多钨酸盐修饰ZrO2气凝胶催化四氢呋喃开环聚合

采用过量浸渍结合溶剂蒸发将磷钨杂多酸(TPA)分散于ZrO₂气凝胶表面(TPA的质量分数为5%-45%), 再经750 °C空气气氛焙烧得到多钨酸盐修饰ZrO₂固体酸催化剂. 借助N₂吸附、X射线衍射(XRD)、傅里叶变换红外(FTIR)光谱、氨程序升温脱附(NH₃-TPD)和吡啶吸附红外(Py-IR)光谱对催化剂的结构及酸性质进行表征, 针对四氢呋喃(THF)开环聚合反应考察其酸催化性能. 研究发现, TPA与ZrO₂之间较强的相互作用抑制了ZrO₂的晶化, 同时也在一定程度上稳定了TPA的Keggin(凯金)-阴离子结构. 高温焙烧的催化剂中, 活性组分以ZrO₂锚定的表面相(包括含有畸变或缺陷型Keggin单元的杂多酸盐及以Zr为杂原子的类杂多酸物种等)和TPA完全分解形成的氧化物体相存在, 各物种的相对量取决于TPA的负载量. 催化剂表面同时具有中等强度的布朗斯特德(Brönsted)酸与路易斯(Lewis)酸中心, 且初始TPA负载量为20%的催化剂实现了活性组分在载体表面的单层覆盖, 因而显示最大的总酸量, 对THF聚合反应也表现出最高的催化活性. 在反应温度为40 °C、时间为20 h条件下, 聚合物收率达30.9%±2%, 数均相对分子质量为2698±100; 在催化剂重复使用6次过程中, 活性未见明显降低.     

负载型纳米ZrO2-Al2O3复合载体中ZrO2的负载量对Ni基催化剂性能的影响

采用真空浸渍法在负载型纳米ZrO2-Al2O3复合载体上负载NiO,并用X射线衍射考察了NiO在复合载体上的分散周值.结果表明,该分散阈值与ZrO2-Al2O3复合载体中ZrO2的负载量有关,当ZrO2的负载量为0.60 g/g时,NiO的分散阈值达到最高值0.315 g/g.热重-微分热重和程序升温脱附结果表明,NiO在不同ZrO2负载量的复合载体表面形成不同的相互作用和分布状态,复合载体中ZrO2的负载量影响催化剂表面活性中心的种类和对CO2的吸附.同时考察了不同ZrO2负载量的复合载体Ni基催化剂在CO2重整CH4反应中的活性和稳定性.     

Ru/ZrO2·xH2O催化喹啉加氢反应

制备了负载型催化剂Ru/ZrO2·xH2O, 并用XRD、XPS和TEM对催化剂进行了表征, 所制得的催化剂金属钌的平均粒径约为3.8 nm. 在2 MPa和40 ℃的温和条件下, 以水为溶剂时, Ru/ZrO2·xH2O催化喹啉加氢生成1,2,3,4-四氢喹啉的选择性达98.0%, 而且表现出较强的抗氮中毒能力, 催化剂循环使用性能稳定. 对喹啉加氢反应中的催化反应机理进行了探讨.     

一氧化碳分子在Pt/t-ZrO2(101)表面的吸附性质

运用广义梯度密度泛函理论(GGA-PW91)结合周期平板模型方法,研究了CO分子在完整与Pt负载的四方ZrO2(101)表面的吸附行为.结果表明:表面第二层第二氧位和表面第二桥位分别为CO分子和Pt原子在完整ZrO2(101)表面的稳定吸附位,且覆盖度为0.25ML(monolayer)时均为稳定吸附构型,吸附能分别为56.2和352.7kJ·mol-1.CO分子在负载表面的稳定吸附模式为C-end吸附,吸附能为323.8kJ·mol-1.考察了CO分子在负载表面吸附前后的振动频率、态密度和轨道电荷布居分析,并与CO分子和Pt原子在ZrO2表面的结果进行比较.结果表明,C端吸附CO分子键长为0.1161nm,与自由的和吸附在ZrO2表面后的CO相应值(0.1141和0.1136nm)相比伸长.吸附后C―O键伸缩振动频率为2018cm-1,与自由CO分子相比发生红移;吸附后CO带部分正电荷,电子转移以Pt5dCO2π的π反馈机理占主导地位.     

改性ZrO2负载钌氨合成催化剂的制备及其构效关系研究

由ZrO(NO₃)₂水解得到的ZrO(OH)₂水凝胶经碱液回流老化、焙烧后制备了改性ZrO₂载体材料,直接浸渍K₂RuO₄溶液,经还原后用于催化氨合成反应。并运用X射线衍射(XRD)、CO₂ 程序升温脱附(CO₂-TPD)、X射线荧光光谱 (XRF)、N₂物理吸附、H₂程序升温还原技术(H₂-TPR)和CO化学吸附对其进行了表征,重点考察了催化剂性能与载体性能间的构效关系。结果表明,KOH和NH₄OH溶液回流均可提高载体的比表面积,但是KOH回流制备的载体同时还具有较强的碱性,因此,负载钌以后表现出最佳活性。在425 ℃、5 MPa、空速为10 000 h^-1条件下,出口氨浓度为5.96%,分别较催化剂K-Ru/ZrO₂-NH₄OH、K-Ru/ZrO₂-CP和Ru/ZrO₂-NH₄OH提高了11%、143%和103%。与活性组分分散度相比,载体碱性强度对活性的促进作用更为明显。     

单斜相纺锤形纳米ZrO2富集分离电感耦合等离子体质谱法测定痕量Ni（Ⅱ）

采用水热法合成单斜相纺锤形纳米二氧化锆(ZrO2),建立以单斜相纺锤形纳米ZrO2为吸附剂电感耦合等离子体质谱(ICP-MS)测定痕量Ni2+的方法。本方法对Ni2+的检出限为0.029μg/L,相对标准偏差为2.7%(n=6);结果表明,在pH 9.0、吸附10 min时,纳米ZrO2对Ni2+的吸附率可达99%以上;以2 mL 0.5mol/L HCl为洗脱剂洗脱30 min,可定量洗脱纳米ZrO2上吸附的Ni2+,洗脱率达98%以上;纳米ZrO2对Ni2+的静态吸附容量为198μg/g、富集倍数可达250倍;考察了共存离子的影响以及其再生性能。将本方法应用于实际水样中痕量镍的测定,方法回收率为96.3%～101.4%。     

柠檬酸络合法制备Ba促进ZrO_2负载Ru催化剂上氨合成反应性能

采用柠檬酸络合法制备了一系列不同含量Ba掺杂的ZrO2,再用浸渍法制备了K-Ru/Ba-ZrO2催化剂并将其用于氨合成反应.采用X射线衍射和CO2程序升温脱附技术考察了Ba含量对催化剂结构与性能的影响.结果表明,Ba掺入ZrO2后形成的BaZrO3有助于其负载的Ru催化剂氨合成活性的显著提高.在5.0MPa,10000h–1,425oC时,Ru/Ba-ZrO2(Ba:Zr摩尔比为1:1)催化剂活性最高,出口氨浓度和反应速率分别达9.24%和29.77mmol/(g·h).这主要归因于载体的强电子传导性能和碱性提高.     

基于二氧化锆和碳纳米管协同作用的过氧化氢生物传感器

过氧化氢作为一种重要的化工产品在纺织行业、化工行业、造纸工业、环保行业、电子行业、食品卫生行业及其他领域得到广泛的应用~([1]).