结构的变化，并与普通浸渍法制备的Ｆｅ／ＺｒＯ２催化剂作了对比。对几种Ｆｅ／ＺｒＯ２催化剂的Ｆ－Ｔ反应性能考察表明，Ｆｅ／ＺｅＯ２气凝胶超细催化剂显示出高的反应活性；随载体ＺｒＯ２颗粒尺寸减小，活性组分铁的分散度变大，其颗粒尺寸变小，催化剂比表面积增大，反应活性增大，甲烷     

Fe_2O_3／ZrO_2催化剂上一氧化碳加氢反应制低碳烯烃 Ⅱ．预处理条件对催化剂结构及性能的影响

用ＴＰＲ，Ｍｏｓｓｂａｕｅｒ谱法，ＸＰＳ，ＸＲＤ及反应评价等手段研究了Ｆｅ２Ｏ３／ＺｒＯ２催化剂的还原行为、铁物种状态和ＣＯ加氢反应性能．结果表明，预处理条件明显影响Ｆｅ２Ｏ３／ＺｒＯ２催化剂表面铁原子的数量、铁锆间的相互作用、催化剂的物相变化以及ＣＯ加氢反应的催化性能．以Ｆｅ２Ｏ３／ＺｒＯ２经氢氟混合气程序升温至７５３Ｋ还原生成的Ｆｅ－Ｚｒ－Ｏ物种为前身，在合成气中进一步还原得到的铁锆催化剂，具有较好的Ｆ－Ｔ反应合成低碳烯烃的选择性．     

铁基超细粒子催化剂的F－T反应性能研究Ⅱ．制备参数的影响

详细考察了制备参数对Ｆ－Ｔ反应性能的影响。适量的Ｍｎ可以显著提高Ｆｅ基超细粒子催化剂的低碳烯烃选择性和抑制ＣＨ＿４的生成，同时活性没有明显降低，但Ｍｎ含量太高反而会起到不良影响。与普通分解法相比，控制降解法制得的Ｆｅ－Ｍｎ超细粒子催化剂具有更高的Ｆ－Ｔ反应活性和低碳烯烃选择性。由不同前驱体制得的Ｆｅ－Ｍｎ催化剂中，以草酸复合物制得的催化剂反应性能最佳。第二金属组分的影响是显著的：Ｍｇ导致产物移向轻质组分，ＣＨ＿４含量显著增加，烯烃选择性下降，含氧物的形成受到抑制；Ｍｎ和ｈ导致产物向重质组分偏移，ＣＨ＿４选择性降低，烯烃选择性提高，含氧物含量降低。这种选择性变化模式可从催化剂结构特点得到较好解释。     

CuO/ZrO_2催化水煤气变换反应制氢:ZrO_2载体焙烧温度的影响

以经不同温度(120、250、350、450℃)焙烧处理的ZrO_2为载体,采用沉积-沉淀法制备了系列CuO/ZrO_2催化剂;考察了富氢气氛下催化剂的水煤气变换反应(WGS)催化性能。结果表明,CuO/ZrO_2催化剂的催化活性随ZrO_2载体焙烧温度的升高呈现先升高后降低的"火山型"变化趋势,在焙烧温度为250℃时取得最高值。采用X射线粉末衍射、N_2物理吸附-脱附、N_2O滴定、H_2程序升温还原和CO程序升温还原及质谱跟踪等技术研究了系列ZrO_2载体及CuO/ZrO_2催化剂的结构和还原性能。结果表明,随着ZrO_2焙烧温度的升高,一方面,CuO/ZrO_2催化剂的Cu分散度逐渐降低,与ZrO_2具有强相互作用的高分散活性Cu-[O]-Zr物种("[]"表示ZrO_2表面氧空位)逐渐减少;另一方面,Cu-[O]-Zr物种的还原能力逐渐增强,并诱导催化剂活性表面羟基的还原能力也相应增强(CO为还原剂),即降低了催化剂对WGS反应的起活温度。两方面的综合作用使得ZrO_2载体焙烧温度为250℃(中等温度)时,CuO/ZrO_2催化剂的WGS催化活性最高。     

导电ZrO_2复合纳米材料的制备和表征

用溶胶-凝胶方法,结合后焙烧处理,得到系列ZrO_2纳米材料及其与碳膜组成 的复合材料,XRD,Raman,SEM及电电性能测试表明：复合ZrO_2纳米材料有较小的 粒径（6.85 nm）,晶型为立方相,有较均匀的二次粒子分布,其中碳以碳膜形式 存在,复合材料有好的导电性能。将碳膜在823K氧化后,立方相转化为四方体相, 粒径增加,无导电性能。     

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.     

制备方法对MoO_3／ZrO_2结构的影响及MoO_3／ZrO_2固体超强酸的结构特征 Ⅰ．ZrO_2的形态与样品比表面的研究

ＸＲＤ，ＤＴＡ，比表面测定等结果表明，制备方法对ＭｏＯ３／ＺｒＯ２结构有决定性影响．仲钼酸铵浸渍仅经干燥的Ｚｒ（ＯＨ）４再经高温焙烧所得团体超强酸ＭｏＯ３／ＺｒＯ２（Ⅰ）与浸渍晶态ＺｒＯ２所得部分氧化催化剂ＭｏＯ３／ＺｒＯ２（Ⅱ）的载体形态有明显不同．（１）ＭｏＯ３／ＺｒＯ２（Ⅰ）的比表面数倍于ＭｏＯ３／ＺｒＯ２（Ⅱ）；（２）ＭｏＯ３含量增加时，ＭｏＯ３／ＺｒＯ２（Ⅰ）的比表面逐步增大至一极大值再缓缓下降，而ＭｏＯ３／ＺｒＯ２（Ⅱ）的比表面随ＭｏＯ３含量增加而单调下降；（３）在ＭｏＯ３／ＺｒＯ２（Ⅰ）中，ＺｒＯ２以介稳四方相存在，而在ＭｏＯ３／ＺｒＯ２（Ⅱ）中则是稳定的单斜相．在此基础上研究了事先引入的活性组分在载体织构形成过程中的作用，包括延迟ＺｒＯ２晶化，阻碍晶粒长大及与之相关的相变等，并讨论了ＭｏＯ３／ＺｒＯ２（Ⅰ）中ＭｏＯ３最佳含量的科学含义．     

用晶型超细粒子ZrO2制备SO4^2^—／ZrO2超强酸催化剂的研究

用超临界流体干燥法制备了超细粒子晶型ZrO_2,并用稀H_2SO_4溶液对其进行处理,制得了对甲醇转化反应具有高活性的SO_4~(2-)/ZrO_2超强酸催化剂.首次发现,晶型金属氧化物ZrO_2,当它是超细粒子(粒径<0.1μm)时,同样可以用H_2SO_4溶液浸渍的方法制得SO_4~(2-)/ZrO_2固体超强酸.这一事实同时还说明,超细粒子与非超细粒子不仅在某些物理性质上有较大区别,而且在化学性质上也有差别.     

ZrO_2及SO_4~（2－）／ZrO_2超强酸催化剂的XRD分析

用ＸＲＤ技术从定性和定量上对ＺｒＯ＿２，特别是超强酸催化剂的物相和四方相ＺｒＯ＿２的含量进行了详细的考察。结果表明，的引入使的晶化温度比ＺｒＯ＿２大约提高了１００Ｋ，并且使亚稳态四方相ＺｒＯ＿２得以稳定。亚稳态四方相ＺｒＯ＿２的含量主要受处理液浓度和焙烧温度的影响。处理液浓度越大，四方相含量越高；焙烧温度越高；四方相含量越低。强酸性的Ｈ＿２ＳＯ＿４溶液比弱酸性的（ＮＨ＿４）＿２ＳＯ＿４溶液对四方相的生成更有利。在无定形ＺｒＯ＿２、四方相ＺｒＯ＿２和单斜相ＺｒＯ＿２上的稳定性依次减小。     

CuO／CeO2，Cu／CeO2催化剂的制备、表征及其在低温CO氧化中的运用

采用溶胶-凝胶法制备CeO2纳米粉体并作为载体用浸渍法制备CuO／CeO2，Cu／CeO2催化剂。运用微反一色谱装置以及HRTEM，XRD，TPR，XPS等手段对CeO2，CuO／CeO2，Cu／CeO2催化剂进行了催化活性及结构表征。研究结果表明，在本研究给定的反应条件下，单纯的CuO没有催化活性，单纯的CeO2的催化活性也很低。而CuO／CeO2，Cu／CeO2催化剂的催化活性则大大提高，而且前者的活性要高于后者。