金属有机骨架高温自还原制备高性能等级孔碳负载Co基催化剂

以钴基金属有机框架为前驱体,利用一步高温碳化自还原法,通过精确调控碳化过程,实现等级孔道结构及钴纳米颗粒分散性的可控调节,制备出高催化活性及产物选择性的等级孔碳负载Co基催化剂.研究发现,600℃碳化后的催化剂为具有高比表面积的等级孔道结构和高分散的钴纳米颗粒,在选择性催化1,3-丁二烯加氢反应中,丁二烯完全转化温度低至60℃,对应丁烯的选择性高达61%,实现了低温高选择性催化加氢.     

Pt/MIL-101(Cr)在肉桂醛选择性加氢反应中的催化性能

采用简单易行的浸渍法将Pt纳米粒子负载到MIL-101(Cr)上, 制备了Pt/MIL-101(Cr)催化剂, 并对其在肉桂醛选择性加氢反应的催化性能进行了研究。XRD、N₂吸附、TEM和催化性能的研究结果表明, Pt的负载量对负载于MIL-101(Cr)上Pt纳米粒子的尺寸及所制备催化剂对肉桂醇的选择性有很大影响。低Pt负载量(1.0wt%)的Pt/MIL-101(Cr)较其他MOFs和无机材料在肉桂醛选择性加氢反应中表现出了高的催化性能, 在优化的反应条件下肉桂醛转化率和对肉桂醇的选择性可分别达96.5%和86.2%。Pt/MIL-101(Cr)催化剂具有良好的稳定性。Pt/MIL-101(Cr)所表现出的优良的催化性能同MIL-101(Cr)载体的孔道结构及其表面性质密切相关。     

Pt/MIL-101(Cr)在肉桂醛选择性加氢反应中的催化性能

采用简单易行的浸渍法将Pt纳米粒子负载到MIL-101(Cr)上,制备了Pt/MIL-101(Cr)催化剂,并对其在肉桂醛选择性加氢反应的催化性能进行了研究。XRD、N₂吸附、TEM和催化性能的研究结果表明,Pt的负载量对负载于MIL-101(Cr)上Pt纳米粒子的尺寸及所制备催化剂对肉桂醇的选择性有很大影响。低Pt负载量(1.0%)的Pt/MIL-101(Cr)较其他MOFs和无机材料在肉桂醛选择性加氢反应中表现出了高的催化性能,在优化的反应条件下肉桂醛转化率和对肉桂醇的选择性可分别达96.5%和86.2%。Pt/MIL-101(Cr)催化剂具有良好的稳定性。Pt/MIL-101(Cr)所表现出的优良的催化性能同MIL-101(Cr)载体的孔道结构及其表面性质密切相关。     

SO_4~(2-)/SnO_2/SBA-15固体酸催化剂的制备及其在环酮缩合反应中的应用

采用等体积浸渍法制备了不同负载量的固体酸催化剂SO42-/SnO2/SBA-15,利用X射线粉末衍射、N2吸附-脱附和透射电镜等手段对样品进行了表征,并考察了催化剂对4-叔丁基环己酮与乙二醇缩合反应的催化性能.结果表明,SO42-/SnO2催化剂负载于SBA-15后其催化性能明显改善.研究了SO42-/20%SnO2/SBA-15催化剂上部分酮类化合物与乙二醇及1,2-丙二醇的缩合反应,并考察了反应时间和催化剂用量等因素对反应性能的影响.在适宜的温和条件下,一些环酮类底物如环己酮、4-甲基环己酮和4-叔丁基环己酮等均可反应得到相应的缩醛化产物,且催化剂至少可循环使用4次.     

碱 性 载 体 对 负 载 型ＣｏＯ 催 化 剂 催 化 性 能 的 影 响

采用XRD、TPR、TPD、XPS和催化活性评价等技术,考察了负载型CoO催化剂的表面性质和其对CH4与CO2重整制合成气反应的催化性能.实验结果表明,碱性载体或助剂MgO和La2O3的添加能有效地改善CoO催化剂的表面结构、抗积炭能力和还原性能,CoO/MgO催化剂显示出最佳的催化反应稳定性,在750℃、GHSV=2500h-1、CH4/CO2原料比为1:1下,连续反应100h内催化剂活性较为稳定,CoO/MgO和CoO/γ-Al2O3催化剂的表面性质本质上是不相同的.     

VPO催化剂制备条件对其催化甲苯氨氧化反应性能的影响

 用浸渍法制备了负载型钒磷氧(VPO)催化剂,并以甲苯氨氧化合成苯甲腈为探针反应,考察了载体、还原剂、P/V比和V2O5负载量对催化剂性能的影响. 结果表明,大比表面积SiO2负载的VPO催化剂性能稳定,在高温下也具有较好的选择性. 采用不同还原剂制备的催化剂在反应一段时间后活性趋于一致,表明催化剂活性中心是在反应气氛下形成的. P/V比对催化剂活性和结构影响较大,P的加入破坏了V2O5的晶型结构,使磷酸盐物种从催化剂体相向表面聚集,减少了催化剂表面存在的过度氧化物种O-和O-2的数量,选择性氧化物种晶格氧(O2-)起主要氧化作用,提高了催化剂的选择性. V2O5负载量增大,催化剂活性提高,但生成苯甲腈的选择性降低. 表面单分子层覆盖的VOx可能是反应的活性位和选择性位.     

表面改性对Cu/活性炭催化剂表面Cu物种和催化活性的影响

通过对活性炭表面改性,研究了醋酸铜溶液浸渍后热分解制备的Cu/AC无氯催化剂对甲醇氧化羰基化合成碳酸二甲酯催化性能的影响。通过低温氮吸附－脱附、FTIR等表征对改性前后活性炭的比表面积及表面官能团变化进行了分析,发现氨水改性的活性炭比表面积略有增大,表面不饱和还原性官能团(C≡N、C≡C)增加,而KMnO₄改性的活性炭比表面积减小7%,表面C=O、-COOH显著增加。进一步通过XRD、H₂-TPR、XPS等表征分析了催化剂表面铜物种(Cu⁰/Cu^I/Cu^Ⅱ)的形态,发现表面铜物种的价态和配比与活性炭表面性质密切相关,影响催化剂活性。活性炭改性后,表面微观结构和表面化学性质的变化对浸渍醋酸铜的表面分布和热分解过程产生明显影响,导致催化剂表面活性Cu物种发生变化。和其它表面改性方法相比,氨水改性的活性炭更有利于催化剂活性的提高,碳酸二甲酯的时空收率及甲醇转化率分别达到了152.8 mg·g^-1·h^-1和7.4%。     

清代北京私家名园万柳堂考述(上)*

核电站发生严重事故时,会产生大量氢气,需要进行处理,而氢气催化氧化技术是一种较好的处理方式可用于核电站的氢气处理,其关键是依靠氢氧化合催化剂得以实现.我们综述了催化剂的活性成分、载体和制备方法,以及催化剂的改性方法对催化性能的影响.目前催化剂的改性研究主要集中于对金属粒子的尺寸和分散性的改善,尽可能利用载体表面的金属粒子以获得高的催化剂活性.同时,催化反应容易受到"有毒"物质干扰,可以通过活性成分合金化、改变负载在载体表面的金属粒子形貌(如核壳结构)等方式改善,从而达到提升催化活性的目的.     

酸化膨润土负载金催化剂用于CO氧化

用盐酸和硫酸对膨润土（Ben）进行改性处理,采用浸渍法（IMP）、沉积-沉淀法（DP）和阳离子吸附法(CA)制备改性膨润土负载的金催化剂,以CO氧化作为探针反应对催化剂的催化性能进行了研究,采用BET、XRD、TEM和TPD等对催化剂进行表征。 结果表明,经过简单的酸处理后的膨润土比表面积和孔体积有了大幅度的提高,硫酸酸化的膨润土作为载体较之盐酸酸化土更容易得到活性较高的金催化剂,XRD粒径计算结果和TEM观察结果证明,硫酸酸化的膨润土作为载体相比盐酸酸化土可以得到Au颗粒度更小的催化剂。 不同制备方法中,阳离子吸附法能较好的将Au负载于膨润土载体上,得到小颗粒的金催化剂,且在吸附48 h、450 ℃焙烧、150 ℃下H2还原的预处理条件下得到的催化剂活性最好。     

嫁接法制备Ni/SBA-15催化剂的催化氯苯加氢脱氯

SBA-15表面经嫁接方式引入氨基官能团,与Ni络合制备了SBA-15负载的Ni催化剂(Ni/SBA-15N)。同时,采用传统的浸渍法制备了具有相似Ni负载量的催化剂(Ni/SBA-15)。在负载量相近条件下,Ni/SBA-15N的Ni颗粒分散性均高于Ni/SBA-15。XRD和TPR结果表明,催化剂焙烧后,在氨化SBA-15表面,Ni以硅酸镍形式存在,而在SBA-15表面,Ni以NiO形式存在。Ni/SBA-15对氯苯催化加氢脱氯活性不随Ni负载量的变化而变化;而在Ni/SBA-15N中,Ni负载量增加,催化剂活性增加。     

Pd/NaZSM-5负载型催化剂上CO完全氧化研究

采用浸渍法制备了一系列Pd/NaZSM-5负载型催化剂。考察了焙烧温度、反应温 度、Pd含量及预还原等对CO氧化性能的影响。结果表明：制备条件和反应条件对催 化活性均有较大影响,催化剂的活性随着焙烧温度的增加而降低,随反应温度及 Pd含量的增加而增加。XRD,TEM结果表明催化剂中Pd组分处于高分散状状;表面 XPS分析证实催化剂表面Pd物种PdO_2和PdO在反应过程中发生明显的表面化学变化 ,高价Pd物种随反应的进行逐步被CO还原为低价Pd物种,催化剂活性下降与Pd物种 被还原有关。H_2预还原作用也导致催化剂活性有所下降。     

甲醇在Pt/C和Pt/WO3/C电极上的电氧化

用液相还原法制备碳载Pt(Pt/C)和碳载Pt/WO3(Pt/WO3/C)催化剂.实验表明该催化剂中加入一定量的WO3后,其对甲醇的催化氧化活性和稳定性都有一定提高,并以Pt、W原子比为1∶1的催化剂性能最好.这是由于Pt催化剂中加入了WO3后,其电化学活性比表面积增大,并且降低了对CO吸附强度.     

富氧条件下生物质基活性炭负载钾催化剂高选择性还原氮氧化物

研究了富氧环境中生物质基活性炭负载钾催化剂选择性还原氮氧化物的性能。结果表明,与煤基（褐煤）活性炭负载钾催化剂相比,生物质基（木屑）活性炭负载钾催化剂表现出高选择性还原NO能力,在2 h恒温稳态实验过程中能够保持80%的NO还原效率,而C-O₂反应活性仅为18%。X射线衍射、比表面积、X射线光电子能谱以及程序升温脱附实验表征结果显示,生物质基活性炭负载钾催化剂优异的选择性还原NO性能应归因于炭表面钾物种的高度分散性,这与催化剂的高比表面积以及大量的表面氧基团有关。另外,生物质基炭材料还原NO反应产物中具有较高的CO₂选择性。     

介孔硅材料及其负载型催化剂去除挥发性有机物的最新进展

介孔硅材料由于具有大的比表面积,均一的孔结构和大的孔径,常被用于分离、吸附和催化等领域.本文综述了近年来国内外介孔硅材料及其负载型催化剂去除各类挥发性有机物(VOCs)的研究进展,主要包括烃类、甲醇、甲醛、丙酮、苯、甲苯、萘、乙酸乙酯等.讨论了介孔硅材料的结构对VOCs吸附过程的影响;介绍了不同催化剂消除各类VOCs的催化性能及反应机理,并重点评述了甲苯在不同催化剂上的研究进展.分析结果表明,介孔硅材料的表面环境、孔道结构以及宏观形貌是影响VOCs分子在介孔硅材料上吸附的主要因素;贵金属催化剂的应用需要提高其抗中毒性以及降低成本;过渡金属的研究应着重于研发高活性的负载型过渡金属复合氧化物催化剂.最后对国内外介孔硅材料及其负载型催化剂的发展进行了展望,今后催化剂的设计可以从“氧化硅载体”和“介孔孔道”两个方面展开,这将为设计合适的催化剂处理各类VOCs污染物提供一定参考.     

Improved Electrocatalytic Activity and Stability by Single Iridium Atoms on Iron-based Layered Double Hydroxides for Oxygen Evolution

Full understanding to the origin of the catalytic performance of a supported nanocatalyst from the points of view of both the active component and support is significant for the achievement of high performance. Herein, based on a model electrocatalyst of single-iridium-atom-doped iron (Fe)-based layered double hydroxides (LDH) for oxygen evolution reaction (OER), we reveal the first completed origin of the catalytic performance of such supported nanocatalysts. Specially, besides the activity enhancement of Ir sites by LDH support, the stability of surface Fe sites is enhanced by doped Ir sites: DFT calculation shows that the Ir sites can reduce the activity and enhance the stability of the nearby Fe sites; while further finite element simulations indicate, the stability enhancement of distant Fe sites could be attributed to the much low concentration of OER reactant (hydroxyl ions, OH⁻) around them induced by the much fast consumption of OH⁻ on highly active Ir sites. These new findings about the interaction between the main active components and supports are applicable in principle to other heterogeneous nanocatalysts and provide a completed understanding to the catalytic performance of heterogeneous nanocatalysts.     

处理方法对多壁碳纳米管结构及负载Ru催化剂氨分解反应活性的影响

分别用H2O2、强碱（NaOH、KOH）和HNO3处理CNTs。以处理后的CNTs为载体、通过浸渍RuCl3水溶液结合高温H2还原制备Ru/CNTs催化剂,并将其应用在氨分解催化反应中。利用XRD、TPR、TPD-MS表征手段研究了Ru在CNTs表面的分散、还原性能及CNTs表面化学基团,探究催化剂结构-性能间构效关系。结果表明,强碱及双氧水处理CNTs,为其表面引入了数量适宜的羧基、酸酐、酚等官能团,而传统硝酸处理则引入了大量的羧基、酸酐、酯、内酯、酚、醌和羰基等官能团,对CNTs本征结构性质影响很大。经强碱及双氧水处理CNTs上负载Ru后所得催化剂的效果明显优于传统硝酸处理CNTs上负载Ru催化剂。本研究为CNTs的新型处理方法、表面化学官能团分析、提高Ru/CNTs催化分解氨活性提供了新的思路。     

Graphene‐Supported Ultrafine Metal Nanoparticles Encapsulated by Mesoporous Silica: Robust Catalysts for Oxidation and Reduction Reactions

Graphene nanosheet‐supported ultrafine metal nanoparticles encapsulated by thin mesoporous SiO₂ layers were prepared and used as robust catalysts with high catalytic activity and excellent high‐temperature stability. The catalysts can be recycled and reused in many gas‐ and solution‐phase reactions, and their high catalytic activity can be fully recovered by high‐temperature regeneration, should they be deactivated by feedstock poisoning. In addition to the large surface area provided by the graphene support, the enhanced catalytic performance is also attributed to the mesoporous SiO₂ layers, which not only stabilize the ultrafine metal nanoparticles, but also prevent the aggregation of the graphene nanosheets. The synthetic strategy can be extended to other metals, such as Pd and Ru, for preparing robust catalysts for various reactions.     

Supported heteropolyacids: Sytnhesis,characterization and effect of supports on esterification reactions

12-Tungstophosphoric acid supported onto silica was synthesized by impregnation. The supports and synthesized catalysts were characterized for chemical stability, ion exchange capacity, thermogravimetric analysis, differential scanning calorimetry, FT-IR, and BET surface area. The catalytic activity was evaluated for liquid phase esterification reactions. The catalyst was regenerated and reused. The best catalyst was calcined at different temperatures and its catalytic activity was also evaluated for esterification reactions under optimized conditions. Further, obtained results are compared with l2-tungstophosphoric acid supported onto zirconia in order to see effect of acidic nature of support on catalytic activity as well as thermal stability of the catalyst.     

Graphene aerogel supported Pt-Ni alloy as efficient electrocatalysts for alcohol fuel oxidation

Alcohol fuels oxidation plays a significant role in carbon sustainable cycling and high-performance catalyst with a strong anti-poisoning effect is desired. Herein, Pt-Ni alloy supported on the N-doped graphene aerogel synthesized by simple freeze-drying and annealing was demonstrated to have such catalytic ability for alcohol fuel oxidation. Pt-Ni alloy particles were found uniformly dispersed over the surface of 3D N-doped graphene aerogel. High anti-poisoning ability for CO-like intermediates...     

水蒸汽活化活性炭及其负载乙炔氢氯化铋基催化剂

以水蒸汽活化的两种活性炭为载体,采用等体积浸渍法制备了一系列Bi/AC催化剂,考察了其乙炔氢氯化反应的催化性能。分别通过氮气吸附脱附实验(BET),扫描电子显微镜(SEM),傅里叶变换红外(FTIR),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)和热重分析(TGA)对活性炭和催化剂进行表征。结果表明：（1）水蒸汽活化重整了活性炭的孔径和孔道,尤其是介孔材质活性炭,增加了其比表面积,形成了新的微孔结构。（2）积碳是Bi/AC催化剂失活的主要原因,水蒸汽活化抑制了积碳,并增加了BiOCl的结晶度和分散性,提高了乙炔氢氯化反应的催化性能。