Ni-Co-B非晶态合金的结构和催化活性的理论研究

利用一系列原子簇模型Ni_xCo_(3-x)B_2(x=1～3)对Ni-Co-B非晶态合金的电子结构进行了SCC-DV-Xa计算.结果表明,Ni-B非晶态合金的催化加氢活性可通过Co的引入而得到改进.结合EXAFS和活性试验的结果,得出Ni和Co对非晶态Ni-Co-B合金的结构的稳定性有一种协同作用的结论.     

Ni-Co-B非晶态合金催化肉桂醛常压加氢制3-苯丙醛的研究

采用化学还原法制备了一系列Ni-Co-B非晶态合金催化剂, 通过调变金属盐混和液中Ni^2＋/Co^2＋的比例, 可制得不同Co含量的Ni-Co-B非晶态合金. 用ICP, BET, XRD, TEM, SAED, DSC, XPS和H₂-TPD对其组成、结构、粒子大小、表面形貌和表面电子态进行了系列表征, 并以肉桂醛常压加氢制苯丙醛作为探针反应, 考察了所制备的Ni-Co-B非晶态合金的催化性能. 结果表明, Ni-Co-B非晶态合金中Ni为活性中心, Co的引入可显著增加其催化活性. 由于催化测试中金属总量固定为1.0 g, 因此增加Ni-Co-B中Co的含量具有正负两方面的效应. 一方面, 由于Ni活性位数目的减少加氢活性降低; 另一方面, Co对Ni活性中心具有协同作用, 有利于增加合金的无序度、金属-类金属间相互作用、表面Ni含量和电子相互作用, 从而提高催化活性. 最佳Co与(Ni＋Co)摩尔比含量的范围为0.2～0.5.     

Ni-Co-B非晶态合金催化剂用于氯代硝基苯液相加氢制氯代苯胺

 用化学还原法制备了 Ni-Co-B 非晶态合金催化剂,并采用透射电子显微镜、扫描电子显微镜、选区电子衍射、X射线衍射、X射线能谱和差热-热重分析等表征手段研究了催化剂的非晶性质和原子组成等. 将此催化剂用于邻氯硝基苯和 3,4-二氯硝基苯的液相催化加氢反应,结果表明,当Co/(Co+Ni)=0.5 (摩尔比)时, Ni-Co-B 催化剂具有较好的加氢性能和较高的抑制脱卤性能. 在不加脱卤抑制剂的情况下,两种氯代硝基苯的转化率均接近100%, 脱卤率分别为1.12%和0.42%, 优于使用 Ni-B 和 Co-B 非晶态合金催化剂时的结果. 还讨论了将Co引入到 Ni-B 非晶态合金催化剂时对其性能的影响.     

超声辅助化学还原法制备高活性Co-B非晶态合金催化剂

采用超声辅助KBH4化学还原Co(OH)2胶体法制备了粒径均匀的Co-B非晶态合金.在乙腈液相选择性加氢制取乙胺反应中,与传统化学还原法制备的Co-B非晶态合金催化剂相比,该催化剂具有很高的催化活性.这归因于其Co活性位的高度分散、Co活性位对氢的强吸附,以及Co-B非晶态合金间强电子相互作用.     

纳米Ni-Co-B非晶态合金抗氧化行为的原位XPS研究

采用原位XPS手段研究了纳米非晶态Ni-Co-B合金中B和Co的抗氧化行为、表面组成与氧化处理条件之间的关系以及各元素含量随深度的变化趋势.结果发现,氧优先氧化表面的元素B物种,在元素态B被完全耗尽后才开始氧化表面的元素态Co物种,在元素态B和Co均被完全氧化后,元素态Ni才开始被氧化.另外,研究还发现,在氧化过程中,B和Co的氧化物具有在表面富集的倾向.正是由于B和Co的优先被氧化才保护了催化加氢反应中的活性中心--元素态Ni.     

预处理条件对Ni—Y—P非晶态合金表面状态的影响

Ni-P非晶态合金对一氧化碳、苯乙烯和丁二烯加氢具有比晶态合金高的活性和选择性。由于其晶化温度低,在反应过程中逐渐晶化,导致其加氢活性也逐渐下降。将少量Y加入到Ni-P非晶态合金中,不但使Ni-P非晶态合金晶化温度提高147℃,而且使其加氢活性提高3倍左右。未经预处理过程的Ni-Y-P非晶态合金加氢活性较低;依次经过氧化、还原处理,其加氢活性有所上升;最佳的预处理条件是240℃氧化1h,300℃氢气还原2h。但有关预处理过程中,Ni-Y-P非晶态合金表面状态的变化的研究,至今末见文献报导。本     

Ni-P非晶态合金表面氢的吸附态

近几年,非晶态合金作为新型催化材料开始受到人们的重视。Ni-P、Ni-B、Ni-Zr、Cu-Zr等非晶态合金对CO和丁二烯加氢,显示出高的活性和选择性,对Ni-P体系非晶态合金加氢性能的研究结果表明:未经预处理的非晶态合金无明显的加氢活性,依次经过酸洗、氧化和氢气还原后,非晶态合金具有较高的加氢活性。迄今为止,对Ni-P非晶     

Ni-B非晶态合金电极上乙醇的电氧化及其动力学参数的测定

应用循环伏安法研究了碱性介质中Ni-B非晶态合金纳米粉末微电极和化学镀Ni-B非晶态合金微盘电极上乙醇的电催化氧化. 结果表明, Ni-B非晶态合金纳米粉末微电极和化学镀Ni-B非晶态合金微盘电极对碱性溶液中乙醇的氧化均具有很高的电催化作用, 且前者的电催化氧化活性高于后者. 运用稳态极化曲线测定了Ni-B非晶态合金纳米粉末微电极上乙醇的电催化氧化动力学参数. 与高择优取向(220)镍电极比较, 碱性介质中Ni-B非晶态合金纳米粉末微电极上乙醇的电催化氧化速率显著提高. 采用循环伏安法测定的Ni-B非晶态合金纳米粉末微电极上Ni(OH)2的质子扩散系数高出文献报道的镍纳米线电极和表面化学镀Co的球形Ni(OH)2粉末电极约2个数量级.     

超细非晶态Fe-B和Co-B合金粒子的电化学行为

应用溶液还原法合成超细非晶态合金Fe B和Co B粒子,并研究这类材料的电化学行为.结果表明,尽管碱性溶液中单质硼和钴表现为电化学惰性,而单质铁的电化学活性很低,但Fe B和Co B却表现出特殊的电化学活性和放电容量.在100mA/g的恒流放电条件下,Co B和Fe B的比容量分别为1100mAh/g和1200mAh/g,远高于单质金属或硼元素预期的放电容量.这种超细非晶态合金(UAAP)电极的电化学活性可能来自于金属硼化物的电子性质,非晶态特征与纳米尺度的协同效应,前两因素使硼元素的活化和电子导电性得到改善,后者则增强了材料的反应活性和电化学利用率.     

NiCoB超细非晶合金的化学制备和热稳定性研究

用化学还原法制备了Ni－B、Co－B及不同含量的Ni－Co－B超细非晶态微粒．电感耦合等离子光谱（ICP）测定合金的组成表明：微粒中Ni与Co的含量可通过调节反应溶液中Ni与Co离子浓度来控制．X衍射（XRD）、透射电镜（TEM）及电子衍射证实合金是粒径约为20nm的非晶相球状颗粒．用示差量热法（DSC）考察了制备条件对非晶态合金热稳定性的影响．发现相同组成不同含量及不同条件下制得的样品其热稳定性均有差异．初步解释了引起这种差别的原因．从而揭示了非晶态合金结构的复杂性．     

Theoretical Study on the Catalytic Activity and Sulfur Resistibility of Amorphous Alloy Ni-B-P

In the present paper,one hundred cluster models NinBP (n=1～6) have been designed and studied by density functional theory (DFT) to get an insight into the local structure,catalytic properties and sulfur resistibility of amorphous alloy Ni-B-P. The configurations in triplet state are found more stable than those in the singlet state. It is found that as the content of Ni in the clusters increases,the value of Fermi level in clusters fluctuated,which shows that the content of Ni can influence the Fermi level to a certain extent. Based on the Fermi level and DOS,we consider the activity of catalyst in hydrogenation reaction is the best in cluster Ni3BP. On the basis of the charge of clusters NinBP (n=1～6),we conclude the amorphous alloy Ni-B-P with high Ni content has better sulfur resistibility and the best hydrogenation activity,strong sulfur resistibility appears in clusters Ni3BP,and the amorphous alloy Ni60B20P20 with similar proportion is expected to prepare in the future.     

非晶态合金Ni~6~3Zr~3~7催化剂的活化处理及表面状态

酸洗加负压加热预处理可以明显地改善非晶态Ni~6~3Zr~3~7合金条带的乙炔加氢反应催化活性, 采用俄歇电子能谱(AES), X射线光电子能谱(XPS), 并结合氩离子溅射对预处理前后合金的表层成分深度分布及化学状态进行了研究。采用XRD及BET方法对预处理前后条带的结构及比表面积进行了测定。结果表明, 由于Zr的选择氧化, 非晶条带原始表面被一层锆的氧化物覆盖。预处理后, 条带比表面积从0.05m^2/g增加到了15.41m^2/g, 条带表面Ni与Zr原子比从预处理前的Ni~<~1Zr~>9~9增加到了Ni~5~7Zr~4~3, 随合金浓度变化, 金属Ni的Ni2p~3~/~2结合能发生变化, 并且随Zr浓度降低, Ni2p~3~/~2结合能降低。     

非晶态金属合金作催化材料的研究I:N-P非晶态合金对苯乙烯加氢活性的研究

本文用X射线光电子能谱(XPS), X射线衍射(XRD)和连续微型反应器等方法研究了以骤冷法制备的Ni-P非晶态催化剂的表面结构和加氢活性。结果表明, 非晶态Ni-P对于苯乙烯催化加氢具有很高的反应活性, 优于晶态Ni-P, 更优于Ni片, 催化剂表面不同的预处理条件, 对反应活性影响很大。XPS结果表明, 在适当的预处理条件下, 非晶态Ni-P被部分氧化;随着氧化态被还原, 反应活性逐渐下降。     

超细Co-B非晶态合金的制备及其催化乙腈加氢性能

报道了 一种用 于乙腈加 氢的 新 型 复合 型 催化 剂 超细 Ｃｏ Ｂ 非 晶 态合 金（ 粒 径 ６０ ｎ ｍ左右） , 其催 化性能显 著优于 其它 Ｃｏ 基催 化剂． 以此代替 工业用 Ｒａｎｅｙ Ｎｉ , 不 仅可 提高 对乙 胺的选择性 ,而且可 显著减轻 环境污 染． 通 过一系列 表征,讨 论了乙腈 在催化 剂活性位 的吸附 模式及催化加氢 反应机 理,由此对 其催化 性能与催 化剂结 构的关系 进行了说 明．     

Ni含量对Co_(1-x)Ni_xB催化水解放氢性能的影响(英文)

采用化学还原法以乙醇为溶剂在冰水浴中合成了一系列Co1-xNixB合金催化剂,研究了该系列合金不同Ni含量对NaBH4水解放氢性能的影响.X射线衍射(XRD),扫描电镜(SEM)和透射电镜(TEM)显示Co1-xNixB合金是纳米非晶态颗粒.放氢测试表明Co1-xNixB具有很高的催化活性.放氢速率先随着Ni含量的增加而增大,并在x=0.15时放氢速率达到最大值,然后随x值的增加而减小.298K时Co0.85Ni0.15B合金催化碱性硼氢化钠水解的最大放氢速率可达4228mL·min-1·g-1,CoB和Co0.85Ni0.15B合金催化放氢的活化能分别为34.25和31.87kJ·mol-1.因此以乙醇为溶剂合成的Co1-xNixB合金具有较高的催化活性.     

Quantum Chemical Study on Geometry and Property of Cluster Ni_4P

1INTRODUCTION Amorphous alloys attractive to scientists have worked in the field of materials and catalysts since they have many excellent physical and chemical pro-perties,such as high magnetic susceptibility,high specific heat,high strength,ductile in compression,low coefficient of friction,high corrosion resistance,super plasticity within the range,ferromagnetism and super conductivity[1~5].Especially,amorphous alloys as catalytic materials have shown either hig-her activity or selectiv…     

非晶态金属合金作催化材料的研究V. Ni-W-P非晶态合金微粒催化加氢活性研究

首次用化学还原法制备了非晶态Ni-W-P合金微粒。应用X射线衍射(XRD)、差热分析(DSC)、透射电子显微镜(TEM)和X射线光电子能谱(XPS)等方法对该微粒进行了表征。考察了该微粒催化环戊二烯加氢的活性, 并与Ni0P非晶态合金对比, 发现少量的W的加入改变了Ni-P的加氢活性。