用于氧还原反应的双原子钴-铁催化剂（英文）

金属-空气电池因其高效率和便携性受到广泛关注.然而,氧还原反应(ORR)的高能垒和缓慢的动力学导致其输出功率低.尽管贵金属铂基材料具有较高的ORR活性,但其在工业上的大规模应用受到高成本的制约.因此,迫切需要以储量丰富的非贵金属为原料,开发具有低成本、高性能和耐用性的催化剂.近年来,单原子过渡金属与氮共掺杂碳材料(M-N-C)成为替代贵金属催化剂的理想材料.理论模拟和实验结果均表明,单原子Fe/Co-N-C催化剂具有良好的ORR活性,其中FeN₄和CoN₄构型被认为是主要活性位点.此外,含有相邻金属位点的双金属单原子催化剂具有加速ORR动力学的巨大潜力.通过对ORR中间体的桥式-顺式吸附,双金属位点可以促进O-O键的裂解,从而提高催化活性.除固有活性外,双金属位点可减少ORR过程中含氧中间体对M-N键的攻击,提高M-N-C对ORR的耐久性和工业应用潜力.因此,近年来,研究者开始探索双金属单原子催化剂的合成和电催化性能,发现Fe-Co, Fe-Mn, Fe-Cu, Co-Zn和Co-Pt双位点可以有效催化ORR.为进一步提高ORR活性,需要合理...     

一些含钒杂多化合物的合成、表征及其在环己烷催化氧化反应中性能的比较

合成了一系列钒取代在不同位置的杂多化合物, 考察了它们在环己烷催化氧化反应中的活性及其过氧化氢的分解情况, 发现钒的配位环境是影响反应活性的重要因素. 其中以H₄PMo₁₁VO₄₀为代表的钒在配位原子位置上的磷钼钒酸, 不但显示了很好的催化环己烷氧化反应的活性, 而且H₂O₂的分解反应同时也得到了较好的抑制.     

在纳米Cu-ZnO上仲丁醇的催化脱氢

Cu- Zn O催化剂在醇类脱氢反应、甲醇合成和酯类氢解等催化反应中有着广泛的应用 [1～ 4 ] ,但将其应用于丁醇脱氢反应的报道较少[5,6] .本工作制备了纳米铜和纳米氧化锌 ,并采用超声方法制备了纳米铜和纳米氧化锌的混合催化剂 ,考察了 3种催化剂在仲丁醇脱氢制备甲基乙基酮 (MEK)反应中的催化活性 .反应结果表明 ,与单独的纳米铜和纳米氧化锌相比 ,混合催化剂不但保持了较高的脱氢活性 ,且使反应的稳定性大大提高 .对催化剂的 XRD,BET和 EPR研究结果表明 ,Zn O起到分散和稳定 Cu粒子的作用 ,铜和氧化锌之间存在某种相互作用 .1　实…     

纳米金属铜与纳米氧化锌之间相互作用的EPR和XPS研究

由于纳米材料独特的表面效应、电子效应及量子尺寸效应 ,已被广泛应用于各个领域 .有关纳米材料研究的报道很多 [1～ 7] ,大部分是关于纳米材料的制备[1～ 4 ] 及其特性研究 .对于纳米金属及纳米氧化物之间相互作用的研究迄今尚未见报道 .本文采用超声分散和机械研磨法物理混合纳米金属铜粉和纳米氧化锌 ,借助 EPR和 XPS技术对样品进行了表征 ,发现混合体系出现了 Cu2 + 的顺磁信号 ,Zn L3M4 5M4 5俄歇动能和 O1s的电子结合能亦发生了变化 ,表明纳米 Cu0 和纳米 Zn O之间存在相互作用 ,作用形式为 Cu— O—Zn.1　实验部分1 .1　样品…     

缺陷位工程在二维材料电催化析氢反应中的研究进展

面对不可再生资源的快速消耗和环境污染的日益加重,寻找清洁可再生能源势在必行.氢能是一种清洁可再生的能源,是目前最有希望替代化石燃料的一种能源.电化学水分解可用来产生高纯氢气,其中析氢催化剂起着至关重要的作用.尽管贵金属铂基催化剂表现出优异的析氢性能,然而稀缺性和高成本限制了其大规模应用.因此,开发高效和地球存量丰富的电...     

pH值对共沉淀法制备钼基多金属氧化物催化异丁烯选择氧化制甲基丙烯醛性能的影响

研究了共沉淀法制备Mo-Bi-Fe-Co-Mn 五组分催化剂过程中溶液的pH值对催化剂中物种存在状态的影响. 并考察其异丁烯选择氧化制备甲基丙烯醛(MAL)的反应性能. 结合粉末X射线衍射(XRD)、傅里叶变换红外(FTIR)光谱、X射线光电子能谱(XPS)、氮气吸附-脱附和H₂程序升温还原(H₂-TPR)等表征手段对催化剂的结构进行了详细的研究. 结果表明, 溶液的pH值对催化剂结构和组成有明显的影响. 催化剂中某种特定物相MX随沉淀的pH值的提高而增加, 当pH=7时,催化剂中MX相的量达最大值. 此时,异丁烯的转化率和甲基丙烯醛的选择性分别为99.9%和95.6%. 进一步提高沉淀的pH值, 催化剂中MX相的量减少, 异丁烯的转化率和甲基丙烯醛的选择性也相应降低. 研究表明,催化剂上各组分间存在一定的相互作用, 催化剂中的特定物相MX是影响反应活性的关键因素之一.     

Sn改性的Ru/H-CMK-3催化剂的制备及其肉桂醛选择性加氢性能的研究

用浸渍-原位还原法制备了Ru-Sn/H-CMK-3催化剂. 以肉桂醛选择性加氢制备肉桂醇为探针反应. 详细研究了催化剂的制备及反应条件对肉桂醛选择性加氢性能的影响. 采用X 射线粉末衍射(XRD)、比表面积(BET)、X光电子能谱(XPS)、透射电镜(TEM)等手段对催化剂结构和性质进行了表征. 结果表明, 介孔CMK-3碳材料能够更好地分散活性物种. 添加适量的Sn(IV)有利于Ru处于电子富集状态. 催化剂的主要活性物种是纳米Ru粒子, Ru和Sn之间的相互作用更加有利于C＝O的活化. 同时, 反应温度和反应压力等条件的变化对肉桂醛选择性加氢制备肉桂醇反应也具有较大的影响.     

二氧化硅负载氧化锌催化剂的溶胶-凝胶和浸渍法制备及对仲丁醇分解反应的催化性能

分别采用溶胶-凝胶法和浸渍法制备了ZnO-SiO₂催化剂和ZnO/SiO₂催化剂并进行了表征, 以仲丁醇脱氢为探针反应, 研究了不同制备方法对催化剂表面ZnO物种存在状态及其催化性能的影响. 结果表明, 2种方法均可制备高分散的负载型ZnO催化剂. 在ZnO-SiO₂和ZnO/SiO₂催化剂上, 仲丁醇分别以脱水和脱氢反应为主. 经过分析, 催化剂上ZnO物种的存在状态是影响产物选择性的关键因素, 而2种催化剂表面的粒径、 比表面积和表面酸碱性不是影响该反应选择性的根本原因.     

钼基复合氧化物在异丁烯选择氧化制甲基丙烯醛反应中的催化性能

研究了添加不同助剂对钼基复合氧化物催化剂对异丁烯选择性氧化制备甲基丙烯醛反应的影响. 结合XRD, TPR 和FTIR等表征手段对催化剂的结构进行了研究. 结果表明, 加入适量的铋能够提高催化剂的性能, 铁和钴元素能明显改变催化剂结构和表面性能, 从而提高异丁烯的转化率和甲基丙烯醛的选择性. 同时发现某种特定晶相及晶相之间的协同作用是提高催化剂性能的关键.筛选出在最佳催化剂上异丁烯的转化率为99.9%, 甲基丙烯醛的选择性为88.7%.     

镍硅基催化剂上偏三甲苯的加氢脱烷基反应

分别采用溶胶-凝胶法和浸渍法制备了一系列Ni/SiO_2催化剂,将其用于催化偏三甲苯(1,2,4-TMB)的加氢脱烷基反应.结果表明,在制备过程中,无水柠檬酸(CA)的加入量对催化剂的结构、表面性质、粒径及催化性能均有较大影响.催化剂表面L酸位上1,2,4-TMB几乎不发生歧化和异构化反应.镍硅体系催化剂上主要副反应为苯环加氢,通过调整还原镍的粒径可有效控制苯环加氢,从而提高了二甲苯(BTX)的选择性.在最佳反应条件下,10Ni/Si-2.0催化剂上1,2,4-TMB的转化率最高为29.4%,BTX的选择性为99.9%.