共沉淀法制备甲烷部分氧化制甲醇用多元复合氧化物催化剂

采用三种共沉淀工艺制备了甲烷部分氧化制甲醇用Ｍｏ－Ｃｒ－Ｖ－Ｂｉ－Ｓ多元复合氧化物催化剂，发现不同共沉淀工艺过程对催化剂体相中Ｍｏ，Ｃｒ，Ｖ，Ｂｉ的含量及催化剂的活性有一定影响。ＸＲＤ结果表明，与Ｃｒ相比，Ｂｉ与Ｖ及Ｍｏ之间有更强的结合能力。     

助剂钾在Ni－Co－O、Zn－Co－O尖晶石催化剂中的作用

助剂钾在Ｎｉ－Ｃｏ－Ｏ、Ｚｎ－Ｃｏ－Ｏ尖晶石催化剂中的作用陈敏，罗孟飞，袁贤鑫（杭州大学催化研究所杭州３１００２８）关键词助剂钾，Ｎｉ－Ｃｏ－Ｏ，Ｚｎ－Ｃｏ－Ｏ，复合氧化物在多相催化领域中，尖晶石复合氧化物作为催化剂，有很大的实用性，Ｍａｒｇｏｌｉｓ...     

甲烷部分氧化制合成气Ⅱ．镍系催化剂的反应性能

主要用第四周期金属元素的氧化物与Ａｌ２Ｏ３的复合氧化物催化剂上甲烷氧化的结果证实了催化剂设计中的预测：（１）催化剂首先应能解离活化甲烷，（２）催化剂要能较快地活化Ｏ２分子．只有同时满足这两个条件，催化剂才可能有较好的甲烷部分氧化活性．第四周期元素中只有镍具有这样的性质．Ｃｕ，Ｍｎ，Ｃｒ，Ｌａ，Ｃａ，Ｚｎ等氧化物的添加可明显提高Ｎｉ－Ａｌ２Ｏ３催化剂的甲烷部分氧化性能，其中Ｃｕ的助催化性能最好．催化剂ＮｉＯ－ＣｕＯ－Ａｌ２Ｏ３，ＮｉＯ－ＭｎＯ－Ａｌ２Ｏ３，ＮｉＯ－Ｃｒ２Ｏ３－Ａｌ２Ｏ３的反应活性和选择性顺序，与金属Ｃｕ，Ｍｎ，Ｃｒ上ＣＯ和Ｈ２脱附的顺序是一致的     

溶胶—凝胶法制备K—Co—Mo催化剂的结构及其合成低碳醇性能研究——钾含 …

采用溶胶－凝胶法制备钴钼氧化物催化剂,并将其浸渍不同量的Ｋ２ＣＯ３后进行硫化。使用Ｘ－射线衍射（ＸＲＤ）和激光拉曼光谱（ＬＲＳ）对氧化态及硫化态样品的结构进行表征,同时测试硫化态样品合成低碳混合醇的活性。结果表征的结果表明,不含钾的氧化态样品,以ＣｏＭｏＯ４形式存在;含钾样品中,助剂钾与钴钼复合氧化物之间存在较强的相互作用,有多种Ｋ－Ｍｏ－Ｏ物种生成,且使硫化态物种趋于稳定。活性测试结果表明,所制     

非晶态Ni（Co）—B合金作催化材料的研究

用化学法制备了非晶态合金催化剂Ｎｉ－Ｂ和Ｎｉ－Ｃｏ－Ｂ。ＩＣＰ方法测得其组成分别为Ｎｉ９３Ｂ７和Ｎｉ７２Ｃｏ２０Ｂ８。经ＸＤ、ＤＳＣ及ＴＥＭ鉴定所制合金为非晶态。通过考察氧化处理温度对ＣＯ加氢反应的活性及反应稳定性的影响后发现，ＮｉＢ的活性及稳定 均高于ＮｉＣｏＢ。在高真空程度升温脱附及反应装置上研究了Ｈ２作ＣＯ的反应，认为其反应机理可能为：吸附的ＣＯ解离为表面反应的控制步骤，解离态的Ｃ和原子氧分     

CO2在Cu—Ni／MnO3—SiO2催化剂上的吸附与反应

采用表面反应改性法制备了ＭｏＯ３－ＳｉＯ２（ＭｏＳｉＯ）表面复合物,用等体积浸渍法制备了Ｍｏ－ＳｉＯ担载的Ｃｕ－Ｎｉ双金属催化剂。利用ＩＲ和ＴＰＤ研究了ＣＯ２在催化剂表面上的吸附性能,并讨论了ＣＯ２在Ｃｕ－Ｎｉ／ＭｏＳｉＯ上的表面反应机理。结果表明,ＣＯ２在上述催化剂上有良好的化学吸附性能,形成线式吸附态、剪式吸附态和卧式吸附态;ＣＯ２卧式吸附态具有良好的表面反应活性,在一定温度下可解离为吸附的Ｃ     

Ce—Zr—固溶体的制备和表征

采用硝酸盐直接分解法、共沉淀法、苹果酸溶胶、凝胶 柠檬酸溶胶－凝胶法制备了Ｃｅ－Ｚｒ－Ｏ复合氧化物并进行了表征。溶胶－凝胶法制得的Ｃｅ－Ｚｒ－Ｏ为立方的Ｃｅ０．５Ｚｒ０．５Ｏ２复合氧化物（其中少量具有立方性质的ｔ＾〃相）,而直接分解和共沉淀法制得的是由立方Ｃｅ０．８Ｚｒ０．２Ｏ２和四方Ｃｅ０．２Ｚｒ０．８Ｏ２固溶体组成的复合氧化物。不同制备方法制得的样品由于物相组成不同,还原性能也有较大差别。差热     

稀土氧化物对Ni／α—Al2O3催化甲烷部分氧化制合成气反应的影响

研究了稀土金属氧化物（Ｌａ２Ｏ３，ＣｅＯ２，Ｐｒ６Ｏ１１和Ｎｄ２Ｏ３）对Ｎｉ／α－Ａｌ２Ｏ３催化剂上甲烷部分氧化制合成气反应的影响．Ｘ光粉末衍射和活性考察结果表明，稀土氧化物使Ｎｉ／α－Ａｌ２Ｏ３催化剂的稳定性有显著提高．稀土氧化物与活性组份Ｎｉ之间的相互作用抑制了催化剂表面Ｎｉ晶粒的生长和迁移，由于这种作用也抑制了催化剂表面积炭的生成．在实验中还发现ＣｅＯ２容易进行Ｃｅ３＋Ｃｅ４＋氧化还原反应而对反应具有催化活性．     

镍钴复合氧化物的制备和析氧活性

用浸碱热分解法制备了具有较高析氧活性和稳定性的复合氧化物ＮｉＣｏ＿２Ｏ＿４。考察了涂液成分、热分解温度和涂覆次数对ＮｉＣｏ＿２Ｏ＿４析氧活性的影响；测定了氧在ＮｉＣｏ＿２Ｏ＿４从电极上的稳态电化学行为。     

La2O3对Ni-Mo/γ-Al2O3催化剂CO和CO2甲烷化的影响

采用浸渍法制备了一系列Ｎｉ－Ｍｏ－Ｌａ／γ－Ａｌ２Ｏ３催化剂并测定了催化剂的ＣＯ和ＣＯ２甲 化活性采用ＴＥＭ,ＸＰＳ和ＣＯ化学吸附等手段研究了表面性质。结果表明,Ｌａ２Ｏ３的咖入提高了Ｎｉ－Ｍｏ／γ／Ａｌ２Ｏ３催化剂的ＣＯ和ＣＯ２甲烷化活性,增加了催化剂中Ｎｉ的分散度,活性表面积及催化剂表面Ｎｉ原子的浓度,降低了电子结合能。     

CO氧化反应中H2O对MOx和Au/MOx催化性能的影响

过渡金属氧化物［1,2］及负载型贵金属催化剂［3～13］是催化氧化消除CO的有效催化剂,一直是研究的热点. 虽然对MOx和Au/MOx上CO的氧化性能研究得较多,但大多是在无水条件下进行的;涉及催化剂抗水性能的报道较少［3,9,10］,且仅限于对催化剂活性的研究. Haruta等［3］对Au/Fe2O3,Au/Co3O4和Au/TiO 2等体系开展了一些工作, 认为水对CO氧化活性有促进作用. 本文重点考察了水对MOx(M=Al,Ca,Co,Cr,Cu,Fe,La,Mn,Ni和Zn)催化剂上CO氧化活性的影响,以及水对Au/MOx 催化剂活性及稳定性的影响.     

K改性Ni-Co-Al三元复合氧化物催化分解N2O

制备了(Ni+Co)/Al=3、Ni/Co=0.2(原子比)的NiCoAl三元类水滑石样品,焙烧获得NiCoAl复合氧化物,表面浸渍K₂CO₃溶液制备了K改性催化剂,用于N₂O分解反应,考察了K负载量、焙烧温度等制备参数和O₂、H₂O等反应气氛对催化剂活性的影响。用BET、XRD、H₂-TPR、XPS等技术表征了催化剂的组成结构。结果表明,K的表面改性提高了催化剂对N₂O分解反应的催化活性,其中,400℃预焙烧NiCoAl类水滑石制得复合氧化物,初湿浸渍K₂CO₃溶液,K的负载量为K/(Ni+Co)=0.05,400℃ 再焙烧制备的催化剂活性较高,有氧有水条件下500℃ 反应时N₂O可完全分解;在NiCoAl复合氧化物表面负载K₂CO₃组分,降低了催化剂表面Co、Ni元素的电子结合能,弱化了表面Co-O、Ni-O化学键,从而提高了催化剂活性和抗水性能。     

以水滑石类化合物为前体的Co-M-Al(M=过渡金属)复合氧化物 对催化消除NO~x活 性的研究

以共沉淀法制提得的水滑石类化合物为催化剂前体,经焙烧可得到一系列尖晶石类化合物Co-M-Al[M=Cr,Mn,Fe,Ni,Cu;n(Co):n(M):n(Al)=3:1:1].通过XRD,比表面测定,化学分析,NO吸附等方法对其进行表征,测定了此系列催化剂对NO催化还原和催化分解的活性,结果发现此系列催化对消除NO具有很高的活性.同时对催化消除NO的机理及过渡金属离子中d轨道电子对催化活性的影响进行了一些探讨。     

调控尖晶石Co3+和Ni3+表面密度来提高催化甲烷氧化活性

天然气资源丰富、价格低廉, 因而被广泛用作燃料. 天然气的主要成分是甲烷, 未燃烧完的甲烷所产生的温室效应是二氧化碳的 21 倍, 所带来的环境问题引起越来越多的研究者关注. 但甲烷是最稳定的非极性有机小分子, C–H 键能高达434 kJ/mol, 大多数催化剂很难将其在很低的温度在完全转化. C–H 键的活化解离是催化甲烷燃烧最关键的一步, 而活化C–H 键方式主要有两大类: (1) 均裂活化机制, 一般用在贵金属催化剂上; (2) 异裂活化机制, 往往发生在过渡金属氧化物上. 比较而言, 贵金属催化剂, 尤其是 Pd, 往往具有更优异的低温催化活性, 但价格昂贵, 从而限制了其广泛使用. 因此, 开发更加高效的非贵金属催化剂用于废气中未转化的甲烷完全氧化是亟待解决的问题.含有 Co 和 Ni 的尖晶石氧化物具有良好的催化甲烷燃烧活性, 有望代替贵金属催化剂, 但要求在低于 400 °C 完全转化, 仍具有一定挑战. 另一方面, Ni3+和 Co3+哪个是活性中心, 还具有一定争议. 因此, 我们通过水热法和共沉淀法合成一系列表面暴露不同数目的 Ni3+和 Co3+来探究表面高氧化态 Co 和 Ni 跟活性之间的关系. XRD 和 TEM 结果表明, 相比于水热法合成的 Co3O4, 水热法合成的 NiCo2O4发生明显的晶格收缩现象, 这是由于在尖晶石体相中大量小半径 Ni3+(0.053 nm) 取代了大半径 Co3+(0.055 nm) 所致. 同时还发现, 水热合成的尖晶石具有多孔纳米片层结构, 相比于共沉淀法合成的尖晶石具有更大的比表面积, 催化活性也更高. XPS 分析发现, 催化甲烷燃烧的活性随着表面 (Ni3++ Co3+) 含量增加而提高. 结合文献分析和本文的实验结果推测, 表面的 Ni3+和 Co3+都可作为解离 C–H 键的活性中心. 水热 60 小时合成的 NiCo2O4纳米片表面 Ni3++ Co3+的数量最多, 所以具有最优异的催化性能, 大约在 280 °C甲烷转化 50%. 当加入 10%(体积比) 的水, 在高空速工况下对催化活性影响不大, 主要是因为长时间水热合成的尖晶石表面缺陷少, 对水的吸附弱, 这可通过 O 1s 图谱得到印证. 总之, 这些研究结果能够给甲烷活化和开发更加高效和低成本催化剂一些启示.     

Partial Oxidation of Methane Over the Perovskite Oxides

Introduction The conversion of methane to syngas is a very appealing route for the conversion of the large reserves of natural gas1, from which a wide variety of valuable hydrocarbons and oxygenates, such as methanol and formaldehyde, can be synthesized. A great research effort is presently being carried out on the catalytic partial oxidation of methane to syngas2. In the present work, two oxides with the perovskite structure, Ba0.5Sr0.5Co0.8Fe0.2O3- and Ba0.5Sr0.5Co0.8Ti0.2O3-?were sys…     

The Solid-State-Grinding Synthesis of Maganese-Modified Cobalt Oxides and Application in the Low-Temperature CO Preferential Oxidation in H<Subscript>2</Subscript>-Rich Gases

A series of MnOx modified cobalt oxides with different atomic molar ratios of Mn/(Mn?+?Co) were prepared by a soft reactive grinding route and investigated for CO preferential oxidation in H₂. It was found that as-prepared Mn-doped cobalt oxides exhibited superior activity compared to the single constituted oxides, other Mn–Co–O mixed oxides synthesized by solution-based route, and other grinding-derived mixed metal oxides M–Co–O (M?=?Zn, Ni, Cu, Fe). The grinding-derived MnCo10 catalyst with Mn/(Mn?+?Co) molar ration of 10% showed the best CO oxidation activity and higher selectivity at low temperature. The surface richness of Co³⁺ was not found as increasing the Mn molar ratio in the present work. However, the incoporation of MnOx with proper amount into Co₃O₄ could produce high surface area, high structure defects, and rich surface active oxygen species, while the ability to supply the active oxygen species was suggested to play the crucial role in promoting the catalytic performance of Mn–Co–O mixed oxides.     

过渡金属氧化物催化剂上NH3 分解Claus反应机理研究

运用浸渍法制备了七种过渡金属氧化物催化剂.对于NH3 分解反应均可获得很高的NH3转化率;对于NH3分解Claus反应则可以获得较高的SO2转化率和单质硫选择性.通过比较发现Co3O4-TiO2和Fe2O3-TiO2催化剂的低温活性比较高.经过XRD表征发现,在NH3分解Claus反应中,催化剂的活性相可能是过渡金属硫化物.结合活性评价和XRD表征结果提出了NH3分解Claus反应的机理.     

纳米钙钛矿LaxSr1-xFe1-yCoyO3复合氧化物的制备和表征

用甘氨酸-硝酸盐燃烧合成法，制备La_xSr_1-xFe_1-yCo_yO₃复合氧化物的陶瓷粉末，对该钙钛矿型氧化物进行了XRD、IR、紫外漫反射光谱及循环伏安曲线分析。结果表明：该复合氧化物粉体平均晶粒为15.3～29.8 nm,为立方和正交晶系。该氧电极具有双功能催化特性，但不完全可逆。对水溶液染料进行光解实验，利用紫外-可见、人工神经网络光度法研究La_xSr_1-xFe_1-yCo_yO₃的催化性能。结果表明：CO²⁺的加入可使La_xSr_1-xFeO₃的光催化活性有所提高，B位离子(Fe³⁺，CO²⁺)改变与加入，使La_xSr_1-xFe_1-yCo_yO₃(x=0.7，0.3；y=0.3，0.9，1)光催化活性高于La_xSr_1-xFeO₃。同时，对5种染料进行紫外光解，在0.75 h，脱色率大于91%，并为动力学一级反应。     

Co-Mg/Al类水滑石衍生复合氧化物上N2O催化分解的研究

恒定二价与三价阳离子比为3((nCo+nMg)/nAl=3), 采用共沉淀法制备不同Co含量的系列类水滑石前驱物CoxMg3-xAl-HT(x=0, 0.5, 1, 1.5, 2, 2.5, 3), 经焙烧得到其衍生复合氧化物催化剂CoxMg3-xAlO. 采用XRD、BET、TG-DSC和TPR等表征手段考察了Co含量对材料前驱物及其衍生复合氧化物组成和结构等方面的影响, 研究了系列CoxMg3-xAlO催化剂的催化N2O分解性能; 同时探讨了反应条件, 如N2O浓度、空速、O2和H2O等因素对催化剂活性的影响. 结果表明, 所有前驱物材料均能形成完整的层状水滑石结构；经高温焙烧后形成了以Co-Al尖晶石为主相的复合氧化物, 且Co掺杂有助于尖晶石相的生成； Co含量对材料的热稳定性、比表面、可还原性和催化分解活性有显著的影响；含Co复合氧化物催化材料存在两个还原峰, 还原过程为Co3+→Co2+→Co；Mg有助于提高催化剂的热稳定性；随着Co含量增加, 催化剂比表面下降, 但比表面不是影响催化剂活性的主要因素； 500 ℃焙烧后的Co2.5Mg0.5AlO催化剂具有较好的N2O催化分解活性；提高前驱物的焙烧温度导致催化剂的活性下降；N2O浓度、空速及O2对催化剂活性的影响较小, 而H2O则对催化剂的活性有较大的影响.     

以水滑石为前体的Mg-Al-M复合氧化物对催化消除NOx的活性

通过Ｈ２ＴＰＲ,ＸＲＤ,ＴＧＤＴＡ及比表面积测定等对ＭｇＡｌ水滑石化合物进行了表征,研究了焙烧温度对水滑石物理性质的影响．在此基础上,研究了ＭｇＡｌ水滑石中加入过渡金属（Ｍ）离子后对ＮＯ＋ＣＯ反应的催化活性．结果发现,含有Ｃｕ离子的样品对ＮＯ＋ＣＯ反应有较高的催化活性,并与ＣｏＡｌＭ的催化性能进行了比较