邓双
,
李会泉
,
张懿
催化学报
采用溶胶-凝胶法和共沸蒸馏法耦合技术制备了纳米Cr2O3催化剂,并采用共沉淀法和共沸蒸馏法耦合技术制备了纳米Cr2O3/Al2O3,Cr2O3/ZrO2和Cr2O3/MgO复合催化剂. 应用BET,XRD,XPS,TPR和TEM等物理化学方法对催化剂的结构和物化性质进行了表征,并考察了该系列催化剂上CO2氧化乙烷脱氢制乙烯的反应性能. 结果表明,纳米Cr2O3催化剂上乙烷和CO2的转化率均明显高于常规Cr2O3催化剂,但乙烯的选择性低于常规Cr2O3催化剂; 纳米复合催化剂中的复合成分显著影响催化剂的催化性能. 其中,10%Cr2O3/MgO纳米复合催化剂在温度为973 K时,乙烷转化率和乙烯选择性分别可达到61.54%和94.79%. 纳米催化剂表面Cr的还原性以及Cr6+/Cr3+比值是影响乙烷转化率和乙烯选择性的重要因素.
关键词:
纳米催化剂
,
氧化铬
,
氧化铝
,
氧化锆
,
氧化镁
,
二氧化碳
,
乙烷
,
氧化脱氢
,
乙烯
李映伟
,
贺德华
,
袁余斌
,
程振兴
,
朱起明
催化学报
考察了纳米ZrO2的制备方法及Al2O3和KOH助剂的添加对ZrO2催化CO加氢合成异丁烯反应的影响. 纳米ZrO2的制备方法对ZrO2的物理性质和催化性能有较大的影响. 用超临界流体干燥法干燥并在流动N2气氛中焙烧制得的ZrO2催化剂对异丁烯具有较高的选择性. Al2O3和KOH助剂表现出非常优良的助剂效应,在大幅度提高催化剂对i-C4烃选择性的同时保持了和ZrO2同样高的催化活性. 催化剂的酸碱性表征结果表明,酸碱性对催化剂的催化性能影响很大,催化剂上适宜的酸碱数量和酸碱比例是影响其催化CO加氢合成异丁烯性能的非常重要的因素.
关键词:
纳米催化剂
,
二氧化锆
,
一氧化碳
,
加氢
,
异构合成
,
异丁烯
,
酸碱性
,
助剂
缪建文
,
宋国华
,
范以宁
,
周静
催化学报
采用溶胶-凝胶法制备了纳米钙钛矿型复合氧化物SrTiO3催化剂,并用X射线粉末衍射、透射电子显微镜、原位电子自旋共振和程序升温表面反应等技术对催化剂进行了表征,测定了催化剂对甲烷氧化偶联(OCM)反应的催化性能.结果表明,与相同组成的常规SrTiO3催化剂相比,纳米SrTiO3催化剂具有较好的低温(～650 ℃)催化性能.通过增大Sr/Ti比可进一步优化纳米SrTiO3的催化性能.纳米SrTiO3催化剂表面的吸附氧物种和F中心均具有活化及催化甲烷分子生成C2烃产物的活性,但吸附氧物种易使OCM反应中间体和产物深度氧化,而F中心具有低温活化甲烷分子及高选择性生成C2烃产物的特性.纳米氧化物粒子因表面原子配位不饱和(配位数低), 其表面存在较多的F中心.
关键词:
甲烷
,
氧化偶联
,
钛酸锶
,
纳米催化剂
,
电子顺磁共振
,
F中心
,
程序升温表面反应
石晓波
,
石淑华
,
李春根
,
李苑
功能材料
采用室温固相反应法合成出H3NiPM010V2O40·5H2O的纳米催化剂,用元素分析、IR、XRD、TEM等手段确定其组成、结构和性能,同时考察了其用于苯-过氧化氢直接羟化合成苯酚反应的催化活性和机理.结果表明产物仍保持杂多阴离子的Keggin结构,晶粒尺寸约为31nm,比表面积为138m2·g-1.在催化苯羟基化的反应中,活性中心是钒的过氧化物,苯酚收率＞50%,选择性＞98%.
关键词:
纳米催化剂
,
杂多化合物
,
固相合成
,
苯羟基化
王攀
,
蔡忆昔
,
雷利利
,
周俊
工程热物理学报
通过柠檬酸凝胶-浸渍法制备了具有介孔结构的纳米La0.8K0.2FeO3和La0.8K0.2Fe0.97Pt0.03 O3催化剂,并利用XRD、SEM和BET对其性能进行表征.基于台架试验,研究了温度对纳米La0.8K0.2FeO3和La0.8 K0.2Fe0.97Pt0.03O3催化剂同时脱除柴油机NOx和碳烟排放的影响.结果表明,在温度150～350℃范围内,La0.8K0.2Fe0.97Pt0.03O3作用下NOx转化率较高;在温度350～400℃范围内,La0.8K0.2FeO3作用下NOx转化率较高,最高达27.5％.此外,在催化剂作用下副产物N2O排放也得以降低.
关键词:
纳米催化剂
,
柴油机
,
NOx
,
副产物
刘爽
,
李勇
,
申文杰
催化学报
doi:10.1016/S1872-2067(15)60932-9
尺寸在1–10 nm的金属纳米催化剂广泛地应用于石油化工,精细化学品合成,能源与环境保护等领域。大量研究表明,金属纳米粒子的催化性能与其微观结构,即尺寸、形貌和晶相等密切相关。近年来,对金属纳米粒子的尺寸和形貌效应已经有了较为系统深入的研究,但对晶相效应的研究则较少涉及。这主要是由于介稳晶相的金属纳米粒子在合成过程中或反应条件下极易转化为热力学稳定的晶相结构。根据金属原子密堆积形式,金属纳米粒子的晶相结构主要有立方面心(fcc)、立方体心(bcc)和六方密堆积(hcp)三种晶相；而金属合金由于d带电子存在着多种杂化方式,因而其晶相结构呈现出多样性且与单一金属有很大的不同。金属和合金纳米粒子晶相结构的调控,不仅会改变金属原子的配位环境,调控了其电子分布状态,还可影响反应物和产物的吸附、活化和脱附,进而调变催化性能。首先,我们简要总结了液相合成和固相转变调控金属纳米粒子晶相的原理和方法。纳米粒子的液相合成一般包括前驱体还原成核和晶核生长两个阶段,通过对液相合成条件的优化,尤其是表面活性剂的选择,可有效调控合成过程中的热力学和动力学因素,从而实现金属晶相的可控合成。固相转变则主要是对具有一定晶相结构的纳米粒子于一定气氛和温度条件下进行加热处理,利用金属粒子与活性气体之间(H2, CO等)的化学作用来实现晶相转变。利用上述方法,可以合成出fcc-Co、fcc-Ru、L10-AuCu等热力学介稳的金属或合金纳米粒子。在此基础之上,我们分别以Co纳米粒子(fcc和hcp晶相)催化FT合成, Fe模型催化剂(fcc和bcc晶相)活化N2和CO, Ru纳米粒子(fcc和hcp晶相)催化CO氧化和氨硼烷水解制氢, Pd纳米粒子(PdHx物种)催化加氢等为例分析了晶相对金属纳米粒子催化性能的影响；在合金催化剂方面,以Pt3Co(无序的fcc和有序的L12), AuPdCo(P3–m、Fm3–m和R3–m混合晶相)和FePt纳米粒子(fcc和fct相)催化O2电化学还原、PtRhSn (碲铂矿晶相和fcc晶相)和ZrPt3纳米粒子(hcp和fcc晶相)催化乙醇电氧化、Ag3In合金(无序的Fm3–m相和有序的Pm3–m晶相)催化对硝基苯酚加氢、PdRu纳米粒子(fcc和hcp混合晶相)催化CO氧化等为例分析了合金催化剂的晶相对催化性能的影响。上述研究进展表明,金属纳米粒子的晶相也是影响制备剂高效金属催化剂的主要因素。最后,我们结合纳米催化的发展现状,提出了金属纳米粒子的晶相调控在纳米催化和纳米材料领域可能的发展态势。第一,通过对金属纳米粒子溶液相合成机理的深入研究,有助于发展出尺寸、形貌和晶相同时可控的新合成方法。第二,金属纳米粒子在晶相转化过程中往往伴随着烧结及组分的偏析等难题。利用氧化物包覆的核壳型或蛋壳型纳米结构以及碳纳米管的空间限域效应,或许有助于解决上述难题。第三,具有亚稳晶相结构的金属纳米粒子在反应条件下极易转变为热力学稳定的结构,因此,利用原位、动态、实时的表征技术对催化剂在真实工作状态下的微观结构进行细致的分析是阐明晶相效应的前提。
关键词:
金属纳米粒子
,
纳米合金
,
晶相结构
,
纳米催化剂
,
构效关系
康永
兵器材料科学与工程
doi:33-1331/TJ.20120106.1043.001
固体推进剂是军事和航天技术的重要研究领域,一直为国内外研究者所重视.目前,高能和高燃速推进剂是最热门的研究方向.在提高固体推进剂燃速的众多方法中,采用纳米催化剂被认为是最有前途的方法之一.纳米催化剂既具有高效的催化作用,又具有很好的能量性能.将该新型催化剂应用到固体火箭推进剂中,发现使推进剂的能量性能和燃烧性能都得到较大提高.回顾纳米催化剂的研究和发展,介绍纳米催化剂若干问题、制备及应用.
关键词:
纳米催化剂
,
金属
,
推进剂
,
应用
路金林
,
王琳
,
李继东
,
王一雍
,
李胜利
,
崔小强
稀有金属
doi:10.13373/j.cnki.cjrm.2015.06.003
利用电沉积法直接在碳纸上制备了一系列钯金二元金属纳米催化剂.用场发射扫描电镜(FESEM)和X射线能谱(EDX)对催化剂的形貌、结构和组成进行了测试和分析,发现所沉积的颗粒基本为球形,粒径分布比较均匀,约为80nm,钯和金基本按配比沉积.在碱性条件下研究了催化剂对甲醇的催化性能,结果表明所制备的二元催化剂对甲醇的氧化能力均大于一元催化剂.且当钯与金原子比为1∶1时,所制备的Pd1Au1催化剂对甲醇具有最高的催化活性和最好的稳定性.这种催化增强作用主要应归于钯金之间的协同效应,即金元素的存在可以帮助有效去除吸附在钯元素表面的CO,减小CO对催化剂的毒化作用.但第二种金属元素的引入量必须在一个合适的范围,才能最好地利用这种协同效应,使催化性能达到最佳.这种利用电沉积法直接在碳纸上制备二元纳米催化剂的方法,可以有效简化传统直接甲醇燃料电池(DMFC)中制作膜电极的复杂工艺过程,具有极大的应用价值.
关键词:
电沉积
,
纳米催化剂
,
直接甲醇燃料电池
,
钯金纳米催化剂
相彬
,
徐恒泳
,
李文钊
催化学报
采用浸渍-热分解法制备了纳米Fe2O3-K2O催化剂,并在常压和520～580 ℃的条件下,考察了其对乙苯催化脱氢反应的催化性能. 结果发现,纳米Fe2O3-K2O催化剂表现出很好的活性和稳定性. 在550 ℃, N2/H2O/乙苯摩尔比为30.7/10/1和WHSV=0.43 h-1的条件下,纳米Fe2O3-K2O催化乙苯脱氢的转化率为71.9%, 苯乙烯选择性为91.1%. 透射电子显微镜和X射线衍射测试结果表明,氧化铁的粒径为10～14 nm. 催化剂的尖晶石结构和高比表面积是其表现出高催化性能的主要原因.
关键词:
氧化铁
,
氧化钾
,
纳米催化剂
,
乙苯
,
脱氢
,
苯乙烯
李晓伟
,
赵惠忠
,
汪厚植
,
殷嗣杰
,
罗浪里
材料科学与工程学报
doi:10.3969/j.issn.1673-2812.2005.06.026
以氧氯化锆和硝酸锰为主要原料,采用Sol-Gel-VFD技术制备了MnOx/ZrO2超细粉体材料.用XRD,TG-DSC,TEM和BET等技术对试样进行了表征,用微反应器-气相色谱仪在线研究了试样选择性催化还原NO的活性.结果表明:用Sol-Gel-VFD技术可制得粒子尺寸约为20nm、具有高催化活性的负载型MnOx/ZrO2纳米催化剂,活性组分锰对NO的催化还原起了主要作用.添加铈组分能提高MnOx/ZrO2纳米催化剂催化还原NO的活性.
关键词:
纳米催化剂
,
真空冷冻干燥
,
选择性催化还原
,
MnOx/ZrO2
