李新刚
,
孟明
,
林培琰
,
陈加福
,
伏义路
,
俞寿明
,
谢亚宁
,
胡天斗
催化学报
采用共沉淀-浸渍法制备了Pt/Co-Ba-Al-O催化剂,用X射线衍射、X射线吸收近边结构和扩展X射线吸收精细结构等手段表征了催化剂的微观结构,并在连续流动微型反应器上测定了催化剂对NOx的储存性能. 载体经过800 ℃焙烧后,Co物种主要以四面体配位的铝酸钴相存在. 在富氧条件下,高分散的小颗粒铝酸钴相促进了NO向NO2的转化,大大改善了催化剂对NOx的储存性能. 铂物种则以小的金属原子簇形式存在,分散度很高. 钴助剂的添加改善了氧化铝相的分散度,抑制了金属铂原子簇与载体的相互作用,使铂在催化剂表面分散得更均匀,从而有利于NOx的储存.
关键词:
氮氧化物阱
,
铂
,
负载型催化剂
,
钴
,
助剂
,
X射线吸收精细结构
邹志强
,
孟明
,
于一夫
,
谢亚宁
,
胡天斗
,
张静
催化学报
doi:10.3724/SP.J.1088.2010.90705
采用分步浸渍法分别制备了LaCeZr和YCeZr组合助剂改性的介孔Al_2O_3负载的Mn基系列氧化物催化剂,用X射线衍射、氮气吸附-脱附、X射线吸收精细结构、X射线光电子能谱和程序升温还原等方法对催化剂进行了表征,探讨了催化剂中Mn物种的存在形式及其还原性能,并与样品催化CO和C_3H_8的氧化活性相关联.结果表明,样品中Mn物种主要以Mn_3O_4形式存在,该物种在不同样品中与载体的作用强弱不同,从而表现出不同的还原性能和催化活性.助剂改性有效抑制了Mn-Al之间的相互作用,提高了Mn-O键的活动度,从而提高了催化剂的氧化活性.相比于YCeZr助剂,LaCeZr助剂改性更大程度上提高了Mn物种的还原性,因而大大提高了催化剂的氧化性能.650℃焙烧的LaCeZr组合助剂改性的介孔Al_2O_3负载的Mn氧化物催化剂,在0.035%SO_2存在的条件下对CO的氧化活性并未下降,对C_3H_8的氧化活性下降幅度也较小,表现出优越的抗硫性能和氧化性能.
关键词:
锰氧化物
,
氧化铝
,
改性
,
一氧化碳
,
氧化
,
丙烷氧化
,
精细结构
孟明
,
催化学报
考察了甘氨酸水溶液平衡浓度和pH值对其在SiO2表面吸附行为的影响,采用DTG,XRD和FT-IR等手段对甘氨酸在SiO2表面的吸附量及晶相结构等进行了表征.结果表明,甘氨酸在SiO2上的吸附不符合Langmuir吸附模型,当甘氨酸水溶液平衡浓度小于0.073 mol/L时,主要为特定位置吸附,此时SiO2对甘氨酸的吸附源于其表面≡Si - O-基团与甘氨酸离子的 - NH+3 端的相互作用;当平衡浓度大于0.073 mol/L时,呈多层吸附,形成α和β两种晶型的甘氨酸.用TPD-MS对甘氨酸的热缩合行为进行了考察,结合FT-IR结果表明,产物为环状二聚体哌嗪二酮(DKP),没有检测到线式二聚体以及表面硅酯类物种形成.SiO2对表面吸附的甘氨酸分子产生了诱导活化,使其热缩合温度与体相α甘氨酸相比降低了50 ℃左右.
关键词:
甘氨酸
,
二氧化硅
,
吸附
,
热缩合
,
二酮哌嗪
刘咏
,
孟明
,
郭丽红
,
查宇清
催化学报
采用共沉淀法制备出TiO2-ZrO2复合氧化物载体,然后用分步浸渍法制备出K/Pt/TiO2-ZrO2催化剂,考察了载体焙烧温度对催化剂结构和储存氮氧化物性能的影响. X射线衍射结果表明, 500 ℃焙烧载体后催化剂样品为无定形结构, 650 ℃焙烧时开始出现ZrTiO4晶体,并随焙烧温度提高晶形越来越好. NH3程序升温脱附结果表明, 500 ℃焙烧的载体有最大的酸量,但随焙烧温度升高,酸量显著下降, 1 000 ℃焙烧后,载体基本无酸性. 比表面积和Nox储存量测定结果表明,样品对Nox的储存能力与比表面积之间无顺变关系,载体于500 ℃焙烧的样品对Nox的储存性能最差,而于800 ℃焙烧的样品储存性能最佳. 原位漫反射傅里叶变换红外光谱结果表明,载体于500 ℃焙烧的样品中Nox以自由NO-3以及单齿或双齿硝酸根离子的形式存在,而在其它温度焙烧时,只检测到自由的NO-3物种. 焙烧温度不仅影响载体的结构和酸碱性,而且影响载体与负载组分间的相互作用,载体表面羟基与K2CO3相互作用形成稳定的- OK 基团对Nox储存不利,而高分散的K2CO3相则有利于将Nox物种以硝酸盐的形式储存起来.
关键词:
氮氧化物储存还原
,
氧化锆
,
二氧化钛
,
载体
,
碳酸钾
,
铂
,
焙烧温度
,
结构表征/X7
陈加福
,
孟明
,
林培琰
,
李新刚
,
伏义路
,
俞寿明
催化学报
采用改进的溶胶-凝胶法制备了Ba-Fe-O(Ba/Fe原子比为0.5),Ba-Ce-O(Ba/Ce原子比为1)和Ba-Sn-O(Ba/Sn原子比为1)氧化物,并考察了其储氮性能. 结果表明,750 ℃焙烧的Ba-Fe-O样品,在400 ℃下的NOx储存容量(NSC)最大,其次为900 ℃焙烧的Ba-Ce-O样品; 相同温度焙烧的样品,在400 ℃下的NSC均大于200 ℃下的NSC. XRD测试结果表明,750 ℃焙烧的Ba-Fe-O样品的缺陷钙钛矿BaFeO3-δ可能是储存NOx的主要活性相,而Ba-Ce-O和Ba-Sn-O样品储存NOx的活性相分别为钙钛矿型BaCeO3和BaSnO3. BET测定结果表明,样品的比表面积均较小. 用FT-IR分析了Ba-Fe-O样品上储存的NOx物种. 讨论了NSC大小与吸收温度、NOx吸收物种及样品物相之间的关系.
关键词:
氮氧化物阱
,
储氮
,
钡
,
铁
,
铈
,
钙钛矿
汪文栋
,
林培琰
,
伏义路
,
俞寿明
,
孟明
催化学报
采用CeO2和La2O3的不同加入方式,制备了一系列以CeO2和La2O3为助剂的低贵金属含量三效催化剂.用XRD和XPS对其结构进行了表征,并进行了孔结构测定.测试了样品上CO,C3H6和NOx三效转化的温度-转化率曲线和S值-转化率曲线.结果表明:以机械混合加入CeO2和La2O3的样品抗烧结性能差,老化后在s≤1区的NOx和C3H6转化率明显下降,但起燃温度并不高;以硝酸盐水溶液浸渍法加入CeO2和La2O3的样品,Ce与La在样品表面均能高分散,并可进入载体γ-Al2O3内孔,均匀地分布在样品的内外表面,具有良好的抗烧结性能;以La2O3粉和浸渍法加入CeO2的样品,分散度也较高,这两种样品老化后在S≤1区的NOx转化率较高,后者的NOx转化的窗口宽度优于其它样品,催化性能也优于其它样品.对催化剂老化前后的结构和三效活性进行了关联和初步讨论.
关键词:
氧化铈
,
氧化镧
,
三效催化剂
,
贵金属
林培琰
,
朱英杰
,
苏甦
,
俞寿明
,
孟明
,
吴建新
催化学报
用γ射线辐射法制备了铂溶胶和粒径为5 nm的超细铂粉,采用机械混合法和溶胶-凝胶法制备了一系列不同载体的超细铂催化剂.不同载体对提高CO氧化活性的顺序为:MgO＞γ-Al2O3≥ZrO2＞TiO2＞SiO2.其中,由溶胶-凝胶法制备的0.1%Pt/SiO2和0.1%Pt/TiO2的比表面积大,Pt分散度高,但活性最差.XPS结果表明,部分表面Pt0和TiO2作用生成了PtO和Ti2O3,并且Pt的分散度愈高,Pt和TiO2间的作用愈强,从而降低了CO氧化活性.而MgO负载的超细铂样品活性明显高于常规浸渍法所制样品.XPS结果表明,超细Pt/MgO表面上存在大量的化学吸附氧,这可能是MgO负载样品活性高的重要原因.
关键词:
铂
,
超细粒子
,
负载型催化剂
,
载体
,
一氧化碳
,
氧化
罗金勇
,
孟明
,
钱颖
,
查宇清
催化学报
采用柠檬酸络合-有机模板剂分解法制备了不同原子配比的La-Co-Ce-O混合氧化物催化剂. 这些样品具有较大的比表面积(》100 m2/g)和均匀的孔径(3.7～3.9 nm), 并显示出较高的热稳定性. 模板剂分解法制备的样品中CeO2和Co3O4的分散性以及对CO和丙烷氧化的催化活性均明显优于传统共沉淀法制备的样品. 催化剂活性并不与表面钴原子分数成正比,而与表面钴、铈物种间的协同效应密切相关,当表面钴、铈原子分数接近时,协同效应最佳,催化氧化性能最好.
关键词:
镧
,
钴
,
铈
,
混合氧化物
,
十六烷基三甲基溴化铵
,
介孔结构
,
一氧化碳
,
丙烷
,
氧化
李想
,
孟明
,
刘咏
,
罗金勇
催化学报
采用尿素水解法或吸附沉淀法制备了金属氧化物载体,并用浸渍法负载0.5%Pd制得了Pd/Sn0.4Zr0.6O2, Pd/ZrO2, Pd/SnO2, Pd/SnO2-Al2O3和Pd/Al2O3催化剂. 采用原位漫反射红外光谱、拉曼光谱、 X射线光电子能谱和程序升温还原等方法对催化剂结构进行了表征,探讨了不同载体对表面PdOx物种化学吸附性质和氧化还原性能的影响,并与样品的丙烷氧化活性相关联. 漫反射红外光谱表明,在Pd/SnO2-Al2O3中, Sn对Al2O3表面的Pd原子簇起到稀释作用,促进了Pd的分散,使得其CO线式吸附强度明显高于Pd/Al2O3, 但Pd过高的分散度不仅减少了表面Pd-PdO活性位对的数目,而且使反应中间物种Pd-OH之间脱水困难,因而阻塞了活性位,降低了其循环氧化还原活性; 而在Sn0.4Zr0.6O2复合氧化物载体中, SnO2有效地阻止了四方晶相ZrO2向稳态单斜晶相转变,且复合载体的比表面积较ZrO2和SnO2有所增加,其表面PdOx物种的分散度适中. 此外, Sn0.4Zr0.6O2复合氧化物负载的Pd的价态介于Pd0与Pd2+之间,表面氧空位较多,促进了丙烷中 C - H 键的活化,使比表面积较低的Pd/Sn0.4Zr0.6O2具有最好的催化丙烷氧化能力,相反比表面积较高的Pd/SnO2-Al2O3活性很差,说明分散度适中且具有较低氧化态的PdOx(0《x《1)微晶是丙烷氧化的主要活性相,而高分散PdOx物种对丙烷氧化活性不利.
关键词:
钯
,
载体效应
,
原位漫反射红外光谱
,
拉曼光谱
,
丙烷
,
氧化
