热处理温度对Pt-WO3薄膜结构和氢敏性能的影响

以钨粉和双氧水为主要原料，采用溶胶-凝胶法及旋转涂膜技术在K9玻璃上制备了WO3纳米薄膜，然后用磁控溅射法在该WO3薄膜表面溅射掺杂了Pt作催化剂。将此Pt—WO3薄膜分别在100～500℃的氮气环境中进行热处理，用XRD，AFM，分光光度计等观察了薄膜的结构和表面形貌，分析了薄膜的微观结构及热处理温度和催化剂含量对薄膜的结构和氢敏性能的影响。结果表明，薄膜经400℃以下热处理后是非晶态结构，表面疏松多孔，透光率较高，氢敏效果好；经400℃以上热处理后呈晶态结构，表面粗糙致密，透光率较低，氢敏效果差；催化剂Pt的含量对薄膜的氢敏效果有影响，当含量为5％（质量分数）时，Pt—WO3薄膜的氢敏感性能较好。

Al_2O_3的引入方法对Pt-WO_3/ZrO_2/Al_2O_3催化剂正庚烷异构化性能的影响

采用浸渍、浸渍挤条成型、共沉淀和挤条成型等方法引入Al_2O_3,制备了一系列Pt-WO_3/ZrO2/Al_2O_3(PtWZA)催化剂,以正庚烷异构化为探针反应,采用微型固定床装置评价了PtWZA的异构化性能,考察了Al_2O_3的引入方法对PtWZA催化剂异构化性能和机械强度的影响,并采用XRD、氮气吸附-脱附、Py-FTIR和颗粒强度测定仪对催化剂进行了表征。结果表明,和其他引入方法相比,采用浸渍挤条成型法引入Al_2O_3制备的Pt20WZ10A-IS催化剂具有较好的异构化性能和较高的机械强度。Al_2O_3含量对PtWZA-IS催化剂的异构化性能和机械强度有显著影响,WO_3含量对PtWZA-IS催化剂的异构化性能的影响与Al_2O_3含量有关。较为合适的WO_3和Al_2O_3含量(质量分数)为25%和10%,Pt25WZ10A-IS催化正庚烷异构化的转化率为87.93%、异庚烷选择性为92.01%,异庚烷收率为80.90%;催化剂的机械强度达到175.46N/cm。

碳载纳米Pt及纳米Pt-WO_3电催化剂的制备与表征

通过电化学方法 ,在碳载体表面沉积了纳米Pt及纳米Pt WO3 表面电催化剂。运用循环伏安和扫描电子显微镜技术对催化剂电极进行了表征。结果表明 :电沉积的碳载Pt电催化材料是粒度均匀的纳米颗粒。碳载Pt WO3 电催化材料是由纳米颗粒组成的柱状结构 ,直径均匀 ,定向平行排列 。

甲醇、甲醛和甲酸在碳载纳米Pt-WO_3电极上的催化氧化

用循环伏安法研究了纳米PtWO3 /玻碳电极对于甲醇、甲醛和甲酸的电催化氧化作用 ,发现所制备的电催化电极具有较高的电催化活性。探讨了甲醇、甲醛和甲酸在纳米PtWO3 /玻碳电极上的催化机理。纳米PtWO3 /玻碳电极 (nmPtWO3 /GC)、纳米Pt/玻碳电极 (nmPt/GC)和常规铂电极 (Pt)的催化活性的顺序是 :nmPtWO3 /GC >nmPt/GC >Pt。

乙醇在碳载纳米Pt及纳米Pt-WO_3电极上的催化氧化

将纳米Pt/玻碳和纳米Pt -WO3 /玻碳电极应用于乙醇的电催化氧化 ,发现所制备的催化剂电极具有较高的电催化活性。

PEMFC Pt-WO_3/C电催化剂的制备与性能表征

以VulcanXC-72碳作为催化剂载体,采用分步化学沉积方法制备了碳黑担载的Pt-WO_3电催化剂。通过XRD、循环伏安等物理和电化学手段对催化剂样品进行了测试和表征,结果表明该催化剂具有更高的氧还原起始电位和峰值电位,表现出良好的电催化氧还原性能,可作为质子交换膜燃料电池阴极氧还原的电催化剂。

电化学模板法制备Pt-WO_3纳米线有序阵列

通过恒电势共沉积的方法,用银作为导电基底的多孔阳极氧化铝膜(Al2O3/Ag)为模板制备了PtWO3纳米线有序阵列。利用扫描电子显微镜(SEM)、透射电子显微镜(TEM)和能量色散X射线分析(EDAX)对纳米线进行了表征。结果表明,纳米线呈直立状态,直径约为30nm,纳米线中Pt和W的质量比为m(Pt)∶m(W)=19.6∶1,原子的量比为n(Pt)∶n(W)=18.5∶1。这种PtWO3纳米线有序阵列具有很大的比表面积,可用于有机小分子的电催化氧化。

以Al_2O_3为黏结剂制备的Pt-WO_3/ZrO_2/Al_2O_3催化剂上的正庚烷异构化

采用挤条法制备了一系列以Al_2O_3为黏结剂的Pt-WO3/ZrO2/Al_2O_3(PtWZA)催化剂,在微型固定床装置上评价了正庚烷在PtWZA上的异构化性能。主要考察了黏结剂Al_2O_3质量分数、WO3质量分数和焙烧温度对PtWZA催化剂物化性质和异构化性能的影响,并采用XRD、氮气吸附-脱附、Py-FTIR等手段对催化剂的晶相结构、比表面积和酸性进行了表征。结果表明:Al_2O_3的引入明显影响催化剂的异构化活性,且对活性的影响不仅与Al_2O_3质量分数有关,而且与WO3质量分数也紧密相关。对于含较低WO3质量分数的Pt15WZA而言,添加少量Al_2O_3(质量分数为2%)导致催化活性大幅度提高;而WO3质量分数提高到20%时,添加质量分数为2%的Al_2O_3对Pt20WZA的活性影响不大。当Al_2O_3的质量分数提高到15%时,Pt15WZA与Pt20WZA的活性大大下降。提高WO3质量分数显著提高了PtWZ15A的异构化活性。升高焙烧温度有利于提高Pt20WZ10A催化剂活性,过高的焙烧温度导致催化剂活性大幅度下降,较为适宜的温度为800～850℃。

钨添加量对Pt-WO_3/C催化剂活性的影响

以仲钨酸铵(N5H37W6O24.H2O)为钨前驱体,氯铂酸(H2PtCl6.6H2O)为铂前驱体,通过乙二醇(EG)法制备了Pt-WO3/C催化剂.采用X射线衍射光谱(XPS)对催化剂进行了表征,采用线性扫描(LSV)研究了钨前驱体添加量对催化剂活性的影响.结果表明:催化剂中钨含量远远小于钨前驱体添加量;钨前驱体添加量对催化剂活性有较大影响;当N5H37W6O24.H2O/H2PtCl6.6H2O为3/8时,催化剂活性最好,是Pt/C催化剂的1.6倍.

纳米棒Pt-WO3微结构光纤氢气传感器

制备了一种纳米棒Pt-WO3螺旋微结构光纤布拉格光栅(FBG)氢传感器。采用飞秒激光对光纤布拉格光栅包层进行了螺旋微结构的制备,通过水热法合成了纳米棒WO3,然后分解Pt(acca)2前驱体,合成Pt-WO3纳米棒颗粒,将两种金属的原子比控制在Pt∶W=1∶5,将纳米棒Pt-WO3镀在FBG微结构包层上。相比镀Pt-WO3膜的标准FBG,Pt-WO3纳米棒微结构FBG氢传感器灵敏度提高了1.5倍,传感器在1%氢气体积分数下的响应时间为15~30 s,该传感器在氢气传感领域具有良好的应用前景。

电催化剂Pt-WO_3用作葡萄糖传感器工作电极性能的研究

用铂金属和溶解的三氧化钨电化学共沉积制备P_1/WO_3电极,利用流动分析等方法研究厂电极作为葡萄糖传感器工作电极的性能.结果表明:该电极具有工作电位低、催化活性高、响应快、重复性好、抗干扰能力强及使用寿命长等特点.在2×10^(-3)～4×1O^(-2)mol/L范围内.

溶胶凝胶法制备Pt/WO_3氢气敏感材料的研究

采用溶胶凝胶法制备纳米级WO3,掺杂不同含量的氯铂酸并混合搅拌均匀,再进行热处理,将所得粉体均匀涂覆在光纤光栅周围,制备出具有氢敏特性的光纤光栅传感器.实验中,通过改变氯铂酸掺杂量和热处理温度并进行XRD物相分析得:随着Pt∶W的降低以及热处理温度的升高,WO3的结晶度不断提高;通入不同浓度的氢气对传感器进行氢敏性能测试发现,经过300℃热处理,Pt∶W为1∶9时,对4%浓度的氢气能达到15s的响应速度,最高有140pm的中心波长变化,多次重复通氢气,重复性良好;当热处理温度达到500℃时,材料对氢气已经不敏感.

Pt/Beta、Pt/SO_4^(2-)/ZrO_2和Pt/WO_3/ZrO_2催化剂上的正己烷异构化

通过引入钾(K)的方法调节Beta分子筛的酸性,考察了K负载量对Beta分子筛酸性的影响。制备了Pt/Beta、Pt/SO42-/ZrO2与Pt/WO3/ZrO23种不同类型的催化剂,考察了它们的正己烷异构化催化活性及酸性与孔道结构对其催化活性的影响。结果表明,催化剂的异构化催化活性与其酸强度和酸量有关,其中酸强度对异构化活性的影响更明显。而异构体产物的分布可能与催化剂的孔道结构及正己烷转化率有关,而与催化剂酸性无直接关联。具有合适孔径的催化剂对多支链烷烃的生成更有利,异构化反应可能是受动力学限制的择形反应。

质子交换膜燃料电池阴极催化剂用WO_3的制备与性能

利用HCl沉淀法制备WO3，并将其制备成Pt／WO3／C复合催化剂应用于质子交换膜燃料电池（PEMFC）的阴极．X射线衍射测试结果表明，制备的WO3结晶度较好，无杂相存在，Pt／WO3／C复合催化剂中WO3晶粒为50—75nm，Pt晶粒为110-202nm；循环伏安曲线和单电池极化性能测试结果表明，当m（WO3）：m（C）=3：1时，复合催化剂Pt／WO3／C的催化性能最好，最大电流密度为50mA／cm^2，最大功率密度为90mW／cm^2；添加WO3在一定程度上增强了Pt／C催化剂的催化性能．

Pt/WO_3纳米薄膜的氢敏特性

用溶胶-凝胶法和磁控溅射法相结合制备了催化剂Pt掺杂的WO3纳米薄膜,通过改变氢气的体积分数、催化剂Pt的含量及热处理温度等实验因素,对Pt/WO3薄膜的氢致变色性能进行了测试;并利用X射线光电子能谱仪(XPS)分析了薄膜的氢敏机理。实验结果表明:先用溶胶-凝胶法制得WO3薄膜,然后再用磁控溅射法在该WO3薄膜上溅射掺杂5%的Pt,制得Pt/WO3双层纳米薄膜,经100℃热处理后,可以获得性能稳定且具有良好氢敏特性的优质薄膜;薄膜能检测的氢气浓度低至0.008%;XPS分析表明,W5+与W6+之间的转换是引起WO3薄膜氢致变色现象的主要原因。

Zr(OH)_4的晶化对Pt/WO_3-ZrO_2异构化反应性能的影响

采用浸渍法制备了Pt/WO3-ZrO2催化剂,考察了Zr(OH)4的晶化对Pt/WO3-ZrO2催化剂上正己烷异构化性能的影响。结果表明,Zr(OH)4母体的晶化对Pt/WO3-ZrO2的酸性和正己烷异构化性能的影响依赖于负载W后样品的焙烧温度。Zr(OH)4的晶化导致了Zrθ1-W700(θ1为Zr(OH)4母体在空气中的晶化温度,700为负载W后的焙烧温度)上酸中心和Pt/Zrθ1-W700的异构化活性的明显下降,而Zrθ1-W800上的酸中心和Pt/Zrθ1-W800的异构化活性无明显变化。正己烷异构化活性不但与WO3-ZrO2上的酸性有关,且与其中大量四方相ZrO2的存在密切相关。

具有优异甲醇催化氧化性能的Pt/MoO_3-WO_3/CNTs催化剂

以聚二烯丙基二甲基胺盐酸盐(PDDA)为连接剂,采用原位自组装方式将MoO3和WO3负载到碳纳米管(CNTs)上,然后通过乙二醇还原法负载Pt纳米颗粒,得到Pt纳米颗粒均匀分布的Pt/MoO3-WO3/CNTs催化剂.当氧化物总量控制在10 wt%,MoO3与WO3摩尔比为1:0.5时,Pt/MoO3-WO3/CNTs催化剂催化甲醇氧化活性最高,甲醇氧化峰电流If高达835 A/gPt.WO3和MoO3的加入提高了催化剂的甲醇氧化活性、抗CO中毒能力和稳定性,使得Pt/MoO3-WO3/CNTs催化剂表现出优异的甲醇电催化氧化性能.

Pt/WO_3光纤光栅氢气传感器改性研究

将优化制备工艺的Pt/WO3薄膜与增敏的光纤光栅相结合制备氢气传感器探头,使传感器的性能得到大幅改进.氢敏测试实验结果表明:经过315℃热处理铂钨比为1∶5的Pt/WO3薄膜具有更好的氢气响应能力;经过施加轴向预应力结构增敏的光纤光栅温度灵敏度为16.3pm/℃,大约是裸光栅的两倍;改性后的光纤光栅氢气传感器在氢气浓度为10 000ppm、2 000ppm、400ppm时,中心波长漂移量分别对应为720pm、115pm、20pm,并在1min内达到最大漂移值,氢气浓度每变化0.01%,波长漂移分别达到7.2pm、5.7pm、5pm,氢气最低检测极限可达到0.04%.

甲醇在Pt-Ru/WO_3电催化剂上的电化学氧化

通过对Pt-Ru/WO_3电极的制备及其催化活性研究。在Pt/WO_3电极的基础上加入钌元素,能较大地提高低温氧化甲醇的活性和稳定性,是一种有潜力的甲醇直接氧化燃料电池的阳极催化剂。

氧还原电催化剂Pt/WO_3-C的制备及稳定性研究

采用化学沉淀法由HCl-Na2WO4制备WO3-C复合载体,通过微波辅助乙二醇还原法制备Pt/WO3-C复合载体催化剂。研究了WO3含量以及热处理温度对Pt/WO3-C催化剂性能的影响,采用X射线衍射、透射电子显微镜和能量散射光谱对Pt/WO3-C的物化结构和组成进行了表征。结果表明,WO3的最佳含量为10wt%,N2气氛中热处理适宜温度为250℃。所制备的Pt/WO3-C催化剂中WO3以单斜晶型存在,Pt颗粒的平均粒径为2.77 nm。通过循环伏安法和单体质子交换膜燃料电池极化曲线测试了Pt/WO3-C催化剂的电化学性能,证实了Pt与WO3之间存在协同催化作用,与Pt/C催化剂相比,Pt/WO3-C的催化活性和稳定性都有明显改善。