任世彪
,
宏志
,
曹先中
,
王知彩
,
雷智平
,
潘春秀
,
康士刚
,
水恒福
催化学报
doi:10.1016/S1872-2067(14)60028-0
以有机改性后的十六烷基三甲基溴化铵柱撑蒙脱石(CTAB-MMT)为载体，采用浸渍法制备了Ni/MMT催化剂.通过傅里叶红外光谱、X射线衍射、H2程序升温脱附、N2物理吸附以及紫外漫散射等物理化学手段对催化剂进行了表征；并结合微型高压反应釜萘加氢反应，评价了催化剂的加氢性能.结果表明，有机改性显著改善了Ni/MMT催化剂的金属Ni分散度和织构性质，且所制催化剂表现出优异的萘加氢性能， Ni萘转化率达到88.2%，不仅远高于未处理催化剂(13.1%)和Al2O3柱撑处理催化剂(24.2%)，而且高于Ni/SBA-15催化剂(68.2%).鉴于CTAB有机柱撑体在催化剂还原过程因热解而消除，其对催化剂所起的作用主要发生于浸渍过程，提出了有机改性在浸渍过程对Ni/MMT催化剂的促进作用机制.
关键词:
镍
,
有机蒙脱石
,
高活性
,
萘
,
加氢
张瑞静
,
杨柯
,
熊天英
材料导报
用溶胶-凝胶法制备出SiO2凝胶后,首次结合并采用低温热处理以及球磨工艺制备出高活性中孔型纳米SiO2粉末.利用TEM等手段分析了热处理温度、球磨对其显微结构及其物性的影响.结果表明,选择合适的热处理机制和适当的球磨时间可制备出具有很高表面能和表面活性的中孔型纳米SiO2粉末.本方法设备要求及操作过程简单,是一种具有发展前景的新型工艺.
关键词:
溶胶-凝胶
,
低温热处理
,
球磨
,
高活性
,
中孔
,
纳米SiO2
刘化章
,
李小年
催化学报
由Fe1-xO催化剂的发现所引伸的新课题及其中潜在的科学暗示,特别是Fe1-xO基催化剂的高活性机理有待深入研究.本文根据催化剂的还原性能和表面性质及其与催化活性的关联,从Fe1-xO的化学和物理性质出发,对Fe1-xO催化剂的高活性机理提出了一些初步认识.催化剂前驱体由Fe3O4改变为Fe1-xO,首先使得催化剂的还原易于进行,还原温度降低,还原速度加快,还原出水量减少;其次,改变了助催化剂在催化剂中的分布,从而改变了还原后催化剂的表面性质如表面酸覆盖度和碱覆盖度及其相对比例,形成了表面酸碱协同作用,促进了表面重构,降低了N2的脱附活化能,削弱了H2的强化学吸附.这些变化导致催化剂活性提高,同时这些变化都是由Fe1-xO的化学和物理性质引起的,只有维氏体单独存在于催化剂中催化剂才具有高活性.提出了H2的强化学吸附与催化剂表面酸碱度有关的观点.
关键词:
氨合成
,
Fe1-xO基催化剂
,
高活性
,
还原性质
,
表面性质
柳东明
,
李李泉
功能材料
氢化燃烧合成法(HCS法)是镁基储氢合金制备的新方法,具有省能、省时、产物高活性等显著优点,近年来引起了国内外广泛关注.本文通过XRD、SEM和PCT等手段研究了氢化燃烧合成Mg2NiH4产物高活性的特征,并从物相组成、颗粒特性和氢化反应等方面揭示了HCS产物高活性的机理.结果表明,氢化燃烧合成Mg2NiH4产物在没有任何活化处理的前提下,第一次吸氢就能达到饱和吸氢量,且在不同温度下均具有比传统熔炼法产物Mg2Ni高的氢化活性;纯的物相组成、多孔的颗粒特性、大量微裂纹的存在和小的晶粒尺寸是其高活性的内在原因.本研究对控制HCS产物的微结构并进一步改善其储氢性能具有重要意义.
关键词:
氢化燃烧合成
,
镁基储氢合金
,
高活性
,
机理
Masatake Haruta
催化学报
doi:10.1016/S1872-2067(16)62526-3
纳米金的催化性能受载体影响巨大,选择合适的载体或设计金属-载体界面精细结构能显著影响纳米金的催化性能.迄今发现各种载体包括酸、碱金属氧化物、碳材料以及有机聚合物均可作为纳米金的有效载体.相应的各种金催化剂均展现出独特的催化活性与选择性.一个典型的例子是核壳结构的Au/NiO催化剂,基于该催化剂催化异丁烯醛制备异丁烯酸甲酯的化工厂己于2008年开始兴建.金催化剂在AsH3气体传感器和汞收集器等环境分析方面也开始实际应用.因而,金催化剂的稳定性和使用寿命成为当前关注的焦点问题.目前报道的长寿命金催化剂典型例子有MINTEK催化剂和YD-3烟台催化剂,后者是由α-Fe2O3和La2O3改性氧化铝负载的金催化剂.中国科学院大连化学物理研究所张涛院士和王军虎研究员团队在近期研究中发现高温焙烧条件下Au纳米颗粒与羟基磷灰石(HAP)载体之间会发生金属-载体强相互作用(Strong Metal-Support Interaction简称SMSI)效应.SMSI效应导致载体对Au纳米颗粒形成包裹,可以有效提升Au纳米颗粒的抗烧结性能,但其对活性位的覆盖也会导致催化剂活性的下降.最近,该团队通过向载体HAP中添加TiO2进行修饰,成功设计开发出Au/HAP-TiO2催化剂.该催化剂上Au纳米颗粒与HAP接触的一侧被HAP薄层包裹,与TiO2接触的一侧裸露,呈现出独特的半包裹结构.通过这种纳米尺度的结构设计,该金催化剂经过8000℃的高温焙烧后不仅对一系列反应均表现出可观的催化活性和优异的抗烧结性能,且在模拟汽车尾气CO消除反应中表现出优于商业三效催化剂的反应稳定性.该工作为负载型纳米金催化剂的应用,特别是在高温催化反应中的实际应用提供了新途径,因此有望促进负载型金催化剂的实用化乃至商业化进程.
关键词:
金属-载体强相互作用
,
纳米金催化剂
,
超稳定性
,
高活性
