Ni－B超细非晶合金的化学制备、反应机理及性质研究

本文研究了水溶液中ＮｉＣｌ２与ＫＢＨ４的反应及其产物Ｎｉ－Ｂ超细非晶合金的性质。详细探讨了反应的电化学基础和反应过程机理。发现Ｎｉ＾２＋与ＢＨ＾－４的反应独立的基本反应组成，其中不可避免地存在ＢＨ＾－４的分解即与Ｈ２Ｏ的反应，Ｎｉ－Ｂ则产生于Ｎｉ＾２＋的还原     

Ni/Al2O3催化剂上甲烷部分氧化制合成气反应机理

用变应答／质谱在线检测技术研究了Ｎｉ／Ａｌ２Ｏ３催化剂上甲烷部分氧化制合成气的反应要理，研究结果指出，在常压９７３Ｋ条件下，Ｎｉ／Ａｌ２Ｏ３催化剂上甲烷部分氧化制合成气按直接氧化机理进行，Ｈ２和Ｃ烛甲烷部分氧化的一次产物，其主要反应可表示如下：１．ＣＨ４＋ｘＮｉ－ＮｉｘＣ＋２Ｈ２，２．Ｏ２＋２Ｎｉ－２ＮｉＯ，３．ＮｉｘＣ＋ＮｉＯ－ＣＯ＋（ｘ＋１）Ｎｉ。     

水溶液中制备Ti—P—B超细非晶合金微粒的化学反应

研究了新型Ｎｉ－Ｐ－Ｂ超细非晶合金（ＵＦＡＡＰ）的制备化学反应。Ｎｉ－Ｐ－Ｂ ＵＦＡＡＰ通过在溶液中使用ＫＢＨ４和ＮａＨ２ＰＯ２还原ＮｉＣｌ２生成，反应较复杂，涉及６个基本化学方程式。通过临控反应ｐＨ随时间的变化，发现总反应分成４个阶段，其中Ⅱ、Ⅲ阶段分别生成Ｎｉ－Ｐ－Ｂ和Ｎｉ－Ｂ ＵＦＡＡＰ。在第Ⅱ阶段收集样品可得Ｎｉ－Ｐ－Ｂ。随着反应物比例ｎ（Ｈ２ＰＯ２）／ｎ（Ｎｉ＾２＋）的增加，产物中的磷含     

Ni－Cu和MgO－SiO_2间的相互作用及其对催化性能的影响

本文用ＴＰＲ，ＩＲ，ＴＰＤ和ＴＰＳＲ等技术研究了以表面改性法制备的ＭｇＯ－ＳｉＯ２（ＭＳＯ）表面复合物担载的Ｎｉ－ＣＵ合金间的相互作用及其对ＣＯ加氢反应催化性能的影响．结果表明，ＮｉＯ－ＣｕＯ与ＭＳＯ间的相互作用导致部分ＭＯ与ＭＳＯ形成表面物种从而使金属组分氧化物还原温度明显升高；还原后的Ｎｉ－Ｃｕ／ＭＳＯ表面上存在着两类活性中心，即合金相中的Ｎｉ与载体相中的Ｍｇ２＋（或Ｍｇ２＋－Ｏ）；在两类活性中心的协同作用下，ＣＯ吸附除有孪生、线式和桥式吸附态物种外，还有一种新的卧式吸附态（Ｎｉ．．．Ｃ＝Ｏ→Ｍｇ２＋）．这种吸附态的活化程度较高，易在表面上发生裂解形成Ｎｉ－Ｃ和Ｍｇ２＋－Ｏ，其中Ｎｉ－Ｃ是加氢反应的碳源；Ｈ２在催化剂表面上发生解离吸附形成Ｎｉ－Ｈ和Ｍｇ２＋－ＯＨ，前者比较活泼，是加氢反应的氢原．ＣＯ加氢生成烃类的反应在Ｎｉ中心上按＂表面碳＂机理进行，其生成ＣＺＨ４的选择性高于８０％；Ｈ２Ｏ的生成反应按２（Ｍｇ２＋－ＯＨ）－→Ｍｇ２＋＋（Ｍｇ２＋－Ｏ）＋Ｈ２Ｏ方式进行．     

Ni－Cu和TiO_2－SiO_2间的相互作用及其对催化性能的影响

用表面反应改性法制备了ＴｉＯ２－ＳｉＯ２（ＴＳＯ）表面复合物载体．采用ＴＰＲ，ＩＲ，ＴＰＤＭＳ和ＴＰＳＲ－ＭＳ等技术研究了ＮＩ－Ｃｕ／ＴＳＯ间的相互作用及其对ＣＯ加氢反应的催化性能．结果表明，ＮｉＯ－ＣｕＯ与ＴＳＯ间的相互作用导致ＣｕＯ的还原温度降低和ＮｉＯ的还原温度升高，并有少量表面物种生成；还原后的Ｎｉ－Ｃｕ／ＴＳＯ催化剂表面上存在着两类活性中心，即合金相中的Ｎｉ及载体相中的Ｔｉｎ＋（或Ｔｉｎ＋－Ｏ）；ＣＯ在催化剂表面存在孪生、线式、桥式和卧式等４种吸附态；Ｈ２在催化剂表面上发生解离吸附形成Ｎｉ－Ｈ和Ｔｉｎ＋－Ｈ，前者比较活泼，是加氢反应的主要Ｈ源；卧式吸附态极易在催化剂表面裂解形成Ｎｉ－Ｃ和Ｔｉｎ＋－Ｏ，前者是加氢反应的Ｃ源，使ＣＯ加氢生成烃类的反应在Ｎｉ中心上按＂表面碳＂机理进行，其生成乙烯的选择性大于６０％．Ｈ２Ｏ的生成反应在Ｔｉｎ＋中心上按Ｔｉｎ＋－Ｏ与Ｔｉｎ＋－Ｈ或Ｎｉ－Ｈ反应的途径进行．     

芳族硝基化合物电还原中Cu-Ni合金的电极活性

本文采用共沉积法制备了以铜为基体的不同Ｃｕ／Ｎｉ比的Ｃｕ－Ｎｉ合金镀层,并用稳态极化法研究了这些镀层在使用硝基苯（ＮＢ）和１,５－二硝基蒽醌（１．５－ＤＮＡ）制备对氨基苯酚（ＰＡＰ）及１,５－二氨基－４,８－二羟基蒽醌（１,５－ＤＡ－４,８－ＤＨＡ）等电化学还原过程中的阴极活性．研究表明,在ＰＡＰ和１,５－ＤＡ－４,８－ＤＨＡ电合成体系中,不同Ｃｕ／Ｎｉ比的合金阴极具有不同的交换电流密度（ｉｏ）和表观活化能（ＥＡ）,其中以０．０５ｍｏｌ／ＬＣｕＳＯ４·５Ｈ２Ｏ＋０．６ｍｏｌ／ＬＮｉＳＯ４·６Ｈ２Ｏ＋０．２５ｍｏｌ／ＬＮａ３Ｃｉｔ·２Ｈ２Ｏ组成的镀液,并在控制电流密度为０．６Ａ·ｄｍ－２、ｐＨ值为６、体系温度为５０℃等工艺条件下镀制的Ｃｕ－Ｎｉ合金试片（ＣＮ－３０）,具有最大的ｉｏ和最小的ＥＡ值,与常规所用的Ｃｕ、Ｃｕ／Ｈｇ、蒙乃尔合金等阴极相比,ＣＮ－３０试片的电极性能最佳     

卟啉化合物电化学性质研究 Ⅰ.5,10,15,20-四-(4-乙酰氧基苯)卟吩及其Cu、Zn、Fe、Co、Ni配合物的合成及循环伏安研究

本文报道了５，１０，１５，２０－四（４－乙酰氧基苯）卟吩（Ｔ（４ＡＯＰ）Ｐ）及其Ｃｕ，Ｚｎ，Ｆｅ，Ｃｏ，Ｎｉ配合物的合成及其在ＣＨ２Ｃｌ２－０．１ｍｏｌ／ＩＴＢＡＰ体系中的循环伏安（ＣＶ）。研究结果。ＣＶ实验表明：Ｃｕ＾２＾＋，Ｚｎ＾２＾＝，Ｎｉ＾２＾＋离子以稳定的＋２价存在于Ｔ（４ＡＯＰ）Ｐ中，电子转移反应在卟啉环上进行，而Ｆｅ＾３＾＋，Ｃｏ＾２＾＋离子在氧化还原过程中发生价态变化。实验发现...     

H2O2-四丁基溴化铵-醋酸盐体系中肉桂酸的吸附平行催化波研究

在醋酸盐（ＰＨ＝４．０）－四丁基溴化铵（Ｂｕ_４Ｎ·Ｂｒ）－Ｈ_２Ｏ_２缓冲溶液中，用线性扫描示波极谱法、循环伏安法和数字模拟法等方法研究了肉桂酸（Ｃ_６Ｈ_５－ＣＨ＝ＣＨ—ＣＯＯＨ）的 吸附平行催化波产生机理．结果表明，肉桂酸的还原机理为 ＥＣ_ｄｉｍＥ’过程，即内桂酸的Ｃ＝Ｃ双键首先发生ｌｅ，１Ｈ~＋还原（Ｅ）产生一个中间体自由基Ｃ_６Ｈ_５－Ｃ·Ｈ－ＣＨ_２－ＣＯＯＨ，随后该自由基在以ｌｅ，１Ｈ~＋方式进一步还原（Ｅ’）的同时伴随着该自由基间的二聚化反应（Ｃ_ｄｉｍ）．由于Ｂｕ_４Ｎ~＋质点的诱导吸附作用，肉桂酸的极谱电流增加，峰电位正移．Ｈ_２Ｏ_２氧化肉桂酸还原中间体自由基使原Ｃ＝Ｃ双键再生（Ｃ’），同时阻止了该自由基的进一步还原和二聚化反应，产生了平行催化波．该催化波的产生机理为ＥＣ＇过程．Ｈ_２Ｏ_２氧化肉桂酸自由基的表观速率常数Ｋ_ｆ为 １．３５ ×１０~２ｍｏｌ· Ｌ~(－１)· ｓ(－１)．提出了一种有机化合物极谱催 化波的新类型──由表面活性剂和氧化剂双增敏的吸附平行催化波．     

无水醋酸镍与水杨醛肟固相配位反应的热化学研究

用新型的具有恒定温度环境的反应热量计，以６ｍｏｌ·ｄｍ－３ＨＣｌ溶液为量热溶剂，分别测定了ＨＳＡＯ，Ｎｉ（Ａｃ）２和Ｎｉ（ＳＡＯ）２，ＨＡｃ先后溶于该溶剂的溶解焓．设计了一个新的热化学循环，计算得到该配位反应的反应焓ΔｒＨ＝－８６．０７５ｋＪ·ｍｏｌ－１，并估算出了ΔｆＨ［Ｎｉ（ＳＡＯ）２，２９８Ｋ］＝－４０１．３３６ｋＪ·ｍｏｌ－１．     

非晶态Ni（Co）－B合金作催化材料的研究

用化学法制备了非晶态合金催化剂Ｎｉ－Ｂ和Ｎｉ－Ｃｏ－Ｂ。ＩＣＰ方法测得其组成分别为Ｎｉ_（９３）Ｂ_７和Ｎｉ_（７２）Ｃｏ_（２０）Ｂ_８。经ＸＲＤ、ＤＳＣ及ＴＥＭ鉴定所制合金为非晶态。通过考察氧化处理温度对ＣＯ加氢反应的活性及反应稳定性的影响后发现，ＮｉＢ的活性及稳定性均高于ＮｉＣｏＢ。在高真空程序升温脱附及反应装置上研究了Ｈ_２和ＣＯ的反应，认为其反应机理可能为：吸附的ＣＯ解离为表面反应的控制步骤，解离态的Ｃ和原子氧分别与ＣＯ、Ｈ_２等反应生成产物ＣＯ_２、ＣＨ_４和Ｈ_２Ｏ。     

APTS改性SBA-15负载Ni-B非晶态合金催化加氢脱硫性能的研究

采用共价接枝法制备APTS改性介孔分子筛SBA-15,将氨基官能团接枝到SBA-15表面.并采用化学还原法制备了Ni-B/SBA-15-APTS非晶态合金催化剂,以噻吩加氢脱硫为探针反应,研究了其催化加氢脱硫性能.结果表明,240℃时,APTS改性SBA-15所负载的Ni-B催化剂噻吩转化率达到50.8%,较未改性SBA-15所负载的催化剂噻吩转化率有显著地提高.由于氨基与Ni2+的配合作用,有助于Ni在催化剂中的分散,因而更容易被还原.ICP结果表明,在相同的制备条件下,相比未改性的SBA-15,APTS改性SBA-15使其催化剂中Ni的负载量增加,并且非晶态合金组成中Ni的含量也增大,B的含量降低,有利于提高催化剂的活性.     

超细非晶镍合金的化学制备及类金属元素对性质的影响

常温下分别使用KBH4和NaH2PO2在水溶液中还原Ni^2^+制得了Ni65B35和Ni89P11超细非晶合金(UFAAP), 同时使用KBH4和NaH2PO2还原Ni^2^+制得了Ni73P13B14UFAAP. Ni-P的粒径较大, 约为110nm, Ni-B的粒径较小, 约为20nm,Ni-P-B的粒径居其之间, 约为40nm。XPS表明, Ni-P间的相互作用强于Ni-B间的相互作用, Ni-P-B中P的电子状态与Ni-P中的相似。Ni-P-B比Ni-P的比表面积高得多,Ni-P-B比Ni-B和Ni-P具有更好的非晶态稳定性, 在573K热处理, 它的非晶态保持完好。晶化结果也表明Ni-P-B中Ni-P间的相互作用比Ni-B间的强。     

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.     

Ni-B非晶态合金催化剂用于卤代硝基苯液相加氢制卤代苯胺

 用化学还原法制备了Ni-B非晶态合金催化剂,并将其用于4种卤代硝基苯的液相加氢反应. 采用X射线衍射和透射电子显微镜研究了催化剂的非晶性质. 在373 K下处理2 h后催化剂保持非晶态结构,在773 K下处理2 h后催化剂完全晶化. 讨论了Ni-B非晶态合金催化剂的催化性能与其结构之间的关系,并与其它Ni基催化剂进行了比较. Ni-B非晶态合金催化剂不仅具有较高的催化活性,而且对卤代芳胺的选择性较高,脱卤率小于4%,优于其它Ni基催化剂.     

Hydrogenation of phenylpyruvic acid to phenylalanine catalyzed by Ni-B/SiO2

Phenylalanine （Phe） is a significant amino acid that cannot be synthesized by human themselves but must be taken from environment. It was initially found that the nanosized amorphous Ni-B/SiO2 alloy prepared by the chemical reduction method was an effective catalyst for the preparation of Phe from phenylpyruvic acid （PPA） by amination and hydrogenation. It has been found that the amorphous Ni-B/SiO2 alloy catalyst exhibits superior activity and selectivity to the traditional catalysts Raney Ni and Urushibara nickel. The effects of reaction time, amounts of catalysts and ammonia solution, reaction temperature, and H2 pressure on the reaction have been investigated systematically. The results indicated that the yield of Phe was 97.9%, and the selectivity for Phe reached 98.9% when the reaction was carried out for 3 h at 333 K and 2.0 MPa of H2 with m（Cat.） ： m（PPA） = 0.6 ： 1.0 and n（NH3） ： n（PPA） = 3 ： 1. The catalysts were characterized by XRD, AAS, XPS, BET, and TEM, and the relationship between the catalyst structure and the catalytic activity was discussed in detail. It was found that the reason why Ni-B/SiO2 amorphous alloy catalyst was much more active for the preparation of Phe could be accounted for by the presence of electron-rich Ni due to electron donation from alloying B; the smaller size of Ni-B particles, the larger specific surface area of Ni-B/SiO2.     

Ni-B非晶态合金催化苯丙酮酸加氢合成苯丙氨酸

通过化学还原法制备了纳米非晶态Ni-B合金催化剂,考察了其对苯丙酮酸胺化加氢合成苯丙氨酸的催化性能.结果表明,相对于传统雷尼镍和漆原镍催化剂,非晶态合金催化剂表现出更为优异的活性和选择性,并且当非晶态Ni-B合金负载在SiO2载体上时,其活性和选择性均得到较大提高(高达97.67%).非晶态合金催化剂对苯丙氨酸合成反应表现出较好活性和选择性的原因主要是硼提供部分电子给镍的效应以及非晶态合金颗粒的纳米尺寸效应.     

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．     

Ni-B非晶态合金纳米粉末微电极上甲醇的电催化氧化

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上甲醇的电催化氧化.结果表明,Ni-B非晶态合金纳米粉末微电极表现出很高的甲醇氧化电催化活性,较之高择优取向(220)的镍电极,其氧化起始电位负移了0.04V;氧化电流密度约大2个数量级,根据稳态极化曲线测定,与高择优取向(220)镍电极相比较,在Ni-B非晶态合金纳米粉末微电极上,Ni(Ⅲ)与甲醇反应和Ni(Ⅱ)氧化为Ni(Ⅲ)及其逆反应的速率常数依次约大2个、3个和3个数量级.     

退火晶化过程中Ni-B纳米非晶态合金的结构

采用XAFS和XRD两种方法研究化学还原法制备的Ni B纳米非晶态合金在退火过程中的结构变化.我们发现,在573 K左右的退火温度下, Ni B纳米非晶态合金生成亚稳的纳米晶Ni和Ni3B.在773 K或更高的退火温度下, Ni B纳米非晶态合金大部分晶化为晶态金属Ni.