Fe/Zn双金属氰化物催化剂催化环氧丙烷聚合的活性结构研究

以氯化锌、铁氰化钾（含有整合剂）的水溶液为原料，合成了铁锌双金属氰化物（DMC）催化剂。为获得高活性的DMC催化剂，需将叔丁醇 、多元醇螯合剂螯合至其结构中，用XRD、XPS等分析手段，对铁锌DMC催化剂的结构与活性进行分析表征。实验发现，DMC催化剂的晶体结构与螯合剂密切相关，螯合剂能显著降低DMC催化剂的结晶程度，从而提高DMC催化剂的活性。同时，氯化锌过量也有利于DMC催化剂活性的提高。并表征了相关DMC催化剂的活性中心。     

细菌吸附还原贵金属离子特性及表征

提炼、富集贵金属是细菌固定金属的重要用途．部分细菌还可还原金属离子,如海藻、枯草杆菌等均有较强的吸附、还原AU3+等金属离子的能力[1~3]．本文研究了从生态环境中筛选的几种细菌及其吸附、还原Pd2+、Pt4+、Au3+、Ag+、Rh3+等贵金属离子的特性,以期了解细菌固定金属的作用机制,提高细菌的还原能力,并将所得结果用于回收贵金属和制备高分散度贵金属催化剂．1实验部分D01细菌从生态环境中筛选、培养,并按常规微生物法制备大量菌体．所用仪器为SCR20BC高速冷冻离心机,BairdPS－4电感耦合等离子原子发射光谱仪,740SXFTIR光…     

A New Concept for Advanced Heterogeneous Metal Catalysts

Oxide-supported metal catalysts, having always nano-sized structures in which the metal catalysts are prepared as highly dispersed nano-crystals (typically 1-20 nm) on support oxide particles that are often one to several orders of magnitude larger than the metal nano-particles, are an important class of heterogeneous metal catalysts that finds many applications in chemical/petrochemical industries, in environmental protection, in chemical sensors and in the manufacture of fine and special chemicals. It is believed that catalysis by supported metals is the oldest application of nanotechnology. The literature has been rich in nano-size effect of metal nanoparticles in the metal/oxide catalysts. However, it is until recently that the development of size-controlled synthesis of oxide nanoparticles has made it possible to study the nano-size effect of oxide-support particles. When the particle sizes of an oxide support are reduced to become comparable to the sizes of the active metal nanoparticles, the oxide could deviate dramatically from its function as a conventional support. Such metal/oxide catalysts consisting of comparably sized metal and oxide nanocrystals are better called metal/oxide nanocomposite catalysts or catalytic nanoarchitectures.In this presentation, several attempts with reducing the particle size of oxide supports (ZrO2, TiO2,MgO, Al2O3) to approach the metal/oxide nanocomposite concept will be discussed to emphasize the importance of the support size effect. Examples will be given on characteristics of nanocomposite Ni/oxide catalysts for the reforming of natural gas with CO2 and/or steam, and on Au/oxide catalysts for CO oxidation and hydrogenation of unsaturated organic compounds. It will be emphasized that systematic investigations into the size effects of both the metal and oxide nanoparticles approaching the metal/oxide nanocomposite concept can lead to advanced heterogeneous metal catalysts.Moreover, intensive practice of the nanocomposite concept would also lead to discovery of special size-dependent metal-oxide interaction and catalysis, which may provide new opportunity for performance enhancement of potential and existing catalysts.     

溶剂化金属原子浸渍法制备聚合物固载Co Ag催化剂Ⅰ.组成与结构表征

为避免有机聚合物因热稳定性差而不能用高温氢气还原金属制备聚合物负载催化剂的弱点,采用溶剂化金属原子浸渍法在温和的条件下直接把零价金属负载在聚合物上,制备了几种不同金属含量的ＣｏＡｇ催化剂,用Ｘ－ 射线衍射,Ｘ－ 射线光电子能谱和磁测定对催化剂进行表征并和普通浸渍法制得的相同金属含量的催化剂进行比较,表明溶剂化金属原子浸渍法制得催化剂的金属粒度小于普通浸渍法制得的催化剂,而且前者的零价金属含量也高于后者。溶剂化金属原子浸渍法制得的催化剂Ｃｏ 在表面上,而普通浸渍法制得催化剂Ｃｏ 在表面和体相的金属含量基本相同。     

金属蒸气合成法制备燃料电池电极催化剂Ⅰ.Ag_n/C电极的制备及性质

金属蒸气合成法(MVS)已用于新材料的制备。我们曾报道用此法制备负载型金属催化剂。本文报道用MVS法制备的Ag_n/C燃料电池电极的结构与催化性能。     

聚合物固载Co-Pd 催化剂的结构与活性

采用溶剂化金属原子浸渍(SMAI)法制备了几种不同金属含量的Co Pd催化剂,用X射线衍射、X射线光电子能谱和磁测定对催化剂进行表征,并与普通浸渍法(CI)制得的相同金属含量的催化剂进行比较.结果表明SMAI法制备的催化剂金属粒度小于CI法制备的催化剂,且前者零价金属含量高于后者.SMAI法制备的催化剂Co在表面上富集,而CI法制备的催化剂Co在表面和体相的金属含量基本相同.在二丙酮醇加氢及电催化反应中, SMAI法催化剂比相同组成的CI法催化剂具有更高的催化活性.     

聚合物固载Ni-Ag双金属催化剂Ⅰ．XPS，XRD和磁测定表征

聚合物固载Ｎｉ┐Ａｇ双金属催化剂Ⅰ．ＸＰＳ，ＸＲＤ和磁测定表征吴世华朱常英王连邦张松祯（南开大学化学系，天津３０００７１）关键词溶剂化金属原子，镍，银，双金属催化剂，聚合物，负载型催化剂近年来，聚合物负载催化剂的研究受到重视，但由于一般聚合物载体的热...     

“非保护型”金属胶体纳米簇形成机理研究

碱-乙二醇法制备的"非保护型"金属及合金纳米簇由表面吸附的溶剂分子和简单离子实现稳定化,它们被广泛用于制备高性能复相催化剂和研究复相催化剂中的尺寸、组成、载体表面基团以及修饰剂对催化性能的影响。关于此类非保护金属纳米簇的形成过程及机理的认识尚有待进一步深化。本文采用原位快速扫描X射线吸收精细结构谱(QXAFS)、原位紫外-可见(UV-Vis)吸收光谱、透射电子显微镜和动态光散射技术研究了碱-乙二醇法合成中非保护型金属胶体纳米簇的形成过程与机理。结果表明,在碱-乙二醇法合成非保护型Pt金属纳米簇的过程中,室温下即有部分Pt(IV)被还原至Pt(II)。随着反应温度的升高,OH-逐渐取代与Pt离子配位的Cl-,在Pt―Pt键形成之前,反应体系的UV-Vis吸收光谱中可观察到明显的纳米粒子的散射信号,原位QXAFS分析表明Pt纳米簇是由Pt氧化物纳米粒子还原所形成的;在Ru金属纳米簇的形成过程中,OH-首先取代了Ru Cl_3中的Cl~-,形成羟基配合物Ru(OH) _6~(3-),后者进一步缩合形成氧化钌纳米粒子,最终Ru金属纳米簇由乙二醇还原氧化钌纳米粒子形成。由于先形成了氧化物纳米粒子,后续的还原反应被限制在氧化物纳米粒子内,使最终得到的非保护型金属纳米簇具有尺寸小、分布窄的特点。本工作所获得的知识对发展高性能能源转化催化剂、精细化学合成催化剂、传感器等功能体系具有重要意义。     

Immobilization of Polymer-Stabilized Noble Metal Colloids and Their Catalytic Properties for Hydrogenation of Olefins

Polymer-stabilized noble metal colloids were efficiently immobilized on silica by the addition of organic acids under mild conditions. The function of organic acids in the immobilization was studied by infrared spectroscopy. Transmission electron micrographs indicate that the immobilized colloids have a controlled particle size and size distribution. They serve as catalysts in the hydrogenation of cyclohexene and cyclopentadiene, the results of which show that this new type of immobilized colloid has high selectivity and good stability.     

镁铝复合金属氧化物负载纳米Pd催化剂的制备及其在醇胺一步合成亚胺反应中的应用

以共沉淀法制备的Pd2+掺杂水滑石为前驱体,通过焙烧、还原得到了镁铝复合金属氧化物负载纳米Pd催化剂.利用X射线粉末衍射(XRD),X射线光电子能谱(XPS),场发射透射电子显微镜(TEM)等手段对催化剂进行表征,发现通过Pd2+掺杂水滑石为前驱体制备的复合金属氧化物负载纳米Pd催化剂,可以实现Pd纳米颗粒(3.6 nm)在镁铝复合氧化物表面的均匀分散.该催化剂在催化苯甲醇和苯胺一步法合成N-苄叉苯胺时,在温和的反应条件下表现出良好的催化性能以及对N-苄叉苯胺较高的选择性,产物收率99%.在循环实验过程中,催化剂表现出较好的稳定性,并且催化活性未见下降.     

溶剂化金属原子浸渍法制备高分散负载型催化剂——ⅩⅤⅠ.聚合物负载La-Ni和Ni催化剂的性质

应用溶剂化金属原子浸渍(Solvated metal atom impregnation)技术制备了D-72树脂负载的和非负载的La-Ni和Ni催化剂.X-ray diffraction和磁测定结果表明La-Ni催化剂中La和Ni已形成合金.合金和镍颗粒极小,平均直径小于4.0nm.负载催化剂的金属粒度小于非负载催化剂.X-rayphotoelectron spectroscopy结果表明Ni主要以零价态存在,La以金属La和La_2O_3存在.在丙酮和二丙酮醇加氢反应中,D-72负载催化剂的活性均高于对应的非负载催化剂.     

钴/氮掺杂碳催化剂及其氧还原催化机理研究

以尿素做氮源、醋酸钴做金属源,用湿法合并高温热处理法合成了钴/氮共掺杂碳的非贵金属氧还原催化剂Co-N/C-T. 采用循环伏安（CV）法和线性扫描法（LSV）探究了氮源和金属源用量以及热处理温度对氧还原反应电催化活性的影响,活性最好的催化剂Co_0.13-N_0.3/C-800的峰电位达到0.829 V（vs.RHE）,接近商用Pt/C的活性,但比商用Pt/C有更好的耐甲醇性和稳定性. 同时,采用SEM,TEM,BET,XRD和XPS方法表征了催化剂结构和组分特征,并提出催化剂可能的电催化活性氧还原反应机理.     

基于血红素衍生的中空非贵金属催化剂氧还原反应电催化活性

血红素作为一种天然金属大环化合物常被用于制备非贵金属电催化剂用于燃料电池阴极的氧还原反应,但是其电催化活性仍有待提升。本文以氯化钠作为模板设计合成了一种中空的铁基非贵金属电催化剂Hemin-HD(Hemin hollow derivative),在碱性介质中该催化剂可以高效地催化氧还原反应。结合透射电镜、X射线衍射、比表面积分析和X射线光电子能谱等物理化学表征可知,与无模板制备的电催化剂Hemin-D(Hemin derivative)相比,Hemin-HD电催化剂比表面积提升了6.5倍,孔容积增加了3.8倍。这主要是由于该电催化剂中空结构的设计使得催化活性位可以同时分散在内表面和外表面,比表面积的增加加强了活性位点的暴露,提高了活性位点密度。此外,Hemin-HD电催化剂中的孔道结构可以有效地改善氧气传质速率,加强活性位点与反应物之间的接触,从而有效提高催化剂的氧还原活性。     

贵金属助剂对费-托合成用钴基催化剂的促进作用

贵金属助剂促进的费-托合成用钴基催化剂具有高活性和长链烃(C₅⁺)选择性优越等特点,被广泛应用于由合成气制清洁燃料的合成反应中。 本文重点讨论了贵金属助剂对活性钴物种的结构（还原度、分散度、双金属颗粒或合金的构成）, 钴基催化剂稳定性以及其对费-托合成的反应速率和产物选择性的影响规律。     

金属硫(磷)化物用于电化学析氢反应

电化学分解水(Water Splitting)是获得高纯度氢能的重要手段。 因此,开发具有高活性低成本的电化学析氢反应(Hydrogen Evolution Reaction,HER)催化剂成为目前能源环境的研究热点之一。 本文总结了常用于HER反应的过渡金属硫化物以及磷化物非贵金属催化剂材料的合成方法,并且概况了如何构建特殊结构的金属硫化物及磷化物材料以调高材料的HER催化反应性能的方法,为开发其它高活性的非贵金属催化剂提供依据。     

溶剂化金属原子浸渍法制备高分散负载型催化剂(Ⅶ)——Ni-Cu/SiO2双金属催化剂的结构与性能

利用金属蒸气法制备了不同组成的Nj-CujSiO₂双金属催化剂,XRD、TEM和磁性测定表明有Ni-Cu合金形成,合金颗粒的组成不均匀,而且有部分自由的Ni和Cu存在;Ni/Cu摩尔比为1:1催化剂的催化活性大于2:1和3:1的双金属催化剂以及Ni和Cu的单金属催化剂。     

不同组分过渡金属氧化物催化剂对介质阻挡放电固氮的影响机制

为了促进介质阻挡放电(DBD)协同催化固氮效果, 制备了不同组分Mn/Co/W元素的单一型、 二元和三元复合型负载催化剂, 并将催化剂置入DBD气隙中进行等离子体协同催化固氮反应. 通过X射线衍射(XRD)、 扫描电子显微镜(SEM)和X射线能谱(EDS)表征了催化剂的性质, 并采用紫外分光光度法测定了液相中的总氮浓度. 结果表明, 填充催化剂实验组比未填充催化剂组的总氮浓度明显提升. 采用傅里叶变换红外光谱仪对有/无催化剂填充两种情况下DBD的气相产物进行了检测, 结果表明, 填充催化剂能促进空间内NO₂和N₂O₅的生成. 通过DBD气相链式反应和催化原理揭示了总氮浓度得以提升的原因, 是由于催化剂在等离子协同过程中提供了大量的氧空位, 使得NO _x 充分氧化. 多元复合型催化剂能在单一型的基础上, 通过金属元素价态的变换和能量的传递进一步促进固氮效果, 三元复合型催化剂Mn₃WCo/γ-Al₂O₃在电压为22 kV时的固氮最高总氮浓度为119.13 mg/L, 较未填充催化剂组的最大值提升了71.61%, 能耗降低了21.70%.     

Effects of cyclonic plasma deposited organosilicon nano-coating on 316 stainless steel and its surface characterization

Cyclonic atmospheric pressure plasma is developed to synthesize the organosilicon nano-coating on 316 L stainless steel surface with hexamethyldisilazane (HMDSN) and HMDSN/N₂ monomers. The modified 316 L stainless steel surface characteristics of cyclonic plasma deposited organosilicon nano-coating were evaluated by the static contact angle measurement, FTIR, SEM, AFM, and XPS detections. The chemical analysis with FTIR and XPS depicts that cyclonic plasma deposited nano-coating obtains the relatively inorganic characteristics. The surface morphological determination with SEM and AFM refers cyclonic plasma deposited 316 L stainless steel surface roughness alteration with switching monomer inputs. This study shows the potential of chamber-less deposition to create the plasma deposited organosilicon nano-coating for 316 L stainless.     

金属单原子催化剂增强硫正极动力学的研究进展

单质硫具有理论能量密度高(2600 Wh·kg-1)、放电比容量高(1672mAh·g-1)、成本低等优势,是锂硫电池的理想正极材料。然而,在充放电过程中硫正极迟缓的反应动力学显著地限制了锂硫电池的性能。金属单原子催化剂(SMACs)具有独特的电子结构、金属含量低、理论上100%的原子利用率、催化活性高等优势,其不仅有效地促进了不同中间相的转化反应,而且可为含硫物质提供丰富的锚定位点,从而显著优化硫正极氧化还原反应动力学、多硫化物的穿梭行为和锂硫电池电化学性能。本文以剖析金属单原子催化剂与硫正极间的相互作用为出发点,结合其催化效应表征技术,重点解析了不同类型单原子催化剂的构筑策略、活性调控及其优化硫正极氧化还原行为的机制,展望了金属单原子催化剂在锂硫电池领域面临的挑战和未来发展方向。     

溶剂化金属原子浸渍法制备高分散负载型催化剂——Ⅸ.K-Fe/硅沸石催化剂的XRD、TEM、XPS和磁测定表征

用溶剂化金属原子浸渍(SMAI)法和普通浸渍(CI)法两种不同的方法制备了组成相同的K-Fe/硅沸石催化剂。TEM,XRD,XPS和磁测定结果表明,SMAI K-Fe/硅沸有催化剂中铁的分散度和还原度都大于CI催化剂,SMAI催化剂中金属颗粒直径小于4nm,具有超顺磁性,而CI催化剂中金属颗粒较大,表现铁磁性。两种方法制备的催化剂反应前后金属的状态发生明显的改变,对CO+H_2反应的催化性质不同。