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高效SnO2纳米片催化剂用于CO氧化

催化学报 doi:10.1016/S1872-2067(15)60926-3

SnO2是一种具有丰富表面缺位氧的n型半导体,其晶格氧亦可还原.另外其熔点高达1630oC,具有较高的热稳定性能.在过去的几十年中, SnO2主要用作气敏材料.而其作为催化材料的性能,特别是用于大气污染治理则鲜见报道.在过去的几年中,本课题组系统研究了SnO2的催化化学,发现利用传统共沉淀法制备的SnO2纳米粉末,在焙烧温度高于500 oC时,其比表面积通常低于20 m2/g,因而限制了其氧化活性.在SnO2晶格中掺杂Fe、Cr、Mn、Ce和Ta等形成固溶体可有效提高其比表面积并产生更多的活性氧物种,因而其对CO和CH4的氧化活性及稳定性大幅度提高.本课题组近期研究结果表明,采用熔盐法制备的高纯SnO2纳米棒单晶比SnO2纳米颗粒和纳米微球等具有更优异的CO氧化活性,260 oC即可完全氧化CO.且在240–260 oC狭窄温度区间发生转化率突跃,表现出类似贵金属的催化行为.值得指出的是, SnO2纳米棒的比表面积(1 m2/g)远低于其他几种形貌的材料,且无活泼氧存在.但研究表明SnO2纳米棒具有优先暴露的(110)活泼晶面,是导致其活性优良的主要原因.另外,我们采用简单共沉淀法成功制备了高比表面介孔Cu-Sn复合氧化物纳米片(196 m2/g),其在140 oC即可将CO完全氧化,且具有优良的抗水失活性能.因此, SnO2的形貌是影响其催化活性的主要因素之一,但迄今未见较系统深入的研究.在上述工作基础上,本文通过水热法,不添加任何有机模板剂,成功制备了厚度约10 nm的介孔SnO2纳米片和纳米棒及纳米颗粒混合物样品；采用常规共沉淀法制备了SnO2纳米颗粒.并将以上三种不同形貌的SnO2纳米材料用于CO氧化.利用SEM、XRD、N2吸附-脱附、H2-TPR和XPS探讨了不同形貌SnO2催化剂的体相结构和表面性质及其对催化性能的影响.与SnO2纳米颗粒相比,介孔SnO2纳米片具有高的比表面积、孔体积及更活泼的氧中心,因此后者CO氧化活性远高于前者.在空速18000 mL/(g·h)时, SnO2纳米片在260 oC即可完全氧化CO.而SnO2纳米颗粒的CO完全氧化温度高于360 oC. SnO2纳米棒和纳米颗粒的混合样品虽然其比表面积和孔体积及表面活性氧的活性仅略高于SnO2纳米颗粒,但XRD定量结果表明,其具有更多的暴露(110)活泼晶面,因而活性也高于SnO2纳米颗粒. SnO2纳米片催化剂的寿命及抗水性能测试结果表明,该催化剂具有良好的稳定性,且水蒸气仅对其活性产生可恢复的影响.进一步优化其性能, SnO2纳米片有可能用于实际汽车尾气状况下的CO催化清除.

关键词: 氧化锡催化剂 , 纳米片 , 纳米棒 , 暴露活性晶面 , 一氧化碳氧化

双氧水改性二氧化钛的光催化性能研究

章少华 , 曾爱军 , 蔡建信 , 谢冰

稀有金属材料与工程

研究了用微乳法制备纳米二氧化钛粉末的工艺,以及在紫外光照射下,TiO2和H2O2分别以及两者结合对于甲基橙溶液的降解作用.结果表明用微乳法可以制备粒度为23.2 nm的纳米TiO2粉末;在紫外光照射下,H2O2可以有效地降解甲基橙溶液;当H2O2浓度从1 mmol/L增加到10 mmol/L,甲基橙的吸光度直线下降;当H2O2浓度达到10 mmol/L时,降解率可以达到99%;TiO2也可以有效地降解甲基橙溶液,当TiO2的浓度为0.50～0.75 g/L时,降解率最大;用H2O2对TiO2进行改性后,可以有效地降解甲基橙溶液,固定TiO2的量为0.5 g/L时,当H2O2浓度为4 mmol/L时,甲基橙溶液的吸光度达到最低;当H2O2浓度处于10 mmol/L以上时,甲基橙溶液的吸光度却出现无规则的变化.

关键词: 光催化 , 纳米TiO2 , 甲基橙 , H2O2

Au/CeO2催化剂乙醇部分氧化制氢的研究

蔡建信 , 罗来涛

稀土 doi:10.3969/j.issn.1004-0277.2007.01.021

采用共沉淀法制备了纳米Au/CeO2催化剂,并用XRD、TPR、ICP等方法对催化剂进行了表征.以乙醇部分氧化制氢为探针反应,系统考察了O2/C2H5OH摩尔比及反应温度对Au/CeO2催化性能的影响.结果表明,Au/CeO2催化剂活性组分Au与载体CeO2 存在较强的相互作用,对乙醇部分氧化制氢反应具有较好的低温催化活性和良好的稳定性,其最佳的反应条件是O2/C2H5OH摩尔比为1.6,反应温度573K.

关键词: 乙醇 , 部分氧化 , 制氢 , Au/CeO2

信钢新烧结车间工艺设计

刘治政 , 黄录军 , 金文生

钢铁研究 doi:10.3969/j.issn.1001-1447.2002.02.006

为满足信钢50!万t生铁规模所需的精料,信钢决定建设新的烧结车间.以合理炉料结构为出发点,对炉料平衡、主要设备选型、工艺流程选择和投资效益等方面进行了较详细的介绍.

关键词: 烧结工艺 , 工厂设计

信钢2号小方坯连铸机改造

李春生 , 徐明利 , 王曙光

连铸 doi:10.3969/j.issn.1005-4006.2003.04.005

介绍信钢公司2号小方坯连铸机改造的情况,改造采用一些新技术,效果良好.

关键词:

阴极电泳涂装线建线方案

金荣刚

涂料工业 doi:10.3969/j.issn.0253-4312.2003.01.009

笔者根据几年来的阴极电泳涂装线建线经验,介绍了新建阴极电泳涂装线的清洗、建槽、试生产运行调试及日常管理的关键问题及注意事项.

关键词: 阴极电泳涂装线 , 清洗 , 建槽 , 运行调度 , 日常管理

中高能核数据评价和建库国际概况

庄友祥 , 王记民

原子核物理评论 doi:10.3969/j.issn.1007-4627.2002.04.013

简要介绍了中高能核数据评价和建库的国际概况, 较细致地讨论了中高能核反应实验测量、理论计算、积分检验、评价和建库等, 并对我国今后中高能核数据工作提出了建议.

关键词: 核反应 , 核数据 , 中高能 , 评价 , 建数据库

矿山金属平衡的应用——以蔡家营矿为例

梁涛 , 卢仁 , 吕胜利 , 王书军 , 刘明月 , 张四维

黄金 doi:10.3969/j.issn.1001-1277.2010.09.008

矿山金属平衡通过矿山金属产量实现了地质资源储量模型与矿山实际生产数据有机的结合,它涉及到储量评估、采矿计划、品位控制、矿山测量、选矿流程和产品销售等各个矿山生产环节.以蔡家营矿为例详细介绍了矿山金属平衡的操作步骤,实施矿山金属平衡不但可以评估矿山生产运作过程中财务现金流的风险,而且更重要的是运用实际品位数据来检验矿体矿块模型对采矿品位预计的可信度.

关键词: 矿山金属平衡 , Micromine软件 , 蔡家营矿