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对系列过渡金属硫化物催化剂上CO还原SO2的反应进行了研究. 结果表明,FeS的催化性能最好,而MnS的催化性能最差,其他几种催化剂的活性顺序依次为CoS＞CuS＞NiS. 催化剂的活性与硫化物自身的氧化还原能力、所具有的晶相结构及其同SO2的吸附键合作用力有密切的关系. 在硫化物催化剂上,SO2还原的反应机理很可能是贫、富含硫化合物的交替作用机理.

关键词: 过渡金属 , 硫化物 , 二氧化硫 , 还原 , 反应机理

莫来石纳米粉的制备及表征

张彦军 , 马智 , 秦永宁 , 吴树新

硅酸盐通报 doi:10.3969/j.issn.1001-1625.2003.05.019

以正硅酸乙酯和硝酸铝为原料,采用溶胶-凝胶法制备出了超细的纳米莫来石.对于该方法的各种影响因素进行了实验分析,并对制得的样品进行了XRD,TG-DTA,TEM等性能表征.

关键词: 纳米粉 , 溶胶-凝胶 , 莫来石

采用XPS,XRD和TEM对含氧气氛下钙钛矿LaCoO3硫化活化过程中不同阶段的催化剂进行了表征分析. 在硫化初期,经SO2预中毒后,吸附氧种不存在,Co 2p3/2结合能发生明显的位移,La 3d的XPS双峰变得不明显,同时出现不稳态的S4+物种,表明催化剂LaCoO3被SO2的强吸附所覆盖; 催化剂LaCoO3仍为钙钛结构并没有新的物相产生,SO2中毒仅在催化剂表面进行. 在进一步的硫化活化过程中,出现吸附氧物种,Co出现三种价态,分别对应于LaCoO3,Co3O4和CoSO4,La 3d的XPS双峰变得特别明显,同时催化剂表面出现S2-物种和S6+物种. 可以认为,在含氧气氛下硫化LaCoO3的过程中,SO2预中毒为进一步硫化提供硫物种,吸附氧物种保证硫化过程中钙钛矿结构不会被完全破坏.

关键词: 钙钛矿 , 钴酸镧 , 硫化 , 氧 , 二氧化硫

乙醇水蒸气重整Co/CeO2催化剂

王红 , 刘鹏翔 , 刘源 , 秦永宁

催化学报

采用共沉淀法制备了Co/CeO2催化剂并将其应用于乙醇水蒸气重整制氢反应,考察了活性组分含量和焙烧温度对催化剂性能的影响. 结果表明,在原料气水∶乙醇∶N2摩尔比为3∶1∶16, 空速为40 L/(g·h)和反应温度为350～600 ℃的条件下, 经650 ℃焙烧的10%Co/CeO2催化剂对乙醇水蒸气重整制氢反应具有高活性和高选择性. 在500 ℃下进行的40 h稳定性测试中,该催化剂上的乙醇转化率始终接近100%, 反应后气体中的H2含量保持在65%左右. X射线衍射表征结果显示,焙烧后催化剂的主要物相组成为Co3O4和CeO2, 二者之间存在相互作用. Co/CeO2催化剂中钴的主要存在形式包括小晶粒的钴氧化物、大晶粒Co3O4和进入CeO2晶格的钴,Co3O4含量和焙烧温度的改变可影响催化剂中钴的存在形式. 由催化剂中高分散小晶粒的钴氧化物还原所得的金属钴是关键的活性组分.

关键词: 乙醇 , 水蒸气重整 , 制氢 , 钴 , 氧化铈 , 负载型催化剂

钙钛矿型LaMnO3-δ及La1-xSrxMnO3-δ纳米粒子的XPS表征

崔秀兰 , 杨桔材 , 刘源 , 何琲 , 秦永宁

稀土 doi:10.3969/j.issn.1004-0277.2000.03.007

采用XPS手段对钙钛矿型LaMnO3-δ及La1-xSrxMnO3-δ纳米粒子进行了表征,结果显示,随LaMnO3-δ纳米粒子粒径减小,其表面氧空位浓度增加,表面化学吸附氧性质发生变化,同时单位质量试样上化学吸附氧含量增加,这些导致化学吸附氧反应活性提高,使CO氧化的起始反应温度降低和一定温度下单位质量催化剂上CO氧化速率提高.LaMnO3-δ中的镧被锶部分取代后表面氧空位浓度显著提高,表面有Mn3+和Mn4+共同存在,CO氧化的催化活性也明显提高.

关键词: XPS , 钙钛矿型复合氧化物 , 纳米粒子

含氧气氛下预硫化钙钛矿LaCoO3上的CO还原SO2反应

贾立山 , 秦永宁 , 马智 , 齐晓舟 , 丁彤 , 梁珍成

催化学报

对钙钛矿LaCoO3在含氧气氛下的预硫化过程进行了研究. 结果表明,在一定含氧气氛下硫化后的LaCoO3催化剂,用于含氧气氛下CO还原SO2反应具有很高的活性. XRD物相分析结果表明,硫化后的LaCoO3仍保持钙钛矿物相结构,但同时出现新的硫化物La2O2S和氧化物Co3O4物相. 通过对硫化前后的催化剂进行O2-TPD和SO2-TPD分析,认为CO还原SO2反应机理可能是在一定的温度下,在钙钛矿LaCoO3上发生CO氧化燃烧反应,在硫化物La2O2S上发生CO还原SO2反应,两者相互促进.

关键词: 钙钛矿 , 硫化 , 二氧化硫 , 还原 , 一氧化碳 , 反应机理

研究了在γ-Al2O3上负载的铁系钙钛矿的结构特征,发现B位掺杂Cu和Co后,虽然提高了催化剂的氧化还原能力,但由于Cu2+、Co3+离子的加入,使活性组分与SO2键合作用加强,提高了还原SO2过程中CO氧化反应的难度,导致催化剂还原SO2的活性下降;在A位掺杂Sr后,由于缺陷的有序化反而导致催化剂的氧化还原能力下降,也导致其还原SO2 性能的下降;XRD结果显示,催化剂在反应过程中一直保持了钙钛矿结构,因而特殊的化学结构使催化剂具有很高的催化活性;XPS结果表明,催化剂表面不同的硫物种对反应有不同的影响.

关键词: 负载型催化剂 , 铁钙钛矿 , 二氧化硫 , 催化还原