氧化铁在ZnO上分散的结构状态及其表征

采用（ＮＨ_４）_３［Ｆｅ（Ｃ_２Ｏ_４）_３］·ｘＨ_２Ｏ的水溶液含浸，Ｆｅ（ＮＯ_３）_３．９Ｈ_２Ｏ水溶液饱和浸渍（含浸）以及Ｆｅ（ＡｃＡｃ）_３的甲苯溶液热吸附三种方法制备了在ＺｎＯ上分散的氧化铁体系。用多种物理化学手段对用不同方法制备的分散体系进行了细致的表征，氧化铁在ＺｎＯ上形成单层分散是困难的。Ｆｅ~（３＋）一般进入到ＺｎＯ载体的表层，结构环境类似于ＺｎＦｅ_２Ｏ_４微晶中的Ｆｅ~（３＋），分散的Ｆｅ~（３＋）通常处于高自旋态，配位对称性并不是正交畸变。在ＺｎＯ上形成尖晶石的趋势最强。在亚单层铁含量范围内，通常形成表面ＺｎｘＦｅ_ｙＯ_ｚ。当铁含量超过单层阈值时，既生成ＺｎＦｅ_２Ｏ_４簇也有ＦｅＯ_ｘ簇存在。无论是ＦｅＯ_ｘ或ＺｎＦｅ_２Ｏ４簇还是表面的Ｚｎ_ｘＦｅ_ｙＯｚ，其Ｆｅ_（３＋）在实验温度范围内，很难被还原为零价铁，ＦｅＯ_ｘ较之Ｚｎ_ｘＦｅ_ｙＯ_ｚ物种难以还原且比体相ａ－Ｆｅ_２Ｏ_３中Ｆｅ~（３＋）要难还原得多。由热吸附法制得的ＦｅＯ_ｘ和ＺｎＦｅ_２Ｏ_４簇具有很低的催化活性，而由含浸法制得的表面Ｚｎ_ｘＦｅ_ｙＯｚ的反应性能有明显的改善。ＺｎＯ载体上不同含铁物种的反应性由Ｆｅ~（３＋）的还原性及是否存在活泼     

氧化铁在γ—Al2O3上的分散状态及对反应性能的影响

采用(NH_4)_3[Fe(C_2O_4)_3]·XH_2O的水溶液含浸,Fe(NO_3)_3·9H_2O水溶液饱和浸渍以及Fe(AcAc)_3的甲苯溶液热吸附三种方法制备了在γ-Al_2O_3上分散的氧化铁体系。用多种物理化学手段对用不同方法制备的分散体系进行了细致的表征和比较,结果表明用第一和第三种方法制备的样品中Fe~(3+)是充分分散或单层分散的,但用饱和浸渍法制备时即使在低的载量时(3wt％Fe_2O_3)仍有氧化铁微晶。对于Fe_2O_3/γ-Al_2O_3,分散的结构状态还强烈地依赖于制备条件(参数)的选择。单层分散的Fe~(3+)处于高自旋态,具有正交畸变的局部配位对称性。单层分散的Fe~(3+)在氢气氛中即使升温至973K也只能被还原为Fe~(2+)状态。与单层MoO_x,VO_x,WO_x物种不同,单层分散的FeO_x物种既不能用XRD也很难被FTIR-DRS以及LRS所检测,丁烯脉冲反应表明单层的Fe~(3+)已可满足反应要求,但与晶相α-Fe_2O_3具有不同的选择性。CO脉冲实验表明与充分分散Fe~(3+)相关的晶格氧数目是少的而且较不活泼,流动态的CO+H_2反应结果表明,对于甲烷及其它低碳烃的生成主要取决于铁的价态而与分散的结构变化关系较小。在合成气中的程序升温反应结果进一步证实了这一结论。     

CuO在ZrO2上的分散状态及其对催化性能的影响

用ＸＲＤ、ＴＰＲ和ＴＰＤ－ＭＳ等手段表征了浸渍法制备的ＣｕＯ／ＺｒＯ２催化剂，发现ＺｒＯ２上高度分散的氧化铜具有显著的易被还原和再氧化的特性，从而催化剂具有高的ＣＯ氧化活性。     

NiO在TiO2载体表面的分散状态

采用X-光多晶衍射、透射电子显微镜、选区电子衍射、X-光光电子能谱、俄歇电子能谱等实验方法研究了NiO/TiO_2体系,表明NiO在低载量范围内以单层形式分散在载体TiO_2表面,当NiO的载量超过一定限度时,则除了单层分散之外,还出现多余的晶相NiO.XRD相定量外推法测定得到NiO在TiO_2表面的最大分散量(分散阈值)为0.097g NiO/100m~2TiO_2,XPS和AES峰强度比的测定得到与以上描述相吻合的结果.     

Fe2O3在ZrO2上的分散状态及其对催化性能的影响

用多种物理化学手段, 对用不同方法制备的在ZrO_2上分散的氧化铁体系进行了细致的表征和比较. 对氧化铁在ZrO_2上分散的结构状态及其对催化性能的影响有了较为全面的了解.     

MoO3／（Tio2—SiO2）催化剂的表面分散状态及催化性能的研究

用气相流动吸附法制备复合载体，用浸渍法制备ＭｏＯ３（ＴｉＯ２－ＳｉＯ２）催化剂，应用ＬＲＳ和ＴＰＲ技术研究ＭｏＯ３在复合载体ＴｉＯ２－ＳｉＯ２表面的分散发现ＴｉＯ２在ＳｉＯ２表面的分散可增强ＭｏＯ３与载体之间的相互作用，提高ＭｏＯ３在载体表面的分散阈值。     

CeO2对CuO／Al2O3分散状态及催化性能的影响

用色谱－液反流动法技术,考察了ＣｕＯ催化剂对ＣＯ的性及添加ＣｅＯ２对催化活性的影响,并运用ＸＲＤ,ＴＰＲ和ＸＰＳ技术,研究了催化剂的物相结构和还原牧场 生。实验结果表明,ＣｅＯ２的添加增加了ＣｕＯ的分散性,使ＣｕＯ的特征衍射峰消失,从而改善了催化剂的氧化活性。     

Nb2O5/TiO2催化剂表面铌氧物种的分散状态和催化性能

用X射线粉末衍射(XRO)、拉曼光谱(LRS)、Hammett指示剂和微反测试等方法考察了负载型Nb2O5/TiO2催化剂表面铌氧(NbOx)物种的分散状态、表面酸性和催化异丁烯(IB)与异丁醛(IBA)缩合生成2，5-二甲基．2，4．己二烯(DMHD)反应的催化性能．实验测得Nb2O5在TiO2表面的分散容量为0．94mmol／100m^2TiO2，与“嵌入模型”理论计算值相近．当负载量低于分散容量的1／3时，Nb2O5主要以孤立的NbOx物种通过Nb—O—Ti链与载体表面相连，这种孤立的NbOx物种酸性很弱，催化活性很低．随负载量的增加，孤立的NbOx物种通过Nb—O—Nb键连接聚合，表面酸性增强，IB与IBA缩合生成DMHD的转化数(TON)增加．当Nb2O5负载量超过分散容量时，表面NbOx物种主要是通过Nb—O—Nb化学键相连形成多层的Nb2O5虽然催化剂的强酸中心数量有所增加，但NbOx物种表面利用率下降，催化活性增加幅度趋缓．     

Dispersion and Structure Studies of Molybdenum Oxide on Anatase TiO2

X-ray photoelectron spectroscopy (XPS) and extended X-ray absorption fine structure (EXAFS) were used to characterize the structure of the mixture of molybdenum oxide and anatase calcined at 723 K. The resuits indicate that molybdenum oxide can disperse onto the surface of anatase (TiO2) and the dispersion threshold is 11.2 mg in per gram of MoO3 or 4.8 Mo atoms/nm^2 TiO2. When the coment of MoO3 is below the dispersion threshold, MoO3 species is in highly dispersed state interacting strongly with TiO2 support and in discrete tetrahedral coordination. [MoO4], on the surface of TiO2. When the MoO3 loading is above this value, MoO3 exists in both dispersed phase and crystalline phase. MoO3 in dispersed phase is still a discrete [MoO4] tetrahedron; MoO3 in crystal phase is in octahedral coordination.     

MoO＿3／（TiO＿2－SiO＿2）催化剂的表面分散状态及催化性能的研究

用气相流动吸附法（ｇｒａｆｔｉｎｇ）制备复合载体，用浸渍法（ｉｍｐｒｅｇｎａｔｉｏｎ）制备ＭｏＯ３／（ＴｉＯ２－ＳｉＯ２）催化剂．应用ＬＲＳ和ＴＰＲ技术研究ＭｏＯ３在复合载体ＴｉＯ２－ＳｉＯ２表面的分散状态，发现ＴｉＯ２在ＳｉＯ２表面的分散可增强ＭｏＯ３与载体之间的相互作用，提高ＭｏＯ３在载体表面的分散阈值．催化剂的活性评价在固定床中压反应装置中进行，以６９％（ｗｔ）环己烷、２０％（ｗｔ）的环己烯、１０％（ｗｔ）的苯、１％（ｗｔ）的噻吩混合液为反应液，以噻吩、环己烯和苯的转化率作为催化剂的ＨＤＳ、ＨＹＤ、ＢＨＤ活性指标．结果表明，经ＴｉＯ２调变后，其ＨＤＳ、ＨＹＤ、ＢＨＤ活性都较原来高，对于不同ＭｏＯ３含量的ＭｏＯ３／（ＴｉＯ２－ＳｉＯ２），ＨＤＳ、ＨＹＤ催化性能测试发现，当ＭｏＯ３含量低于分散阈值时，其ＨＤＳ、ＨＹＤ活性随ＭｏＯ３含量线性上升，但在高于分散阈值后，几乎保持不变．该催化剂对苯几乎没有加氢活性，显示出很高的环己烯加氢选择性．通过分散阈值与其ＨＤＳ、ＨＹＤ活性的关系可知，分散阈值可作为优化加氢精制催化剂配比的一个重要参数，具有较强的实际意义     

碳纳米管负载氧化铁的制备与机理

研究了不同的碳纳米管预处理方法对制备碳纳米管负载氧化铁催化剂的影响。通过透射电镜观察了氧化铁负载前后碳纳米管表面的形貌,X射线衍射分析显示碳纳米管上包覆的是αFe2O3,并利用红外光谱和热重分析结果探讨了氧化铁负载的机理,发现经过预处理的碳纳米管吸附Fe(NO3)3后高温热处理得到的氧化铁是由Fe(NO3)3直接分解得到的。     

光致增强TiO2超微粉在水相中的分散作用

通过对典型体系的湿润性、ζ电势、粘度和沉降性等界面特性的表征,系统地研究了有/无紫外光照射下TiO2超微粉在水相中的分散特性,发现紫外光对分散作用有明显的光致增强效应,可以改善TiO2超微粉在水相中的分散性能.机理研究表明,这一作用起源于TiO2光致亲水性增强效应.     

聚乙烯醇对碳纳米管负载氧化铁影响的研究

采用液相化学沉积法制备了碳纳米管负载的Fe2O3. TEM观察发现， 添加聚乙烯醇作为表面活性剂可以实现碳纳米管对Fe2O3的有效负载， 未添加聚乙烯醇两者出现物相分离. 聚乙烯醇均匀吸附在碳纳米管表面, 增强碳纳米管在水溶液中的分散, 其疏水基团与碳纳米管以范德华力结合, 其亲水基团与Fe2O3·nH2O结合, 对碳纳米管有效负载Fe2O3起到了桥梁作用. 在样品煅烧过程中, 聚乙烯醇熔融后均匀地包裹在碳纳米管表面上, 进一步阻止了两者在煅烧过程中的物相分离.     

A Study on the Dissolution of Ferric Oxide in Aqueous Hydrochloric Acid Solutions

The effect of hydrochloric acid concentration and the effect of temperature on the rate of dissolution of Fe₂O³ have been investigated. Being heterogeneous, the dissolution reaction has been characterized to have an apparent activation energy of 21.5 Kcal/mol for a 7.11 m aqueous hydrochloric acid solution at temperatures between 273 and 373°K. The rate is linearly correlated to the mean activity of hydrochloric acid in the range from 1.3 to 10.8 m at 300°K.     

氧化铁和羟基氧化铁光催化还原银离子

在波长λ≥320 nm的紫外灯照射下, 水溶液中的银离子能在氧化铁和羟基氧化铁催化剂表面发生还原反应而生成颗粒银. 在这些催化剂上, Ag(I)的等温吸附线都符合Langmuir吸附方程; Ag(I)的初始还原速率均随其初始吸附量的增加而线性增大, 并且增大的幅度依α-Fe2O3>α-FeOOH>γ-Fe2O3>γ-FeOOH>δ-FeOOH的顺序降低. 但是, 在前三种催化剂上, 只有当Ag(I)的吸附量达到其饱和吸附量的一半时, Ag(I)的还原才能发生, 并且几乎不受氮气的影响. 在δ-FeOOH和TiO2体系中通入氮气, 能显著加快Ag(I)的光催化还原. 这说明O2与Ag(I)竞争催化剂上的吸附位点和还原物种, 且与催化剂的性质有关. XRD分析表明, α-Fe2O3和δ-FeOOH分别具有较好和较差的结晶度. 这说明氧化铁和羟基氧化铁的结晶度越高, 越有利于光生载流子的分离及其与表面目标物种发生氧化还原反应.     

氧化钴在二氧化钛表面的单层分散及结构研究

利用X射线光电子能谱(XPS)、X射线衍射(XRD)及扩展的X射线精细结构谱(EXAFS)对氧化钴在二氧化钛表面的分散及结构进行了系统研究。结果表明：氧化钴能够在二氧化钛表面实现单层分散,其分散阈值为每平方纳米的二氧化钛分布1．4个钴原子。当负载量小于分散阈值时,钴以二价存在并形成分立的钴氧六配位[CoO6];而当负载量大于分散阈值时,晶体Co3O4在二氧化钛表面形成,钴以两种形式存在,即分散态的钴氧六配位[CoO4]和晶态的Co3O4。实验还表明二氧化钛对二价钴具有明显的稳定作用。     

A novel Fe（OH）3/TiO2 nanoparticles and its high photocatalytic activity

A very simple and controllable approach was proposed to synthesize novel Fe(OH)_3/TiO_2 nanoparticles.Compared with neat TiO2,the Fe(OH)_3/TiO_2 increased the rate of the photocatalytic degradation of methyl orange at pH 6.0 by more than five times, showing photocatalytic activity as excellent as P25.This enhancing effect is mainly attributed to the ferric hydroxide deposits as the electron scavenger and the enriched surface hydroxyl groups.