新型晶须状氧化钛担载Au的CO催化氧化性能
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高活性Co_3O_4负载单原子Au催化剂室温催化CO氧化(英文)乔波涛;林坚;王爱琴;陈洋;张涛;刘景月【期刊名称】《催化学报》【年(卷),期】2015(36)9【摘要】CO低温氧化是多相催化领域研究最多的反应之一.作为简单、典型的探针反应,其不仅具有重要的基础研究价值,而且在环境污染消除等方面也有着非常重要的实际应用价值.金属氧化物如铜锰(Hopcalite)、铜铬复合氧化物以及氧化钴等都具有优异的低温CO氧化活性.然而氧化物催化剂热稳定性低、反复启动性能差、以及对硫化物、水等物质敏感,严重制约了其实际应用.相对而言,负载型贵金属催化剂因具有较高的CO氧化活性、反应稳定性以及热稳定性而受到关注.但是贵金属价格昂贵、资源稀少,使其持续应用面临严峻挑战.为了提高贵金属利用效率、降低贵金属使用量,在负载型贵金属催化剂中,贵金属多以纳米尺度分散于高比表面载体上.由于多相催化一般在纳米粒子表面发生,只有表面金属原子能够接触到反应物,因而贵金属原子利用率仍然有待提高.最近本课题组成功开发以原子级分散的单原子催化剂并提出"单原子催化"的概念.后续研究以及其他研究人员相继证明氧化物负载贵金属单原子具有高活性和/或不同于纳米粒子的反应性能,表明开发单原子催化剂是最大化贵金属利用效率、降低贵金属用量的可行途径.对于CO氧化而言,目前普遍认为负载Au催化剂具有最高活性.然而负载Au单原子催化剂是否具有活性仍存争议:理论计算表明氧化物负载Au单原子催化剂具有很好的活性,但是缺少实验证据;目前已有一些氧化物负载Au正价离子催化剂的报道,结果也都表明Au单原子活性远低于纳米粒子或纳米团簇.最近本课题组发现氧化铁负载Au单原子不仅具有与Au纳米粒子相当的单位活性位(TOF)活性而且具有更高的单位金属重量(反应速率)活性以及非常高的反应稳定性.本文将载体拓展到氧化钴,开发了具有更高活性的氧化钴负载Au单原子催化剂,Au负载量仅为0.05 wt%即可在室温条件下实现CO完全转化.Co3O4载体用Co(NO3)3与Na2CO3通过共沉淀法制备,400 oC焙烧.然后通过简单的沉淀吸附法制备Co3O4负载Au单原子催化剂(Au1/Co3O4),确保Au单原子能够分散于载体的表面.具有原子分辨率的球差校正高分辨电镜照片显示Au原子确实以单原子形式分散于载体上.催化剂在第一个循环中活性并不非常高,但是在第二个循环中活性提高非常明显,可以在室温条件下实现CO全转化.为了弄清楚活性提高的原因,我们用惰性气体(He)、氧化性气体(5%O2/He)以及还原性气体(5%CO/He)对催化剂进行了热处理,但是活性提高并不明显.由此推断催化剂是在第一个循环反应过程中发生了某些变化,导致活性显著提高.空白载体实验表明Co3O4载体本身虽然具有反应活性,但是远不如负载少量Au 原子活性高,表明Au原子或Au原子与载体一起起到高活性的作用.稳定性研究表明该催化剂在室温条件下容易失活,但经惰性气体或氧化气体处理后活性可恢复,表明不是结构性失活而是可逆失活,说明单原子非常稳定.【总页数】7页(P1505-1511)【关键词】单原子催化;贵金属;金;一氧化碳氧化;四氧化三钴;低温【作者】乔波涛;林坚;王爱琴;陈洋;张涛;刘景月【作者单位】Department of Physics, Arizona State University, Tempe, Arizona, 85287, USA;State Key Laboratory ofCatulysis, Dalian Institute of Chemical Physics, Chinese Academy Sciences, Dalian 116023, Liaoning, China【正文语种】中文【中图分类】O【相关文献】1.高活性Co3O4负载单原子Au催化剂室温催化CO氧化 [J], 乔波涛;林坚;王爱琴;陈洋;张涛;刘景月2.Pt/Au原子比对活性炭负载Au-Pt直接甲酸燃料电池阴极催化剂性能的影响 [J], 贾羽洁;蒋剑春;孙康;陆天虹3.活性炭负载Ptm^Au催化剂的制备与甲醇电催化氧化反应活性 [J], 陈伟;郑允民;廖卫平;金明善;索掌怀4.青岛能源所研发出高活性的生物质炭负载Fe/Pt单原子双功能催化剂 [J],5.V2CO2 MXene负载过渡金属单原子催化剂氧还原和氢氧化活性的DFT研究[J], 邓忠晶;郑星群;邓明明;李莉;李静;魏子栋因版权原因,仅展示原文概要,查看原文内容请购买。
在TiO_2上CO的光催化氧化
张敏;金振声;王守斌;张治军
【期刊名称】《感光科学与光化学》
【年(卷),期】2000(18)4
【摘要】最近在“氧化的”TiO2 (即表面无氧空位和Ti3+)上进行的CO光催化氧化研究发现 :室温下 ,以黑光灯 (峰值λ=365nm)光照时,“氧化的”TiO2 无CO催化氧化的活性 ,但以杀菌灯 (峰值λ =2 53.7nm)光照时 ,则对CO产生显著的催化活性 .参照CO在过渡金属表面的催化氧化机理 ,对本现象进行了解释 :黑光灯照时 ,O2 在TiO2 表面只生成O-2 (a) ,而O-2 (a) 不能使CO氧化 ,只有以杀菌灯照时 ,TiO2 表面产生O-(a) ,CO氧化反应才能发生 .
【总页数】7页(P329-335)
【关键词】光催化氧化;一氧化碳;二氧化钛催化剂
【作者】张敏;金振声;王守斌;张治军
【作者单位】河南大学润滑与功能材料重点实验室
【正文语种】中文
【中图分类】O613.71;O643.32
【相关文献】
1.附载光催化剂TiO_2/活性炭光催化氧化NO_2^-的研究 [J], 张竟成
2.掺铜TiO_2光催化剂光催化氧化还原性能的研究 [J], 吴树新;尹燕华;何菲;秦永宁
3.在TiO_2催化剂上苯酚光催化氧化反应研究2多相光催化氧化与直接光解反应的比较 [J], 王怡中;胡春;汤鸿霄
4.在TiO_2催化剂上苯酚光催化氧化反应研究1.降解产物分布及反应途径 [J], 王怡中;胡春;汤鸿霄
5.Ag/TiO_2,Pd/TiO_2和TiO_2对庚烷的光催化氧化活性 [J], 刘洋;尚静
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TiO_2负载Co~(2+)、Cu~(2+)催化剂的制备及其对甲酚催
化氧化性能
董大飞;肖如亭
【期刊名称】《应用化学》
【年(卷),期】2010(27)4
【摘要】用浸渍法制备了一系列以TiO_2为载体的负载型催化剂,利用 XRD和IR 分析测试技术研究了负载Co~(2+)与Cu~(2+)后催化剂的表面结构,催化剂用于对甲酚氧化制备对羟基苯甲醛的反应中.结果表明,n(Co~(2+)): n(Cu~(2+))=1: 0.5时,催化剂的催化效果最佳.在反应优化条件下,对甲酚的转化率可达100%,对羟基苯甲醛的选择性达95.2%.
【总页数】4页(P437-440)
【作者】董大飞;肖如亭
【作者单位】天津理工大学化学化工学院,天津,300384;天津理工大学化学化工学院,天津,300384
【正文语种】中文
【中图分类】O643
【相关文献】
1.Cu^(2+)-TiO_2/蒙脱石自净化功能材料的制备及性能研究 [J], 朱桂平;董发勤;张旭梅
2.磁性天然沸石的制备及其对Pb^(2+)和Cu^(2+)的吸附性能 [J], 袁明亮;闫冠
杰
3.Sn^(2+)掺杂TiO_2/Cu复合粒子的制备及可见光催化性能 [J], 王彬;闫军;崔海萍;杜仕国
4.红土镍矿制备的花状Mg(OH)_(2)对Cu^(2+)、Ni^(2+)的吸附性能 [J], 邵鸿媚;崔勇;张伟;徐文迪;李学田;邵忠财
5.球型乙二醇单苯醚-甲醛负载三乙烯四胺螯合树脂的制备及其对Cu^(2+)的吸附性能 [J], 王春华;曲荣君;纪春暖;宋淑辉;刘希光;陈厚;孙昌梅
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Au-AgSBA-15催化剂的制备及其对CO催化氧化性能的研究的开题报告一、研究背景与意义随着现代工业的发展,工业废气对环境的污染越来越严重。
其中CO 等有害气体对人体及环境的危害较大,因此CO的净化和利用一直是化学界和工业界研究的焦点之一。
CO催化氧化技术是一种有效的CO净化方法,可以将CO氧化为CO2等无害物质,具有高效、环保和经济等优点。
金属氧化物催化剂是CO催化氧化技术中应用广泛的一类催化剂,但它们通常需要高温和高压才能展现出较好的催化活性和选择性,同时还受到毒物和失活等因素的影响。
Ag作为一种强氧化剂,在CO催化氧化中具有较好的催化活性,但其单独应用时选择性不高,同时容易受到中毒的影响。
为了克服这些缺点,研究人员将Ag与其他催化剂进行复合制备,如Ag-Mn、Ag-Pd、Ag-Ce等复合催化剂。
其中,介孔分子筛作为一种具有大孔径、高比表面积等优异性能的微孔材料,在催化领域中应用越来越广泛。
因此,使用介孔分子筛载体将Ag与其他金属催化剂进行复合制备,可以有效提高催化剂的催化性能和选择性。
本研究旨在制备一种使用介孔分子筛作为载体,将Ag与Au、SB等金属催化剂进行复合的Ag-Au-SB/SBA-15催化剂,并研究其对CO催化氧化性能的影响,以期在CO净化领域中有所应用。
二、研究内容和方法本研究的主要内容为制备Ag-Au-SB/SBA-15催化剂,并对其进行表征和CO催化氧化性能测试。
具体步骤如下:(1)制备介孔分子筛SBA-15。
采用水热法制备介孔分子筛SBA-15。
(2)制备Ag-Au-SB/SBA-15。
将Ag、Au、SB等金属催化剂与SBA-15进行复合制备,制备过程中,需要对复合催化剂进行焙烧和还原等处理,以提高其催化性能。
(3)对制备的Ag-Au-SB/SBA-15催化剂进行表征,包括形貌、结构、比表面积等的测试。
(4)对Ag-Au-SB/SBA-15催化剂的催化CO氧化性能进行测试,主要包括催化活性、选择性、稳定性等的评价。
Au负载的Co掺杂ZnO分级微球制备及其丙酮气敏性能研
究
王超;胡娜娜;付秋明
【期刊名称】《辽宁化工》
【年(卷),期】2024(53)3
【摘要】采用一步水热法制备了Au负载的Co掺杂ZnO分级微球,对其形貌和结构进行了表征分析,研究了Au负载和Co掺杂对ZnO分级微球气敏性能的影响。
结果表明,对于100×10^(-6)丙酮,Au负载的Co掺杂ZnO分级微球比单纯的ZnO分级微球具有更低的最佳工作温度(160℃)和更高的响应度(232),且具有较快的响应恢复速度以及较好的气体选择性。
进一步对Au负载和Co掺杂的气敏增强机理进行了讨论。
【总页数】5页(P357-361)
【作者】王超;胡娜娜;付秋明
【作者单位】武汉工程大学湖北省等离子体化学与新材料重点实验室材料科学与工程学院
【正文语种】中文
【中图分类】TQ132.41
【相关文献】
1.基于Al掺杂ZnO的丙酮气敏传感器以及紫外光激发对其气敏性能的影响
2.ZnO 及Au-ZnO中空微球的制备及其气敏性研究
3.单分散Au/ZnO纳米球的可控制备
及气敏性能研究4.ZnO分级微球的制备及气敏性能研究5.Zn掺杂In_(2)O_(3)分级微球的制备及正丁醇气敏性能研究
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TiO_2负载型催化剂催化氧化CVOCs的性能研究含氯挥发性有机物(Chlorinated Volatile Organic Compounds,CVOCs)在工业领域具有广泛的应用,但对环境和人类健康存在巨大的危害。
催化氧化技术可以高效地将CVOCs降解为洁净的产物。
二氧化钛具有价格便宜、制备简便、表面羟基丰富等优点,因此作为一种常用的催化剂载体,广泛应用于工业催化剂设计制备。
本论文系统地研究了 Ti02在催化氧化CVOCs反应中的性能和失活机制,并设计制备高活性的Ti02催化剂,研究了负载不同活性组分对催化剂性能的影响。
以高活性Ti02催化剂制备工艺为基础,探索了泡沫金属整体式催化剂的制备工艺。
本论文的研究内容和主要结果如下:(1)CrOx与Ti02载体协同作用机制探究以硝酸铬、氯铂酸等贵金属盐、钛酸四丁酯(Tetrabutyl Titanate,TBOT)和TiC14为原料,采用模板辅助的非水解溶胶-凝胶方法(Nonhydrolytic Template-Mediated Sol-Gel Route,NTMSG)制备了负载氧化铬和氧化铬-贵金属的Ti02催化剂。
结果表明,单独负载氧化铬和负载双金属的催化剂均具有微-介孔双模孔道结构,比表面积可达250m2/g~350m2/g。
催化剂在350℃时可以100%降解二氯甲烷(Dichloromethane,DCM),产物主要为CO、CO2、HCl和H2O。
负载双金属对于催化活性没有明显改变,稳定性测试结果表明催化剂均存在不可逆失活。
通过对催化剂进行的原位红外表征分析,确定Cr=O氧空位和TiO2表面羟基为活性位点。
初步判断催化剂失活机制是水分子在活性位点的吸附,Cr=O氧空位易与水结合而失活。
(2)贵金属种类、Ti02晶型和制备方法对催化剂性能的影响以氯铂酸、硝酸钯、氯金酸和硝酸银为前驱体,选择水热法制备的锐钛矿Ti02和金红石TiO2以及购买自德固赛公司的气相Ti02(P25),采用浸渍法(Impregnation,IM)和化学沉淀法(Deposition-Precipitation,DP)制备了负载不同的贵金属的Ti02催化剂。
不同晶型TiO_(2)催化臭氧氧化的性能研究
李连鑫;张润泽;刘志鹏;钟莲;李世迁
【期刊名称】《化工新型材料》
【年(卷),期】2024(52)4
【摘要】采用溶胶-凝胶法,利用不同温度热处理制备不同晶体结构的TiO_(2)。
以苯酚为目标污染物,研究了其催化臭氧氧化性能。
结果表明,当催化剂质量相同时,锐钛矿型TiO_(2)因比表面积最大、表面羟基数量最多表现出最佳的臭氧催化活性;当对催化剂的表面积进行归一化时,表面羟基密度及活性氧含量随着TiO_(2)中金红石型含量的增大而增加,这表明金红石型的暴露面具有比锐钛矿型更高的内在活性。
【总页数】7页(P184-189)
【作者】李连鑫;张润泽;刘志鹏;钟莲;李世迁
【作者单位】中国海洋大学化学化工学院;福建职业技术师范大学材料与环境工程学院
【正文语种】中文
【中图分类】X783
【相关文献】
1.不同晶型纳米二氧化锰的制备及催化性能研究
2.三种不同晶型二氧化钛的制备及光催化性能研究
3.不同晶型二氧化锰的制备及其催化过氧化氢分解反应性能
4.不同晶型TiO_(2)的可控合成与光催化性能研究
5.不同晶型二氧化锰催化臭氧化降解亚甲基蓝废水
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