Cu/SiO2气凝胶催化剂上CO的催化氧化性能

如何消除CO对环境造成的污染,是当前人们所关心的课题之一.催化氧化是消除CO的一种有效方法.常用的CO氧化催化剂多以贵金属为基础.目前,对非贵金属催化剂的研究也正在进行,其中,过渡金属Cu、Co、Fe等对CO的氧化有较好的催化作用.     

负载型金催化剂对CO氧化的催化性能（Ⅰ）

负载型金催化剂对ＣＯ氧化的催化性能（Ⅰ）郝郑平，安立敦，李胜利，王弘立（中国科学院兰州化学物理研究所，兰州，７３００００）关键词负载型金催化剂，一氧化碳氧化，制备因素１．前言金历来被用来做为货币保值和饰品材料，由于化学惰性和难于制备高分散微粒，直到１...     

负载型纳米非贵金属催化剂上CO的氧化

用电弧等离子体法制备了纳米Ｃｕ、Ｃｒ、Ｍｎ、Ｆｅ、Ｎｉ、采用机械方法将其加到Ａｌ２Ｏ３载体上，制成负载型纳米催化剂，用ＴＥＭ、ＳＥＭ、ＸＲＤ、ＨＲＴＥＭ等手段，对纳米粒子和催化剂进行了表征，对ＣＯ催化化的结果表明，铜催化剂的活性最高；铜、铬催化剂的活性高于贵金属钯催化剂；锰催化剂活性与钯相当；铁、镍催化剂活性较差，ＸＲＤ实验表明，催化反应后，纳米金属将变成氧化物。     

二氧化钛负载氧化物催化剂上CO的氧化反应

对浸渍法和共沉淀法制备以的各种ＴｉＯ２负载氧化物催化剂进行了活性组分的筛选,结果发现,两种方法得到的ＣｕＯ催化剂均具有优良的ＣＯ氧化催化性能。在此基础上,考察不同ＴｉＯ２载体,活性组分含量以及催化剂焙烧温度对其催化能力的影响。结果表明,具有高比表面、大孔体积的ＴｉＯ２载体负功的ＣｕＯ催化剂具有较好的催化性能,活性组分ＣｕＯ的最佳含量范围在１０％～１５％之间,催化剂最佳焙烧温度为４００℃。     

以Au(PPh3)(NO3)为前体的Au/NiO催化剂的制备及其对CO的催化氧化

采用有机金属配合物固载法,将金的有机配合物Ａｕ（ＰＰｈ３）（ＮＯ３）沉积于刚制备出的Ｎｉ（ＯＨ）２沉淀上,与其表面的－ＯＨ基反应,再于注动空气中程序升温焙烧,制和轩出了颗粒度小,分散度高的金催化剂,改变制备条件,研究其对催化剂活性的影响。结果表明,以Ｋ２ＣＯ３作为制备Ｎｉ（ＯＨ）２的沉淀剂,金担载量为３％（质量分数）,在焙烧温度为３００℃的条件下,制备出的负载型金催化剂Ａｕ／ＮｉＯ对ＣＯ的低温氧化     

杂多化合物催化低级烷烃部分氧化的研究进展

本文回顾了近年来杂多化合物用于低级烷烃的部分氧化的一些典型反应，对此提出了可能的反应机理，并预测了此类反应可能的改进方案和应用前景。     

CuO/CeO2催化剂的催化氧化性能及其表征

用CO流动反应法 ,程序升温还原 (TPR) ,光电子能谱 (XPS)和X射线衍射Rietveld分析等技术研究了CuO ,CeO2 及CuO/CeO2 各组分催化剂。结果表明 :单组分的CuO和CeO2 对CO的氧化活性较低 ,但CuO与CeO2 形成复合氧化物后 ,其CO氧化活性明显提高 ,这可能与铜物种在CeO2 表面的价态 (Cu2 + 和Cu+ ) ,分散状态和还原性能有关。CuO在CeO2 上的负载量对铜物种在CeO2 表面形成的价态 (Cu2 + 和Cu+ )至关重要 ,CuO的负载量为 1 0 %时 ,XPS检测不到Cu2p3/2 (eV)结合能 ;当CuO的负载量为 5 0 %时 ,CuO主要以Cu2 + 和Cu+ 形式存在 ,而负载量大于 5 0 %时 ,CuO则以Cu2 + 形式存在。由于形成了CuO/CeO2 复合氧化物 ,使离子半径小于Ce4 + 的CuO进入了CeO2 晶格 ;当CuO的负载量达到 5 0 %时 ,CuO的晶粒尺寸值为最小 ( 6 1nm) ,而晶格畸变值为最大 ( 2 86× 10 - 3) ,此时 ,催化剂具有较高的表面能和最佳的CO氧化活性     

负载型纳米非贵金属催化剂上CO的氧化行为Ⅱ.纳米铜的制备、结构及催化性能

用惰性气体蒸发法和电弧等离子体法制备了纳米铜粒子，用物理干法将其担载到载体上，并用于催化ＣＯ氧化反应。用ＴＥＭ，ＸＲＤ，ＳＥＭ对纳米粒子和催化剂进行了表征。结果表明，载体，氧化气氛及制备工艺均影响催化剂的活性，稀土元素铈的存在能提高铜的催化活性，纳米铜在催化过程中将转变为氧化物。     

制备条件对Au/TiO2催化CO氧化性能的影响

采用沉积沉淀法和化学沉积法，分别制备了Au/TiO2催化剂，比较详尽地探讨了制备方法及制备条件对其催化CO氧化性能的影响，并对催化剂进行XRD表征，优化了制备条件，结果显示，控制沉积－沉淀反应液的pH值范围为6．5－7．0，浓度为40mL水／g载体，温度70℃，还原温度85℃,时间60min，以沉积－沉淀法制备的3％Au/TiO2催化剂可于－35℃将CO完全转化，经还原预处理比经焙烧得到的催化剂的活性更高，用光化学沉积法制备的Au/TiO2催化剂的活性欠佳。     

铜基催化剂用于一氧化碳催化消除研究进展

催化消除CO主要包括CO的完全氧化(CO-COOX)和优先氧化(CO-PROX).首先,结合本课题组的相关研究,按照催化剂体系介绍了Cu基催化剂在CO-COOX中的活性物种和组分之间的相互作用.其次,对用于富氢气氛下CO-PROX的Cu基催化剂进行了系统的分类总结,重点阐述了CuO-CeO2催化剂的制备方法、助剂改性、载体调变以及过渡金属离子掺杂(CuO/Ce1-xMxO2)、反相结构(CeO2/CuO)等方面对CO-PROX催化性能的影响.最后,总结了Cu基催化剂在CO-PROX中存在的问题,并展望了未来的研究趋势.     

Using the Interaction between Copper and Manganese to Stabilize Copper Single-atom for CO Oxidation.

The interaction between Cu and Mn has been used to immobilize the Cu single-atom on MnO₂ surface by redox-driven hydrolysis. Comprehensive structure and property characterizations demonstrate that the existence of an Cu−Mn interaction on the catalyst surface can effectively restrain the aggregation of Cu single atoms and improve carbon monoxide (CO) oxidation activity. The interaction of forming the Cu−O−Mn entity is beneficial for CO catalytic activity as the migration of reactive oxygen species and the coordination effect of active centers accelerate the reaction. In particular, 3%-Cu₁/MnO₂ shows an oxygen storage capacity (OSC) value (342.75 μmol/g) more than ten times that of pure MnO₂ (27.79 μmol/g) and has high CO catalytic activity (T_90%=80 °C), it can maintain CO conversion of 95 % after 15 cycles. This work offers a reliable method for synthesizing Cu single-atom catalysts and deepens understanding of the interaction effect between single transition metal atoms and supports that can improve the catalytic activity of CO oxidation.     

甲醛氧化催化剂及反应机理

甲醛具有致畸和致癌性,是主要的室内污染物。催化氧化法甲醛转化效率高,没有二次污染,相关研究日益受到关注。本文详细介绍了贵金属和非贵金属两类主要的甲醛氧化催化剂,探讨了活性组分、载体、催化剂助剂等催化剂组成对于其理化性质和反应性能的影响规律,讨论了制备方法、反应物中的水含量等因素对于催化反应的影响,分析了催化剂失活的主要因素。研究表明,催化剂表面活性氧、表面羟基、氧空位数量以及对反应物的吸脱附和存储能力是影响催化活性的关键因素。贵金属催化剂,特别是Pt催化剂具有较好的催化性能,可在较低温度实现甲醛充分转化;非贵金属催化剂具有可变价态,通过催化剂的合理设计可以具有足够的催化活性,其原料资源丰富,价廉易得,应用前景广阔。     

预处理条件对Au/Al2O3催化CO氧化性能的影响

 采用沉积-沉淀法制备了Au/Al2O3,探讨了预处理条件对催化剂中金颗粒的大小及其催化CO氧化性能的影响,并以XRD和TEM等手段对催化剂进行了结构表征. 结果表明,还原和焙烧预处理得到的1.2% Au/Al2O3催化剂在GHSV=1.5×104 h-1时,可分别于-22和-10 ℃将空气中的1%CO完全氧化, 还原预处理所得催化剂的活性更高, 原因是催化剂中金颗粒的尺寸更小,分散度更高.     

贵金属单原子催化剂的制备及其在CO、VOCs完全氧化反应中的应用北大核心CSCD

为有效提高负载型催化剂中贵金属的原子利用效率,贵金属单原子催化剂逐渐成为一个研究热点和前沿课题.我们针对单原子催化剂在催化氧化领域中的应用,综述了几种贵金属单原子催化剂的典型制备方法,包括原子层沉积法、湿法化学法、光化学辅助法、热解法等,并讨论了上述方法的优缺点.此外,对比传统贵金属负载型催化剂,我们重点讨论了贵金属基单原子催化剂在CO催化氧化、挥发性有机化合物(VOCs)催化氧化、催化机理等催化氧化过程中的最新研究进展,尤其是贵金属基单原子催化剂在低温低浓度催化氧化过程中表现出的优异催化活性、抗水性和抗毒性,表明该类催化剂具备极大的工业应用潜力.最后,进一步从大规模工业应用角度探讨了单原子催化剂目前面临的挑战和可能的解决办法,期望可以为应用于催化氧化过程的高效、稳定的单原子催化剂的设计提供思路.     

OMS-2 的制备及其负载 PdO 对 CO 氧化的催化活性

 以 MnSO4 和 KMnO4 为前驱体, 采用回流法在酸性介质中合成了氧化锰八面体分子筛 (OMS-2). 以 OMS-2 为载体采用浸渍法制备了 PdO/OMS-2 催化剂, 并对催化剂进行了表征和 CO 氧化活性测试. 结果表明, OMS-2 为纳米棒结构, 是典型的隐钾锰矿 (cryptomelane) 结构. 当 PdO 负载量 ≤ 1.0% 时, PdO 以高分散的形式存在, 而更高负载量时形成 PdO 晶相. 当 PdO 负载量为 2.5% 时, PdO/OMS-2 催化剂上 CO 氧化反应活性最高, CO 完全转化温度为 80 oC. 催化剂中高分散的 PdO 和高价态的 Pd 物种是反应的活性中心.     

Au/Fe-O催化剂活性组分在CO催化氧化反应中的存在状态

 采用传统的共沉淀法制备了Au/Fe-O催化剂,运用X射线衍射、X射线光电子能谱和透射电镜技术对其进行了表征,考察了它们对CO氧化反应的催化活性. 结果表明,虽然负载在Fe-O载体上的金晶粒较大(10～15 nm), 但由于采用了共沉淀法制备催化剂,金和载体可紧密接触并产生较强的相互作用. 催化剂中Au 5d轨道上的电子流入Fe 3d轨道,使Au 5d轨道处于非全充盈状态,金呈Auδ+状态(0＜δ＜1), 这是该催化剂具有较高催化活性的根本原因. CO催化氧化反应测试结果表明,当金含量较高时, CO的转化率在室温下就能达到100%.     

Oxidation of CO and hydrocarbons over perovskite-type complex oxides

The catalytic activity of perovskites M^IM^IIO₃ (M^I=La; M^II=Co, Mn, Cr, Al, Ni, and V) and M^ICoO₃ (M=Y, Nd, Sm, and Er) in the oxidation of CO, propylene, and ethylbenzene was investigated. The highest activity was observed for the M^ICoO₃ catalysts with perfect perovskite structure. The nature of the rare-earth element has no influence on the catalytic activity. Deformation of the octahedral coordination of the metal was found for the less active catalysts. The interaction of gases (CO, CO+air) with the catalyst surface was investigated. The more active catalysts adsorb a greater amount of O₂, and the adsorption occurs in the temperature region of the oxidation reaction. The activities of the perovskite- and spinel-type catalysts were compared under similar conditions. Translated fromIzvestiya Akademii Nauk. Seriya Khimicheskaya, No. 4, pp. 698–701, April, 1999.     

组装在贵金属基底上的金纳米粒子对CO的电化学催化氧化

研究了组装在Au, Pt电极表面的金纳米粒子对CO的电化学催化氧化行为, 首次在实验上观察到较大粒径金纳米粒子(粒径＞10 nm)对CO的电催化氧化活性. 考察了金粒子表面金氧化物对粒子电催化活性的影响, 发现表面金氧化物的形成是金纳米粒子对CO具有电催化氧化活性的前提. 对于相同粒径的金纳米粒子, 随着粒子表面金氧化物量的增加,催化活性增大.     

Catalytic oxidation of CO,hydrocarbons, and ethyl acetate over perovskite-type complex oxides

The catalytic activity of M^IM^IIO₃] perovskite-type complex oxides (M^I = La, Y, Nd, Yb; M^II = Co, Mn, Ni) in the oxidation of CO, propylene, benzene, ethylbenzene,o-xylene, and ethyl acetate was investigated. The Co-containing catalysts were shown to be more active in the oxidation than the Mn-containing catalysts. A relationship between the catalytic and adsorption properties was established.Translated fromIzvestiya Akademii Nauk. Seriya Khimicheskaya, No. 4, pp. 602–605, April, 1994.