WO_(3)-TiO_(2)负载的Pt单原子催化剂光热协同催化丙烷和丙烯氧化 被引量：2

1

作者 朱锐杰 康磊磊 +8 位作者 李林 潘晓丽 王华 苏杨 李广亿 程鸿魁 李仁贵 刘晓艳 王爱琴 《物理化学学报》 SCIE CAS CSCD 北大核心 2024年第1期26-27,共2页

单原子催化剂(single-atom catalyst,SAC)可以最大化金属原子利用率,并具有独特的电子特性,已经在各种催化反应中进行了广泛的探索。然而,与纳米催化剂相比,贵金属SAC在烃类氧化反应中通常被认为是不活泼的。在本文中,证明了WO_(3)-TiO_... 单原子催化剂(single-atom catalyst,SAC)可以最大化金属原子利用率,并具有独特的电子特性,已经在各种催化反应中进行了广泛的探索。然而,与纳米催化剂相比,贵金属SAC在烃类氧化反应中通常被认为是不活泼的。在本文中,证明了WO_(3)-TiO_(2)负载的Pt SAC(Pt1/WO_(3)-TiO_(2))在光热协同催化氧化C3H8和C3H6这两种典型的挥发性有机化合物(VOCs)中表现出比相应的纳米催化剂(PtNP/WO_(3)-TiO_(2))高得多的活性。研究发现,Pt1/WO_(3)-TiO_(2)和PtNP/WO_(3)-TiO_(2)都可以通过克服氧中毒来提高光热协同催化C3H8氧化的活性。值得注意的是,Pt1/WO_(3)-TiO_(2)的反应速率达到了3792μmol∙gPt−1∙s^(−1),这对C3H8氧化是一个新的突破。更有趣的是,由于C3H6在PtNP/WO_(3)-TiO_(2)上的强吸附导致催化剂C3H6中毒,因此PtNP/WO_(3)-TiO_(2)上的光热协同催化C3H6氧化无法进行。但是,得益于C3H6和Pt单原子之间适中的相互作用,Pt1/WO_(3)-TiO_(2)上的C3H6中毒在光照下可以被克服。因此,Pt1/WO_(3)-TiO_(2)在光热协同催化C3H6氧化中显示出更高的活性。这项工作表明,SAC的优势不仅在于节约贵金属,还在于可以根据其独特的电子特性发现新的催化反应。 展开更多

关键词 单原子催化剂 光热协同催化 氧化反应 氧中毒 丙烯中毒

在线阅读 下载PDF 职称材料

微波辅助合成促进铬酸铋晶体的光生电荷分离 被引量：2

2

作者 张珹博 陶晓萍 +4 位作者 蒋文超 郭俊雪 张鹏飞 李灿 李仁贵 《物理化学学报》 SCIE CAS CSCD 北大核心 2024年第1期28-29,共2页

为了将可再生太阳能转化为化学物质,探索具有宽光谱响应的光催化剂用于光催化分解水越来越受到人们的关注。作为铋基层状金属氧化物的一员,铬酸铋(Bi_(2)CrO_(6))的带隙约为1.9 eV,在利用大范围太阳光谱方面具有潜力。然而,Bi_(2)CrO_(6... 为了将可再生太阳能转化为化学物质,探索具有宽光谱响应的光催化剂用于光催化分解水越来越受到人们的关注。作为铋基层状金属氧化物的一员,铬酸铋(Bi_(2)CrO_(6))的带隙约为1.9 eV,在利用大范围太阳光谱方面具有潜力。然而,Bi_(2)CrO_(6)较差的电荷分离性能限制了其在光催化中的应用。本文采用微波辅助水热合成方法制备了具有规则形貌的Bi_(2)CrO_(6)晶体,该晶体具有结晶度高、形貌均匀的优点。与传统制备方法相比,微波辐照实现了体系的快速加热,极大地加速了成核和生长的化学反应,从而在几分钟内形成了Bi_(2)CrO_(6)晶体。微波辅助合成的Bi_(2)CrO_(6)晶体在光催化和光电化学测试中表现出更好的光生电荷分离以及水氧化活性。此外实验中观察到光生电子和空穴在Bi_(2)CrO_(6)晶体的不同晶面之间发生空间分离,通过进一步在不同晶面上光沉积选择性负载还原和氧化助催化剂,显著增强了光催化活性。这项工作为制备高效太阳能转换的半导体光催化剂提供了一种可行的解决方案。 展开更多

关键词 微波合成 铬酸铋 半导体 光催化 水氧化

在线阅读 下载PDF 职称材料

微化工过程中的传递现象 被引量：57

3

作者 陈光文 赵玉潮 +3 位作者 乐军 董正亚 曹海山 袁权 《化工学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2013年第1期63-75,共13页

微化学工程是现代化学工程学科前沿,主要研究微时空尺度下流体流动、传热、传质现象与反应规律。着重介绍近十年来微通道内气-液、液-液两相流体流动、混合与传质的理论和实验的最新研究进展,并对微化工技术的发展进行展望。

关键词 微化工技术 微通道 微反应器 两相流 传质

在线阅读 下载PDF 职称材料

微尺度下液-液流动与传质特性的研究进展 被引量：19

4

作者 陈光文 赵玉潮 袁权 《化工学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2010年第7期1627-1635,共9页

微化学工程是现代化学工程学科的前沿,主要研究微时空尺度下流体流动、传热、传质现象与反应规律。着重介绍近十年来微通道内单相流体流动、互溶液-液两相流体流动与混合、互不相溶液-液两相流体流动与传质的理论和实验的最新研究进展。

关键词 微化工技术 微通道 微反应器 液-液两相

在线阅读 下载PDF 职称材料

金属粒径对锚合膦配体修饰的Rh/SiO_2催化剂氢甲酰化性能的影响 被引量：3

5

作者 刘佳 严丽 +1 位作者 姜淼 丁云杰 《高等学校化学学报》 SCIE EI CAS CSCD 北大核心 2016年第1期114-120,共7页

在相同Rh担载量和P/Rh摩尔比的条件下,使用壳型催化剂制备技术制备了具有不同Rh粒径的锚合膦配体修饰的Rh/SiO_2催化剂,以乙烯氢甲酰化反应作为探针反应考察了催化剂的反应性能.结果表明,Rh粒径直接影响催化剂的催化性能:Rh粒径越小,催... 在相同Rh担载量和P/Rh摩尔比的条件下,使用壳型催化剂制备技术制备了具有不同Rh粒径的锚合膦配体修饰的Rh/SiO_2催化剂,以乙烯氢甲酰化反应作为探针反应考察了催化剂的反应性能.结果表明,Rh粒径直接影响催化剂的催化性能:Rh粒径越小,催化剂活性越高,但诱导期越长.通过H2化学吸附、透射电子显微镜、N_2吸附-脱附等温线、原位红外光谱和固体^(31)P核磁共振技术对催化剂进行了表征,结果表明,随着Rh粒径的减小,活性物种铑膦配合物增多,但有效载体面积上的Rh颗粒浓度降低,使膦需要更多的时间和Rh配位形成配合物,从而导致诱导期增长. 展开更多

关键词 锚合膦配体 Rh/SiO2 壳型催化剂 乙烯 氢甲酰化反应

在线阅读 下载PDF 职称材料

聚酰亚胺中空纤维气体分离膜的物理老化现象 被引量：2

6

作者 丁晓莉 曹义鸣 +5 位作者 赵红永 介兴明 王丽娜 刘丹丹 张玉忠 袁权 《高校化学工程学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2010年第3期382-387,共6页

以聚酰亚胺6FDA-mPDA为原料制备了单层非对称中空纤维膜,以聚酰亚胺Matrimid5218为分离层材料制备了双层非对称中空纤维膜,膜的致密层厚度为0.09-0.21μm。测试了中空纤维膜的O2、N2、CH4和CO2等气体渗透性能随时间的变化,研究了中空... 以聚酰亚胺6FDA-mPDA为原料制备了单层非对称中空纤维膜,以聚酰亚胺Matrimid5218为分离层材料制备了双层非对称中空纤维膜,膜的致密层厚度为0.09-0.21μm。测试了中空纤维膜的O2、N2、CH4和CO2等气体渗透性能随时间的变化,研究了中空纤维膜物理老化现象。结果表明,随着老化的进行,气体渗透速率逐渐减小,分离系数逐渐变大,直至平衡。以自由体积扩散机理为基础,针对非对称中空纤维膜具有超薄皮层的特点,建立描述物理老化过程的数学模型。结果表明,该模型与实验结果相吻合,表明自由体积扩散机理可用来描述具有超薄皮层的中空纤维膜的物理老化现象。 展开更多

关键词 聚酰亚胺 中空纤维膜 物理老化 自由体积

在线阅读 下载PDF 职称材料

基于原位红外光谱的NiAu双金属催化剂合金化过程研究

7

作者 张丽 朱杰 +5 位作者 张晓奔 刘伟 刘怡 王明瑞 张光辉 郭新闻 《天然气化工—C1化学与化工》 CAS 北大核心 2022年第4期106-112,共7页

理解双金属纳米粒子在催化反应中的结构演变对于理解催化活性相及活性中心至关重要,尤其是合金化和相分离等过程。NiAu双金属催化剂在多相催化中应用广泛,但其合金化规律目前尚不明确。合成了不同NiAu原子比的负载型双金属催化剂,利用... 理解双金属纳米粒子在催化反应中的结构演变对于理解催化活性相及活性中心至关重要,尤其是合金化和相分离等过程。NiAu双金属催化剂在多相催化中应用广泛,但其合金化规律目前尚不明确。合成了不同NiAu原子比的负载型双金属催化剂,利用原位红外光谱(IR)探究了NiAu原子比和操作条件对NiAu合金化过程的影响。结合表征结果及其在逆水煤气变换反应中的催化性能,发现NiAu原子比在4~16时,增大NiAu原子比、提高还原温度可以促进表面NiAu合金的形成。进一步研究表明,逆水煤气变换反应的产物CO可以降低合金化温度,有效促进NiAu合金化过程。提供了NiAu合金化过程的原位红外证据,讨论了其中的热力学函数变,可为设计开发高效双金属催化剂提供借鉴和启发。 展开更多

关键词 NiAu双金属催化剂 结构演变 NiAu合金 逆水煤气变换反应 原位红外光谱

在线阅读 下载PDF 职称材料

PSf对提高PVDF/PSf/TiO_2共混膜抗污染性的作用 被引量：9

8

作者 宋春亮 曹义鸣 +4 位作者 介兴明 于海军 康国栋 刘健辉 袁权 《膜科学与技术》 CAS CSCD 北大核心 2010年第4期14-18,共5页

采用相转化法制备了PVDF/PSf/TiO2共混膜,重点考察了加入少量PSf对共混膜结构和性能变化的影响,用扫描电镜(SEM)、接触角仪和拉伸强度仪等对膜的形态、亲水性和机械性能等进行表征.结果表明,加入PSf后TiO2在整个膜断面分散更均匀,膜整... 采用相转化法制备了PVDF/PSf/TiO2共混膜,重点考察了加入少量PSf对共混膜结构和性能变化的影响,用扫描电镜(SEM)、接触角仪和拉伸强度仪等对膜的形态、亲水性和机械性能等进行表征.结果表明,加入PSf后TiO2在整个膜断面分散更均匀,膜整体亲水性增强,不可逆污染减少.在膜配比PVDF/PSf/TiO2为90/10/3时,共混膜的通量恢复率由64.0%增大至93.2%,膜的抗污染性明显增加. 展开更多

关键词 聚偏氟乙烯 聚砜 纳米TIO2 超滤膜 抗污染

在线阅读 下载PDF 职称材料

高温质子交换膜燃料电池性能衰减机理与缓解策略——第一部分:关键材料 被引量：6

9

作者 王子乾 杨林林 孙海 《化工进展》 EI CAS CSCD 北大核心 2020年第6期2370-2389,共20页

高温质子交换膜燃料电池(HT-PEMFC)具有耐CO毒化能力强、水热管理简单、能量利用率高等优点,但同时高温酸性环境也使其面临着耐久性不足的问题。针对该问题,本文分别概述了HT-PEMFC中质子交换膜、气体扩散电极、双极板以及密封件等四种... 高温质子交换膜燃料电池(HT-PEMFC)具有耐CO毒化能力强、水热管理简单、能量利用率高等优点,但同时高温酸性环境也使其面临着耐久性不足的问题。针对该问题,本文分别概述了HT-PEMFC中质子交换膜、气体扩散电极、双极板以及密封件等四种电池组件的常用材料的物理化学特性,并系统地总结了近些年关于HTPEMFC各组件性能衰减过程的机理、危害、影响因素以及相应缓解策略的研究进展。最后对HT-PEMFC未来的发展进行了展望,其中开发高强度轻薄双极板和高耐久性密封件、优化电堆成本以及探索新型电解质膜体系等研究方向有望成为未来该领域内的研究重点。 展开更多

关键词 电化学 燃料电池 腐蚀 高温质子交换膜 衰减 缓解策略 耐久性

在线阅读 下载PDF 职称材料

电化学还原处理对碳纸形貌和电化学电容的影响（英文） 被引量：2

10

作者 严鹏丽 李爱龙 +3 位作者 张丙青 施晶莹 甘阳 李灿 《高等学校化学学报》 SCIE EI CAS CSCD 北大核心 2015年第11期2304-2310,共7页

对电化学还原处理过程中碳纸的形貌和电容的变化进行了研究.扫描电子显微镜观测结果显示电还原使碳纤维分解为碳颗粒,并且表面粗糙度增加.拉曼光谱结果显示ID/IG的比值在还原处理1 min后即出现改变,表明碳纸无序度增加.BET测试结果显示... 对电化学还原处理过程中碳纸的形貌和电容的变化进行了研究.扫描电子显微镜观测结果显示电还原使碳纤维分解为碳颗粒,并且表面粗糙度增加.拉曼光谱结果显示ID/IG的比值在还原处理1 min后即出现改变,表明碳纸无序度增加.BET测试结果显示电还原处理后碳纸的比表面积明显增加.X射线光电子能谱结果表明还原处理后碳纸表面羟基的数量随之增加.此外,在-1.6 V下还原5 min后碳纸电容增加到原来的15倍,并在1500个循环的稳定性测试中保持不变,显示出良好的稳定性. 展开更多

关键词 碳纸 电化学还原 电容 稳定性

在线阅读 下载PDF 职称材料

Pd/C催化剂用于CO2电化学还原生成CO:Pd载量的影响(英文) 被引量：3

11

作者 高敦峰 阎程程 +1 位作者 汪国雄 包信和 《电化学》 CAS CSCD 北大核心 2018年第6期757-765,共9页

CO_2电化学还原反应可以将CO_2转化为燃料并同时实现再生能源的有效存储.目前纳米结构的多相催化剂已经广泛应用于此反应,其中碳负载钯纳米粒子(Pd/C)表现出优异的CO_2电化学还原性能.本工作研究了钯载量对于Pd/C催化剂结构以及其催化C... CO_2电化学还原反应可以将CO_2转化为燃料并同时实现再生能源的有效存储.目前纳米结构的多相催化剂已经广泛应用于此反应,其中碳负载钯纳米粒子(Pd/C)表现出优异的CO_2电化学还原性能.本工作研究了钯载量对于Pd/C催化剂结构以及其催化CO_2还原生成CO反应活性和选择性的影响.不同载量的Pd/C催化剂通过液相还原方法制备,钯纳米粒子均匀地分散在碳载体上,载量并没有明显改变对纳米粒子的粒径.在优选的电解质(0.1 mol·L-1KHCO3)中,CO法拉第效率与载量呈现火山型曲线关系,-0.89 V时载量为20wt%的Pd/C催化剂达到最高的CO法拉第效率(91.2%).生成CO的几何电流密度随着钯载量的增加而增加,但CO转换频率具有相反的趋势,载量为2.5wt%的Pd/C催化剂具有最高的转换频率.这种载量对CO_2电化学还原反应活性和选择性的影响主要由活性位的数量、反应动力学、中间物种的稳定性以及反应物、中间物种和产物的传质过程等共同决定. 展开更多

关键词 CO2电化学还原 PD/C催化剂 载量 电解质 选择性

在线阅读 下载PDF 职称材料

高温质子交换膜燃料电池性能衰减机理与缓解策略——第二部分:操作条件 被引量：2

12

作者 王子乾 杨林林 孙海 《化工进展》 EI CAS CSCD 北大核心 2021年第1期111-129,共19页

近些年高温质子交换膜燃料电池(HT-PEMFC)在稳态操作条件下的耐久性已经得到了巨大的改善,然而动态或异常操作条件仍严重影响了HT-PEMFC的寿命。针对该问题,本文概述了HT-PEMFC常见操作条件的特点,系统地总结了常见动态或异常操作条件... 近些年高温质子交换膜燃料电池(HT-PEMFC)在稳态操作条件下的耐久性已经得到了巨大的改善,然而动态或异常操作条件仍严重影响了HT-PEMFC的寿命。针对该问题,本文概述了HT-PEMFC常见操作条件的特点,系统地总结了常见动态或异常操作条件下电池性能的衰减机理及其相应的缓解策略,并整理了该领域内报道的加速应力测试方案与寿命预测方法。最后本文对HT-PEMFC未来的发展进行了展望,随着HT-PEMFC商品化进程的推进,未来新型在线检测/诊断技术的开发、标准化测试方案与寿命预测模型的建立、电堆或系统结构的优化以及装配工艺与生产线的设计等很有可能成为该领域内的研究重点。 展开更多

关键词 电化学 燃料电池 高温质子交换膜 衰减 缓解策略 耐久性 操作条件 优化设计

在线阅读 下载PDF 职称材料

高温质子交换膜燃料电池系统可靠性分析 被引量：1

13

作者 栗京京 孟海军 +1 位作者 张盟 孙海 《电源技术》 CAS 北大核心 2023年第5期595-600,共6页

可靠性是影响高温质子交换膜燃料电池(HT-PEMFC)系统结构设计及实用化程度的重要指标之一。使用可靠性框图和采用马尔可夫模型的状态空间法分析了HT-PEMFC系统的可靠性,其中可靠性框图用于评估不可修复系统的可靠性,根据HT-PEMFC系统的... 可靠性是影响高温质子交换膜燃料电池(HT-PEMFC)系统结构设计及实用化程度的重要指标之一。使用可靠性框图和采用马尔可夫模型的状态空间法分析了HT-PEMFC系统的可靠性,其中可靠性框图用于评估不可修复系统的可靠性,根据HT-PEMFC系统的可靠寿命及辅助系统各组件可靠性数据,评估了燃料处理器和燃料电池电堆的故障率及平均工作时间(MTTF)。采用马尔可夫模型的状态空间法用于评估可修复系统的可靠性,在1 000 h后系统可靠性为93.49%,3 000 h后系统可靠性保持稳定,约为92.20%,表明系统维护有利于提高系统的可靠性;此外若增加系统各组件的维护频率(修复率),可大幅提升系统在额定功率状态的概率和系统的可靠性。 展开更多

关键词 高温质子交换膜燃料电池 可靠性 可靠性框图 状态空间法

在线阅读 下载PDF 职称材料

阳极操作条件对HT-PEMFC电流分布的影响

14

作者 付迎豪 张盟 +2 位作者 赵世雄 孙海 孙公权 《电源技术》 CAS 北大核心 2021年第11期1397-1400,共4页

高温质子交换膜燃料电池(HT-PEMFC)阳极采用重整气为燃料时,阳极操作条件对HT-PEMFC电流分布的均匀性有重要影响,并进一步影响电池的性能和寿命。探究了重整气组成、燃料化学计量比和放电电流对电流分布均匀性的影响。研究结果表明重整... 高温质子交换膜燃料电池(HT-PEMFC)阳极采用重整气为燃料时,阳极操作条件对HT-PEMFC电流分布的均匀性有重要影响,并进一步影响电池的性能和寿命。探究了重整气组成、燃料化学计量比和放电电流对电流分布均匀性的影响。研究结果表明重整气组分中H_(2)含量越低,CO含量越高,电流分布不均匀程度越大;降低燃料化学计量比和增加放电电流均导致电流分布均匀性降低,且H_(2)含量更低,CO含量更高的重整气为燃料时,燃料化学计量比和放电电流对电流分布的影响更加显著。研究结果可为HT-PEMFC流场结构、膜电极结构设计和操作条件优化提供指导。 展开更多

关键词 高温质子交换膜燃料电池 操作条件 电流分布 重整气

在线阅读 下载PDF 职称材料

多尺度炭材料担载铂作为稳定的电催化剂用于氧还原反应(英文)

15

作者 李玉萍 姜鲁华 +1 位作者 王素力 孙公权 《电化学》 CAS CSCD 北大核心 2016年第2期135-146,共12页

炭载体的稳定性对于燃料电池电催化剂是至关重要的.本文中采用酚醛树脂作为前驱体,二氧化硅为模板剂,制备了多介孔且石墨化程度高的炭载体(HGMC).相比于商品Vulcan XC-72,HGMC具有中等的比表面积和高的石墨化程度,因此在电位循环扫描过... 炭载体的稳定性对于燃料电池电催化剂是至关重要的.本文中采用酚醛树脂作为前驱体,二氧化硅为模板剂,制备了多介孔且石墨化程度高的炭载体(HGMC).相比于商品Vulcan XC-72,HGMC具有中等的比表面积和高的石墨化程度,因此在电位循环扫描过程中具有较高的化学稳定性,然而HGMC碳层堆叠的结构不利于传质.为克服这一劣势,多壁碳纳米管(MWCNTs)作为隔离物加入至HGMC中以构建具有三维多尺度结构的载体(MSGC).与HGMC为载体担载Pt以及商品催化剂Pt/C-JM相比,由于炭载体的具有高稳定性以及三维多尺度结构,MSGC担载Pt后不仅使电催化剂的电化学稳定性提高,且氧还原反应过程中传质得到显著改善. 展开更多

关键词 炭载体 铂 氧还原反应 燃料电池

在线阅读 下载PDF 职称材料

高稳定性无膦配体乙烯氢甲酰化催化体系研究 被引量：3

16

作者 柳淑娟 王红利 +2 位作者 袁航空 王新之 石峰 《分子催化》 EI CAS CSCD 北大核心 2020年第4期304-312,I0001,共10页

高活性、高稳定性的无膦配体多相氢甲酰化催化体系研究是催化化学领域的重要课题.我们以乙烯氢甲酰化这一反应为目标,发展出含有不同含氧官能团的活性炭为载体的负载纳米铑催化材料.其中,当以Rh/C-3这一材料为催化剂时,乙烯氢甲酰化反... 高活性、高稳定性的无膦配体多相氢甲酰化催化体系研究是催化化学领域的重要课题.我们以乙烯氢甲酰化这一反应为目标,发展出含有不同含氧官能团的活性炭为载体的负载纳米铑催化材料.其中,当以Rh/C-3这一材料为催化剂时,乙烯氢甲酰化反应的转化频率可以达到57889 mol/mol/h.该催化剂可以在固定床反应器上稳定运行2500 h保持活性稳定.表征发现,碳材料表面的内酯基团(-CO2-)对催化材料的活性和稳定性具有重要的作用.这一研究对高活性、高稳定性的非膦配体多相氢甲酰化催化体系研究具有一定的启示. 展开更多

关键词 氢甲酰化 羰基合成 多相催化 非膦配体

原文传递