CO／H2在Cu／ZrO2催化剂表面吸附行为原位红外表征

用原位FT-IR法比较了Cu/ZrO2和ZrO2催化剂表面对CO及CO/H2的吸附行为。结果表明,CO在50℃便可以在Cu/ZrO2表面形成b-HCOO-Zr、Zr-COO^-和b-HOCOOZr物种,吸附温度升高,b-HOCOOZr逐渐分解生成Zr-OH和CO2,而b-HCOO-Zr吸附物种逐渐增强。b-HCOO-Zr物种在Cu/ZrO2催化剂表面生成速度远远大于ZrO2催化剂。在Cu/ZrO2催化剂表面,所形成的合成甲醇中间物种（HCOO-Zr和CH3O-Zr)均和ZrO2有关,意味着CO加氢反应主要在ZrO2表面进行,铜组分主要向ZrO2提供吸附CO及H2物种。     

CO和CO2在Cu／ZnO／Al2O3催化剂上加氢反应机理的原位红外研究

ＣｕＺｎＯＡｌ2Ｏ3催化剂用于合成甲醇的反应机理已经进行了大量的研究[1～3]。近年来,利用原位红外技术在研究合成甲醇的催化反应机理方面取得了不少研究成果[4～7]。但大多数实验是采用低铜含量催化剂[4,5]。本文采用高温加压式原位红外池,在513Ｋ和20ＭＰａ的条件下,...     

CO和CH_30N0在Al_20_3负载钯铜合金催化剂上合成草酸二甲酯的原位红外光谱研究

利用原位红外光谱技术研究了常压下CO和CH3ONO多相催化合成草酸二甲酯的反应．发现在草酸二甲酯生成的同时还存在副反应，副产物NO继续与CO反应生成CO2和N2O．铜在合金催化剂中起辅助作用，铜分散把，使CO桥式吸附减少，线式吸附增多．主反应与CO桥式吸附无关，而副反应却依赖于CO的桥式吸附．CO线式吸附具有更高的反应活性．     

Ni/Mo/N催化剂合成及其在噻吩存在体系下苯加氢反应中的应用(英文)

Ni/Mo/N间隙型催化剂具有高的加氢活性及良好耐硫性, 可应用于煤液化油加氢精制高性能喷气燃料. N原子由于只占据晶格间隙位置, 在进入Ni/Mo过程中会因不占据晶格中的特定晶位, 容易从金属晶格溢出导致无法形成稳定的Ni/Mo/N间隙型催化剂. 为此, 本文利用前驱体晶型控制的方式来实现Ni/Mo/N催化剂合成. 采用络合物分解一步法, 考察了不同结晶过程和老化时间对合成的Ni/Mo/N催化剂用于苯加氢反应活性影响, 并采用X射线衍射、X射线光电子能谱和透射电镜-能量色散X射线光谱对催化剂结构组成进行表征. XRD分析结果显示, 钼酸铵[(NH4)6Mo7O24·4H2O]、乙酸镍[Ni(CH3COO)2·4H2O]和六亚甲基四胺(HMT)添加顺序、结晶过程和老化时间直接影响催化剂组成, 并决定Ni/Mo/N晶相的形成. 结晶过程慢速搅拌速度和短老化时间有利于合成含Ni2Mo3N, Mo2C和Ni晶相的高活性Ni/Mo/N间隙型催化剂, 使苯加氢制环己烷模型反应苯的最大转化率达93%, 环己烷选择性为100%. 含0.01 wt%噻吩的存在使苯转化率由72%降至50%, XPS分析结果表明, 催化剂表面形成的MoS2是催化剂活性降低的重要因素.     

CO/H_2在Cu/ZrO_2催化剂表面吸附行为原位红外表征

用原位FT IR法比较了Cu ZrO2 和ZrO2 催化剂表面对CO及CO H2 的吸附行为。结果表明 ,CO在 5 0℃便可以在Cu ZrO2 表面形成b HCOO Zr、Zr COO- 和b HOCOOZr物种 ,吸附温度升高 ,b HOCOOZr逐渐分解生成Zr OH和CO2 ,而b HCOO Zr吸附物种逐渐增强。b HCOO Zr物种在Cu ZrO2 催化剂表面生成速率远远大于ZrO2 催化剂。在Cu ZrO2 催化剂表面 ,所形成的合成甲醇中间物种 (HCOO Zr和CH3O Zr)均和ZrO2 有关 ,意味着CO加氢反应主要在ZrO2 表面进行 ,铜组分主要向ZrO2 提供吸附CO及H2 物种。     

Pd/SAPO-34催化剂上CO低温氧化反应

 采用水热法合成了小晶粒的 SAPO-34, MnSAPO-34 和 CuSAPO-34 分子筛, 并以它们为载体采用浸渍法制备了一系列不同 Pd 含量的催化剂用于催化 CO 氧化反应. 结果表明: 分子筛载体、催化剂制备条件、反应条件、Pd 含量及预还原等对催化剂的活性影响较大. 催化剂活性随焙烧温度的增加而降低, 而随着反应温度的升高而提高, 担载在 SAPO-34 上 Pd 含量为 1.35% 时性能最佳. X射线衍射和透射电镜结果表明 Pd 物种高度分散于催化剂上, 粒子粒径在 2~8 nm; X射线光电子能谱及氢气程序升温还原结果表明, 高度分散的 Pd2+ 物种是 CO 氧化反应活性位. 随着反应进行被还原为 Pd0 物种, 因而导致催化剂活性下降. H2 预还原处理催化剂致使活性下降的实验结果也支持了这一结论.     

甲苯、丙酮和乙酸乙酯在新型铂-钯/不锈钢丝网催化剂上的催化氧化

采用阳极氧化法制备了一种用于催化氧化处理挥发性有机化合物(VOCs)的0.1%Pt-0.5%Pd/不锈钢丝网(SSWM)催化剂. 活性测试结果表明, 0.1%Pt-0.5%Pd/不锈钢丝网催化剂具有较高的催化活性和热稳定性. 该催化剂上甲苯、丙酮和乙酸乙酯的完全氧化温度分别为220、260和280 ℃. 通过扫描电镜(SEM)、X射线光电子能谱(XPS)和超声波等手段对催化剂和不锈钢丝网进行了表征. SEM结果表明, 经阳极氧化工艺处理过的不锈钢金属丝网载体表面形成了一层沟壑形态的复合氧化膜. 该阳极氧化膜有利于活性组分Pd、Pt的分散.     

少量CeO2的添加对Pd/La-Al2O3密偶催化剂三效性能的影响

以La改性的Al₂O₃为载体,采用共吸附浸渍法制备了一系列不同CeO₂含量的单Pd密偶催化剂,并对其进行了表征. PdO_x和CeO₂之间的强相互作用改善了Pd⁰再氧化为PdO的能力,同时增强了反应条件下硝酸盐,亚硝酸盐和异氰酸盐在载体上的吸附. 因此适量CeO₂的添加明显改善了新鲜催化剂对HC和NO_x的催化性能,且当CeO₂添加量为2%时催化效果最佳. Pd-Ce界面上PdO_x和CeO₂间强相互作用也使得PdO_x物种在高温时仍能以小颗粒的形式分散在载体上,从而显著地提高催化剂的热稳定性. 经1100 ℃高温老化后,CeO₂ （2%-4%）的存在明显拓宽了HC和NO_x的操作窗口,这对于提高单Pd密偶催化剂在汽车尾气处理上的催化性能有重要意义.     

采用CO吸附原位红外光谱研究Pt/TiO2光催化体系中助催化剂作用

采用CO作为探针分子,将原位透射红外光谱应用于研究助催化剂Pt在Pt/TiO2光催化体系中的作用.实验发现,光照条件下,CO的覆盖度及样品温度没有明显变化,CO在Pt/TiO2上的吸附峰红移11 cm–1,在Pt/Al2O3上的吸附峰没有位移,表明CO在Pt/TiO2上的红移来源于TiO2上的光生电子转移到Pt上,这解释了为什么加入Pt助催化剂可提高光催化产氢活性.     

氧化层结构对铀在CO/H_2气氛中表面反应的影响

用Ｘ射线光电子能谱（ＸＰＳ）分析研究了不同氧化层结构的铀金属试样在ＣＯ（２５℃）和Ｈ２（２００℃）气氛中的表面反应。ＣＯ和Ｈ２与铀金属表层反应后，氧化物中氧含量均减少，Ｏ／Ｕ比值随气体进气量的增加而减少。ＣＯ对铀金属表面的还原效果随铀表层氧化程度的提高而增强，并且强于Ｈ２。当表层氧化物较少、氧化程度较低时，铀试样在Ｈ２气氛中发生氢化反应。     

温和条件下甲醛在 Pt/TiO2 上催化氧化反应的原位漫反射红外光谱研究

 采用原位漫反射红外光谱研究了温和条件下 1%Pt/TiO2 催化剂上甲醛的吸附和氧化反应, 并对催化剂的失活进行了分析. 结果表明, Pt/TiO2 催化剂在室温条件下即可将甲醛氧化成 H2O 和 CO2, 100 oC 以下甲酸根的分解为决速步骤, 低温下催化剂失活是由于表面未能及时分解的甲酸根占据了催化剂的活性位, 升温至 100 oC 即可将甲酸根完全分解并恢复催化剂的活性.     

[Cu(TO)2(H2O)4](PA)2的制备、结构表征和热分解机理研究

[Cu（TO）2（H2O）4]（PA）2 was prepared by the reaction of aqueous 1,2,4-triazol-5-one （TO） solution with the solution of copper picrate Cu（PA）2 and characterized by elemental analysis, FT IR and X-ray powder diffraction analysis. The title complex has been studied by means of TG-DTG and DSC under conditions of linear temperature increase. The thermal decomposition residues were examined by FT IR analysis. Thermal decomposition mechanism of the title complex was proposed. In the temperature range of 30-680 ℃, the thermal decomposition process was composed of four major stages. The first stage was an endothermic process with the loss of four coordination water molecules. Since the dehydration product was unstable, when it was heated, it would be decomposed much more easily. The second stage was composed of an acute endothermic process and a continued strong exothermic process and the main decomposed residues were CuCO3, Cu（NCO）2 and polymers during this stage. The third stage was a sharp exothermic process, which resulted from the decomposition of the polymer. After the forth stage, the final decomposed residues were certainly copper oxide. The Arrhenius parameters have been also studied on the dehydration process and the first-step exothermic decomposition of [Cu（TO）2（H2O）4]（PA）2 using Kissinger＇s method and Ozawa-Doyle＇s method. The results using both methods were consistent with each other. The Arrhenius equation can be expressed as in k=24.0-179.8 × 10^3/RT for the dehydration process and in k= 16.7-206.0 × 10^3/RT for the first-step exothermic decomposition, on the basis of the average of Ea and In A through the two methods.     

Pd@SiO2/Al2O3的制备及其催化氧化CO性能评价

从Pd纳米粒子出发制备具有核壳结构的Pd@SiO₂纳米粒子,并将其负载于不同形貌Al₂O₃载体上,制备出具有良好CO催化氧化活性的催化剂。以纳米球形Al₂O₃为载体时,Pd@SiO₂/Al₂O₃催化剂活性优于无核壳结构的Pd/Al₂O₃催化剂。将纳米Pd@SiO₂负载到球形和菱形Al₂O₃上,制备出Pd@SiO₂/Al₂O₃催化剂。结果表明:具有较大比表面积的Al₂O₃载体(球形)有利于Pd@SiO₂的分散,且SiO₂层可以抑制Pd粒子的团聚,能在一定程度上改善催化活性。而较小比表面积的载体(菱形)上出现了Pd@SiO₂的团聚,表现出较低的CO氧化活性,但在降低负载量后,CO氧化活性明显提高。该结果为推动新型热稳定、高效纳米三效催化剂的研发具有一定的启示意义。     

ZnO-ZrO2催化剂上CO2辅助乙烷氧化脱氢制乙烯的研究(英文)

以焙烧商用氢氧化锆(Zr(OH)₄)得到的ZrO₂为载体,通过沉积-沉淀法制备了ZnO-ZrO₂催化剂,并在873 K下对该催化剂上CO₂辅助的乙烷氧化脱氢反应(CO₂-ODHE)的催化性能进行了评价。利用X射线衍射(XRD)、扫描电镜(SEM)、拉曼光谱(Raman)、高分辨透射电镜(HRTEM)、X射线光电子能谱(XPS)、CO₂程序升温脱附(CO₂-TPD)等技术对ZnO-ZrO₂催化剂的表面物理化学性质和形貌进行了表征。结果表明,在5%ZnO-ZrO₂催化剂上,ZnO掺入到了ZrO₂的表面晶格之中,在催化剂表面产生了高度分散的ZnO物种和氧缺陷区域。5%ZnO-ZrO₂催化剂可以选择性地剪裁乙烷C-H键,抑制C-C键的断裂,具备良好的催化性能。210μmol/(gcat·min)的C2H₄形成率可以与贵金属和过渡金属碳...     

Cuβ催化剂上氧化羰基合成碳酸二甲酯的原位漫反射红外光谱研究

采用原位漫反射红外光谱法研究了Cuβ催化剂上氧化羰基合成碳酸二甲酯(DMC)的反应机理,考察了甲醇、一氧化碳和DMC的单独吸附及混合气吸附。结果表明,Cuβ催化剂上只存在一种活性位,位于六元环中;氧气能够氧化吸附态的甲醇产生甲氧基和水;DMC吸附在Cuβ催化剂上时,以羰基中的氧原子吸附在活性位上更加稳定;反应存在生成单甲氧基物种和双甲氧基物种两条路径,单甲氧基物种与CO反应生成单甲基碳酸盐物种(MMC),MMC再与甲氧基反应生成DMC;CO插入双甲氧基物种也可以得到DMC。在Cuβ催化剂上更倾向于进行CO插入双甲氧基物种这一路径。     

Cu在ZrO2(111)薄膜载体上的生长与界面相互作用

采用分子束外延法在Pt(111)单晶表面上制备有序的ZrO2(111)薄膜,利用低能电子衍射谱、同步辐射光电子能谱和X射线光电子能谱研究了Cu纳米颗粒在ZrO2(111)薄膜表面的生长模式和界面相互作用.结果表明,室温下Cu先以二维模式生长到0.15单层(ML),接着以三维模式生长.随着Cu覆盖度的减小,Cu 2p3/2峰逐渐向高结合能位移,可归因于初态效应和终态效应共同作用的结果.Cu最初沉积到ZrO2表面时,两者间存在较强的相互作用,Cu向ZrO2衬底传递电荷,以Cu(I)形式出现.当Cu覆盖度增加到1 ML以后,Cu开始表现出金属特征.     

铈改性NaZSM-5分子筛担载Pd催化剂上CO氧化性能研究

以浸渍法制备了一系列添加CeO2的Pd-Ce/NaZSM-5负载型催化剂．以C0氧化为 模型反应，考察了反应温度、Ce含量、预还原、空速及水蒸气等对C0氧化性能的影 响，并利用XIlD和朋等手段对催化剂体相及表面结构进行了表征．结果表明：加入 CeO2作助剂可明显提高催化剂的活性，且催化转化率随着反应温度及Ce含量的增加 而增加；随着空速的增加而降低；催化剂对水蒸气不敏感，在水蒸气存在的条件下 反应可连续进行720h以上保持C0完全转化；H2预还原作用使催化剂活性有所提高． XRD测试结果表明，催化剂中Pd组分处于高分散状态，Ceob的引入促进了N物种在 NaZSM—5载体上的分散．表面XPS分析证实催化剂表面Pd物种处于较高的氧化状态 ，且CeO2与Pd物种间存在协同作用．Pd的高分散及其与CeO2的相互作用是催化剂具 有高活性的关键．     

金属掺杂γ-MnO2在乙醇气相选择氧化和CO氧化中的构效关系(英文)

二氧化锰(MnO₂)因具有制备简单、Mn⁴⁺/Mn⁽³⁺)/Mn⁽²⁺)混合的金属价态、可调变的晶型结构(如α,β,γ,δ等)、丰富的表面氧缺陷和活泼的晶格氧等特点,在多相催化领域被广泛用作需氧氧化催化剂.MnO₂催化气相氧化主要集中在催化燃烧或完全氧化,催化性能最佳的MnO₂晶型因反应底物不同会有所差异.由于其氧化催化活性较高、选择性难于控制, MnO₂这类结构丰富、价廉易得的催化剂在气相选择氧化制高附加值化学品中面临着机遇和挑战.乙醇气相选择氧化制乙醛符合绿色和可持续性化学工业的发展需求,被认为是替代传统高污染、高成本的乙烯瓦克氧化工艺的最佳选择.MnO₂在催化乙醇燃烧中应用广泛,不同晶型MnO₂中α-MnO₂的活性最高.我们已经报道了非变价金属离子掺杂α-MnO₂ (M-OMS-2),特别是具有最强...     

Pd/NiAl_2O_4催化剂上甲烷燃烧反应的红外光谱研究

采用原位红外光谱研究了Pd/NiAl2O4催化剂上甲烷燃烧反应机理,考察了Pd在载体上的氧化-还原状态对催化剂性能的影响.结果表明,甲酸盐向碳酸盐的转化是反应的控制步骤.经预还原处理的催化剂在贫燃富氧条件下反应一段时间后,活性组分仍为Pd-PdO混合形态;Pd单质的存在使O2在其上吸附形成活性O2-物种,从而促进了甲酸盐向碳酸盐的转化.