负载型Pt/CeO_(2)催化剂上N_(2)O的生成机理

以水热法结合固相研磨法制备了Pt/CeO_(2)催化剂粉体,探究了笑气(N_(2)O)的生成机理及贵金属负载量对笑气产率的影响。研究结果表明,随着Pt负载量的增加,N_(2)O选择性先增加后下降,其中负载0.5wt%Pt的催化剂的N2O选择性最高,在275℃时达到85.1%。通过包括程序升温还原(TPR)及程序升温脱附(TPD)等方法对催化剂结构和性能的表征发现,反应遵循Langmuir-Hinshelwood机理,催化剂的氧化能力、NH_(3)和NO_(X)的吸附能力是影响N2O选择性的关键因素。在最佳气氛条件下:[NH_(3)]=600mg/Nm^(3),[NO]=535mg/Nm^(3),[O_(2)]=5vol.%,生成的N2O浓度可达970mg/Nm^(3)。

无氧条件下Pd/Ce O_2催化剂表面NH_3还原NO过程中N_2O形成机理研究（英文）

氮氧化物(NO_x,主要包括NO和NO_2)是主要的大气污染物之一,造成酸雨,光化学烟雾和臭氧层破坏等环境问题,甚至直接危害人体健康.化石燃料燃烧和汽车尾气排放是NO_x的主要来源,严格控制火力发电厂,大型锅炉,汽车尾气等污染源中NO_x的排放刻不容缓.以NH_3为还原剂选择性催化还原NO_x(NH_3-SCR)是目前公认的最有效的NO_x脱除技术,然而在催化NO_x还原为N_2的过程中往往伴随着副产物N_2O的生成,降低了催化剂的选择性,造成温室气体效应和破坏臭氧层等环境问题.因此充分理解NH_3-SCR过程中N_2O的形成机理对于抑制N_2O的产生、提高催化剂的选择性十分重要.本文将高度分散的Pd纳米团簇负载在Ce O_2纳米棒上制成Pd/Ce O_2催化剂,结合NH_3-TPD, NO-TPD和原位傅里叶转换红外光谱等表征手段研究了无氧条件下该催化剂上利用NH_3催化还原NO过程中N_2O的产生路径.结果表明, N_2O的形成途径与反应温度和反应气体的浓度相关.当反应气体中NH_3含量大于化学计量比时,在反应温度低于200°C时,由NH_3活化产生的吸附态H·自由基与催化剂表面吸附的NO反应先生成中间产物HON,两个HON分子进一步反应生成N_2O;过量的吸附态的H·自由基也可以与HON反应生成N_2,所以低温下(<200°C)随着反应气氛中NH_3的增加,解离生成的H·也随之增加,促进反应向着生成N_2的方向进行,从而抑制了N_2O的产生.随着反应温度增加, NH_3解离产生的H·被CeO_2表面的O捕获形成羟基,中间产物HON的生成被切断,从而阻断了N_2O的生成.同时由于体系中含有大量的NH_3,吸附态的NO会优先与活化态的NH_3物种反应生成N_2,阻碍了NO解离生成N_2O这一过程的发生,因此NH_3过量情况下在高温下观察不到N_2O的产生,可获得100%的N_2选择性.但是当反应气体中的NH_3含量不足时,即体系中含有过量的NO,当反应温度高于250°C, NO可在催化剂表面解离生成吸附态的N·自由基和O·自由基, N·自由基可进一步与吸附态的NO反应生成N_2O, NO的解离是N_2O生成的速控步,还原性吸附物种对O·自由基的捕捉将有利于N_2O的生成.当反应温度介于200–250°C, NH_3解离产生的H·自由基既可以与NO结合生成HON中间产物,又能被CeO_2表面的O捕获形成羟基,两个反应之间存在竞争,此时N_2O产生与反应气体浓度之间的关系不再呈单调变化.

含Cu的复合钎剂对铝/钢熔钎焊接头组织性能的影响

采用双熔池TIG熔钎焊方法,对不锈钢与铝合金焊接接头进行了试验制备,研究了Nocolok复合钎剂中添加Cu时,熔钎焊接头界面组织及力学性能的变化。研究发现,采用含Cu的复合钎剂,熔钎焊层致密性提高,与基体界面结合良好,熔钎焊层的组织形态得到改善;熔钎焊层所形成的金属间化合物中,靠近不锈钢侧由原来的Fe_2Al_5相转变为含Cu的α-Fe相,在铝合金侧则由原来的絮状FeAl_3^+Al共晶相转变为锯齿状的Fe_4Al_(13)相,该结构相中的部分Fe原子被Cu原子取代,形成(Fe,Cu)_4Al_(13)。力学性能测试表明,随着复合钎剂中Cu含量增加,熔钎焊接头的剪切强度先增后降;与纯复合钎剂相比,接头剪切强度明显提高,以Cu含量为15wt%时熔钎焊接头的强度最高。

Pd@Au核壳结构纳米颗粒在CO和O_2中动态变化的原位电镜研究

由于其广泛的催化适用性及优异的催化性能,PdAu双金属纳米催化剂一直以来都备受重视。本文以Pd@Au球形纳米颗粒为研究对象,使用气体样品杆系统在透射电子显微镜中原位观察了300℃退火过程中,纳米颗粒在一个大气压的CO或O_2环境下的动态变化。实验发现,Pd@Au球形纳米颗粒在CO中发生剧烈的形貌变化,暴露出大量的{111}面。CO在PdAu合金表面的选择性吸附可能是发生形貌变化的主要原因。而在O_2气氛中,Pd在300℃退火条件下向颗粒表面快速析出并形成PdO团簇。Pd@Au纳米颗粒在300℃下的快速合金化以及O_2对Pd的诱导作用是形成该变化的原因。依靠着Au壳层的保护,Pd@Au纳米颗粒的核壳结构在300℃以下可以保持稳定。