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Cu(Ⅱ)、Ni(Ⅱ)对厌氧氨氧化脱氮性能及微生物影响研究
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作者 李登志 刘海涛 +2 位作者 伍洋伯 崔锡钦 季军远 《中国海洋大学学报(自然科学版)》 北大核心 2025年第5期138-148,共11页
Cu(Ⅱ)和Ni(Ⅱ)广泛存在于各类工业废水中。为促进厌氧氨氧化(anaerobic ammonium oxidation,anammox)在高氨氮工业废水处理领域的应用,本文考察了Cu(Ⅱ)、Ni(Ⅱ)对厌氧氨氧化-升流式厌氧污泥床(ANAMMOX-UASB)反应器脱氮性能及微生物的... Cu(Ⅱ)和Ni(Ⅱ)广泛存在于各类工业废水中。为促进厌氧氨氧化(anaerobic ammonium oxidation,anammox)在高氨氮工业废水处理领域的应用,本文考察了Cu(Ⅱ)、Ni(Ⅱ)对厌氧氨氧化-升流式厌氧污泥床(ANAMMOX-UASB)反应器脱氮性能及微生物的影响,分析了anammox反应中硝酸盐还原酶(NR)、亚硝酸盐还原酶(NiR)、肼合成酶(HZS)和肼氧化酶(HZO)的活性变化,揭示了Cu(Ⅱ)、Ni(Ⅱ)对anammox的抑制机理。结果表明,在氮容积负荷(NLR)为1.50 kg·m^(-3)·d^(-1)条件下,Cu(Ⅱ)、Ni(Ⅱ)对anammox的抑制阈值分别为2.0和1.0 mg·L^(-1),此浓度下anammox污泥的比厌氧氨氧化活性(SAA)分别下降56.21%和58.71%,但厌氧氨氧化-上流式厌氧污泥床生物反应器(ANAMMOX-UASB)仍具有稳定脱氮性能,氮去除效率(NRE)分别为81.65%和83.24%。4.0 mg·L^(-1) Cu(Ⅱ)和2.0 mg·L^(-1) Ni(Ⅱ)分别导致ANAMMOX-UASB的NRE下降至17.09%和22.07%。解除Cu(Ⅱ)、Ni(Ⅱ)胁迫后,ANAMMOX-UASB脱氮性能均成功恢复,恢复期分别为20和54 d,但SAA仅恢复至5.62和4.90 mg·g^(-1)·h^(-1),为初始状态的42.29%、37.81%。Ni(Ⅱ)对anammox的抑制主要归因于对功能酶NiR活性的负面作用,2.0 mg·L^(-1) Ni(Ⅱ)使NiR活性降低40.00%;Cu(Ⅱ)对4种功能酶未产生明显抑制,4.0 mg·L^(-1) Cu(Ⅱ)仅使HZS活性降低10.00%。厌氧氨氧化菌(AnAOBs)通过分泌大量胞外聚合物(EPS)可有效抵抗Cu(Ⅱ)胁迫,但无法有效应对Ni(Ⅱ)胁迫。Cu(Ⅱ)、Ni(Ⅱ)的添加引起Candidatus Brocadia和Candidatus Jettenia之间生态位变化,Candidatus Jettenia对Cu(Ⅱ)、Ni(Ⅱ)具有更强的耐受性。 展开更多
关键词 厌氧氨氧化 Cu() ni() 酶活性
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基于双席夫碱配体的Salen-Ni(Ⅱ)、Cu(Ⅱ)、Zn(Ⅱ)配合物的合成与性能研究
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作者 江道勇 邓卫星 +3 位作者 陈继红 潘璠 张鹏飞 王勇 《化工新型材料》 北大核心 2025年第9期180-186,共7页
合成了水杨醛衍生物多齿配体3,5-二溴水杨醛缩邻苯二胺(H 2L)以及其3种过渡系Ni(Ⅱ)、Cu(Ⅱ)、Zn(Ⅱ)金属配合物。采用核磁氢谱(1H-NMR)、质谱(MS)、红外光谱(FT-IR)和元素分析等手段对其结构进行了表征。测定了配合物的热稳定性,由热... 合成了水杨醛衍生物多齿配体3,5-二溴水杨醛缩邻苯二胺(H 2L)以及其3种过渡系Ni(Ⅱ)、Cu(Ⅱ)、Zn(Ⅱ)金属配合物。采用核磁氢谱(1H-NMR)、质谱(MS)、红外光谱(FT-IR)和元素分析等手段对其结构进行了表征。测定了配合物的热稳定性,由热重分析(TG-DTG)曲线可知3种配合物均具有优良的热稳定性。通过紫外-可见吸收光谱、荧光光谱以及密度泛函理论计算研究了H_(2)L及其Ni(Ⅱ)、Cu(Ⅱ)、Zn(Ⅱ)配合物的光谱学性质,其中构建了配合物ZnL·H_(2)O的能带结构模型,得到其光学带隙为2.62eV。同时对配体及系列配合物进行了金黄色葡萄球菌、大肠杆菌和欧式杆菌的抑菌活性试验,结果表明配体及配合物均具有一定的抑菌效果,且配合物的抑菌活性优于配体。金属元素是影响配合物抑菌活性的重要因素。此外,ZnL·H_(2)O具有较低的细胞毒性并成功地应用于HeLa细胞的示踪成像。 展开更多
关键词 ni()/Cu()/Zn()金属配合物 热稳定性 光谱特性 抑菌活性 细胞成像
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改性生物炭复合材料对Ni(Ⅱ)的吸附性能及其机理研究
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作者 陈文清 鲁秀国 刘进凯 《化工新型材料》 北大核心 2025年第5期194-201,210,共9页
分析改性生物炭复合材料对重金属Ni(Ⅱ)的吸附性能及机理研究,以原始收集的农林废弃物核桃壳为原料,将其在氮气氛围下炭化,制备氮炭化核桃壳生物炭,再使用天然蒙脱土为改性剂制备改性生物炭复合材料,并对其加以表征分析。进行扫描电镜(S... 分析改性生物炭复合材料对重金属Ni(Ⅱ)的吸附性能及机理研究,以原始收集的农林废弃物核桃壳为原料,将其在氮气氛围下炭化,制备氮炭化核桃壳生物炭,再使用天然蒙脱土为改性剂制备改性生物炭复合材料,并对其加以表征分析。进行扫描电镜(SEM)、傅里叶红外光谱仪(FT-IR)和X射线光电子能谱仪(XRD)等分析,探究改性核桃壳炭基材料的微观结构和性能。结果表明:改性生物炭表面粗糙,疏松多孔,蒙脱土颗粒附着在生物炭表面,孔隙结构发达,与未改性前的生物炭相比活性位点增加,提升吸附效果。吸附剂用量1.2g/L,pH为6,反应温度为室温298K,时间6h转速为160r/min进行震荡,去除Ni(Ⅱ)效率最高为94.0%。吸附过程符合拟二级动力学模型和Langmuir模型,吸附过程以化学吸附为主。因此,改性后的生物炭复合材料对水体中重金属Ni(Ⅱ)的去除具有较好的效果,对今后重金属水体污染治理和修复具有一定的应用前景。 展开更多
关键词 改性生物炭复合材料 蒙脱土 吸附 重金属 ni()
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Cr(Ⅵ)及Ni(Ⅱ)在偏碱性土壤中的共运移及稳定化
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作者 石枝巧 丁嘉雯 +1 位作者 吴丽雯 丁竹红 《农业环境科学学报》 北大核心 2025年第2期376-386,共11页
本文通过动态柱试验研究重金属含氧酸根阴离子Cr(Ⅵ)和重金属阳离子Ni(Ⅱ)在偏碱性土壤中的运移与稳定及其稳定的形态。共运移实验表明:Cr(Ⅵ)和Ni(Ⅱ)对入流液流速、水化学条件的变化响应不同,如流速、pH几乎不影响Cr(Ⅵ)的穿透量,而Ni... 本文通过动态柱试验研究重金属含氧酸根阴离子Cr(Ⅵ)和重金属阳离子Ni(Ⅱ)在偏碱性土壤中的运移与稳定及其稳定的形态。共运移实验表明:Cr(Ⅵ)和Ni(Ⅱ)对入流液流速、水化学条件的变化响应不同,如流速、pH几乎不影响Cr(Ⅵ)的穿透量,而Ni(Ⅱ)在0.05 mL·min^(-1)流速下的穿透量明显低于在0.2 mL·min^(-1)流速下,且其穿透量随pH升高而降低;较细土壤粒径及较低流速条件下pH对Ni(Ⅱ)的穿透具有更明显的影响。3种稳定剂存在下的穿透实验及界面过程实验表明:腐植酸、磁铁矿以及零价铁的存在可以稳定土壤孔隙水中两种金属,但腐植酸和磁铁矿的反应速率较慢,而零价铁的反应速率较快,200h内零价铁可以使溶液中Cr(Ⅵ)及Ni(Ⅱ)几乎被全部去除;土壤介质本身的性质、孔隙水pH以及反应接触时间是影响两种重金属离子穿透与滞留的关键因素。联合处理的穿透实验中,腐植酸+磁铁矿组含氧阴离子Cr(Ⅵ)以及金属阳离子Ni(Ⅱ)大部分转化为非易移动的形态;腐植酸+零价铁的复合处理具有较高反应效率,能够同时稳定Cr(Ⅵ)及Ni(Ⅱ),将其几乎完全转变为非易移动的形态。尽管土壤偏碱性,腐植酸+零价铁的复合处理中Cr(Ⅵ)仍绝大部分转变为Cr(Ⅲ),土柱深层Cr(Ⅵ)含量低于6%。 展开更多
关键词 Cr(Ⅵ) ni() 共运移 土壤 稳定 形态
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小龙虾壳生物炭对重金属Ni(Ⅱ)的吸附特征及机理探究 被引量:1
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作者 许小淇 周斌 +1 位作者 李锦徽 陈旸 《高校地质学报》 CAS CSCD 北大核心 2024年第6期668-677,共10页
小龙虾壳是一种常见的厨余垃圾废弃物,将其制成生物炭吸附重金属从而减少污染,可实现其资源化利用。不同的原料处理方式可能会影响小龙虾壳生物炭对重金属的吸附作用,探明其机理将有助于优化小龙虾壳生物炭的生产和应用,进而对厨余垃圾... 小龙虾壳是一种常见的厨余垃圾废弃物,将其制成生物炭吸附重金属从而减少污染,可实现其资源化利用。不同的原料处理方式可能会影响小龙虾壳生物炭对重金属的吸附作用,探明其机理将有助于优化小龙虾壳生物炭的生产和应用,进而对厨余垃圾废弃物的处理提供参考。该研究以小龙虾壳为原料,通过不同处理方式得到三种生物炭:生虾壳炭(CB)、烹饪后清洗的虾壳炭(WCB)及烹饪后未洗的虾壳炭(CCB)。采用批量吸附实验,结合扫描电子显微镜(SEM)、X射线衍射(XRD)和傅立叶变换红外光谱(FTIR)等测试方法对生物炭的性质及吸附机理进行探究。结果显示,比表面积和平衡吸附量的顺序为CB>WCB>CCB,最大吸附量的顺序为CB>CCB>WCB;三种生物炭对Ni(Ⅱ)的吸附动力学符合Elovich模型,拟一级动力学模型和拟二级动力学模型,吸附等温线符合Langmuir模型和Freundlich模型;吸附机理有物理吸附、阳离子交换,表面官能团络合;经烹饪的虾壳较生虾壳更难资源化利用,清洗处理对吸附量的影响并不显著,因此利用烹饪后未清洗的小龙虾壳制生物炭更经济环保。 展开更多
关键词 生物炭 小龙虾壳 厨余垃圾 ni() 重金属吸附
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钯基催化剂还原Fe(Ⅱ)EDTA-NO络合脱硝液
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作者 任晓聪 胡紫瑞 张光旭 《华中师范大学学报(自然科学版)》 北大核心 2025年第2期237-246,共10页
Fe(Ⅱ)EDTA络合脱硝法对一氧化氮(NO)具有良好的吸收效果,是脱硝技术重点研究方向,但Fe(Ⅱ)EDTA-NO络合液再生困难限制了它的发展.为达到Fe(II)EDTA络合液循环使用的目的,以阴离子交换树脂IRA900为载体,通过浸渍法负载钯前驱体,经硼氢... Fe(Ⅱ)EDTA络合脱硝法对一氧化氮(NO)具有良好的吸收效果,是脱硝技术重点研究方向,但Fe(Ⅱ)EDTA-NO络合液再生困难限制了它的发展.为达到Fe(II)EDTA络合液循环使用的目的,以阴离子交换树脂IRA900为载体,通过浸渍法负载钯前驱体,经硼氢化钠还原后制备出了Pd/IRA900催化剂.通过X射线衍射、X射线光电子能谱图、透射电子显微镜、热重分析等表征表明,Pd/IRA900催化剂中钯纳米微团的平均粒径为2.14nm,Pd0含量为84%(质量分数),对还原Fe(II)EDTA-NO有着良好的催化活性.搭建一套可持续运转的流化床试验装置,评价结果如下:在气相的条件为总流量200L·h^(-1)、NO含量为0.07%(体积分数)、含氧量10%,络合液再生条件为初始浓度0.05mol·L^(-1)、温度60℃、pH=5、液气比6的最佳工艺条件下,可以维持脱硝率90%以上稳定运行300min. 展开更多
关键词 Fe()EDTA-NO 脱硝 络合液 催化剂 阴离子交换树脂
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配体辅助Ni(Ⅱ)离子印迹材料的制备及性能
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作者 付冬雪 赵莉 +2 位作者 姚星月 王琪 成会玲 《化学工程》 CAS CSCD 北大核心 2024年第4期35-39,88,共6页
采用沉淀聚合法,以Ni(Ⅱ)离子为模板离子,邻氨基吡啶为配体,丙烯酰胺为功能单体,系统优化印迹条件,制备一系列Ni(Ⅱ)离子印迹聚合物Ni(Ⅱ)-IIP_(1-20)及相应的非印迹聚合物Ni(Ⅱ)-NIP_(1-20)。采用SEM(扫描电镜)、FT-IR(红外光谱)等对... 采用沉淀聚合法,以Ni(Ⅱ)离子为模板离子,邻氨基吡啶为配体,丙烯酰胺为功能单体,系统优化印迹条件,制备一系列Ni(Ⅱ)离子印迹聚合物Ni(Ⅱ)-IIP_(1-20)及相应的非印迹聚合物Ni(Ⅱ)-NIP_(1-20)。采用SEM(扫描电镜)、FT-IR(红外光谱)等对较优条件下制备的Ni(Ⅱ)-IIP_(3)及Ni(Ⅱ)-NIP_3进行结构表征,通过动力学吸附实验和等温吸附实验等进一步探究其吸附行为。结果表明:Ni(Ⅱ)-IIP_3对Ni(Ⅱ)离子的平衡吸附量达109.48 mg/g,印迹因子为3.70,是典型的介孔材料。其表面存在吸附Ni(Ⅱ)离子的特异性印迹孔穴,吸附行为更符合准二级动力学模型和Freundlich等温吸附模型。此外,在“竞争离子”Co(Ⅱ)离子存在的条件下,Ni(Ⅱ)-IIP_3对Ni(Ⅱ)离子仍具有较强的吸附能力和良好的吸附选择性,是一种性能优异的新型吸附材料。 展开更多
关键词 ni()离子 沉淀聚合法 离子印迹聚合物 邻氨基吡啶
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基于双功能单体的Ni(Ⅱ)离子印迹复合膜的制备及性能研究
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作者 洪玉文 汪鑫 +3 位作者 付冬雪 王贵芳 罗甘滨 成会玲 《化工新型材料》 CAS CSCD 北大核心 2024年第2期91-97,共7页
采用沉淀聚合法,以Ni(Ⅱ)离子为模板离子,α-甲基丙烯酸和N-异丙基丙烯酰胺为双功能单体,乙二醇二甲基丙烯酸酯为交联剂,偶氮二异丁腈为引发剂,通过正交试验设计,对制备Ni(Ⅱ)离子印迹复合膜的实验条件进行系统优化,制备了16种Ni(Ⅱ)离... 采用沉淀聚合法,以Ni(Ⅱ)离子为模板离子,α-甲基丙烯酸和N-异丙基丙烯酰胺为双功能单体,乙二醇二甲基丙烯酸酯为交联剂,偶氮二异丁腈为引发剂,通过正交试验设计,对制备Ni(Ⅱ)离子印迹复合膜的实验条件进行系统优化,制备了16种Ni(Ⅱ)离子印迹复合膜[Ni(Ⅱ)-IICMs]和相应的非印迹复合膜(NICMs),得出制备Ni(Ⅱ)-IICMs的较优实验条件。采用平衡吸附实验对Ni(Ⅱ)-IICMs和NICMs进行吸附量和印迹因子评价,结果表明:在较优实验条件下制备的Ni(Ⅱ)-IICM_(8),平衡吸附量为1.286mmol/g,印迹因子为1.737。采用红外光谱、扫描电镜、氮气吸附/脱附等手段对Ni(Ⅱ)-IICM_(8)和相应NICM_(8)的内部结构及表面形貌进行表征。使用动力学吸附和等温吸附实验对Ni(Ⅱ)-IICM_(8)和NICM_(8)的吸附行为进行研究,结果表明:Ni(Ⅱ)-IICM_(8)对Ni(Ⅱ)离子的吸附,在较短时间内即可快速达到吸附平衡,且在不同浓度的溶液中都有较好的吸附效果。在不同温度下,探究Ni(Ⅱ)-IICM_(8)的吸附行为,结果表明Ni(Ⅱ)-IICM_(8)具有良好的“温度响应性”。综上所述,说明实验研究制备的Ni(Ⅱ)-IICM_(8),有望用于实际样品中Ni(Ⅱ)离子的分离和去除。 展开更多
关键词 沉淀聚合法 ni()离子 双功能单体 离子印迹复合膜 温度响应性
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沉淀剂对Ni-Ce催化剂催化四氢糠醇选择性加氢开环性能的影响 被引量:1
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作者 刘琪 李福伟 +4 位作者 孙鹏 高广 席永杰 赵泽伦 黄志威 《分子催化(中英文)》 北大核心 2025年第1期14-22,I0001,共10页
生物基呋喃化合物制备高值含羟基聚酯单体是绿色化学领域的研究热点,其中非贵金属催化剂对C—O键断裂的选择性和稳定性仍亟待提高.本文分别以草酸钠(Na_(2|)C_(2)O_(4))、碳酸钠(Na2CO3)、氢氧化钠(NaOH)和草酸(H_(2)C_(2)O_(4))为沉淀... 生物基呋喃化合物制备高值含羟基聚酯单体是绿色化学领域的研究热点,其中非贵金属催化剂对C—O键断裂的选择性和稳定性仍亟待提高.本文分别以草酸钠(Na_(2|)C_(2)O_(4))、碳酸钠(Na2CO3)、氢氧化钠(NaOH)和草酸(H_(2)C_(2)O_(4))为沉淀剂,采用共沉淀法制备了一系列Ni-Ce催化剂,考察了其在四氢糠醇(THFA)氢解开环制1,5-戊二醇反应中的催化性能.利用SEM、XRD、BET、准原位XPS、Raman等表征手段,研究了沉淀剂对催化剂结构的影响,探究了催化剂结构与氢解性能之间的关系.结果表明,以H_(2)C_(2)O_(4)为沉淀剂的催化剂由于具有较小的粒径尺寸和较高浓度的Ni-VO-Ce物种,明显优于其他催化剂的催化性能.在170℃,4 MPa H_(2),反应20 h条件下,该催化剂在THFA氢解反应中对1,5-戊二醇的选择性和收率分别为92.8%和90.4%.该催化剂表现出良好的稳定性,循环套用5次未见明显失活. 展开更多
关键词 ni-Ce催化剂 C—O键氢解 四氢糠醇 1 5-戊二醇
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层状双金属氢氧化物的层间阴离子对衍生的Ni-Al_(2)O_(3)催化剂光热催化CO_(2)甲烷化反应的影响 被引量:2
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作者 郭李娜 李睿哲 +5 位作者 孙闯 罗小利 石义秋 原弘 欧阳述昕 张铁锐 《物理化学学报》 北大核心 2025年第1期68-78,共11页
太阳能驱动的二氧化碳(CO_(2))甲烷化反应不仅有助于减少多余的碳排放,而且是生产燃料的重要途径。层状金属双氢氧化物(layered double hydroxides,LDH)可以在高温还原气(H_(2)/Ar)氛围中还原,转化为金属负载于氧化物(MO)的催化剂。这... 太阳能驱动的二氧化碳(CO_(2))甲烷化反应不仅有助于减少多余的碳排放,而且是生产燃料的重要途径。层状金属双氢氧化物(layered double hydroxides,LDH)可以在高温还原气(H_(2)/Ar)氛围中还原,转化为金属负载于氧化物(MO)的催化剂。这些催化剂在CO_(2)加氢反应中作为优秀的光热催化剂被广泛应用。然而,有关LDH的层间阴离子类型如何影响CO_(2)甲烷化活性的研究还相对有限。本文研究了包含不同层间阴离子的镍(Ni)铝(Al)LDH前驱体,通过在H_(2)/Ar气氛中还原处理,制备了一系列Ni负载在氧化铝(Al_(2)O_(3))上的MO催化剂,这些催化剂被命名为NiAl-x-MO(其中x代表CO_(3)、NO_(3)、Cl和SO_(4),分别代表碳酸根、硝酸根、氯离子和硫酸根等阴离子)。其中,NiAl-CO_(3)-MO催化剂表现出50.1%的CO_(2)转化率,99.9%的甲烷(CH_(4))选择性以及94.4 mmol∙g^(−1)∙h^(−1)的CH_(4)产出速率。与之相比,NiAl-Cl-MO和NiAl-SO_(4)-MO催化剂的CO_(2)甲烷化活性极低。H_(2)程序升温脱附(temperature programmed desorption with H_(2),H_(2)-TPD)实验和密度泛函理论计算(density functional theory,DFT)结果表明,低CO_(2)转化率是由于残留的氯(Cl)或硫(S)与金属Ni形成的强配位键阻碍了H_(2)的吸附和活化。因此,在设计LDH衍生的催化剂,特别是用于氢化反应的Ni基催化剂时,应优先考虑层间阴离子在LDH中的重要作用。 展开更多
关键词 光热催化 CO_(2)甲烷化 ni-Al_(2)O_(3)催化剂 层状金属双氢氧化物 层间阴离子
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Syntheses,crystal structures,and quantum chemistry calculation of two Ni(Ⅱ)coordination polymers 被引量:2
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作者 LI Xiumei HUANG Yanju +1 位作者 LIU Bo PAN Yaru 《无机化学学报》 SCIE CAS CSCD 北大核心 2024年第10期2031-2039,共9页
Two new coordination polymers,[Ni(Hpdc)(bib)(H_(2)O)]_(n)(1)and{[Ni(bib)_(3)](ClO_(4))_(2)}_(n)(2),were prepared by mixing Ni^(2+),3,5⁃pyrazoledicarboxylic acid(H3pdc)/p⁃nitrobenzoic acid and 1,4⁃bis(imidazol⁃1⁃ylmeth... Two new coordination polymers,[Ni(Hpdc)(bib)(H_(2)O)]_(n)(1)and{[Ni(bib)_(3)](ClO_(4))_(2)}_(n)(2),were prepared by mixing Ni^(2+),3,5⁃pyrazoledicarboxylic acid(H3pdc)/p⁃nitrobenzoic acid and 1,4⁃bis(imidazol⁃1⁃ylmethyl)butane(bib)by a hydrothermal method,respectively.X⁃ray crystallography reveals a 2D network constructed by six⁃coordinated Ni(Ⅱ)centers,bib,and Hpdc2-ligands in complex 1,while a 2D network is built by Ni(Ⅱ)and bib ligands in 2.Furthermore,the quantum⁃chemical calculations have been performed on‘molecular fragments’extracted from the crystal structure of 1 using the PBE0/LANL2DZ method in Gaussian 16 and the VASP program.CCDC:2343794,1;2343798,2. 展开更多
关键词 coordination polymer nickel()complex crystal structure quantum⁃chemical calculation
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γ-Al_(2)O_(3)负载Ni-Fe催化剂的制备及其催化NH_(3)分解性能
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作者 韩昕璐 戚诗涛 +2 位作者 林日亿 张立强 王新伟 《中国石油大学学报(自然科学版)》 北大核心 2025年第2期247-255,共9页
以Ni(NO_(3))_(2)·6H_(2)O、Fe(NO_(3))_(3)·9H_(2)O和γ-Al_(2)O_(3)为原料,采用浸渍法制备多种Ni-Fe氨分解催化剂,探究不同条件下氨定向催化分解制取氢气的效果,并采用单点比表面测试(BET)、扫描电镜(SEM)、透射电镜(TEM)、... 以Ni(NO_(3))_(2)·6H_(2)O、Fe(NO_(3))_(3)·9H_(2)O和γ-Al_(2)O_(3)为原料,采用浸渍法制备多种Ni-Fe氨分解催化剂,探究不同条件下氨定向催化分解制取氢气的效果,并采用单点比表面测试(BET)、扫描电镜(SEM)、透射电镜(TEM)、X射线衍射(XRD)、氢气程序升温还原(H_(2)-TPR)对催化剂的结构进行表征。结果表明:前驱体溶液质量分数为20%所对应的Ni-Fe/Al_(2)O_(3)催化剂的Ni的分散度最大并且催化活性最高;当NH_(3)+N_(2)混合器流速控制在40+200 mL/min且反应温度为600℃时,氨分解转化率为91.3%。 展开更多
关键词 镍催化剂 制氢 载体 氨分解
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Ni-CeO_(2)/SiO_(2)复合纳米簇催化CO_(2)加氢制甲酸
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作者 罗娜娜 刘红 +2 位作者 刘思源 张莹 王加升 《精细化工》 北大核心 2025年第3期587-593,共7页
为制备活性高、易分离且成本低的Ni基多相催化剂,以六水合硝酸镍和六水合硝酸铈为原料、自制纳米SiO_(2)为载体,采用反相微乳液法制备了Ni-CeO_(2)/SiO_(2)催化剂,通过SEM、TEM、XRD和XPS对其微观形貌、结构组成、粒径分布和电子结构进... 为制备活性高、易分离且成本低的Ni基多相催化剂,以六水合硝酸镍和六水合硝酸铈为原料、自制纳米SiO_(2)为载体,采用反相微乳液法制备了Ni-CeO_(2)/SiO_(2)催化剂,通过SEM、TEM、XRD和XPS对其微观形貌、结构组成、粒径分布和电子结构进行了表征。将Ni-CeO_(2)/SiO_(2)用于催化CO_(2)加氢制备甲酸的反应,考察了反应条件对甲酸产率的影响。结果表明,Ni-CeO_(2)/SiO_(2)呈球形,形貌规整,平均粒径为(60.7±2.6)nm,活性组分Ni-CeO_(2)平均粒径为(1.5±0.4)nm,属于纳米簇;Ni-CeO_(2)/SiO_(2)的Ni、Ce负载量(以SiO_(2)质量计,下同)分别为2.5%和2.1%,比表面积为453 m^(2)/g;在浓度为0.1 mol/L的KHCO_(3)水溶液为CO_(2)源、反应温度200℃、反应时间2 h、氢气压力3 MPa的条件下,Ni-CeO_(2)/SiO_(2)催化CO_(2)加氢制备甲酸的最高产率为77.8%。CeO_(2)的掺杂可促进Ni的分散,且由于Ni与CeO_(2)材料之间功函数的差异,吸引Ni的电子,产生由Ni流向CeO_(2)的电子转移,形成Ni^(δ+)-(CeO_(2))^(δ−)异质结,诱导H2异裂,从而提高Ni-CeO_(2)/SiO_(2)的催化活性。 展开更多
关键词 二氧化碳 甲酸 催化加氢 ni基催化剂 纳米簇
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Ni掺杂Mo_(2)C/C双功能催化剂的制备及其电解水性能的研究
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作者 陈鸿明 范胜琪 +4 位作者 宋琪 蒋玲 陈拥军 李建保 张雪艳 《人工晶体学报》 北大核心 2025年第1期158-164,共7页
随着全球环境问题的日益突出,化石燃料的日益枯竭,寻找可再生能源成为了一项艰巨的任务。电解水制氢通过析氢反应(HER)和析氧反应(OER)同时产生氢气和氧气,是一种高效、绿色的制氢方法,吸引了越来越多的科研人员的兴趣。但是,目前商用... 随着全球环境问题的日益突出,化石燃料的日益枯竭,寻找可再生能源成为了一项艰巨的任务。电解水制氢通过析氢反应(HER)和析氧反应(OER)同时产生氢气和氧气,是一种高效、绿色的制氢方法,吸引了越来越多的科研人员的兴趣。但是,目前商用贵金属催化剂(Pt/C和RuO_(2)/IrO_(2))价格贵且储量少,因此,开发具有高性能、低成本、高稳定性的非贵金属电催化剂成为了研究热点。本文通过简单的盐模板热解法成功制备了具有三维(3D)纳米片结构的Ni@Mo_(2)C/C催化剂。通过X射线衍射(XRD)、扫描电子显微镜(SEM)和透射电子显微镜(TEM)对Ni@Mo_(2)C/C的组成、形貌及结构进行了表征,通过X射线光电子衍射仪(XPS)对元素组成及元素价态进行了分析,并考察了Ni@Mo_(2)C/C的电化学性能。结果表明,在电流密度为10 mA·cm^(-2)时,Ni@Mo_(2)C/C催化剂的HER和OER的过电位分别为47和232 mV。在全解水测试中,仅需要1.61 V即可驱动10 mA·cm^(-2)的电流密度,且可持续稳定工作100 h。 展开更多
关键词 Mo_(2)C ni掺杂 析氢反应 析氧反应 全解水 双功能催化剂
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偶氮苯修饰的Pd(Ⅱ)催化剂用于光调控异腈聚合研究
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作者 贺楷 周丽 +1 位作者 周星宇 陈坤 《合肥工业大学学报(自然科学版)》 北大核心 2025年第8期1079-1084,1091,共7页
文章合成了一种偶氮苯基团修饰的Pd(Ⅱ)催化剂,用于引发非手性、手性异腈单体的聚合。由于Pd(Ⅱ)催化剂中偶氮苯基团在紫外光和可见光下的顺式和反式光异构化的特性,使其在可见光或紫外光(365 nm)照射下引发异腈单体聚合时表现出不同的... 文章合成了一种偶氮苯基团修饰的Pd(Ⅱ)催化剂,用于引发非手性、手性异腈单体的聚合。由于Pd(Ⅱ)催化剂中偶氮苯基团在紫外光和可见光下的顺式和反式光异构化的特性,使其在可见光或紫外光(365 nm)照射下引发异腈单体聚合时表现出不同的催化行为。Pd(Ⅱ)催化剂引发非手性异腈单体A-1、手性异腈单体L-1和D-1聚合时,它们在可见光照射下聚合的反应速率常数约为紫外光照射下反应速率常数的6倍;Pd(Ⅱ)催化剂引发手性异腈单体L-1、D-1在可见光照射下聚合得到的聚合物poly-L-1_(100)和poly-D-1_(100)均具有光学活性,其摩尔吸光系数(Δ_(ε364))分别为-13.47、14.16 dm^(3)/(cm·mol)。 展开更多
关键词 偶氮苯 Pd()催化剂 光控 聚异腈 手性聚合物
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高温水热环境下CO_(2)加氢甲烷化Ni基催化剂的稳定性
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作者 杨艳 王峰 +4 位作者 林益 蒋师 郭燏 刘阳桥 葛春亮 《南京工业大学学报(自然科学版)》 北大核心 2025年第4期376-384,共9页
为探究CO_(2)加氢甲烷化Ni基催化剂在高温水热环境下的失活机制,针对可能引起催化剂失活的水氧化、结焦、烧结等因素,通过带有中间高温焙烧的二次Ni负载方法,制备带有NiAl_(2)O_(4)中间层的Al_(2)O_(3)负载的Ni基催化剂,设计并实施水蒸... 为探究CO_(2)加氢甲烷化Ni基催化剂在高温水热环境下的失活机制,针对可能引起催化剂失活的水氧化、结焦、烧结等因素,通过带有中间高温焙烧的二次Ni负载方法,制备带有NiAl_(2)O_(4)中间层的Al_(2)O_(3)负载的Ni基催化剂,设计并实施水蒸气冲击、甲烷冲击和氢气冲击测试。结果表明:650℃的水蒸气冲击后的催化剂表面仍存在还原态Ni和易被还原的NiO,这使得催化剂可以快速恢复活性。675℃及以上的水蒸气冲击将金属Ni物种大部分氧化为难以还原的NiAl_(2)O_(4),从而使催化剂完全失活。700℃的甲烷冲击(或700℃的氢气冲击)前后的催化活性基本一致,未观察到明显失活。催化剂良好的稳定性归因于第1次Ni负载后高温焙烧所产生的NiAl_(2)O_(4)中间层,其对第2次负载的Ni微晶具有“锚定”和“隔绝”效果。 展开更多
关键词 CO_(2)加氢 甲烷 Al_(2)O_(3) 镍基催化剂(ni基催化剂) 稳定性 niAl_(2)O_(4)
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Ni/yMnO_(x)-ZrO_(2)催化愈创木酚加氢制环己醇的性能
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作者 凤雏 涂椿滟 +2 位作者 刘路含 刘春婷 黄伟 《石油炼制与化工》 北大核心 2025年第3期8-17,共10页
采用行星球磨法合成了不同Mn/Zr摩尔比的复合氧化物(yMnO_(x)-ZrO_(2)),并负载Ni制备了一系列的Ni/yMnO_(x)-ZrO_(2)催化剂。通过X射线衍射、NH_(3)程序升温脱附、吡啶吸附红外光谱、N_(2)物理吸附-脱附、H_(2)程序升温还原对催化剂进... 采用行星球磨法合成了不同Mn/Zr摩尔比的复合氧化物(yMnO_(x)-ZrO_(2)),并负载Ni制备了一系列的Ni/yMnO_(x)-ZrO_(2)催化剂。通过X射线衍射、NH_(3)程序升温脱附、吡啶吸附红外光谱、N_(2)物理吸附-脱附、H_(2)程序升温还原对催化剂进行了物化性质的表征。以愈创木酚为原料,考察了Ni/yMnO_(x)-ZrO_(2)系列催化剂在愈创木酚加氢转化反应中的催化性能。结果表明:Mn的掺杂促进了Ni/yMnO_(x)-ZrO_(2)催化剂弱酸及中强酸的形成,有利于愈创木酚通过脱甲氧基形成以苯酚为中间体的反应路径制备环己醇;升高反应温度和延长反应时间均有利于提高环己醇收率,但也会导致环己醇过度加氢转化为环己烷;当Mn/Zr摩尔比为0.20时,Ni_(0.20)MnO_(x)-ZrO_(2)催化剂表现出优异的催化性能,在反应温度为260℃、H_(2)初始压力为2.0 MPa、反应时间为1.5 h的条件下,愈创木酚转化率和环己醇选择性分别为100%和63.5%。 展开更多
关键词 复合氧化物 ni基催化剂 ZrO_(2) MN掺杂 愈创木酚 环己醇
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Ni-Fe-B合金沉积对碳纤维毡石墨化的影响
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作者 吴俊芳 郝芃 +4 位作者 潘赟琼 刘蓉 顾伟 戴家木 臧传锋 《现代纺织技术》 北大核心 2025年第1期93-101,共9页
为研究Ni-Fe-B合金对碳纤维毡催化石墨化的影响,采用电沉积的方法,通过改变电解液中FeSO_4·7H_(2)O的质量浓度,实现Ni-Fe-B合金层在碳纤维毡上均匀负载,并探讨Ni-Fe-B合金对碳纤维毡石墨化程度的影响。结果表明,在FeSO_4·7H_(... 为研究Ni-Fe-B合金对碳纤维毡催化石墨化的影响,采用电沉积的方法,通过改变电解液中FeSO_4·7H_(2)O的质量浓度,实现Ni-Fe-B合金层在碳纤维毡上均匀负载,并探讨Ni-Fe-B合金对碳纤维毡石墨化程度的影响。结果表明,在FeSO_4·7H_(2)O质量浓度100 g/L、温度50℃、电流1 A/dm^(2)、沉积3 min的条件下进行电沉积,高温处理后负载的碳纤维毡石墨化率可高达90.77%,表面电阻率从1.99 mΩ·cm降到0.82 mΩ·cm,降低了58.69%。研究发现,在2400℃的高温下,Ni-Fe-B合金对碳纤维毡能起到催化石墨化作用,将无序结构的碳纤维成功转化为有序结构的石墨纤维。 展开更多
关键词 ni-Fe-B合金 电沉积 催化 石墨化 碳纤维毡 导电性
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NiAl-LDH催化焦油模型化合物加氢转化性能
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作者 雷海凤 樊磊 +3 位作者 王明义 董子豪 郭向阳 王俊文 《低碳化学与化工》 北大核心 2025年第8期26-33,共8页
在焦油提质过程中,实现焦油裂解与富氢气体转化的协同调控是提升催化剂性能的关键。为此,采用水热法制备了具有类水滑石层状结构的Ni基催化剂(NiAl-LDH),并引入Co以优化其性能。依托类水滑石的层间限域效应,实现了焦油催化转化活性位点... 在焦油提质过程中,实现焦油裂解与富氢气体转化的协同调控是提升催化剂性能的关键。为此,采用水热法制备了具有类水滑石层状结构的Ni基催化剂(NiAl-LDH),并引入Co以优化其性能。依托类水滑石的层间限域效应,实现了焦油催化转化活性位点与富氢气体活化位点的空间分离,将Ni均匀分布于主体层板上。由于分子尺寸较大的焦油模型化合物(如芘和荧蒽)难以进入层间结构,其裂解反应主要发生在催化剂表面,而小分子气体既可进入层间,也能在催化剂表面被充分活化。结果表明,Co的引入有效促进了Ni的分散并提高了其还原性能,其中n(Ni)/n(Co)=5时催化剂表现出最优催化效果。在500℃下,Ni_(2.5)Co_(0.5)Al-LDH催化剂对芘的加氢催化转化率为48.03%,轻质芳烃(BTX)选择性达55.63%。此外,荧蒽中C—C键更易断裂,其转化率和BTX选择性均高于芘。位于主体层板上的Ni能够活化H_(2)生成·H自由基,进而稳定焦油裂解碎片,从而提高BTX选择性。本研究可为焦油提质催化剂的设计提供新的思路。 展开更多
关键词 焦油催化提质 荧蒽 水滑石 ni基催化剂 CO掺杂
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丁二烯选择性加氢Ni基催化剂研究进展
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作者 张益豪 马萍 +6 位作者 和树立 花小兵 展学成 谢元 许昊翔 马好文 程道建 《石油学报(石油加工)》 北大核心 2025年第3期720-733,共14页
碳四馏分是催化裂化炼油和蒸汽裂解制乙烯的主要产物之一。然而催化裂化炼油过程中碳四馏分中少量1,3-丁二烯的存在会直接影响下游工艺产品的质量,通过1,3-丁二烯的选择加氢可以实现碳四馏分的高效精制。开发高性能Ni基催化剂替代贵金... 碳四馏分是催化裂化炼油和蒸汽裂解制乙烯的主要产物之一。然而催化裂化炼油过程中碳四馏分中少量1,3-丁二烯的存在会直接影响下游工艺产品的质量,通过1,3-丁二烯的选择加氢可以实现碳四馏分的高效精制。开发高性能Ni基催化剂替代贵金属催化剂,是目前1,3-丁二烯选择加氢催化剂的研发趋势。综述了1,3-丁二烯选择加氢Ni基催化剂的国内外研究进展,从丁二烯选择加氢反应机理,以及Ni基催化剂的构效关系、载体改性和优化、合金化、杂原子掺杂、离子液体涂层、催化剂制备方法等角度,着重讨论了目前对Ni基催化剂活性、选择性和稳定性的优化策略。未来可以从理论计算结合实验表征明确反应机理、精准调节Ni活性位点的配位环境、通过预处理解决催化剂失活、开发与催化性能高度匹配的催化工艺技术等方面对Ni基催化剂进一步优化。 展开更多
关键词 碳四馏分 1 3-丁二烯 选择加氢 ni基催化剂 多相反应
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