负载型三氧化钼催化剂表面结构和表面酸位的激光Raman光谱研究

测定了MoO_3/γ-Al_2O_3、MoO_3/TiO_2、MoO_3/SiO_2的激光Raman谱。通过MoO_3/γ-Al_2O_3、MoO_3/TiO_2在吡啶吸附前后、氨水提取前后的谱图对比说明,单层分散的MoO_3,即特征峰为～950cm~(-1)的“二维聚钼酸”中钼的配位状态不是单一的。其中一种表面含钼物种(Mo-1)不吸附吡啶,不溶于氨水,不显示较强的表面酸性;另一种表面含钼物种(Mo-2)可吸附吡啶,溶于氨水,与催化剂的表面酸位密切相关.我们认为Mo-1为四面体配位的钼;Mo-2为八面体配位的钼。MoO_3/SiO_2中的MoO_3能100％被氨水溶去,其酸位数与表面Mo~(6+)数之比接近1,是由其中Mo-2的比例较高,载体与活性组分之间的相互作用较弱这两个因素所造成的。     

负载型三氧化钼催化剂表面结构和表面酸位的激光Raman光谱研究

测定了MoO3/γ-Al2O3、MoO3/TiO2、MoO3/SiO2的激光Raman谱. 通过MoO3/γ-Al2O3、MoO3/TiO2在吡啶吸附前后、氨水提取前后的谱图对比说明, 单层分散的MoO3, 即特征峰为～950cm^-^1的"二维聚钼酸"中钼的配位状态不是单一的,其中一种表面含钼物种(Mo-1)不吸附吡啶, 不溶于氨水, 不显示较强的表面酸性; 另一种表面含钼物种(Mo-2)可吸附吡啶, 溶于氨水, 与催化剂的表面酸位密切相关. 我们认为Mo-1为四面体配位的钼; Mo-2为八面体配位的钼. MoO3/SiO2中的MoO3能100%被氨水溶去, 其酸位数与表面Mo^6^+数之比接近1, 是由其中Mo-2的比例较高, 载体与活性组分之间的相互作用较弱这两个因素所造成的。     

钾促进型Co-Mo系耐硫变换催化剂性能研究

 采用常压微反色谱评价装置，TPR，XRD和SEM等技术，考察了钾对Co－Mo系耐硫变换催化剂活性及抗水合性能的影响．结果表明：在原料气中H2S含量大于0．05％的条件下，钾的加入量存在一个最佳范围；在原料气中H2S含量小于0．05％的条件下，增加催化剂中的钾含量，可以提高催化剂“捕硫”的能力，从而能提高催化剂耐“低硫”的能力．在高于露点温度18～20℃的苛刻条件下，钾的加入能促进γ－Al2O3载体与水蒸气的水合反应，使催化剂的抗水合性变差．还探讨了催化剂发生水合反应后对其活性的影响．结果表明，γ－Al2O3载体发生水合相变后能引起催化剂活性大幅度下降，而钾的加入加剧了催化剂发生水合反应的程度，导致其催化活性进一步下降．     

Co／γ—Al2O3催化剂上肉桂醛的选择加氢：催化剂的表征

采用ＸＲＤ,ＴＰＲ,ＸＰＳ技术,分别研究了Ｃｏ３Ｏ４／γ－Ａｌ２Ｏ３样品的晶相结构,还原性能及表面状态,ＸＲＤ结果表明,不同前驱物的钴负载于γ－Ａｌ２Ｏ３后,钴是以Ｃｏ３Ｏ４的结构存在,还原后的钴皆以α－Ｃｏ的形式存在,但以ＣｏＣｌ２为前驱物时,还原后的样品中钴的晶粒较大。     

NiO在γ-Al2O3及 TiO2/γ-Al2O3载体上的表面存在状态

本文采用LRS,XRD,UV－DRS考查了γ－Al2O3上TiO2的分散容量,分散态Ti^4 离子的配位环境;NiO在经TiO2改性后的γ－Al2O3载体上的分散容量,结果表明,（1)TiO2在γ－Al2O3表面的分散容量约为0．65mmol/100m^2γ－Al2O3,当TiO2含量低于该分散容量时Ti^4 在γ－Al2O3载体表面以嵌入形式呈离子态分布,而含量离于分散容量时还有结晶态的TiO2出现,（2）NiO在TiO2/γ－Al2O3载体表面的分散容量约为1．1mmol/100m^2γ－Al2O3,比之在γ－A2O3载体表面的分散容量（1．5mmol/100m^2γ－Al2O3）要低,这是由于γ-AlO3表面上部分空位被Ti^4 离子占据,用表面相互作用的“嵌入模型”（Incorporation Model)讨论的这些结果。     

以大孔容TiO2和大孔容Al2O3为混合载体的加氢脱氮(HDN)催化剂的研究

把一定量的大孔容Al2 O3和TiO2 粉末混合均匀 ,用稀HNO3调匀挤成条状。测其吸水率 ,用等体积浸渍法负载固定含量的活性组分 (NiO和WO3) ,制备出Ni-W TiO2 -Al2 O3型催化剂。利用固定床流动反应器评价催化剂的HDN活性。结果表明 ,选择一定配比的TiO2 和Al2 O3作为混合载体 ,与以单一的Al2 O3为载体所制得的Ni-W催化剂相比 ,其HDN活性要高。而且 ,适当的予硫化条件、较低的焙烧温度有利于提高催化剂的HDN活性。     

以大孔容TiO2和大孔容Al2O3为混合载体的加氢脱氮（HDN）催化剂 …

把一定量的大孔容Ａｌ２Ｏ３和ＴｉＯ２粉末混合均匀,用稀ＨＮＯ３调匀挤成要状。测其吸水率,用等体积浸渍法负载固定含量的活性组分（ＮｉＯ和ＷＯ３）,制备出Ｎｉ－Ｗ／ＴｉＯ２－Ａｌ２Ｏ２型催化剂。利用固定床流动反应器评价催化剂的ＨＤＮ活性。结果表明,选择一定配比的ＴｉＯ２和Ａｌ２Ｏ３作为混合载体,与以单一的Ａｌ２Ｏ３为载体所制得的Ｎｉ－Ｗ催化剂相比,其ＨＤＮ活性要高。而且,适当的予硫化条件、较低的焙烧温     

α-Bi~2Mo~3O~1~2/MoO~3催化剂的表面光电压谱研究

合成了系列催化剂Bi~xPMo~1~2O~y(x=2-9, y=43-64), 高温焙烧后该系列催化剂的基本组成为白钨矿型的α-Bi~2Mo~3O~1~2/MoO~3。研究其表面光电压谱发现, 随着Bi/P比的增高, 相应的光电压响应呈现规律性变化。在该系列催化剂上的丙烷选择氧化实验结果表明, 铋含量增加, 催化剂中作为碱性位的阳离子缺陷的浓度随着白钨矿结构中阳离子空位的有序化而下降, 反映在光电压响应中对应着P~1带强度的减弱和P~2带的负移, 而与之对应的催化活性迅速下降。     

失活加氢精制催化剂中硫铁相的高分辨透射电镜研究

利用高分辨透射电镜(HRTEM)结合X射线能谱仪(EDS)和选区电子衍射(SAED)分析,对运转后的加氢精制催化剂中含有的微量未知相的化学组成、晶体结构进行了研究.通过X射线能谱仪确定该未知相主要成分为硫和铁.根据选区电子衍射结果,该硫铁相为单晶结构.采用样品倾转的方法,获得3幅不同取向的选区电子衍射图,根据衍射谱中衍射斑点对应的晶体学信息及3幅电子衍射图取向间的夹角关系,确定该硫铁化合物属于正交晶系的硫化亚铁,分子式为Fe0.91S.该催化剂应用于高温高压下的加氢环境中,其中原料油中的酸性物质,尤其是环烷酸对加氢设备材质的腐蚀是导致硫铁化合物相形成的主要原因,并由此探讨了硫铁化合物相的形成机制.     

RhCo双金属催化剂的研究 I. RhCo双金属催化剂的金属-金属及金属-载体相互作用

利用XPS对以金属盐共浸渍制备的Rh+Co/Al2O3和Rh2Co2(CO)12为前体制备的Rh2Co2/Al2O3催化剂的金属-金属及金属-载体相互作用进行了详细研究。发现Rh+Co/Al2O3经400℃H2还原后, Rh的结合能与Rh^0的结合能接近, Co基本上以CoAl2O4状态存在, Co^0的谱峰很弱; 而Rh2Co2/Al2O3经400℃H2还原后, Rh的结合能与Rh^0接近, Co除以CoAl2O4状态存在外, 还有相当一部分以Co^0状态存在。上述结果揭示出两个样品的Rh-Al2O3的相互作用弱, Co-Al2O3的相互作用强。Rh+Co/Al2O3上Rh-Co相互作用弱, 而Rh2Co2/Al2O3在H2还原后仍保持RhCo簇合物的强的Rh-Co相互作用, 导致显著量的Co^0存在。     

钙钛石型复合氧化物催化剂LaMn~yCo~1-yO~3的催化性能研究Ⅰ.在氨氧化反应中氧的形态和催化性能的关系

用XRD,XPS和TPD等手段研究了钙钛石(ABO~3)型复合氧化催化剂LaMn~yCo~1-yO~3中氧的形态;研究了催化剂在氨氧化反应中的活性,发现这类氧化物中存在三种形态氧种(α,β,β').它们所对应的脱附温度分别为293K≤T~α≤773K.773K≤T~β≤1073K,Tβ'≥1073K.研究了它们与催化剂组成、结构及催化性能之间的关系,并用缺陷化学反应和B位离子之间的相互作用模型进行了解释.α氧的吸附强度和吸附量与催化活性成正比关系.B位离子之间的协同作用有利于氨氧化反应的进行.     

RhCo双金属催化剂的研究III. Rh+Co/Al2O3上表面羰基氢化物及其动态行为

利用连续流动微反研究了Rh+Co/Al2O3催化剂的CO加氢反应, 结果表明反应在220℃以上发生, 反应活性随着温度的升高和H2/CO值的增加而增加。利用TP-IR动态方法研究了Rh+Co/Al2O3上CO和H2共吸附及其动态行为。结果表明在Rh+Co/Al2O3的孪生及线式中心上, CO和H2室温共吸附时即有部分孪生及线式CO转化为相应的羰基氢化物, 随着温度的升高, 剩余的孪生和线式CO继续向相应的羰基氢化物转化。而羰基氢化物则向多羰基氢化物转化。在到达反应温度之前, 催化剂表面只存在羰基氢化物及相应的多氢羰基氢化物。在反应温度则导致产物CH4生成。与CO加氢反应和CO歧化的吸附态研究结果相关联, 作者认为Rh+Co/Al2O3上CO加氢生成CH4是经由羰基氢化物-多氢羰基氢化物途径。     

6影响稀土复合氧化物电性的因素

合成了多种类型的稀土复合氧化物, 研究它们的结构、电学性质。通过大量实验数据, 总结了电子构型、自旋状态、电子输运通道与原子簇对稀土化合物电性影响的规律。中心离子的最外层电子轨道中若有未成对电子, 并未呈半充满状态时,导电性好; 化合物结构中必须具有原子间距小于0.31nm的-M-X-M-X-或-M-M-M-连续输运通道, 且中心离子的电子构型符合上述导电性好的条件, 化合物导电性好。孤立的原子簇不能成为导电通道, 因此它的存在将减少导电性能。     

Bi-Mo-Nb复合氧化物的结构与对丙烯氧化的催化活性

本文用XRD, IR, Raman, SEM和ESR等方法研究了系列氧化物Bi~2Mo~3-3XNb~2xO~12-4X(X=0.00, 0.02, 0.05, 0.10, 0.15, 0.20, 0.25) 的结构和对丙烯氧化的催化活性。结果表明, 在X<0.25范围内, 催化剂基本保持典型的α-Bi~2Mo~3O~12结构, 少量Nb^5+的掺杂, 可取代晶格中的Mo^6+, 产生氧空位,无序分布的氧空位的浓度先随X值的增加而增加, 当X=0.15时达到最大值, 催化剂对丙烯氧化的催化活性与这种氧空位的浓度成正比, 反应遵循Redox机理。     

金属(Ti,Ni)/(0001)Al~2O~3界面电子结构的光电子能谱研究

采用离子减薄结合X射线光电子能谱方法原位对金属-陶瓷界面的电子结构进行研究, 其结果表明在界面处, 对Ti/Al~2O~3体系, 有氧化态的Ti, 同时发现部分的Al^3^+被还原; 对Ni/Al~2O~3体系, 在经退火处理后, 界面处Ni有多种结合态存在。本文结果与理论分析相一致, 对其它的实验结果给予了较好的解析。     

K^+和Al^3^+对锌-钴复合氧化物结构与催化性能的影响

本文采用共沉淀法制备锌-钴复合氧化物, 并添加K^+, Al^3^+离子考察对其结构及性能的影响。XRD和Rietveld结构修正结果表明, K^+, Al^3^+的掺入对锌-钴正尖晶石复合氧化物氧参数μ的影响呈相反趋势。通过H~2的TPR, TPD-MS和一氧化碳氧化反应实验对复合氧化物的催化氧化活性研究, 发现K^+对催化剂的氧化活性有促进作用, 而Al^3^+则抑制其氧化活性, 与氧参数的变化相对应。     

Ni基催化剂上CH~4部分氧化反应的研究

本文研究了NiO/SiO~2, NiO/Al~2O~3, NiO/La~2O~3催化剂的晶相组成及其还原性质。考察了催化剂的活性、选择性、稳定性。讨论了负载型催化剂稳定性较高的原因和发生部分氧化反应时CH~4的活化过程。     

RgCo双金属催化剂的研究IV. Rh2Co2/Al2O3上的吸附中心类型及吸附性能

利用CO和NO作为双探针分子对Rh2Co2/Al2O3的吸附中心类型和吸附性能进行了详细的研究。结果表明Rh2Co2/Al2O3上存在Rh上的孪生和桥式CO吸附中心以及Co上的线式CO吸附中心。其中Rh上的孪生和桥式CO吸附中心对CO和NO的吸附性能与Rh4/Al2O3上的孪生和桥式CO中心相似。Co上的线式CO吸附中心以预吸附的CO能被NO取代, 预吸附的NO不能被CO取代而区别于Rh4/Al2O3上的Rh的线式CO吸附中心; 又以既能吸附CO又能吸附NO而不同于Co2/Al2O3和Rh+Co/Al2O3上的Co中心。与母体簇的结构相关联, 表明H2还原后的Rh2Co2/Al2O3上Rh2Co2(CO)12簇结构仍保持, 且Rh-Co相互作用强。