Shirish S. Punde
,
Bruce J. Tatarchuk
催化学报
doi:10.1016/S1872-2067(17)62749-9
开发室温CO氧化催化剂的主要挑战是CO自中毒和慢的表面动力学,同时湿气的存在也可导致催化剂失活.本文开发了高活性CeO2促进的Pt基催化剂4%Pt-12%CeO2/SiO2,用于室温湿气(湿度10%?90%,25°C)中CO氧化反应,在低CO浓度(<500 ppm)和高CO浓度(>2500 ppm)时,CO转化率高于99%.优化了催化剂制备变量,如Pt和CeO2负载量、CeO2沉积方法、CeO2和Pt前驱体的干燥和焙烧条件.采用CO/H2化学吸附、O2-H2滴定、X射线衍射和BET比表面积测定表征了催化剂的表面特性,并将其与催化剂活性相关联.结果表明,CeO2沉积方法对催化剂活性影响显著,当用浸渍法沉积CeO2时,所得催化剂的反应速率(5.77μmol/g/s)比用沉积沉淀法(1.96μmol g?1 s?1)或CeO2嫁接法(1.31μmol g?1 s?1)制得催化剂的高3倍.O2-H2滴定结果表明,当用浸渍法沉积CeO2时,CeO2和Pt的紧密结合导致了催化剂的高活性.催化剂载体的选择也非常重要,硅胶负载的催化剂活性(5.77μmol g?1 s?1)是氧化铝负载的(1.05μmol g?1 s?1)5倍.当反应受内扩散控制时,催化剂载体的粒径和孔结构影响非常大.另外,CeO2和Pt前驱体的干燥和焙烧条件对催化剂活性的影响至关重要.当Pt和CeO2含量分别大于2.5和15 wt%时,所得催化剂在室温条件下活性高(TOF>0.02 s?1),稳定性好(反应15 h,CO转化率≥99%).
关键词:
一氧化碳氧化
,
催化剂
,
铂
,
二氧化铈
,
二氧化硅
,
前驱体
,
氢氧滴定
,
化学吸附
,
程序升温还原
余娟丽
,
王涛
,
吕毅
,
赵英民
,
裴雨辰
宇航材料工艺
doi:10.3969/j.issn.1007-2330.2015.03.005
利用先驱体聚合物浸渍-裂解(PIP)技术制备SiBN纤维增强氮化物陶瓷基复合材料,对SiBN纤维、聚硅硼氮烷有机先驱体裂解以及SiBN纤维增强氮化物陶瓷基复合材料性能进行了分析.研究表明:聚硅硼氮烷先驱体在氨气气氛下裂解得到的陶瓷产物碳含量较低,其裂解产物介电常数在3.0左右,介电损耗小于0.01;SiBN纤维中C和O元素含量均较高,碳的存在对材料介电性能影响明显;制备的氮化物陶瓷基复合材料弯曲强度为88.52 MPa,弹性模量为20.03 GPa.
关键词:
SiBN纤维
,
透波材料
,
复合材料
,
先驱体
,
浸渍—裂解
闵振华
,
曹敏
,
张书
,
王秀丹
,
王永刚
新型炭材料
doi:10.3969/j.issn.1007-8827.2007.01.014
分别以煤沥青、石油中间相沥青和AR沥青为前驱体制备炭泡沫材料.采用GPC测定前驱体分子量,SEM观察所制炭泡沫的孔结构,光学显微镜测量所制炭泡沫的孔径及其分布.结果发现,由于煤焦油沥青不含中间相,且QI含量较高,导致在实验条件下不能直接制备出合格的炭泡沫.以石油中间相沥青和AR沥青为原料均能制备出具有分布均匀开孔结构,且微观各向异性的炭泡沫.由AR沥青制备的炭泡沫呈现平均孔径较小(212 μm)、孔壁较薄、孔径分布较窄(180 μm～300 μm)、开孔率较高、以及韧带排列较规整等特点,表明低QI含量、低分子量且分布较窄的前驱体有利于发泡.
关键词:
前驱体
,
炭泡沫
,
SEM
,
孔结构
李雪芬
,
白凤华
,
苏海全
催化学报
doi:10.1016/S1872-2067(12)60757-8
以含羧酸配体的钴羰基簇合物Co2(CO)6HCCCOOH, Co3(CO)9CCH2COOH, Co4(CO)10HCCCOOH 为前驱体,γ-Al2O3为载体,通过浸渍法制备了一系列催化剂；同时以Co(NO3)2作为前驱体制备了参比催化剂.对制备的催化剂进行了费托反应性能评价,并用透射电子显微镜、氨程序升温脱附和傅里叶变换红外光谱等手段对催化剂进行了表征.结果发现,不同前驱体制备的催化剂对载体上Co的分布具有明显影响,进而影响催化剂活性.反应结果表明,不同前驱体制备的催化剂上CO转化率及C5+选择性顺序为Co3(CO)9CCH2COOH > Co2(CO)6HCCCOOH > Co4(CO)10HCCCOOH > Co(NO3)2.
关键词:
钴羰基簇合物
,
费托合成
,
前驱体
,
浸渍法
李小花
,
万凯
,
刘全兵
,
朴金花
,
郑育英
,
梁振兴
催化学报
doi:10.1016/S1872-2067(16)62498-1
燃料电池中贵金属铂的大量使用是阻碍其发展的关键因素,亟需探索高效廉价的替代型电催化剂.在目前的替代型非贵金属催化剂研究中,氮杂炭材料是一类氧还原反应催化活性最好、成本最低廉的催化剂,被认为是最有可能取代Pt催化剂而获得实际应用的催化剂.氮杂有序介孔炭材料因具有极高的比表面积和规整的孔道结构,可实现活性位点的密集组装与反应物料的快速传输,受到研究者的广泛关注.本文分别以苯胺、吡咯和邻菲罗啉为含氮前驱体,介孔分子筛SBA-15为硬模板,采用纳米浇铸法成功制备了具有高比表面积的氮杂有序介孔炭材料,系统研究了不同含氮前驱体对氮杂有序介孔炭材料的影响.采用氮气吸附-脱附等温线、透射电子显微镜(TEM)、X射线衍射(XRD)和X射线光电子能谱(XPS)等方法研究了氮杂有序介孔炭的组成与结构,采用循环伏安法(CV)以及线性扫描伏安法(LSV)等手段考察了其电化学行为与氧还原反应极化性能.氮气吸附-脱附等温线结果表明,采用三种不同含氮前驱体制备的氮杂炭材料都对应Ⅳ型吸脱附等温线以及H4型滞后环,表明所制备的氮杂炭材料具有介孔结构.由TEM可以清楚地观察到氮杂炭材料已经成功地反转了SBA-15模板的孔道结构.同时发现,含氮前驱体对氮杂炭材料的比表面积和孔结构产生较大影响:以吡咯和邻菲罗啉为前驱体制备的炭材料C-PY-900和C-Phen-900的比表面积较高,分别为765和746 m2/g,而以苯胺为前驱体制备的炭材料C-PA-900比表面积较小(569 m2/g);三种炭材料平均孔径大小顺序为C-Phen-900 (3.7 nm)＜ C-PY-900 (5.0 nm)＜ C-PA-900 (5.9 nm),这是由于不同含氮前驱体在高温焙烧过程中热分解行为不同所致.XRD结果发现,含氮前驱体对氮杂炭材料的晶型基本没有影响,均为无定形碳.XPS结果表明,采用苯胺、吡咯以及林菲啰啉为前驱体制备的氮杂炭材料中氮含量基本相同,分别为3.13 at％,3.32 at％和3.33 at％,说明在相同热解条件下材料中的氮含量基本不受前驱体的影响,但不同配位环境的氮含量以及氮活化碳原子的含量却有较大差异,其氮活化碳原子的相对含量分别为15.60％,19.87％和23.04％.电化学测试结果表明,三种氮杂介孔炭材料的氧还原反应电催化活性顺序为C-PA-900＜C-PY-900＜C-Phen-900,其H2O2产率低于30％,说明氧还原反应经历4电子转移路径.在碱性条件下,所制氮杂有序介孔炭材料C-PY-900和C-Phen-900表现出较商品Pt/C催化剂更加优异的氧还原反应电催化性能.综上可见,通过改变含氮前驱体的类型可以有效调变氮杂炭材料的比表面积、孔道结构以及N 1s与C 1s化学态,从而调控氧还原反应活性,本文不仅制备出高活性的非贵金属氧还原电催化剂,同时也为高活性炭基电催化剂的可控制备提供了思路.
关键词:
电催化
,
燃料电池
,
氮杂有序介孔炭
,
氧还原反应
,
前驱体
王太保
,
陆聪
,
刘涛
,
金灿灿
,
王新木
,
穆宣琳
,
梁田
,
杨建
,
丘泰
人工晶体学报
以硼酸-尿素混合水溶液作为h-BN先驱体,对无压烧结制备的高纯h-BN陶瓷进行了浸渍-裂解-二次无压烧结处理,以提高其致密度和性能.研究了先驱体溶液浓度和循环次数对浸渍-裂解-烧结后h-BN陶瓷的显微结构及性能的影响.结果表明,随着先驱体溶液浓度的增大,h-BN陶瓷的密度、弯曲强度、断裂韧性和热导率均先升高后降低,浓度为68wt％时均达到最大.浓度过高会导致先驱体溶液在浸渍过程中发生析出,反而不利于浸渍.随着循环次数的增加,h-BN陶瓷的致密度、弯曲强度、断裂韧性及热导率均逐渐增大,但趋势逐渐变缓.循环6次得到的h-BN陶瓷的密度、弯曲强度、断裂韧性和热导率分别为1.465 g./cm3、84.1 MPa、1.52 MPa·m1/2、44.36 W·m-1·k-1,相对于未处理的h-BN陶瓷分别提高4.7％、31.6％、63.7％、31.2％.
关键词:
六方氮化硼
,
无压烧结
,
浸渍
,
先驱体
,
性能
叶丽
,
李远超
,
孙妮娟
,
王立敏
,
赵彤
宇航材料工艺
doi:10.3969/j.issn.1007-2330.2016.03.007
以聚铝氧烷为铝源,聚硼硅氮烷兼作硼源和硅源,共混得到SiBAlON陶瓷前驱体,经高温裂解得到SiBAlON陶瓷.采用TGA和XRD对SiBAlON前驱体的裂解行为及陶瓷产物晶相结构进行表征.结果表明,Al的引入降低了陶瓷的结晶温度,当陶瓷中的Al含量为l0wt％时,1 300℃处理后析出β-Si3N4晶体,1500℃时,陶瓷中的Al和O与无定型的Si-N结合生成出现Si2N2O和Si3Al3O3+1.5xN5-x结晶,1 700℃时Al和O与结晶的β-Si3N4固溶生成β’-SiAlON结晶,最终陶瓷产物晶相组成为Si2N2O/Si3Al3O3+1.5xN5-x/β’-SiAlON.对陶瓷的介电性能进行研究表明,温度＜1 000℃时,其介电常数和介电损耗较为稳定,分别约为3和＜0.004.
关键词:
前驱体
,
裂解
,
SiBAlON
,
透波
薛亮
,
苏哲安
,
杨鑫
,
黄启忠
新型炭材料
通过化学气相渗透法和先驱体浸渍裂解法相结合制备出密度为1.95 g/cm3的三维 C/C-HfC 复合材料,碳化铪陶瓷相均匀地填充于材料内部.探究了先驱体的物相转化过程和材料的耐烧蚀性能.结果表明:复合材料经等离子体烧蚀装置测试120 s后,样品的质量烧蚀率和线烧蚀率分别为:0.001 5 g/s和0.002 4 mm/s.通过先驱体浸渍裂解工艺引入到基体内的碳化铪陶瓷相在烧蚀过程中与氧化性气体生成的二氧化铪固体颗粒起既能起到一定的热障作用,也能作为抑制氧化性气体扩散的阻挡层,从而提高了材料的耐烧蚀性能.同时,氧化产物的生成和一氧化碳气体的挥发将消耗烧蚀区域内一部分热量,进而降低材料表面的温度,进一步提高材料的抗烧蚀能力.
关键词:
三维C/C-HfC复合材料
,
先驱体
,
耐烧蚀性能
