微量贵金属对Co/γ-Al2O3的作用及其结构表征Ⅰ.Co-M/γ-Al2O3催化剂的活性及其XRD和XP

催化剂采用等量浸渍法，先后将Ｃｏ与贵金属相分浸于γ－Ａｌ２Ｏ３上，经５００℃焙烧，４５０℃氢气还原剂（ｍｃｏ３ｏ４／ｍＡｌ２ｏ３＝０．０８，ｍ贵金属／ｍ催化剂＝１／１０００），ＣＯ氧化活性的测定结果表明，贵金属Ｐｔ和Ｐｄ与Ｃｏ之间具有的协同催化作用，而Ｒｈ与Ｃｏ的协同作用较差，在Ｃｏ－Ｐｔ／γ－Ａｌ２Ｏ３和Ｃｏ－Ｐｄ／γ－Ａｌ２Ｏ３上，ＣＯ１００％转化的温度较在Ｃｏ／γ－Ａｌ２Ｏ３上下降约６０℃，     

微量贵金属对Co／γ-Al_2O_3的作用及其结构表征Ⅱ．Co－M／γ－Al_2O_3的XAFS表征

采用ＸＡＦＳ方法分别对Ｃｏ的近边结构和配位状态进行了详细的表征．ＸＡＮＥＳ的结果表明，所有样品中Ｃｏ均处于不对称的配位环境中，在吸收阈值处，形成了１ｓ→４ｐ吸收峰，并且该峰发生了分裂，尤其是Ｃｏ／γ－Ａｌ２Ｏ３分裂现象最为明显．对于Ｃｏ－Ｍ／γ－Ａｌ２Ｏ３（Ｍ＝Ｐｔ，Ｐｄ，Ｒｈ），这种不对称性可能来源于Ｃｏ的高度分散性及贵金属与Ｃｏ之间的相互作用，而对于Ｃｏ／γ－Ａｌ２Ｏ３，则与四面体配位的Ｃｏ２＋离子有关．ＥＸＡＦＳ结果表明，含贵金属样品中，Ｃｏ均以零价形式存在，和标样Ｃｏ粉相比，Ｃｏ－Ｃｏ键长略有增加，而配位数较标样下降许多．配位数的下降，表明Ｃｏ具有高度的分散性，而键长的增加可能是贵金属与Ｃｏ的相互作用削弱了Ｃｏ－Ｃｏ键引起的．     

微量贵金属对Co／γ-Al_2O_3的作用及其结构表征Ⅰ．Co－M／γ－Al_2O_3催化剂的活性及其XRD和XPS表征

催化剂采用等量浸渍法，先后将Ｃｏ与贵金属组分浸于γ－Ａｌ２Ｏ３上，经５００℃焙烧，４５０℃氢气还原制得（ｍＣｏ３Ｏ４／ｍＡｌ２Ｏ３＝０．０８，ｍ贵金属／ｍ催化剂＝１／１０００）．ＣＯ氧化活性的测定结果表明，贵金属Ｐｔ和Ｐｄ与Ｃｏ之间具有明显的协同催化作用，而Ｒｈ与Ｃｏ的协同作用较差．在Ｃｏ－Ｐｔ／γ－Ａｌ２Ｏ３和Ｃｏ－Ｐｄ／γ－Ａｌ２Ｏ３上，ＣＯ１００％转化的温度较在Ｃｏ／γ－Ａｌ２Ｏ３上下降了约６０℃，而在Ｃｏ－Ｒｈ／γ－Ａｌ２Ｏ３上仅下降了２５℃左右．ＸＲＤ和ＸＰＳ的表征结果表明，Ｃｏ／γ－Ａｌ２Ｏ３中Ｃｏ以高分散的金属Ｃｏ相和类似ＣｏＡｌ２Ｏ４的尖晶石相存在，而Ｃｏ－Ｍ／γ－Ａｌ２Ｏ３（Ｍ＝Ｐｔ，Ｐｄ，Ｒｈ）催化剂中，Ｃｏ相已完全被还原为零价．高分散的金属钴相和贵金属相的协同作用，可能与氧从贵金属至Ｃｏ相上的溢流效应有关．     

Na-Rh/γ-Al2O3催化剂的表征及其对CO选择氧化的催化性能

 用浸渍法制备了一种高效的Na-Rh/γ-Al2O3催化剂,应用X射线衍射、 X射线光电子能谱和N2吸附-脱附等技术手段对催化剂进行了表征,考察了该催化剂的CO选择氧化性能,同时考察了不同预处理条件对催化剂活性的影响. 在100 ℃, GHSV=2.25×104 h-1, 原料气组成2%CO, 1.4%O2和70%H2的条件下, 5%Na-0.5%Rh/γ-Al2O3催化剂上CO转化率和CO2选择性分别高达100%和70%. 在饱和水蒸气存在时, CO转化率和CO2选择性可保持长达100 h不变,说明该催化剂有很好的稳定性和抗水性. 研究表明, Na原子可能通过向表面Rh提供电子,增强了Rh向CO的2π*分子轨道反馈电子的能力,使CO分子得到了活化. Na的添加在一定程度上提高了催化剂表面Rh的分散度,使其在高温条件下不易烧结. N2吸附-脱附结果表明, Na的存在虽然在一定程度上减小了催化剂的比表面积,但扩孔作用使催化剂平均孔径有明显的增大.     

CeO2和La2O3改性Pd/γ-Al2O3甲醇低温分解催化剂的研究 Ⅱ. La2O3对Pd/CeO2/γ-Al2O3催化剂的结构和性能的影响

 在Pd／CeO2／γ－Al2O3中进一步添加La2O3,并考察了其催化甲醇分解性能．结果表明：La2O3的加入抑制了副产物二甲醚的生成;随着La2O3含量的增加,催化剂活性先降低后升高,w（La2O3）＝10％时甲醇转化率达到极大值（约91．4％）．XRD,BET,NH3－TPD,XPS,H2－TPR和FT－IR等表征结果表明：La2O3自身在γ－Al2O3载体上的分散性很好,并且促进了CeO2在γ－Al2O3载体上的分散及其体相氧的还原,使Pd的分散度进一步提高,并使Pd和CeO2之间的相互作用进一步增强,从而提高了催化剂催化甲醇分解的活性．     

Pt,Ru和Pd助剂对F-T合成中Co/γ-Al2O3催化剂性能的影响

 采用浸渍法制备了添加贵金属Pt,Ru和Pd助剂的Co/γ-Al2O3催化剂,并考察了它们在F-T合成反应中的催化性能. 结果表明,添加贵金属助剂可以显著提高Co/γ-Al2O3催化剂的催化活性. XRD和TPR表征结果表明,贵金属助剂不但可以使催化剂的金属分散度增加,而且可以通过氢溢流促进催化剂表面活性相的Co3O4以及与载体Al2O3有相互作用的非活性相钴氧化物物种的还原,从而改善催化剂的还原性能. TPSR结果进一步表明,添加贵金属助剂后催化剂对CO的吸附解离能力增强,从而使吸附态CO的加氢活性提高.     

用Pd-Cu-Pt/γ-Al2O3催化剂还原水中的硝酸盐

 以自制的高纯γ-Al2O3为载体,用双浸渍法制备了不同Pd/Cu比的Pd-Cu/γ-Al2O3催化剂,在间歇式反应器中直接处理含硝酸盐废水. 结果表明,利用不同Pd/Cu比的Pd-Cu/γ-Al2O3催化剂及Pd-Cu-Pt/γ-Al2O3催化剂,同时用甲酸为pH调节剂,在适合的条件下,于40 min内就能达到脱除硝酸盐的目的,氮脱除率可达95%. 这有可能发展成为一项有效和实用的水处理技术,特别是在以地下水作为饮用水源的农村地区.     

CuO/γ-Al2O3单分散催化剂的XAFS研究

采用XAFS方法研究浸渍法制备并于低温焙烧的CuO/γ-Al2O3催化剂的局域结构.对于CuO负载量小于单层分散阈值的CuO/γ-Al2O3(0.4mmol/100m2),结果表明,CuO物种是以层状分散的孤立原子簇存在于γ-Al2O3载体表面,其第一近邻Cu-O配位环境的结构与晶态CuO的相似,键长和配位数分别为0.195nm和4.对于CuO负载量等于单层分散阈值的CuO/γ-Al2O3(0.8mmol/100m2),已有少量的CuO纳米颗粒生成.对于CuO负载量大于单层分散阈值的CuO/γ-Al2O3(1.2mmol/100m2),其结构与多晶CuO的相近.基于CuO在γ-Al2O3载体上的三种不同分散状态的结构特点,我们提出了CuO/γ-Al2O3催化剂的结构模型.     

CuO/γ-Al2O3单分散催化剂的XAFS研究

采用XAFS方法研究浸渍法制备并于低温焙烧的CuO/γ-Al2O3催化剂的局域结构.对于CuO负载量小于单层分散阈值的CuO/γ-Al2O3(0.4 mmol/100 m2),结果表明,CuO物种是以层状分散的孤立原子簇存在于γ-Al2O3载体表面,其第一近邻Cu－O配位环境的结构与晶态CuO的相似,键长和配位数分别为0.195 nm和4.对于CuO负载量等于单层分散阈值的CuO/γ-Al2O3(0.8 mmol/100 m2),已有少量的CuO纳米颗粒生成.对于CuO负载量大于单层分散阈值的CuO/γ-Al2O3(1.2 mmol/100 m2),其结构与多晶CuO的相近.基于CuO在γ-Al2O3载体上的三种不同分散状态的结构特点,我们提出了CuO/γ-Al2O3催化剂的结构模型.     

不同金属离子对Co/Al2O3中Co的分布和CoMoK/Al2O3催化活性的影响

在γ－Ａｌ２Ｏ３咖入Ｚｎ＾２＋，Ｍｇ＾２＋，Ｃｕ＾２＋或Ｃｒ＾３＋后用漫反射光谱法研究了它们对随后加入的Ｃｏ分布的影响，同时还研究了这些离子对水煤气变换反应催化剂ＣｏＭｏＫ／Ａｌ２Ｏ３的催化活性的影响，发现Ｚｎ＾２＋，Ｍｇ＾２＋具有阻止Ｃｏ进入载体内层的作用，Ｃｕ＾２＋，Ｃｒ＾３＋的作用则相反，四面体配位倾向强的金属离子能阻Ｃｏ进入载体内层，从而促进水煤气变换反应的催化活性，而八面配位倾向强度金属     

氧化态Co/γ-Al2O3催化剂的结构与反应性能研究Ⅱ.钴物种微观结构的XAFS表征

采用X-射线吸收近边结构(XANES)和扩展X-射线吸收精细结构(EXAFS)技术,对用不同原料盐和不同焙烧温度制得的Co/γ-Al2O3催化剂中钴的微观结构进行了详细的表征.XANES结果表明,以硝酸盐为原料盐于500℃焙烧的样品Co(N)-500,其Co-K边的近边结构与标样Co3O4相似,而其它样品的近边结构则与标样CoAl2O4相似.随焙烧温度提高,在吸收边前的弱吸收峰(1s→3d)逐渐增强,在吸收阈值处,主吸收峰(1s→4p)的分裂变得更明显.950℃焙烧的样品,在主吸收峰上升过程中出现了肩峰(1s→4p).这些特征表明,样品中钴主要以Co2+离子形式存在,钴离子与载体作用的加强,使非化学计量的满面春风晶石丁在结构上与化学计量的CoAl2O4越来越接近.EXAFS结果表明,样品Co(N)-500中,钴主要以Co3O4的形式存在,其第一配位壳层Co-O配位数明显低于标样Co3O4,说明该相具有较高的分散性.其它所有样品中,钴主要以非化学计量的满面春风晶石相存在,其第一配位壳层Co-O配位数随焙烧温度从500℃提高至950℃,与标样CoAl2O4越来越接近;相同焙烧温度下,从醋酸钴制得的Co(A)系列样品更容易形成Co-Al满面春风晶石相.XANES和EXAFS结果很好地说明了前文[7]中样品对CO氧化和乙烯选择还原NO反应的活性规律.     

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。     

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。     

蛋壳型Pd/α-Al2O3催化剂的制备及活性

采用浸渍法制备了蛋壳型Pd/α-Al2O3催化剂,并用于CO和亚硝酸甲酯气相合成草酸二甲酯反应,考察了活性层厚度对催化剂活性的影响.采用偏光显微镜和电感耦合等离子光谱技术对催化剂进行了表征.结果表明,调节前驱体溶液的pH值可以控制活性组分在载体上的分布,从而得到不同钯层厚度的催化剂.这种活性组分位于催化剂外表面的蛋壳型催化剂可以提高活性组分的利用,使亚硝酸甲酯的转化率较高.另外考察了活性组分Pd负载量对催化剂浸渍深度和活性的影响.确定了催化剂活性组分的适宜负载量为0.10%,浸渍深度为16μm.     

RhCo双金属催化剂的研究 Ⅱ. Rh+Co/Al2O3上CO吸附态的动态行为与CO歧化

利用CO与NO作为双探针分子和TP-IR动态方法研究了Rh+Co/Al2O3催化剂上的吸附中心类型, CO吸附态的动态行为以及CO歧化反应。结果表明在Rh+Co/Al2O3上存在大量的孪生CO吸附中心和少量的线式CO吸附中心以及Co上的NO吸附中心。在TPD(真空中)动态过程中, 孪生CO谱带强度逐渐减弱并在325℃完全脱除。明显低于Rh4/Al2O3上孪生CO谱带的脱附温度, 表明Co的加入减弱了孪生中心对CO的吸附强度。在TP(CO中)动态过程中, 吸附的CO谱带上250℃以上才发生强度减小直至消失的行为表明CO歧化在250℃以上才发生。并且孪生中心上的歧化速率高于线式中心。     

氧化态Co／γ—Al2O3催化剂的结构与反应性能研究：Ⅱ.钴物种微观结？…

采用Ｘ－射线吸收近边结构（ＸＡＮＥＳ）和扩展Ｘ－射线吸收精细结构（ＥＸＡＦＳ）技术,对用不同原料盐和不同焙烧温度制得的Ｃｏ／γ－Ａｌ２Ｏ３催化剂中钴的微观结构进行了详细的表征。ＸＡＮＥＳ结果表明,以硝酸盐为原料盐于５００℃焙烧的样品Ｃｏ（Ｎ）－５００,其Ｃｏ－Ｋ边的近边结构与标样Ｃｏ３Ｏ４相似,而其它样品的近边结构则与标样ＣｏＡｌ２Ｏ４相似,随焙烧温度提高,在吸收边前的弱吸收峰（ｌｓ→３ｄ）逐渐增     

CeO2和La2O3改性Pd/γ-Al2O3甲醇低温分解催化剂的研究 Ⅰ. CeO2改性Pd/γ -Al2O3催化剂的结构和性能

 用XRD,BET,NH3－TPD,TPR及XPS等手段对CeO2改性Pd／γ－Al2O3催化剂的结构和性能进行了表征,并考察了催化剂上甲醇低温分解的性能．结果表明,CeO2在γ－Al2O3载体上容易聚集,不能完全掩蔽其表面酸性,并较大程度地降低了载体的比表面积;CeO2的加入促进了Pd在载体上的分散,并且产生一种协同还原作用．Pd的高度分散及其与CeO2在γ－Al2O3上的相互作用是催化剂具有高活性的关键．     

La对选择性加氢催化剂Co/γ-Al2O3的改性研究

应用XPS、DTG、DTA和XRD技术，分析了La提高催化剂Co-La／γ-Al2O3活性的原因．加入La后，XPS分析得出，Co2p在催化剂表层含量是未加前的1．65倍；DTG和DTA表征显示，La对催化剂的热效应影响很小；XRD分析表明，La的加入提高了Co3O4的分散度．