陈明树
,
催化学报
硅胶负载的钯-金双金属催化剂是乙烯乙酰氧基化制乙烯基乙酸酯(VA)的高选择性催化剂,本文应用平面和负载纳米颗粒模型催化剂体系研究金的助催化作用,应用低能离子散射谱、低能电子衍射、 X射线光电子能谱、反射红外吸收光谱及程序升温脱附等技术表征这些模型催化剂. 结果表明,金的主要助催化作用是隔离催化剂表面的催化活性钯原子,形成孤立的钯活性中心,从而大大抑制或消除反应物和/或产物在毗邻多原子钯中心上的深度分解,提高VA合成的选择性及活性. 同时由于形成了孤立的钯原子活性中心,反应副产物或中间物之一的一氧化碳吸附较弱,避免了催化剂表面的一氧化碳中毒,进而提高催化活性.
关键词:
乙烯基乙酸酯
,
双金属
,
钯
,
金
,
合金效应
陈省能
,
陈君宇
,
赵越
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陈明树
,
万惠霖
催化学报
doi:10.1016/S1872-2067(11)60447-6
以氧化铈、氧化硅和氧化铝为载体,采用浸渍法制备了一系列不同负载量的 Pt 基催化剂,并利用透射电子显微镜、X 射线粉末衍射和 X 射线光电子能谱等技术对催化剂进行了表征.结果表明,对于 Pt/CeO2催化剂,随着负载量减小, Pt 的分散度提高;对于相同负载量的 Pt 基催化剂,各催化剂上 Pt 分散情况为: Pt/SiO2< Pt/γ-Al2O3< Pt/CeO2. CO 氧化反应结果表明,0.25% Pt/CeO2催化剂表现出更加优良的低温活性,室温下其单位 Pt 原子上 CO2的生成速率为2.2×10-3 s-1.
关键词:
铂
,
氧化铈
,
氧化硅
,
氧化铝
,
分散度
,
一氧化碳
,
氧化
黄俊杰
,
宋艳英
,
马冬冬
,
郑燕萍
,
陈明树
,
万惠霖
催化学报
doi:10.1016/S1872-2067(17)62857-2
Pt是一类高效、稳定的催化剂,但Pt资源短缺且价格昂贵,限制了其广泛商业化应用.合金化可以使Pt的用量大为减少,且往往能显著提高其催化性能,因而广泛应用于多相催化和电催化.其中PtCu合金是一类很有前景的催化剂,Cu资源丰富、价格低廉,不仅降低了成本,而且由于合金效应提高了催化剂的活性和稳定性.由于合金的粒径、形状、组成及结构是影响其催化性能的重要因素,目前研究大多关注这些特征的可控合成.然而,大多工业金属催化剂都是负载于氧化物上以提高催化性能,合金纳米粒子的形貌以及表面组成因与载体作用而发生改变,也就是所谓的载体效应.这体现在金属/氧化物界面处,能够促进金属粒子分散、改变其形貌甚至化学态、进而改变其催化性能,其中最具代表性的金属-载体强相互作用.因此,研究不同氧化物载体上合金催化剂的分散度、表面组成、化学态,特别是不同气氛的影响,对明确影响催化剂性能的关键控制因素非常重要.但是由于多相催化剂的复杂性,且表面灵敏的测试手段很少,目前相关报道还不多.近年发展起来的高灵敏度低能离子散射谱(HS-LEIS)是表面层灵敏的测试技术,可以测定最表面层的组成和含量.本文采用溶剂热共还原法成功制备了均一单相、粒径分布较窄的PtCux合金纳米颗粒,并运用浸渍法将其负载在TiO2载体上,以保证载体上纳米粒子组成的均一性.应用准原位X-射线光电子能谱(XPS)和高HS-LEIS对负载的PtCu合金纳米催化剂在不同条件处理后的表面组成和化学状态进行表征,发现催化剂的表面组成、分布、形貌和化学状态显著受到载体和处理条件的影响,同时得到负载和未负载的催化剂表面组成与体相组成关系的相图.结果表明,PtCux/TiO2催化剂在连续氧化过程中,Cu被氧化并较好在载体表面铺展,Pt-Cu合金状态被破坏,Pt可能主要形成单一金属的纳米粒子,并在界面处形成Ptδ+.在连续还原过程中,部分被还原的Cu,与Pt形成富Pt合金粒子.催化剂表面层主要是Cu,Pt很少,与体相组成有很大差别,说明载体对Cu的分散起到重要作用.
关键词:
铂铜合金
,
双金属催化剂
,
表面组成
,
相图
,
原位X-射线光电子能谱-低能离子散射谱
