多组分氧化物Ag－Bi－V－Mo－O催化作用的光电子能谱研究

对于烃类选择氧化反应中复合氧化物的催化作用,普遍认为是Redox机理.迄今对于含有钥、秘复合氧化物催化剂的活性中心和作用机理还存在不同的看法.     

助剂钾在Ni－Co－O、Zn－Co－O尖晶石催化剂中的作用

助剂钾在Ｎｉ－Ｃｏ－Ｏ、Ｚｎ－Ｃｏ－Ｏ尖晶石催化剂中的作用陈敏，罗孟飞，袁贤鑫（杭州大学催化研究所杭州３１００２８）关键词助剂钾，Ｎｉ－Ｃｏ－Ｏ，Ｚｎ－Ｃｏ－Ｏ，复合氧化物在多相催化领域中，尖晶石复合氧化物作为催化剂，有很大的实用性，Ｍａｒｇｏｌｉｓ...     

烧绿石型复合氧化物结构及离子导电性

本文结合这两年来作者的研究工作,综述了烧绿石型复合氧化物的结构及离子导电性研究进展.系统介绍了烧绿石型复合氧化物的结构特点,分析了其传导机理、离子传导特性及国内外研究现状、应用前景和发展趋势.     

球形Bi4Ti3O12制备及其可见光催化性能

采用水热法合成球形钛酸铋复合氧化物光催化剂,利用SEM、XRD和UV-Vis DRS等表征手段对复合氧化物的晶体结构、微观形貌和光学性能进行了分析,结果表明,制备的钛酸铋复合氧化物为10 nm的球形颗粒,具有良好的晶型结构,禁带宽度为2.7 nm,有较好的可见光吸收能力。以亚甲基蓝、甲基橙及酸性品红为目标污染物,研究了复合氧化物在可见光下的光催化降解有机污染物的性能,并对光催化降解机理进行了探讨。结果表明,在可见光照射下,该复合氧化物对酸性品红降解效果明显优于亚甲基蓝和甲基橙,光照150 min下,降解率可达91%。     

球形Bi_4Ti_3O_(12)制备及其可见光催化性能

采用水热法合成球形钛酸铋复合氧化物光催化剂,利用SEM、XRD和UV-Vis DRS等表征手段对复合氧化物的晶体结构、微观形貌和光学性能进行了分析,结果表明,制备的钛酸铋复合氧化物为10 nm的球形颗粒,具有良好的晶型结构,禁带宽度为2.7 nm,有较好的可见光吸收能力。以亚甲基蓝、甲基橙及酸性品红为目标污染物,研究了复合氧化物在可见光下的光催化降解有机污染物的性能,并对光催化降解机理进行了探讨。结果表明,在可见光照射下,该复合氧化物对酸性品红降解效果明显优于亚甲基蓝和甲基橙,光照150 min下,降解率可达91%。     

稀土复合氧化物的电导及在SOFC中的应用

概述了稀土复合氧化物的导电机理 ,把其分为离子导体和电子导体两大类进行讨论 ,并回顾了影响其电导的因素及其在固体氧化物燃料电池 (SOFC)中的应用情况 .     

复合氧化物光催化研究进展

综述了ABO3钙钛矿复合氧化物及以TiO2为基础的复合氧化物的光催化研究进展，探讨了光催化降解机理、光催化剂的应用，影响光催化效率的因素及提高光催化性能的途径等方面的内容，并展望了今后的工作重点及发展方向。     

稠环芳烃在烷基膦酸改性锆镁复合氧化物固定相上的反相液相色谱保留行为

 以稠环芳烃为探针,考察了烷基膦酸改性锆镁复合氧化物材料的反相色谱性能。研究了稠环芳烃类化合物的结构与其保留值的关系,比较了烷基膦酸改性锆镁复合氧化物固定相和十八烷基键合硅胶ZorbaxODS对稠环芳烃异构体的选择性,并对可能的保留机理进行了讨论。以甲醇-水(体积比为75∶25)为流动相,在烷基膦酸改性锆镁复合氧化物固定相上分离了8种稠环芳烃类化合物。     

稠环芳烃在烷基膦酸改性锆镁复合氧化物固定相上的反相液相色谱保留行为

以稠环芳烃为探针 ,考察了烷基膦酸改性锆镁复合氧化物材料的反相色谱性能。研究了稠环芳烃类化合物的结构与其保留值的关系 ,比较了烷基膦酸改性锆镁复合氧化物固定相和十八烷基键合硅胶 Zorbax ODS对稠环芳烃异构体的选择性 ,并对可能的保留机理进行了讨论。以甲醇 -水 (体积比为 75∶ 2 5)为流动相 ,在烷基膦酸改性锆镁复合氧化物固定相上分离了 8种稠环芳烃类化合物     

超导型复合氧化物在苯酚羟化反应中催化作用

采用柠檬酸络合法合成了一系列含铜复合氧化物(超导体)．用化学滴定方法和 O2-TPD等技术对所合成的复合氧化物的组成和表面性质进行了测定．通过探讨催化 剂结构与活性的关系，发现含铜复合氧化物中的非化学计量氧和铜离子的平均价态 与苯酚经化活性和过氧化氢分解活性密切相关．在实验中观察到酪类化合物在苯酚 经化反应循环中具有增强电子传递功能，在此基础上提出了酮类化合物参与催化循 环的机理．     

离子基碳-氧键断裂能量的研究(Ⅱ)──负离子基的键能

合成了3个系列芳香类含碳一氧键的化合物,用循环伏安法测定了相关的氧化还原电势,通过热力学循环首次估测了负离子基的碳-氧键的断裂能量(ΔH_cleav[C-O]^·-).结果表明:得到1个电子形成负离子基可以活化碳-氧键。这与具有相同结构的正离子基的情况是一致的,但其活化程度略小。相关分析表明:ΔH_cleav[C-O]^·-vs(ΔE_red[C-O]+ΔpK_a[HA])和ΔH_cleav[C-O]^·+vs.(ΔBDE-ΔE_ox[C-O])均呈线性。讨论了负离子基和正离子基及其母体化合物中键的特征,并与文献中有关的键能数据进行了比较。     

钼钒酸铋体系催化剂上丙烷的选择氧化反应

钼钒酸铋体系催化剂上丙烷的选择氧化反应李静，宋伟，窦伯生（中国科学院长春应用化学研究所长春１３００２２）关键词丙烷，选择氧化，钼钒酸铋，助剂，丙烯醛合理利用天然气及石油裂解气为人们所关注。由于烷烃较相应烯烃反应活性低，使其在工业上的应用远不及烯烃，相...     

Bi4B2O9晶体及其熔体结构的高温原位拉曼光谱研究

利用密度泛函理论计算了Bi₄B₂O₉晶体的常温拉曼光谱, 并通过与实验拉曼光谱对比, 对其振动模式进行了归属. 利用高温原位拉曼光谱研究了Bi₄B₂O₉从常温到750 ℃升温过程中微结构的变化. 随着温度的升高, 晶体的平均键长变长, 键角分布变宽, 熔化后晶体中的BiO₄和BiO₅多面体解体, BO₃构型则保持三配位不变. 运用量子化学从头算法模拟了Bi₄B₂O₉的熔体结构并与实验拉曼光谱进行了对比分析, 发现在Bi₄B₂O₉熔体中B原子团簇为孤立的BO₃构型, Bi ³⁺游离于BO₃之间, 并结合未参与形成BO₃的O原子起到平衡电荷的作用.     

负载CuO的Ti~(3+)/TiO_2催化剂制备及其光催化甲苯降解性能

通过在锐钛矿TiO_2载体表面上负载Cu-BTC(BTC,1,3,5-苯甲酸)前驱体,还原处理制备光催化剂CuO-Ti~(3+)/TiO_2(Cu-TiMB),对其在可见光条件下气相甲苯净化催化性能进行了研究。结果表明,该改良方法制备的CuO-Ti~(3+)/TiO_2(CuTiM B)催化剂的活性是浸渍法所得催化剂CuO-TiO_2(Cu-TiD)的2.68倍。CuO-Ti~(3+)/TiO_2(Cu-TiMB)具有更大的比表面积(147 m2/g)和较小的颗粒粒径(0.45μm),呈现多孔状,CuO的分散度较高;催化剂表面Ti~(3+)提供了大量的氧缺位,在400-800 nm波段的光响应能力显著增强。CuO-Ti~(3+)/TiO_2(Cu-TiMB)催化剂中Cu~(2+)、Cu~+与Ti~(3+)形成的异质结构进一步增多了氧缺位数量,延缓e--h+的复合时间;氧缺陷增强了捕获吸附氧能力,通过金属氧化物价态变化增强化学吸附能力,提高了光催化性能。     

铂铋金属间化合物催化剂的氧还原与抗甲醇氧化性能

采用氩弧熔炼后热处理方法制备了PtBi金属间化合物材料.采用循环伏安法和旋转圆盘电极进行电化学性能测试.通过在0.5 mol•L^－1 H₂SO₄＋0.25 mol•L^－1 CH₃OH溶液中对氧还原的起始电位和电流密度大小比较发现,与光滑铂电极相比,PtBi金属间化合物具有良好的氧还原催化性能和抗甲醇中毒性能.从结构方面分析了PtBi具有抗甲醇中毒性能的原因,认为是PtBi中Pt-Pt的间距大，不利于甲醇的吸附解离. X射线光电子能谱(XPS)结果表明,PtBi材料中Pt的d电子空穴增加,可能是导致PtBi电极表面氧还原电流增大的原因.     

Y修饰CuO/ZrO_2催化剂高效催化水煤气变换反应制氢

采用水热法制备了具有不同Y掺杂量的单分散ZrO_2纳米粒子(n(Y)/n(Y+Zr)=0-5%),并以其为载体采用沉积-沉淀法制得CuO/ZrO_2催化剂;考察了富氢气氛下上述催化剂的水煤气变换反应(WGS)催化性能。结果表明,掺杂Y后催化剂的活性明显提高,其中,载体掺杂2%Y的催化剂具有最佳的催化活性,在270℃时的CO转化率高达91.4%,明显高于研究较多的CuO/ZnO和CuO/CeO_2催化剂。X射线粉末衍射、N_2物理吸附-脱附、N_2O滴定、扫描电镜和CO程序升温还原等表征结果表明,Y~(3+)掺入了ZrO_2的晶格并对催化剂的结构和还原性能产生直接影响。Y助剂的引入一方面促进了CuO在ZrO_2表面的分散,提高了催化剂表面活性Cu-[O]-Zr物种的含量;另一方面,改善了催化剂的颗粒单分散性和织构性能。载体掺杂2%Y助剂的样品具有较高的Cu-[O]-Zr物种含量、较佳的颗粒单分散性和织构性能,且其表面的Cu-[O]-Zr物种和活性羟基具有较佳的还原性能,因而表现出较高的催化活性     

Ce1-xMnxO2表面性质对催化CO2和甲醇直接合成DMC反应活性的影响

通过共沉淀法制备了一系列Mn掺杂量不同的Ce_1-xMn_xO₂催化剂, 并将其用于催化CO₂和甲醇直接合成碳酸二甲酯(DMC). 通过X射线衍射(XRD)、 氮气吸附-脱附、 透射电子显微镜(TEM)、 X射线光电子能谱(XPS)和程序升温脱附(TPD)等手段研究了Ce_1-xMn_xO₂表面性质对催化CO₂和甲醇直接合成DMC反应活性的影响. 结果表明, Mn离子进入CeO₂晶格中形成固溶体, 随着Mn掺杂量增加, 催化剂表面弱酸碱位数量逐渐降低, 中强酸碱和强酸碱位数量增加, 催化剂表面氧空位含量呈先增加后减少的变化趋势, 当Mn掺杂量较少时, 催化剂表面Mn²⁺比例较高, 有利于Ce⁴⁺+Mn²⁺→Ce³⁺+Mn³⁺反应的进行, 促进催化剂表面氧空位生成; 进一步提高Mn掺杂量时, 催化剂表面Mn⁴⁺比例提高, 有利于Ce³⁺+Mn⁴⁺→Ce⁴⁺+Mn³⁺反应的进行, 导致催化剂表面氧空位含量减少. 研究发现Ce_1-xMn_xO₂催化剂活性与表面氧空位含量线性相关.     

激光促进Pb和Bi磷酸盐表面上异丁烷氧化脱氢反应

采用沉淀法制备了Pb₃(PO₄)₂和BiPO₄固体材料,用XRD,IR,TPD和LSSR等手段对Pb₃(PO₄)₂和BiPO₄的晶体结构、表面构造、化学吸附性能和激光促进异丁烷氧化脱氢反应性能进行了研究.结果表明,固体材料表面由Lewis碱位P＝O和P-O-M(Pb或Bi)键中的O^2-及Lewis酸位Pb²⁺或Bi³⁺构成;异丁烷分子中两个甲基中的H分别吸附在两个相邻的Lewis碱位P＝O上,形成双位分子吸附态;在常压和200℃条件下,用一定频率的激光激发固体表面P＝O键,发生异丁烷氧化脱氢反应,产物异丁烯的选择性大于95%,在激光促进表面反应体系中,激光能量的利用率主要取决于固体材料的振动结构和对反应物分子的吸附能力,反应产物的选择性主要决定于反应物分子在固体表面上的吸附态.     

低温等离子体协同Cu-Mn-Ce-Zr/TiO2催化降解甲苯

以TiO₂为载体,采用等体积浸渍法制备了负载型Cu_xMn_1-xCe_0.75Zr_0.25/TiO₂(x=1.0、0.75、0.5、0.25、0)负载型催化剂,采用XRD、H₂-TPR、O₂-TPD和XPS等方法对催化剂进行了表征,并通过低温等离子体协同催化剂对大流量的甲苯模拟废气进行了催化降解反应研究。结果表明,Cu和Mn单主金属催化剂的活性优于Cu-Mn双主金属催化剂,其原因是双金属催化剂中Mn的添加减弱了Cu与助剂Ce之间的相互作用,使得催化剂的晶格氧减少,低温还原性能降低。在反应初期,甲苯降解主要依赖于催化剂的活性,具有较好的低温还原性以及丰富的氧空穴和晶格氧含量的CuCe_0.75Zr_0.25/TiO₂的活性最好;Mn具有较强的O₃分解能力,当等离子体比能密度(SED)增加到一定值后,等离子体与催化剂的协同作用增强,从而使得MnCe_0.75Zr_0.25/TiO₂催化剂活性高于CuCe_0.75Zr_0.25/TiO₂,强化了甲苯的脱除。     

CeO2-MnOx催化剂形貌对低浓度甲烷催化燃烧反应性能的影响

采用水热合成法制备了船形、扁球形及纳米片CeO₂-MnO_x复合氧化物。并运用低温N₂吸脱附、XRD、SEM、TEM、H₂-TPR、拉曼光谱、XPS等表征技术对不同形貌CeO₂-MnO_x复合氧化物的结构与其低浓度CH₄催化燃烧反应性能之间的关系进行了关联。结果表明,CeO₂-MnO_x复合氧化物的形貌与其催化性能密切相关。其中,扁球形CeO₂-MnO_x复合氧化物的氧空位、Ce³⁺含量及表面吸附活性氧物种最多,其CH₄催化燃烧反应活性最高,540℃时,可将CH₄完全转化;其次是船形CeO₂-MnO_x复合氧化物催化剂,540℃时其CH₄转化率为94.05%;与前两者相比,纳米片CeO₂-MnO_x复合氧化物催化剂的氧空位及表面吸附活性氧物种较少,活性较差,相同反应温度下,其CH₄转化率仅为89.68%。