直接乙醇燃料电池阳极催化剂Pt-Rh-SnO2/C的制备与表征

用交替微波法制备了SnO2/C复合材料,以该材料为载体制备了不同Pt∶Rh比例的Pt-Rh-SnO2/C催化剂,应用透射电镜（TEM）及X射线衍射（XRD）方法对所制备催化剂的微观结构进行了表征,通过循环伏安法和计时电流法测试了催化剂对乙醇的催化氧化性能.结果表明,微波辅助多元醇法利用SnO2/C作为催化剂载体可以制备具有良好分散度的Pt-Rh-SnO2/C催化剂,不同比例的Pt-Rh-SnO2/C催化剂金属粒子的平均粒径都小于4nm,且粒径分布较窄;该系列催化剂中Pt具有面心立方结构,随着Pt含量不断增加,粒径逐渐增加.当Pt∶Rh比例为3∶1时,对乙醇的催化氧化具有最好的稳定性和活性.     

固体超强酸SO2-4/ZrO2-TiO2-Fe2 O3催化合成乙酸异戊酯

用沉淀浸渍法制备固体超强酸SO24-/ZrO2-TiO2-Fe2O3催化剂,利用TG和XRD进行表征.将该催化剂用于醇酸反应制备乙酸异戊酯,考察了反应条件对酯化率的影响.结果表明,当Zr、Ti和Fe的摩尔比为1:3:2时,催化剂活性最高.其催化合成乙酸异戊酯的适宜工艺条件为:醇酸摩尔比1.3:1,催化剂用量(以0.25 mol乙酸计)1.0 g,带水剂用量10 mL,反应时间3 h.在此条件下,酯化率达98.5%.     

固体超强酸SO_4~(2-)/ZrO_2-TiO_2-Fe_2O_3催化合成乙酸异戊酯

用沉淀浸渍法制备固体超强酸SO42-/ZrO2-TiO2-Fe2O3催化剂,利用TG和XRD进行表征.将该催化剂用于醇酸反应制备乙酸异戊酯,考察了反应条件对酯化率的影响.结果表明,当Zr、Ti和Fe的摩尔比为1∶3∶2时,催化剂活性最高.其催化合成乙酸异戊酯的适宜工艺条件为:醇酸摩尔比1.3∶1,催化剂用量(以0.25 mol乙酸计)1.0 g,带水剂用量10 mL,反应时间3 h.在此条件下,酯化率达98.5%.     

Fe-Mn/TiO_2低温选择催化还原NO_x

采用溶胶凝胶法制备Fe-Mn/TiO_2催化剂,考察Fe含量、水含量、空速、氧气浓度等条件对催化剂脱硝性能的影响.结果表明:Fe-Mn/TiO_2催化剂在100℃时,NO_x转化率达到90%;Fe/Ti摩尔比为0.2、煅烧温度500℃条件下制备的催化剂具有最高的脱硝活性,催化剂的活性温度窗口较宽,在80~375℃温度范围内转化率保持在80%以上;催化剂制备中所加H_2O含量8%时,催化剂活性最好;氧气浓度对NO_x去除率并无显著影响,只在较低温度阶段有所差别,即氧含量4%时低温100℃NO_x转化率达到80%;空速对催化剂脱硝率的影响主要在较低温度段(100℃).     

固体超强酸SO2-4/TiO2-Fe2O3的制备及其光催化性能

采用共沉淀-浸渍法制备了SO2-4/TiO2-Fe2O3固体超强酸催化剂,通过样品光催化降解酸性蓝染料,考察了制备条件对染料脱色率的影响.结果表明,当固体酸中nTi和nFe的配比为1∶1,陈化pH为9～10,硫酸浸渍液浓度为0.5 mol/L,在500 ℃下焙烧4 h时制得的催化剂具有最高的催化活性. SO2-4/TiO2-Fe2O3固体超强酸再生后催化活性基本不变,可重复使用.     

纳米固体超强酸SO2-4/ZrO2-La2O3催化合成环己烯研究

制备了纳米固体超强酸催化剂SO2-4/ZrO2-La2O3,并利用该催化剂催化合成了环己烯,探讨了SO2-4/ZrO2-La2O3对环己醇脱水生成环己烯反应的催化活性,较系统地研究了La3 离子浓度、硫酸浓度、焙烧温度、催化剂用量、反应温度和反应时间等因素对产品环己烯收率的影响.实验结果表明,SO2-4/ZrO2-La2O3是催化环己醇脱水生成环己烯的良好催化剂,在La3 离子浓度为0.09 mol·L-1,硫酸浓度1.0 mol·L-1,焙烧温度为500 ℃、焙烧时间3 hr,催化剂用量为环己醇质量的5%,反应温度为180 ℃,反应时间为60 min,收率达80.66%.     

固体超强酸SO4^2-/TiO2-Fe2O3的制备及其光催化性能

采用共沉淀-浸渍法制备了SO42-/TiO2-Fe2O3固体超强酸催化剂,通过样品光催化降解酸性蓝染料,考察了制备条件对染料脱色率的影响.结果表明,当固体酸中nTi和nFe的配比为1∶1,陈化pH为9~10,硫酸浸渍液浓度为0.5 mol/L,在500℃下焙烧4 h时制得的催化剂具有最高的催化活性.SO42-/TiO2-Fe2O3固体超强酸再生后催化活性基本不变,可重复使用.     

纳米固体超强酸SO4^2-／ZrO2-La2O3催化合成环己烯研究

制备了纳米固体超强酸催化剂SO42-/ZrO2-La2O3,并利用该催化剂催化合成了环己烯,探讨了SO42-/ZrO2-La2O3对环己醇脱水生成环己烯反应的催化活性,较系统地研究了La3 离子浓度、硫酸浓度、焙烧温度、催化剂用量、反应温度和反应时间等因素对产品环己烯收率的影响.实验结果表明,SO42-/ZrO2-La2O3是催化环己醇脱水生成环己烯的良好催化剂,在La3 离子浓度为0.09 mol.L-1,硫酸浓度1.0 mol.L-1,焙烧温度为500℃、焙烧时间3 hr,催化剂用量为环己醇质量的5%,反应温度为180℃,反应时间为60 min,收率达80.66%.     

CeO_2富氧性对质子交换膜燃料电池阴极催化剂性能的影响

采用水热法制备立方体形状CeO_2,用制备出不同CeO_2含量的CeO_2-Pt/C催化剂.经过透射电子显微镜(TEM)、能谱(EDS)分析和循环伏安(CV)测试表明:CeO_2富氧作用表现明显,该方法制备的含6%CeO_2的Pt/C催化剂活性最高,但当CeO_2含量过高时活性会迅速降低.抗硫测试中,低含量的CeO_2却拥有较好效果,CeO_2提供的氧对阴极Pt/C催化剂的催化活性与SO2的耐受性起着至关重要的作用.     

SO2-4/TiO2-SiO2固体超强酸光催化降解茜素红染料的实验研究

采用共沉淀-浸渍法制备了SO42-/TiO2-SiO22型固体超强酸催化剂,研究工艺条件对茜素红水溶液脱色率的影响.结果表明:在催化剂用量为2.0 g/L,溶液pH值为8,水样初始浓度为50 mg/L,光距为12 cm,光照反应时间为3 h的最佳条件下,其对茜素红的脱色率可大于92.02%.     

微纳米氧化铁的制备及可见光催化性能

利用水热法和共沉淀法制备了微纳米氧化铁光催化剂,表征了氧化铁的微观形貌和晶体结构,并以罗丹明B溶液作为目标污染物,研究了氧化铁催化剂的可见光催化性能.结果表明:共沉淀法制备的氧化铁为有所团聚的微米块状,水热法所制备的氧化铁微观形貌为直径约400 nm的纳米球形.催化剂的制备方法、催化剂的投加量及H2O2的加入对污染物溶液的光催化降解效果均有影响.以0.03 g水热法制备的氧化铁为催化剂,加入0.1 mL H2O2,光催化降解50 mL 20 mg/L罗丹明B溶液,30 min后降解率能够达到100%.     

基于自组装法的可见区三维完全带隙TiO2空心微球光子晶体的研究

项目类型：面上项目 项目编号：50902013 项目摘要：可见区三维完全带隙光子晶体有着极其广泛而重要的实际应用,其制备仍然是目前光子晶体研究的难点。在已知的可用自组装法实现的光子晶体中,产生三维完全带隙所需的材料折射率都不低于2．8;而可见区三维完全带隙光子晶体对材料的折射率及透明度有着更苛刻的要求。本项目提出了一种空心微球非密堆积面心立方结构的光子晶体模型,初步优化结果显示,开通完全带隙所需的最小折射率仅为2．3,     

Mn-Ce/γ-Al_2O_3催化剂对柴油机碳烟的催化燃烧性能影响

为了验证Mn-Ce/γ-Al_2O_3催化剂对碳烟的催化燃烧性能的影响,采用柠檬酸络合法和溶胶-凝胶法制备了一系列不同锰、铈摩尔比的x Mny Ce/γ-Al_2O_3(x=4,6,8,10,y=10)催化剂,并利用X射线衍射仪、扫描电子显微镜、能谱仪和透射电子显微镜对其性能进行表征,结果表明,MnO_2和CeO_2的粒径变化范围为5~20 nm。Mn在催化剂中主要以MnO_2出现,当x≥6时,有部分Mn2O3分散在催化剂表面。当x=8时,CeO_2晶粒尺寸和分散性最好。通过热重分析仪评价了催化剂对碳烟燃烧性能的影响。试验结果表明:随着x的增加,催化剂的T10温度呈现先降低后升高的趋势,8Mn10Ce/γ-Al_2O_3催化剂的T10温度最低,为320.9℃,可以显著降低碳烟的起燃温度,具有最好的碳烟催化燃烧性能。     

Cr/Na-ZSM-5催化剂的制备及表征

以Cr（NO3）3为Cr源,Na/ZSM-5为载体,采用浸渍法制备了一系列Cr基催化剂（Cr的质量分数分别为0%,2.5%,5%,7.5%,10%）,分别在873 K和1 073 K下焙烧.采用FT-IR、XRD、BET和SEM等测试手段对产物的结构进行了表征.在自主微型固定反应器上,采用CO2-TPD和H2-TPR反应考察了催化剂的性能.结果表明：活性组分Cr2O3均匀的分散在Na/ZSM-5载体的表面,并且对催化剂的酸碱性和还原性有一定的影响.焙烧温度的不同对催化剂有很大影响,在873 K下焙烧的催化剂具有较好的结构和形貌,而在1073 K焙烧的催化剂出现塌陷现象.     

稀土固体超强酸S_2O_8~(2-)/ZrO_2-La_2O_3催化合成柠檬酸三丁酯

以柠檬酸和正丁醇为原料,在稀土超强酸S2O82-/Zr O2-La2O3的催化下合成柠檬酸三丁酯。通过XRD和红外光谱确定了稀土元素La的掺量对催化剂结构的影响,用正交优化实验优化了催化剂用量、酸醇摩尔比、反应时间等对酯化率的影响。实验结果表明:La掺量为0.07 mol·L-1所得催化剂性能最佳,柠檬酸三丁酯最优催化合成条件为反应温度175℃,醇酸摩尔比4.0∶1,催化剂用量为柠檬酸质量的2.0%,反应时间180 min,酯化率可达98.27%。催化剂可循环使用5次而不会明显降低活性。经折光率、红外光谱、核磁共振氢谱和碳谱测定,所合成产物为柠檬酸三丁酯。     

岩棉负载TiO2光催化脱色性能研究

以钛酸四丁酯为原料,岩棉为载体,用溶胶-凝胶法制备负载型TiO2.利用该负载型TiO2对罗丹明B(RB)进行光催化脱色实验,结果表明:催化剂焙烧温度为450℃,浸渍1次的负载型TiO2光催化活性较好;对10 L浓度为2.5 mgL-1的RB溶液,当流速为10 L/h,脱色率为95.8%,流速为50 L/h时,脱色率为72.3%;对实际染料废水具有良好的脱色效果.负载型TiO2寿命长,可重复使用.     

岩棉负载TiO2光催化脱色性能研究

以钛酸四丁酯为原料,岩棉为载体,用溶胶-凝胶法制备负载型TiO2.利用该负载型TiO2对罗丹明B(RB)进行光催化脱色实验,结果表明:催化剂焙烧温度为450℃,浸渍1次的负载型TiO2光催化活性较好;对10 L浓度为2.5 mgL-1的RB溶液,当流速为10 L/h,脱色率为95.8%,流速为50 L/h时,脱色率为72.3%;对实际染料废水具有良好的脱色效果.负载型TiO2寿命长,可重复使用.     

微观磁场促进质子交换膜燃料电池内氧传递和还原反应研究

项目摘要：质子交换膜燃料电池在进入商业应用之前必须解决成本、寿命、可靠性和氢源等问题．其中提高放电性能是解决其它问题的前提，而阴极空气传递速度慢和氧气还原反应速度相对于阳极氢气氧化反应较低又是控制放电性能的关键．本项目采用碳包敷硬磁纳米材料为载体制备负载铂催化剂，把微磁场引入质子交换膜燃料电池阴极；     

Fe-MnOx催化剂低温NH3选择性催化还原NOx

采用柠檬酸法制备了Fe-MnOx复合氧化物催化剂,并将其应用于低温NH3选择催化还原NOx反应.结果表明,Fe/(Fe+Mn)摩尔比为0.4的催化剂具有最佳的低温催化活性,采用乙酸锰制备的催化剂表现出明显优于以硫酸锰为前驱体的催化剂的低温催化活性.XRD和H2-TPR表征结果表明,催化剂中存在着Fe-Mn固溶体是其具有较高低温SCR活性的主要原因.     

真空蒸发镀膜法制备TiO2薄膜及其催化活性

用真空蒸发镀膜法在铜、玻璃板、不锈钢板3种不同材料上负载了TiO2薄膜,并用扫描电镜(SEM)和能量色散谱(EDS)对薄膜进行表征与分析.以苯酚废水为对象进行了光催化降解试验,研究了3种不同基材TiO2薄膜的光催化活性.与商品TiO2粉末的悬浮态光催化试验对比,该方法制备的TiO2薄膜具有催化剂用量少,活性高,易回收的优点.不同基材的TiO2薄膜光催化活性有所不同,不锈钢板较好,玻璃板次之,铜板最差.