用于糠醇加氢的稳定型Rh/羟基磷灰石催化剂:氧化型金属-载体强相互作用在还原条件下的应用

1

作者 唐海莲 陈思远 +3 位作者 刘巧云 白国义 乔波涛 刘菲 《物理化学学报》 北大核心 2025年第4期100-107,共8页

金属-载体强相互作用(SMSI)是多相催化中的一个重要概念,其发生可以显著提高催化剂稳定性并可能调变催化剂性能。然而,由于SMSI效应一般是可逆的,在与其构建的氧化还原条件相反的情况下会发生消退,因此其应用一般需要反应条件与构建条... 金属-载体强相互作用(SMSI)是多相催化中的一个重要概念,其发生可以显著提高催化剂稳定性并可能调变催化剂性能。然而,由于SMSI效应一般是可逆的,在与其构建的氧化还原条件相反的情况下会发生消退,因此其应用一般需要反应条件与构建条件相同或接近,因而受到限制。本研究报道了在羟基磷灰石负载的Rh催化剂(Rh/HAP)体系上构建的氧化型SMSI(O-SMSI)在还原性环境—糠醇加氢中的应用。通过CO吸附原位漫反射红外傅立叶变换光谱和电镜表征,发现经过500℃的高温氧化处理后在Rh/HAP催化剂上形成了O-SMSI效应,该效应伴随着载体对Rh颗粒的包裹行为。在O-SMSI作用下,Rh物种稳定存在于载体表面,其烧结和液相反应下的流失被显著抑制,因此催化剂在循环测试中表现出了稳定的糠醇转换活性和环戊酮选择性。另外,我们还观察到,Rh/HAP体系上的O-SMSI效应及其伴随的包裹行为只是部分可逆而非完全可逆。即使在高达600℃的高温还原后,部分SMSI效应仍然保留,确保了催化剂在还原反应中的稳定性。这一发现极大地拓展了SMSI催化剂的应用范围,并为稳定的加氢催化剂的研发提供了新途径。 展开更多

关键词 氧化型金属-载体强相互作用 羟基磷灰石 铑 稳定性 加氢

在线阅读 下载PDF 职称材料

单原子催化剂中金属-载体强相互作用综述

2

作者 张雅静 卞兆勇 《中国材料进展》 CAS CSCD 北大核心 2023年第4期328-334,共7页

单原子催化由于其独特的特性近年来在多相催化领域引发很大的关注。均匀分散的单原子可以作为催化活性中心,为实现催化反应的高选择性、高活性和研究其催化反应机理提供很大的可能。随着催化剂尺寸的逐步减小,催化剂的表面原子结构、电... 单原子催化由于其独特的特性近年来在多相催化领域引发很大的关注。均匀分散的单原子可以作为催化活性中心,为实现催化反应的高选择性、高活性和研究其催化反应机理提供很大的可能。随着催化剂尺寸的逐步减小,催化剂的表面原子结构、电子结构和缺陷将发生明显变化,常常会产生金属-载体强相互作用。结合近年来单原子催化领域的研究工作,综述了单原子催化剂中金属-载体强相互作用的研究进展。介绍了单原子催化剂中金属-载体强相互作用的具体类型和表现形式,包括金属-金属相互作用、空隙或缺陷锚定、金属阳离子配位和有机配体络合。最后,基于对单原子催化剂中金属-载体强相互作用的理解和认识,对该研究领域的发展趋势和关键问题进行了展望。 展开更多

关键词 单原子催化 金属-载体强相互作用 多相催化 缺陷 配位

在线阅读 下载PDF 职称材料

Au/CeO_(2)中强金属-载体相互作用的形貌效应

3

作者 韩静茹 孙志敏 +1 位作者 李昱 胡执一 《无机化学学报》 SCIE CAS CSCD 北大核心 2023年第9期1682-1690,共9页

以Au/CeO_(2)为研究对象,通过构建不同形貌的CeO_(2)载体来研究强金属-载体相互作用(SMSI)的形貌效应。分别以纳米立方块和纳米棒作为载体,通过高分辨(扫描)透射电子显微、光电子能谱、氢程序升温还原等一系列表征方法揭示了CeO_(2)纳... 以Au/CeO_(2)为研究对象,通过构建不同形貌的CeO_(2)载体来研究强金属-载体相互作用(SMSI)的形貌效应。分别以纳米立方块和纳米棒作为载体,通过高分辨(扫描)透射电子显微、光电子能谱、氢程序升温还原等一系列表征方法揭示了CeO_(2)纳米立方块表面更易发生质量传输并形成CeO_(2-x)包覆层。此包覆层大幅抑制了催化剂对小分子气体的吸附能力,并减少了催化活性位点的暴露,对探针反应(丁二烯选择性催化加氢)的催化活性影响显著。以上研究结果表明CeO_(2)纳米立方块比CeO_(2)纳米棒更易构建SMSI体系。 展开更多

关键词 强金属-载体相互作用 Au/CeO_(2) 形貌效应 1 3-丁二烯催化加氢

在线阅读 下载PDF 职称材料

基于单原子催化剂研究金属-载体相互作用 被引量：1

4

作者 申文杰 《物理化学学报》 SCIE CAS CSCD 北大核心 2017年第7期1267-1268,共2页

金属-载体相互作用是负载型金属催化剂的基本结构特征，也是影响催化性能的关键因素。长期以来，对金属-载体相互作用机制的研究大都集中在氧化还原性氧化物负载的贵金属纳米粒子催化剂体系：但是由于金属粒子尺寸分布的不均匀性和氧化... 金属-载体相互作用是负载型金属催化剂的基本结构特征，也是影响催化性能的关键因素。长期以来，对金属-载体相互作用机制的研究大都集中在氧化还原性氧化物负载的贵金属纳米粒子催化剂体系：但是由于金属粒子尺寸分布的不均匀性和氧化物载体表面的各向异性，很难从原子尺度上形成对催化活性位点和反应机理明确认知， 展开更多

关键词 金属-载体相互作用 负载型金属催化剂 单原子 粒子尺寸分布 金属纳米粒子 相互作用机制 催化剂体系 氧化还原性

在线阅读 下载PDF 职称材料

中科院大连化物所在金属-载体强相互作用研究中取得新进展

5

作者 科学网 《分析测试学报》 CAS CSCD 北大核心 2018年第12期1474-1474,共1页

大连化物所傅强研究员和包信和院士研究团队成功地将金属-载体强相互作用(SMSI)拓展并应用到金属碳化物催化体系,证明了该作用对于设计高效碳化物基催化材料的重要作用。相关研究结果发表在《美国化学会志》(J.Am.Chem.Soc.)上。

关键词 金属-载体强相互作用 中科院大连化物所 金属碳化物 美国化学会 催化体系 催化材料 研究员

在线阅读 下载PDF 职称材料

水蒸汽处理温度对Ni-Ga/γ-Al_(2)O_(3)催化剂乙烷氧化脱氢性能的影响

6

作者 李庆慧 赵华华 +4 位作者 杨建 赵军 闫亮 宋焕玲 丑凌军 《分子催化(中英文)》 北大核心 2025年第1期1-13,I0001,共14页

本文采用湿浸渍法制备Ni-Ga/γ-Al_(2)O_(3)催化剂,并在不同温度下(150~550℃)对该催化剂进行水蒸汽处理后用于乙烷氧化脱氢制乙烯反应(ODHE).采用XRD、H2-TPR、quasi in-situ XPS、FTIR以及Py-IR等表征手段探究不同水蒸汽处理温度对催... 本文采用湿浸渍法制备Ni-Ga/γ-Al_(2)O_(3)催化剂,并在不同温度下(150~550℃)对该催化剂进行水蒸汽处理后用于乙烷氧化脱氢制乙烯反应(ODHE).采用XRD、H2-TPR、quasi in-situ XPS、FTIR以及Py-IR等表征手段探究不同水蒸汽处理温度对催化剂组成、结构、氧化还原性、电子转移以及酸性的影响.结果表明,低温水蒸汽处理(≤350℃)更有利于游离NiO物种的生成,该物种有利于提高乙烷的转化率.进一步提高水蒸汽处理温度(≥450℃),催化剂中金属-载体相互作用增强,LAS酸浓度增加,有利于提高乙烯的选择性.水蒸汽处理催化剂可以促进催化剂中Ni、Ga和Al间电子转移,且高温水蒸汽处理有利于活性组分和载体的稳定,使得乙烯收率下降比例减小. 展开更多

关键词 乙烷 氧化脱氢 乙烯 水蒸汽处理 金属-载体相互作用

在线阅读 下载PDF 职称材料

载体炭与Pt催化剂之间的相互作用及其引起的尺寸效应(英文) 被引量：2

7

作者 干林 杜鸿达 +1 位作者 李宝华 康飞宇 《新型炭材料》 SCIE EI CAS CSCD 北大核心 2010年第1期53-59,共7页

通过乙二醇还原,在VulcanXC-72炭黑上负载了三种具有不同平均粒径(1.7nm,3.0nm和5.0nm)的Pt催化剂。利用透射电子显微镜,研究了载体炭黑表面的微孔与Pt催化剂之间的几何相互作用。结果表明:尺寸较小的Pt颗粒(平均粒径为1.7nm)通常被包... 通过乙二醇还原,在VulcanXC-72炭黑上负载了三种具有不同平均粒径(1.7nm,3.0nm和5.0nm)的Pt催化剂。利用透射电子显微镜,研究了载体炭黑表面的微孔与Pt催化剂之间的几何相互作用。结果表明:尺寸较小的Pt颗粒(平均粒径为1.7nm)通常被包含在载体表面的微孔中,表现为被一薄碳层所覆盖并嵌入炭黑基体。而尺寸较大的Pt颗粒(平均粒径为3.0nm和5.0nm)则不存在这种现象,往往显示出裸露的清洁表面。这种与载体表面微孔的不同相互作用引起了Pt颗粒在电化学活性比表面上的反常尺寸效应,进而影响了其催化甲醇氧化的质量比活性。 展开更多

关键词 催化剂 甲醇氧化 尺寸效应 金属-载体相互作用 透射电子显微镜

在线阅读 下载PDF 职称材料

金属与CeO_2、TiO_2相互作用的研究 被引量：1

8

作者 谭晓燕 ZHANG Wen-hua +2 位作者 张文华 童冬梅 胡常伟 《天然气化工—C1化学与化工》 CAS CSCD 北大核心 2001年第3期1-6,共6页

用浸渍法制备了一系列以CeO2 、TiO2 为载体的催化剂 ,在载体上分别引入Ca和Pt、Ni并且对这些催化剂进行了XPS、XRD、TPR表征。考察了Pt、Ni对Ca/CeO2 、Ca/TiO2 体系还原性能的影响。结果表明 ,Pt、Ni的加入能使表面Ca/Ce ,Ca/Ti原子... 用浸渍法制备了一系列以CeO2 、TiO2 为载体的催化剂 ,在载体上分别引入Ca和Pt、Ni并且对这些催化剂进行了XPS、XRD、TPR表征。考察了Pt、Ni对Ca/CeO2 、Ca/TiO2 体系还原性能的影响。结果表明 ,Pt、Ni的加入能使表面Ca/Ce ,Ca/Ti原子比显著增加 ,Ca与载体之间存在强相互作用 ,而且Pt。 展开更多

关键词 相互作用 浸渍法 二氧化铈 二氧化钛 载体 金属 负载型催化剂

在线阅读 下载PDF 职称材料

CeO_(2)-ZrO_(2)载体预处理对Pt、Pd基三效催化剂性能的影响

9

作者 张俊 陈柳伶 +6 位作者 苏敏 焦毅 王健礼 胡志彪 张新波 姬存民 郑珩 《分子催化(中英文)》 北大核心 2025年第1期53-64,I0003,共13页

金属-载体相互作用(MSI)能改变金属化学状态,与三效催化剂(TWCs)性能密切相关.采用热处理和NaBH4刻蚀两种手段预处理载体CeO_(2)-ZrO_(2)(CZ)调控MSI,载体热处理后的Pt/CZ高温热稳定性增强;而Pd/CZ活性降低.载体经NaBH4刻蚀后,Pt/CZ催... 金属-载体相互作用(MSI)能改变金属化学状态,与三效催化剂(TWCs)性能密切相关.采用热处理和NaBH4刻蚀两种手段预处理载体CeO_(2)-ZrO_(2)(CZ)调控MSI,载体热处理后的Pt/CZ高温热稳定性增强;而Pd/CZ活性降低.载体经NaBH4刻蚀后,Pt/CZ催化剂出现分相,MSI被削弱,较弱的相互作用使Pt颗粒烧结;而Pd/CZ则相反,相互作用较弱,使Pd物种更容易转变为活性物种,有效促进催化活性.此外,载体预处理引起的氧空位含量变化与MSI强度呈正相关,相较于NaBH4刻蚀CZ,载体经过热处理后催化剂氧空位含量更高.通过阐明MSI与TWCs性能之间的关系,为深入理解载体优化调控MSI提供了新的思路. 展开更多

关键词 三效催化剂 CeO_(2)基复合氧化物 金属-载体相互作用 载体预处理 氧空位

在线阅读 下载PDF 职称材料

强金属-载体相互作用的表征和构筑方法及其应用进展

10

作者 金科 《石油炼制与化工》 2025年第8期179-188,共10页

强金属-载体相互作用(SMSI)在催化研究中占据核心地位,其在负载型金属催化材料的性能调控过程中起着关键作用。SMSI效应的引入改善了负载型催化剂中活性金属组分的几何结构和电子结构,可提高催化活性和目标产物选择性,并增强催化剂的稳... 强金属-载体相互作用(SMSI)在催化研究中占据核心地位,其在负载型金属催化材料的性能调控过程中起着关键作用。SMSI效应的引入改善了负载型催化剂中活性金属组分的几何结构和电子结构,可提高催化活性和目标产物选择性,并增强催化剂的稳定性。详细阐述了SMSI效应的表征技术、典型特征、构筑策略及其适用场景,回顾了SMSI效应在能源转化、环境保护和精细化学品合成领域的应用进展,探讨了其催化作用机制。未来,需开发更高效的表征技术以深入揭示SMSI效应的形成机制。此外,应拓展SMSI效应的应用领域,以满足不同工业场景和环境的催化需求。 展开更多

关键词 强金属-载体相互作用 电子转移 包覆结构 可逆性 吸附质诱导法 原子层沉积法

在线阅读 下载PDF 职称材料

氧化钴纳米球与低载银的相互作用及其对炭烟氧化的影响 被引量：1

11

作者 王婧 何文宇 +4 位作者 何欣阳 陈龙文 张俊 付名利 叶代启 《陕西师范大学学报（自然科学版）》 CAS CSCD 北大核心 2022年第2期29-37,F0002,共10页

通过水热法合成纳米球状的钴氧化物和锰氧化物载体,并利用浸渍法制备出低载银量(质量分数0.9%~1.5%)的Ag/Co_(3)O_(4)和Ag/Mn_(2)O_(3)催化剂。在紧密接触条件下,Ag/Co_(3)O_(4)的T_(10)值、T_(50)值和T_(90)值分别为250℃、284℃和311... 通过水热法合成纳米球状的钴氧化物和锰氧化物载体,并利用浸渍法制备出低载银量(质量分数0.9%~1.5%)的Ag/Co_(3)O_(4)和Ag/Mn_(2)O_(3)催化剂。在紧密接触条件下,Ag/Co_(3)O_(4)的T_(10)值、T_(50)值和T_(90)值分别为250℃、284℃和311℃,表现出优异的炭烟催化氧化活性。采用XRD、H_(2)-TPR、TG、EPR、XPS等技术对制备的催化剂进行表征,结果表明:当钴氧化物和锰氧化物中分别引入Ag后,Ag/Co_(3)O_(4)表现出更好的炭烟燃烧性能,这是由于Ag与Co_(3)O_(4)之间具有更强的金属-载体相互作用,使Ag/Co_(3)O_(4)呈现出更多Co^(3+)物种及适量氧空位,增加了其表面活性氧数量,提高了氧的迁移率,进而有效提升了Ag/Co_(3)O_(4)氧化炭烟的能力。此外,Ag的金属性质和催化剂的纳米球状形貌都有利于炭烟催化氧化反应的进行。 展开更多

关键词 炭烟 银 氧化钴 催化燃烧 金属-载体相互作用

在线阅读 下载PDF 职称材料

改性氧化铝为载体的钯催化剂对甲烷催化氧化作用的研究 被引量：11

12

作者 袁强 杨乐夫 +2 位作者 史春开 何湘鄂 蔡俊修 《厦门大学学报（自然科学版）》 CAS CSCD 北大核心 2002年第2期199-202,共4页

采用Mg、Mn、Ni、Zr、La、Ce等掺杂离子对氧化铝载体进行表面修饰 ,发现在改性载体表面形成的物相对活性组分PdO的分散状态产生很大的影响 ,该效应并未通过改变可供分散表面的途径 ,而是采取了金属 载体相互作用的方式来实现的 .变价... 采用Mg、Mn、Ni、Zr、La、Ce等掺杂离子对氧化铝载体进行表面修饰 ,发现在改性载体表面形成的物相对活性组分PdO的分散状态产生很大的影响 ,该效应并未通过改变可供分散表面的途径 ,而是采取了金属 载体相互作用的方式来实现的 .变价金属杂质修饰的氧化铝载体表面形成的中间键型对甲烷燃烧反应没有助催作用 ,而在非变价金属Mg、Zr修饰的样品中的高温稳定的PdO物种 ,对反应产生了明显的助催效果 ,这种高温稳定的活性中间体是一种与PdO晶体具有相同的键合类型 。 展开更多

关键词 催化燃烧 负载型钯催化剂 改性氧化铝 金属-载体相互作用 甲烷 氧化钯 助催作用

在线阅读 下载PDF 职称材料

合成气制C_2含氧化合物Rh基催化剂中的载体效应 被引量：6

13

作者 陈维苗 丁云杰 +3 位作者 薛飞 宋宪根 朱何俊 吕元 《化工进展》 EI CAS CSCD 北大核心 2014年第7期1753-1762,共10页

负载型Rh基催化剂是实现由煤或生物质经合成气制乙醇等C2含氧化合物过程的最高效催化剂之一,其中载体的选择至关重要。本文综述了硅胶、Al2O3、TiO2、多孔炭材料、分子筛和复合氧化物等载体负载的Rh基催化剂性能及其研究进展,阐明了载... 负载型Rh基催化剂是实现由煤或生物质经合成气制乙醇等C2含氧化合物过程的最高效催化剂之一,其中载体的选择至关重要。本文综述了硅胶、Al2O3、TiO2、多孔炭材料、分子筛和复合氧化物等载体负载的Rh基催化剂性能及其研究进展,阐明了载体中的杂质、孔道结构、酸碱性、表面基团性质和可还原性等性质如何影响催化剂活性组分的物化性质乃至催化性能。结果表明,载体与活性组分(助剂)间的相互作用机制和程度是理解载体效应的关键。因此,应设计和制备出具有适宜孔结构、表面活性和可还原性适中、略偏碱性的催化剂载体,同时细致优化催化剂制备和活化过程,以达到适宜的金属-载体相互作用,确保产生更多的催化活性位,从而最大限度地提高Rh的催化效率,推动该过程的工业化进程。 展开更多

关键词 一氧化碳 加氢 铑 催化剂 乙醇 C2含氧化合物 载体效应 金属-载体相互作用 硅胶

在线阅读 下载PDF 职称材料

微量TiO_2对Ni/SiO_2催化剂催化顺酐加氢制γ-丁内酯的促进作用 被引量：3

14

作者 鲁墨弘 高松松 +2 位作者 李明时 朱建军 单玉华 《石油学报（石油加工）》 EI CAS CSCD 北大核心 2012年第3期393-398,共6页

采用等体积浸渍法分别制备了Ni/SiO2和含TiO2的Ni/SiO2催化剂,采用XRD、TPR、XPS、N2吸附-脱附技术对催化剂进行了表征,并将催化剂应用于顺酐液相加氢制γ-丁内酯反应中,考察了Ni含量、TiO2添加量、催化剂还原温度对催化剂活性的影响。... 采用等体积浸渍法分别制备了Ni/SiO2和含TiO2的Ni/SiO2催化剂,采用XRD、TPR、XPS、N2吸附-脱附技术对催化剂进行了表征,并将催化剂应用于顺酐液相加氢制γ-丁内酯反应中,考察了Ni含量、TiO2添加量、催化剂还原温度对催化剂活性的影响。结果表明,Ni/SiO2催化剂对顺酐液相加氢制γ-丁内酯反应具有很高的催化活性,γ-丁内酯选择性很高;Ni/SiO2添加微量助剂TiO2,可以提高该反应的γ-丁内酯选择性。推测可能是由于TiO2促进了催化剂的还原,产生更多的活性中心,并且在400℃还原时,Ni和TiO2之间产生了强金属-载体相互作用(SMSI效应),TiO2富集到Ni的表面,将电子转移到Ni上,产生了更多有利于吸附羰基的活性中心,从而提高了γ-丁内酯选择性。 展开更多

关键词 顺酐 Ni 强金属-载体相互作用(SMSI) Γ-丁内酯 TIO2

在线阅读 下载PDF 职称材料

Cu/In_(2) O_(3)界面作用增强CO_(2)催化加氢性能 被引量：3

15

作者 张颖 兰晓孟 +2 位作者 孔垂旸 苏玉莹 汲宇 《中国石油大学学报（自然科学版）》 EI CAS CSCD 北大核心 2023年第2期166-172,共7页

采用水热法结合沉淀沉积法制备出具有高度分散性和高活性的Cu-h-In_(2)O_(3)催化剂。研究表明:Cu和In_(2)O_(3)界面间存在较强相互作用,Cu的负载促进h-In_(2)O_(3)表面氧空位的形成和氢溢出效应,增强Cu-h-In_(2)O_(3)催化剂对H_(2)和CO_... 采用水热法结合沉淀沉积法制备出具有高度分散性和高活性的Cu-h-In_(2)O_(3)催化剂。研究表明:Cu和In_(2)O_(3)界面间存在较强相互作用,Cu的负载促进h-In_(2)O_(3)表面氧空位的形成和氢溢出效应,增强Cu-h-In_(2)O_(3)催化剂对H_(2)和CO_(2)的活化能力,从而提升催化剂的活性和稳定性;质量分数为1%的Cu-h-In_(2)O_(3)催化剂上发生的是甲酸盐路径;在280℃和3 MPa反应条件下,质量分数为1%的Cu-h-In_(2)O_(3) CO_(2)转化率为4%,甲醇选择性为71%,甲醇生成率可达2.79 mol·L^(-1)·h^(-1),且表现出良好的稳定性。 展开更多

关键词 二氧化碳加氢 氧化铟 金属-载体相互作用 高分散

在线阅读 下载PDF 职称材料

激光刻蚀缺陷增强Pt/TiO_(2)光催化还原CO_(2)性能的实验研究

16

作者 张文斐 张元 +2 位作者 周屈兰 李娜 刘东霞 《西安交通大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2024年第10期199-211,共13页

针对二氧化钛(TiO_(2))在光催化反应中光响应能力差、光生载流子易复合等问题,采用激光刻蚀方法对锐钛矿TiO_(2)进行改性,并对其由于激光刻蚀造成的结构和性质变化,以及Pt负载后的金属-载体相互作用特征进行研究。实验结果表明:激光刻... 针对二氧化钛(TiO_(2))在光催化反应中光响应能力差、光生载流子易复合等问题,采用激光刻蚀方法对锐钛矿TiO_(2)进行改性,并对其由于激光刻蚀造成的结构和性质变化,以及Pt负载后的金属-载体相互作用特征进行研究。实验结果表明:激光刻蚀导致锐钛矿TiO_(2)的晶粒尺寸增大,形成金红石相,并在TiO_(2)中产生了氧空位(O_(v))和Ti^(3+)缺陷,导致其带隙缩小以及对可见光的响应增强;与原始TiO_(2)中存在的缺陷相比,激光刻蚀诱导的缺陷更稳定,还原性更强,因而以缺陷型TiO_(2)作为载体制备的缺陷型Pt/TiO_(2)催化剂中的金属-载体相互作用也更剧烈,具有更强的电子转移能力和载流子分离性能,在光催化还原二氧化碳(CO_(2))过程中表现出极佳的反应活性和产物选择性。该结果可为激光刻蚀催化剂载体及催化剂在光催化中的材料特性和催化应用研究提供理论支持。 展开更多

关键词 激光刻蚀 二氧化钛 载体缺陷 金属-载体相互作用 二氧化碳 光催化

在线阅读 下载PDF 职称材料

银基复合催化剂用于二氧化碳电化学还原性能研究

17

作者 罗丹洋 刘鑫宇 薛渊 《现代化工》 CAS CSCD 北大核心 2024年第9期160-166,共7页

由可再生能源驱动的二氧化碳电化学还原是碳中和的有效途径,但二氧化碳电化学还原仍存在低选择性、低产率、低稳定性和过电位等问题。二氧化碳电化学还原的性能与催化剂的结构和组成密切相关,因此,设计高活性的催化剂对二氧化碳电化学... 由可再生能源驱动的二氧化碳电化学还原是碳中和的有效途径,但二氧化碳电化学还原仍存在低选择性、低产率、低稳定性和过电位等问题。二氧化碳电化学还原的性能与催化剂的结构和组成密切相关,因此,设计高活性的催化剂对二氧化碳电化学的商业化应用具有重要意义。利用煅烧三聚氰胺制备的C_(3)N_(4)作为银纳米颗粒的载体合成均匀分布的Ag/C_(3)N_(4),用于提高二氧化碳电化学还原制备一氧化碳的活性。C_(3)N_(4)含有富电子氮原子,作为载体能够改性金属Ag的电子结构,从而优化复合催化剂的电催化活性;Ag纳米颗粒均匀分散在C_(3)N_(4)载体上可以提高活性面积、避免团聚,进而提高反应稳定性。研究结果表明,相比于Ag/C催化剂和纯Ag纳米催化剂,Ag/C_(3)N_(4)催化剂提高了电催化二氧化碳还原制备一氧化碳的选择性、反应速率和稳定性。在电流密度为100 mA/cm^(2)以上反应7 h后,一氧化碳法拉第效率仍维持在90%以上。 展开更多

关键词 二氧化碳电催化还原 金属-载体相互作用 银基催化剂 C_(3)N_(4) 一氧化碳选择性

在线阅读 下载PDF 职称材料

钇掺杂二氧化铱用于高效酸性电化学析氧反应

18

作者 刘振宇 沈紫晨 +1 位作者 曹东 郭晓燕 《化工进展》 CSCD 北大核心 2024年第12期6855-6861,共7页

酸性质子交换膜电解水(PEMWE)是一种电流密度高、动态响应快、产氢纯度高的电解水工艺,为实现其高效工业级应用,开发廉价、高效、稳定的析氧催化剂尤为关键。本文通过两步合成法将稀土元素钇(Y)掺杂到无定形的碳载体中修饰其表面的二氧... 酸性质子交换膜电解水(PEMWE)是一种电流密度高、动态响应快、产氢纯度高的电解水工艺,为实现其高效工业级应用,开发廉价、高效、稳定的析氧催化剂尤为关键。本文通过两步合成法将稀土元素钇(Y)掺杂到无定形的碳载体中修饰其表面的二氧化铱(IrO_(2))颗粒。制备得到的IrO_(2)/Y_(x)C具有优异的酸性析氧反应催化活性,在10mA/cm^(2)的电流密度下所需过电位仅为270mV,低于未掺杂Y的IrO_(2)/C(300mV)以及商用IrO_(2)(310mV)。Y的掺杂强化了碳载体与其表面二氧化铱颗粒之间的金属-载体相互作用,导致了Ir活性位点周围电子密度的变化,有利于调节反应中间体的吸附,优化反应速率。这一研究成果为PEMWE中析氧过程提供了新的催化剂设计思路,有望推动PEMWE技术在清洁能源领域更广泛的应用。 展开更多

关键词 质子交换膜电解水 析氧反应 二氧化铱催化剂 稀土元素钇 金属-载体相互作用

在线阅读 下载PDF 职称材料

Ni/CeO_2-Al_2O_3催化剂上CH_4-CO_2转化积炭性能的研究 被引量：21

19

作者 杨咏来 徐恒泳 李文钊 《高等学校化学学报》 SCIE EI CAS CSCD 北大核心 2002年第11期2112-2116,共5页

采用脉冲微量反应技术研究了添加 n型半导体氧化物 Ce O2 对 Ni基催化剂上 CH4积炭 /CO2 消炭性能的影响 ,用 TPR,XPS和氢吸附技术对催化剂进行了表征 .结果表明 ,活性金属原子 Ni与半导体氧化物Ce O2 之间存在金属 -半导体相互作用 ( M... 采用脉冲微量反应技术研究了添加 n型半导体氧化物 Ce O2 对 Ni基催化剂上 CH4积炭 /CO2 消炭性能的影响 ,用 TPR,XPS和氢吸附技术对催化剂进行了表征 .结果表明 ,活性金属原子 Ni与半导体氧化物Ce O2 之间存在金属 -半导体相互作用 ( MSc I) ,Ce O2 的添加提高了活性原子 Ni0的 d电子密度 ,在一定程度上抑制了 CH4分子中 C—Hσ电子向 d轨道的迁移 ,降低了 CH4裂解积炭活性 ;可加强 Ni0原子 d轨道向CO2 空反键 π轨道的电子迁移 ,促进 CO2 分子的活化 ,提高 CO2 的消炭活性 ,使 Ni/Ce O2 -Al2 O3 催化剂具有较强的抗积炭性能 . 展开更多

关键词 Ni/CeO2-Al2O3催化剂 金属-半导体相互作用 金属-载体相互作用 CH4 积炭 CO2 消炭 镍 氧化铈 氧化铝 载体 合成气 甲烷 二氧化碳

在线阅读 下载PDF 职称材料

Pt/TiO_2/ZSM-5催化剂的制备及其催化转化正丁烷 被引量：7

20

作者 刘佳 姜桂元 +5 位作者 赵震 韩善磊 张耀远 杨庆鑫 孙乾耀 王雅君 《化工学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2016年第8期3363-3373,共11页

采用溶胶-凝胶法和等体积浸渍法,分别对ZSM-5分子筛进行Ti O2改性和Pt负载,获得了具有脱氢-裂解双功能的Pt/Ti O2/ZSM-5催化剂,采用XRD、N2吸附-脱附、TEM、XPS和NH3-TPD对样品的晶体结构,孔结构、形貌、活性金属价态和酸性质等进行了表... 采用溶胶-凝胶法和等体积浸渍法,分别对ZSM-5分子筛进行Ti O2改性和Pt负载,获得了具有脱氢-裂解双功能的Pt/Ti O2/ZSM-5催化剂,采用XRD、N2吸附-脱附、TEM、XPS和NH3-TPD对样品的晶体结构,孔结构、形貌、活性金属价态和酸性质等进行了表征,并研究了正丁烷在此催化剂上催化转化制备低碳烯烃的反应规律。研究结果表明,Ti O2的引入,一方面使得改性后的ZSM-5分子筛获得了额外的酸性中心,特别是强酸性位含量的增加,有助于促进正丁烷的活化;另一方面Pt与Ti O2之间存在＂金属-载体＂强相互作用（SMSI）,在H2还原气氛下,Pt能够促进Ti O2的还原,生成Ti3＋物种,而Ti3＋的存在增加了Pt周围的电荷密度,降低了Pt对低碳烯烃（2C^=-3C^=）的吸附能力,抑制了深度脱氢和生焦反应,从而提高双功能催化剂对烯烃的选择性。当H2还原温度为450℃时,Pt/10Ti O2/ZSM-5催化剂在625℃下的正丁烷转化率为76.1%,低碳烯烃（2C^=-3C^=）收率为50.9%,分别比Pt/ZSM-5催化剂提高了16.7%和12.6%。 展开更多

关键词 Pt/TiO2/ZSM-5 催化剂 “金属-载体”强相互作用 分子筛 低碳烯烃

在线阅读 下载PDF 职称材料