La~2NiO~4催化制备纳米碳管

制备了四方结构复合氧化物La~2NiO~4,并以其为催化剂前体,甲烷和一氧化碳为碳,合成出大量高纯度的纳米碳管。XRD结果表明La~2NiO~4经还原后,在La~2O~3的隔离作用下Ni晶粒实现纳米级均匀分散。利用TEM,HRTEM,SEM,XRD,Raman等手段对所制备的纳米碳管进行了观察和表征。所制备的纳米碳管管径均匀、石墨化程度较高,该法制备纳米碳管工艺简单、产量较高,产品易于纯化。     

水热法合成α-MnO2纳米棒及其电化学性能

以KMnO4、氧化石墨(GO)和硫酸为原料,在120℃水热条件下3 h成功合成了直径为10~20 nm,长度为300~400 nm的α-MnO2纳米棒。研究发现GO的引入降低了纳米棒的制备温度,缩短了反应时间。电化学测试结果表明,在1 mol.L-1Na2SO4中性水系电解液中,该纳米棒表现出良好的电容性能,当扫描速率分别为2 mV.s-1和5 mV.s-1时,比电容分别为276 F.g-1和240F.g-1;该纳米材料是一种潜在的电化学电容器电极材料。     

水热法制备锂电池正极材料o-LiMnO_2及其碳纳米管改性

Mn Cl2、Li OH、EDTA和Na Cl O混合溶液一步水热反应合成锂离子电池正极材料正交LiMnO2(o-LiMnO2),进一步在反应体系中添加碳纳米管(CNTs)制备碳纳米管改性的o-LiMnO2(o-LiMnO2/CNTs复合材料)。采用X-射线衍射和扫描/透射电镜表征产物的晶体结构、微观形貌,循环伏安法和恒流充放电测试得活性材料电化学性能。结果表明,体系中nLi∶nMn控制为8∶1,在180℃反应24 h得到目标产物;反应体系中添加CNTs形成复合材料可降低o-LiMnO2颗粒粒径、提高导电率。o-LiMnO2首次放电容量为76.0 m Ah·g-1,100周后容量保持为124.1 m Ah·g-1;o-LiMnO2/CNTs复合材料首次及100周放电容量(基于o-LiMnO2/CNTs的质量)分别高达94.1和159.8 m Ah·g-1。     

Ag2O/SiO2纳米复合催化剂制备及其催化性能研究

由喷雾燃烧法制备含Ag2O质量分数为8%和12%的Ag2O/SiO2纳米复合催化剂,采用SEM、XRD和FT-IR技术对催化剂及其前驱体进行表征,考察样品焙烧、活化中形貌和微观结构的变化.表征结果显示了处理过程中样品粒径和活性中心等变化情况,且两个催化剂变化情形一致.以分子氧为氧化剂,采用气相环己烷一步环氧化生成环氧环己烷反应,对催化剂进行活性测试,考察Ag2O负载量、实验温度、O2和原料气流速对催化剂性能的影响,并将两个催化剂活性测试结果进行比较.结果表明,8%Ag2O/SiO2纳米复合催化剂催化性能优于12%Ag2O/SiO2纳米复合催化剂;一定实验条件下,用8%Ag2O/SiO2纳米复合催化剂进行催化,环己烷转化率低于9.2%时,环氧环己烷选择性最高可达95.2%.     

水热法制备纳米MnO2及其赝电容性能研究

本文K2S2O8作氧化剂,以MnSO4为锰源,于120℃不同水热反应时间下制备得到不同形貌的纳米MnO2,用X射线衍射(XRD)和扫描电镜(SEM)对样品的结构与形貌进行表征。采用循环伏安法、交流阻抗和恒流充放电技术对纳米MnO2赝电容性能进行测试。结果表明,随着反应时间的增加,纳米MnO2形貌由海胆结构转变为纳米线,水热处理12 h时纳米MnO2比电容为282 F.g-1,水热处理时间延长至24 h时比电容下降为161 F.g-1,继续反应至36 h比电容又上升为203 F.g-1。     

水热法制备锂电池正极材料o-LiMnO2及其碳纳米管改性

MnCl₂、LiOH、EDTA和NaClO混合溶液一步水热反应合成锂离子电池正极材料正交LiMnO₂(o-LiMnO₂),进一步在反应体系中添加碳纳米管(CNTs)制备碳纳米管改性的o-LiMnO₂(o-LiMnO₂/CNTs复合材料)。采用X-射线衍射和扫描/透射电镜表征产物的晶体结构、微观形貌,循环伏安法和恒流充放电测试得活性材料电化学性能。结果表明,体系中n_Li:n_Mn控制为8:1,在180℃反应24h得到目标产物;反应体系中添加CNTs形成复合材料可降低o-LiMnO₂颗粒粒径、提高导电率。o-LiMnO₂首次放电容量为76.0mAh·g^-1,100周后容量保持为124.1mAh·g^-1;o-LiMnO₂/CNTs复合材料首次及100周放电容量(基于o-LiMnO₂/CNTs的质量)分别高达94.1和159.8mAh·g^-1。     

Cu/La2O3 催化裂解乙炔制备碳纳米纤维

用沉淀法制备了Cu/La2O3催化剂,将其用于催化裂解乙炔制备了碳纳米纤维(CNFs).考察了反应温度和反应时间对CNFs产率的影响.用SEM和微机差热天平分别对CNFs的形貌和抗氧化性能进行了研究.实验结果表明:于650 ℃反应3 h, CNFs产率为1.4 g·(g Cat.)-1;CNFs形态规则,表面光滑,直径300 nm～700 nm,长度达几十微米;CNFs燃烧温度515 ℃～544 ℃.     

溶胶-凝胶-水热法制备Ce-Si/TiO2及其可见光催化性能

以钛酸四正丁酯、正硅酸乙酯、六水硝酸铈为原料,在140℃下通过溶胶-凝胶-水热法水解制备Ce-Si/TiO2.所得样品用X射线衍射、氮吸附、透射电镜、紫外漫反射、傅里叶变换红外光谱、X射线光电子能谱等测试手段分析,结果显示400-600℃条件下焙烧所有样品均为锐钛矿,样品具有较大的比表而积,Si和Ce均被引入到TiO2中.在可见光照射下,以脱色降解罗丹明B为探针反应,研究其可见光催化性能,结果表明,与末掺杂和单一组分掺杂的二氧化钛相比较,共掺杂的二氧化钛具有更高的催化性能,当Ce/Ti和Si/Ti的物质的量比分别为0.010和0.10时,可见光催化性能最好.     

Co/SiO2催化剂催化费托合成中CeO2助剂的作用

 在Co/SiO2催化剂中加入少量CeO2助剂, 能够提高其催化费托(FT)反应的活性和液态烃(Ｃ5+)的选择性,特别是可以生成优质的高附加值柴油及润滑油基础油(C12+), 但助剂CeO2对Co/SiO2催化剂的作用目前仍存在争议. 本文利用X射线衍射、程序升温还原、程序升温脱附、程序升温表面反应、 X射线光电子能谱、扫描电镜和同位素脉冲反应结合H-D同位素交换等方法对催化剂进行了表征,并采用微反评价考察了催化剂的催化性能. 表征结果表明,少量CeO2助剂的添加提高了活性组分Co在催化剂表面的分散度,降低了催化剂表面Co的晶粒度,使催化剂对CO和H2的吸附性能发生了改变. 同位素脉冲反应结合H-D交换实验表明, CeO2的添加减弱了Co的金属性,提高了其吸附解离氢的能力和CO吸附量,增大了催化剂表面活性碳物种的浓度和聚合趋势,使FT合成的碳链增长几率增大至0.90, 产物中液态烃选择性和重质烃含量明显增加,说明CeO2的加入有利于生成高附加值的柴油和润滑油基础油.     

蛋清蛋白辅助水热法制备CeO_2纳米棒及其发光性能

本文以氯化铈和氢氧化钠为反应原料,以新鲜蛋清为络合剂,探索在水热体系中制备CeO2纳米棒。通过XRD、FESEM等测试手段对其进行了结构和形貌分析;应用荧光光谱法对样品的发光性能进行了测试。XRD结果表明,实验所得产物为立方萤石结构CeO2。FESEM分析可知,所得CeO2纳米棒为规则六方柱结构,其长度约为200 nm、直径约为几十纳米。荧光光谱分析可知其在紫蓝色发光区具有较强的发光性能。     

高度分散的Fe2O3/SiO2的合成及对F-T反应的催化性能

以初湿浸渍法为基础,柠檬酸为分散剂,制备出Fe2O3在SiO2载体上高度分散的F-T催化剂,通过N2吸脱附技术、X射线衍射、扫描透射电镜和程序升温还原对催化剂的结构,形貌及组成进行表征,结果表明,在柠檬酸分散作用下,浸渍过程中Fe离子与SiO2载体之间的静电吸附作用使Fe离子稳定、均匀地分散于SiO2表面,在烘干、焙烧过程中未发生团聚现象,形成高度分散、均匀的纳米颗粒,粒径平均尺寸为1.1nm。以F-T合成反应作为模型反应对催化活性进行表征,该法合成的催化剂表现出较优异的稳定性,反应500h后CO转化率保持在35.1%。     

碳纳米管/FeS类Fenton催化剂的制备及催化性能

以浮动催化热分解法制备碳纳米管(CNTs), 采用氧化-还原-硫化的方法制备了CNTs/FeS催化剂, 采用X射线衍射(XRD)、 透射电子显微镜(TEM)和热重(TG)分析等技术对催化剂进行了结构表征. 将CNTs/FeS作为类Fenton催化剂用于水中环丙沙星的去除, 研究了降解过程中H₂O₂浓度、 CNTs/FeS催化剂的投加量、 环丙沙星浓度及pH等因素对催化降解性能的影响. 结果表明, CNTs/FeS类Fenton催化反应在H₂O₂浓度为20 mmol/L和CNTs/FeS催化剂的投加量为10 mg的条件下具有最优的降解效果, 其催化反应过程符合一级动力学方程, 且具有更加宽泛的pH适应范围(pH=3~8), 同时, CNTs/FeS类Fenton催化剂在使用寿命方面也具有一定的优势.     

Pt/CNT纳米催化剂的微波快速合成及其对甲醇电化学氧化的电催化性能

碳纳米管 (CNT)作为制备新型催化剂载体已有广泛的研究 [1～ 8] ,例如 ,在其表面负载 Pt,Ru和Pt Ru后则具有良好的催化性能[1,2 ,6～ 8] .但在 CNT表面负载金属微粒的方法难以获得尺寸和形状均匀的纳米粒子 .因此 ,如何制备超细和均匀的纳米粒子是一项具有重要的学术意义和技术价值的工作 .我们利用微波加热的多元醇工艺合成了 XC-72碳负载铂纳米粒子的催化剂 ,并发现它对甲醇的氧化具有较高的电催化活性 [9] .本文进一步以 CNT作为载体 ,利用微波加热法快速合成了 Pt/ CNT纳米催化剂 ,并对其对甲醇电化学氧化的性能进行了初步研究 …     

CuO-Bi2O3/SiO2-MgO催化剂的制备及炔化性能

采用浸渍法、沉积-沉淀法、共沉淀法制备了CuO-Bi2O3/SiO2-MgO催化剂,利用低温N2物理吸-脱附、透射电镜(TEM)、X射线衍射(XRD)、H2程序升温还原(H2-TPR)、傅里叶红外(FT-IR)等技术对其进行了表征,并考察了催化剂在甲醛乙炔化合成1,4-丁炔二醇反应中的催化性能.结果表明,制备方法对催化剂中活性组分分散度及还原性能有较大影响,进而在甲醛乙炔化合成1,4-丁炔二醇反应中表现出不同的催化活性.采用共沉淀法制备的催化剂中活性物种CuO具有高的分散度与较好的还原能力,经活化后可生成数量较多的炔铜配合物活性中心,表现出最佳的炔化反应活性与丁炔二醇选择性.     

固载MnP-PGMA/SiO2催化剂的制备及其对乙苯氧化反应的催化性能

在溶液聚合体系中,将聚甲基丙烯酸缩水甘油酯(PGMA)接枝在硅胶微粒表面,制备了接枝微粒PGMA/SiO2;通过环氧键的开环反应,实现了Meso-四(对羟基苯基)卟啉(THPP)在PGMA/SiO2上的键合,制备了键合有羟基苯基卟啉(HPP)的HPP-PGMA/SiO2;进一步使锰盐与HPP-PGMA/SiO2发生配位反应,制备了固载MnP(锰卟啉)-PGMA/SiO2催化剂.以分子氧为氧源,将MnP-PGMA/SiO2催化剂用于乙苯氧化反应,常压下实现了乙苯向苯乙酮的转化,并探索了乙苯氧化过程中的若干规律.结果表明,MnP-PGMA/SiO2催化剂能有效活化分子氧,显著催化乙苯氧化为苯乙酮的反应过程;于95℃常压下反应12 h,苯乙酮收率接近18%,产物α-甲基苄醇的含量则极少.在催化氧化体系中,作为仿生催化剂的MnP存在最适宜用量,过量的MnP反而会抑制催化剂活性.在PGMA/SiO2表面,MnP的固载密度越小,催化剂的活性越高.在循环使用中,催化剂的活性呈升高的趋势.     

Ni-Mo2N/SiO2复合纳米催化剂的制备及其对四氢萘加氢的催化活性

采用程序升温氮化法制备了Mo2N/SiO2,在此基础上负载Ni盐,制备了Ni-Mo2N/SiO2复合纳米催化剂,并考察了催化剂对四氢萘加氢的催化活性.结果表明,与Ni2Mo3N/SiO2及Ni/SiO2催化剂相比,Ni-Mo2N/SiO2复合催化剂具有较高的催化活性.采用"分离床"方法研究了Ni和Mo2N对四氢萘加氢活性的影响.通过X射线粉末衍射、透射电镜、氢吸附、元素分析和比表面积测定等技术对Ni-Mo2N/SiO2催化剂进行了表征.结果表明,与Ni/SiO2催化剂相比,Ni-Mo2N/SiO2复合催化剂中Ni的分散度并未提高;催化活性的提高归因于Ni与Mo2N在四氢萘加氢中的协同作用.氮化物的引入增加了芳烃吸附活性位的数目.提出了四氢萘在Ni-Mo2N/SiO2催化剂上的可能加氢机理.     

Preparation of spherical,mixed SiO2/TiO2 particles by the sol technique

Preparation of silica, titania and mixed silica/titania particles has been studied. The region for formation of monodisperse SiO₂ particles in the phase diagram tetraethyl orthosilicate (TEOS)-ethanol-H₂O was studied as a function of NH₃ concentration at room temperature. Titania particles could be prepared at lowered temperatures and concentration of ammonia up to 0.01 M. The size of SiO₂ particles was 0.03–1 m whereas TiO₂ particles were size range 0.5–0.8 m. Mixed SiO₂/TiO₂ particles were prepared from prehydrolyzed TEOS/EtOH solutions by adding tetraethyl orthotitanate (TEOT). This was accomplished at 3°C and slightly alkaline solutions. The final particle size of the mixed particles was about 0.3 m.     

Ni(OCH3)2/SiO2催化剂的制备及其合成碳酸二甲酯的反应性能

采用表面改性和离子交换相结合的方法，制备了负载型单核金属甲氧基配合物Ni(OCH3)2/SiO2催化剂。利用IR、TPD、TPSR和微反技术，考察了催化剂的表面结构以及CO2、CH3OH在催化剂表面上的化学吸附和反应性能。结果表明，负载型单核金属甲氧基配合物Ni(OCH3)2/SiO2中，Ni^2 与载体SiO2表面的O^2-以双齿形式配位；在催化剂表面存在CO2的桥式吸附态和甲氧碳酸酯基物种两种吸附态，CH3OH则只有一种分子吸附态。在373-473K条件下，CO2和CH3OH在催化剂上的反应物主要是DMC、H2O以及少量的CO、CH4和CH2O，催化剂的活性由表面甲氧碳酸酯基物种与分子吸附态甲醇的反应决定的。讨论了催化剂上CO2和CH3OH的活化过程及吸附态的形成机理。     

基于TiO2/SiO2溶胶的新型PET缩聚催化剂的合成

合成了一种基于TiO₂/SiO₂溶胶的高活性PET缩聚催化剂, 用电子探针显微镜(EPMA)和热重分析(TGA)表征了催化剂的组分, 结果与理论值符合. X射线光电子能谱(XPS)结果证实, 催化剂中加入的己内酰胺与Ti存在配位作用, 极大地提高了催化剂的活性. 所制备的催化剂催化聚合得到的PET性能远优于用传统锑系催化剂制备的PET材料.     

负载型Sn2(OMe)2Cl2/SiO2催化剂的制备、表征与催化合成碳酸二甲酯

采用表面改性法制备了负载型Sn2(OMe)2Cl2/SiO2双核桥联配合物催化剂,用IR,TPD和微量反应技术研究了催化剂的表面结构、化学吸附性能和反应活性.结果表明,双核桥联配合物Sn2(OMe)2Cl2以O(Me)为桥,Cl为配体,并以Sn-O-Si形式键合到SiO2表面上;CO2与催化剂表面的金属离子Sn4+和桥基配体OMe的O2-形成桥式和甲氧碳酸酯基两种吸附态,CH3OH与催化剂表面的金属离子Sn4+仅形成一种分子吸附态;在413K以下,CO2和CH3OH在Sn2(OMe)2Cl2/SiO2催化剂表面上以近100%的选择性生成碳酸二甲酯;CO2在催化剂表面形成的甲氧碳酸酯基吸附态是生成DMC的关键物种,其与在同一活性中心的分子吸附态甲醇的反应决定了催化剂的活性和产物选择性.