高孔率网状Cu＋CeO2／Cu抗菌材料的制备及其抗菌性能

以泡沫海绵为基体材料,通过电镀的方法制备了高孔率网状Cu+CeO2/Cu抗菌材料,研究了制备条件并测定了其孔隙率和比表面积,评价了其抗菌性能。结果表明,网状Cu+CeO2/Cu抗菌材料的孔隙率高达95%以上,其比表面积约为31.4m2/cm3,对于大肠埃希氏菌、金黄色葡萄球菌和白色念珠菌3种菌种均具有良好的抗菌性能。

ZrO_2对Cu/CeO_2-ZrO_2水煤气变换催化剂结构、性能的影响

采用共沉淀法制备了系列Cu/CeO2-ZrO2水煤气变换(WGS)催化剂。用N2物理吸附、XRD和H2-TPR手段研究了ZrO2组分对催化剂的织构、物相、还原性能、热稳定性以及WGS反应活性的影响。结果表明,添加ZrO2组分均提高了催化剂的比表面积,且随ZrO2含量的增加,孔径逐渐向小孔集中,即大孔数量减少,小孔数量增加,最可几孔径移至1.9 nm左右,并逐渐增强。ZrO2的加入能有效地抑制CeO2晶粒的长大,同时适量的ZrO2可使铜铈基催化剂在WGS反应过程中保持较高的Cu分散度,从而使其具有较高的活性和稳定性。当催化剂中ZrO2含量为10%,反应温度为200℃时,WGS反应中CO的转化率达到73.7%。

Ni/CeO_2和Ni-Cu/CeO_2催化剂上的乙醇水蒸汽重整制氢反应

采用共沉淀-焙烧法和共沉淀-熔盐法分别得到了Ni/CeO2和Ni-Cu/CeO2等3种催化剂,通过X射线衍射(XRD)、扫描电子显微镜(SEM)、透射电子显微镜(TEM)、布鲁瑙尔-埃利特-特勒法(BET)比表面测定等分析手段对催化剂的结构性能进行表征,并在常压固定床流动体系中进行乙醇水蒸汽重整反应,讨论和评价催化剂的性能。结果表明:3种催化剂在较低的温度范围内对氢气均有较高的选择性;尤其是熔盐法制备的Ni/CeO2催化剂,其物相均匀,粒度约10nm左右,300℃时即具有了催化活性,450℃时氢气选择性高达70.9%;催化剂在60h内的稳定性好,具备了实际应用的潜力。

Cu网负载CeO_2-TiO_2微纳米复合材料(CeO_2-TiO_2)/Cu的水热制备与性能

以Cu网为载体,Ti(OBu)4和Ce(NO3)3·6H2O为原料,Na3PO4·12H2O为矿化剂,采用一步水热法制备了多种不同形貌的Cu网负载CeO2-TiO2微纳米复合材料(CeO2-TiO2)/Cu.采用扫描电子显微镜(SEM)、X射线衍射仪(XRD)和紫外-可见漫反射分光光度计(UV-Vis DRS)对材料的形貌、结构及光吸收特性进行了表征,通过测试接触角表征了材料的浸润性.以20μmol/L亚甲基蓝(MB)溶液为目标降解物,测试了材料在可见光照射下的催化性能.结果表明,制备的TiO2为锐钛矿型,CeO2为方铈矿型;CeO2晶体比TiO2晶体更易负载于Cu网;改变制备过程中Ce(NO3)3·6H2O的用量、Na3PO4·12H2O浓度、水热反应时间及温度可实现(CeO2-TiO2)/Cu的形貌调控;(CeO2-TiO2)/Cu显示出超亲水性及可见光催化活性.

CeO_2改性Cu/Al_2O_3催化剂上甲醇水蒸气重整制氢

研究CeO2改性Cu/Al2O3催化剂上甲醇水蒸气重整制氢反应过程,得到低温活性、氢选择性和稳定性较好的催化剂.Cu/Al2O3催化剂中添加CeO2提高了催化剂的活性和稳定性,当CeO2质量分数为20%时,催化剂活性表现最佳.在反应温度250℃,水醇摩尔比为1.0,液体空速为3.28h-1条件下,甲醇转化率为95.5%,氢气选择性为100%.此外,CeO2通过促进水气转化反应降低了重整气中CO的含量.Cu/CeO2/Al2O3催化剂在200h的寿命实验中,活性仍保持在90.0%以上,而Cu/Al2O3催化剂在100h的寿命实验中,活性已很快下降.XRD和TPR分析及表面元素分布结果表明,铜和铈相互作用促进了铜在催化剂表面的高度分散,阻止了铜晶粒团聚、烧结,促使铜晶粒细小化,促进了铜的还原,改善了Cu/CeO2/Al2O3催化剂的性能.

MgO-CeO_2复合载体负载Cu_2O催化剂的性能研究

采用柠檬酸燃烧法制备MgO-CeO2(10%,质量分数)复合载体和CeO2单载体,用浸渍还原法以水合肼为还原剂制备负载型Cu2O催化剂,以环己醇脱氢制环己酮为探针反应,考察其脱氢性能;采用TPR,XRD,CO2-TPD,环己醇/环己酮-TPD及BET等手段对催化剂进行表征。实验发现,与商品MgO和CeO2为载体的催化剂相比,复合载体负载的催化剂Cu2O/MgO-CeO2(10%)表现出更高的环己醇脱氢活性。这是由于复合载体负载的催化剂中CeO2的存在提高了催化剂的比表面积,有利于活性组分的分散;增强了催化剂中弱碱位的强度并增加了弱碱中心的数量,改变了催化剂的表面吸附能力,因而对环己醇脱氢具有更高的催化活性。3种催化剂都呈碱性,是其具有高环己酮选择性的原因之一。

(Cu)CeO_2复合氧化物对硝基苯加氢反应的催化性能

研究了制备方法、组分含量和反应工艺条件对 (Cu) Ce O2 复合氧化物催化剂上硝基苯加氢制苯胺反应的影响。结果表明 ,硝基苯的转化率和苯胺选择性在 (Cu) Ce O2 中 Cu质量分数为 9%的结构阈值附近达到近 1 0 0 % ,且具有良好的稳定性。优化的反应条件为 1 90℃ ,氢气压力 0 .5 MPa,H2 、C6 H5NO2 摩尔比大于 4,硝基苯进料空速小于 6h- 1 。

M/(MgO)_y(CeO_2)_(1-y)(M=Ni、Co、Cu)催化剂的催化甲烷燃烧性能

采用溶胶凝胶法制备了M/(MgO)y(CeO2)1-y(M=Ni、Co、Cu)催化剂.研究了催化剂Ni/(MgO)y(CeO2)1-y催化活性与Ce含量的关系,当y=0.9时,催化剂的活性和稳定性最好.对比研究了(MgO)0.9(CeO2)0.1为载体,负载Ni、Co、Cu活性组分的催化剂催化甲烷燃烧性能.结果表明,负载Cu的催化剂活性最好,但二次评价后催化剂已烧结;负载Ni的催化剂活性与负载Cu的催化剂相差不大,且稳定性最好,经1000℃焙烧的Ni/(MgO)0.9(CeO2)0.1催化剂比表面仍有14.32m·2g-1,具有较高的催化活性和很好的热稳定性;负载Co的催化剂活性不如前两者,稳定性居中,但比表面降低得最少,抗烧结能力强.

二维网状结构超分子化合物[Cu(dafo)_2(H_2O)_2](ClO_4)_2的两种同分异构体的合成与表征

用 4,5 二氮芴 9 酮 (dafo)、邻苯二甲酸、高氯酸铜和 4,5 二氮芴 9 酮 (dafo)、苯甲酸、高氯酸铜进行混和反应时分别得到亮蓝色和蓝绿色晶体 ,它们的结构通过单晶X射线衍射法测定 .其单晶结构表明 ,这两种化合物是同分异构体 ,组成都是C2 2 H1 6 Cl2 CuN4O1 2 .这两种化合物是通过氢键形成的具有二维网状结构的超分子化合物 ,并通过元素分析、红外光谱。

二维网状结构超分子化合物[Cu(dafo)_2(H_2O)_2](ClO_4)_2的合成和晶体结构

试图用4,5-二氮芴-9-酮(dafo)、邻苯二甲酸、高氯酸铜合成二价铜的混配体超分子化合物时得到一亮蓝色棱状晶体[Cu(dafo)2(H2O)2](ClO4)2,其结构通过单晶X-射线衍射法确定。该化合物是单斜晶系,空间群为P21/n。晶胞参数:a = 7.947(3),b = 12.021(5),c = 13.190(5) 牛? = 90.000(6)埃?V = 1260.0(9) ?,Z = 2,F(000) = 670,Mr = 662.83,Dc = 1.747 g/cm3,(MoK? = 1.154 mm-1,R = 0.0455,wR = 0.1041。单晶结构分析表明该超分子化合物具有二维网状结构,该结构是通过氢键这种弱相互作用形成的。

梯度Cu-CeO_2-Ni-YSZ复合阳极直接甲烷SOFC的制备与性能

采用三层共压-共烧结法,并涂覆La0.8Sr0.2MnO3(LSM)阴极,制备了梯度Ni-YSZ阳极结构的固体氧化物燃料电池(SOFC)(大孔Ni-YSZ∣微孔Ni-YSZ∣YSZ∣LSM)(YSZ:Y2O3稳定的ZrO2;LSM:Sr掺杂的LaMnO3).通过浸渍法在大孔Ni-YSZ基底中沉积占总重量约1%的Cu-CeO2抗积碳催化剂,形成梯度Cu-CeO2-Ni-YSZ复合阳极.分别以CH4和H2为燃料,空气为氧化剂,测定了构造的SOFC输出电性能和长期稳定性.结果表明,三层共压-共烧结法制备的梯度阳极SOFC,层间结合紧密无缺陷,阳极梯度孔结构明显,YSZ膜致密无缺陷.在850°C下操作,以梯度Ni-YSZ阳极制备的SOFC,燃料由H2切换为甲烷时,最大功率密度由284mW·cm-2下降到143mW·cm-2;而以Cu-CeO2-Ni-YSZ复合阳极构造的SOFC出现相反趋势,H2切换为甲烷后最大输出由176mW·cm-2增加到196mW·cm-2.在250mA·cm-2负荷下,梯度Ni-YSZ阳极支撑的直接甲烷SOFC仅稳定运转10h便出现明显衰减,阳极中积碳严重;但Cu-CeO2-Ni-YSZ复合阳极支撑SOFC连续运转50h,输出电压与输出功率密度基本不变,电镜观察不到积碳.

铜含量对Cu/CeO_2水煤气变换催化剂性能的影响

采用共沉淀法制备了不同铜含量的Cu/CeO2水煤气变换催化剂,考察了铜含量对催化活性的影响。结果表明,Cu/CeO2催化剂呈现出良好的水煤气变换活性。铜含量对催化活性有显著影响,铜摩尔分数为50%时,催化剂的低温活性最高,在200℃时CO转化率达到66 1%。Cu/CeO2与FBD型铁基高温变换催化剂相比,具有低温活性好、活性温区宽的特点。用XRD、N2吸附法、H2 TPR和CO TPD对催化剂进行了表征,结果表明,无定形CuO、纳米颗粒CuO等可能是催化反应的活性物种,晶粒CuO对催化活性影响不大。铜含量的催化剂在不同温度下呈现出不同的活性。

Cu_x(x=1-4)团簇在CeO_2(111)表面的吸附(英文)

用基于密度泛函理论的第一性原理方法研究了Cu团簇(Cux,x=1-4)在CeO2(111)表面的吸附.研究发现当团簇比较小时(x=2,3),倾向于平铺表面;当x=4时,Cu团簇在CeO2(111)表面以三维的四面体结构吸附较为稳定,从Cu 3d到Ce 4f的电荷转移使Cu团簇带正电荷.由二维的菱形结构到三维的四面体结构的转变势垒为1.05 eV,并且其中一个Cu原子直接迁移到另外三个Cu原子的空位顶部的转变路径比较有利.在Cu团簇与CeO2的相互作用过程中,Cu-O和Cu-Cu相互作用的竞争最终决定了Cu团簇在CeO2上的形貌.这种CeO2(111)负载的带正电的三维Cu团簇将对水分解,进而对水煤气反应具有高的催化活性.

稀土氧化铈(CeO_2)与铸态Cu-Ni-Si合金性能

在Cu-Ni-Si合金中加入稀土氧化铈(CeO2),研究稀土氧化铈(CeO2)量对铸态Cu-Ni-Si合金组织与性能的影响。结果表明:适量添加稀土氧化铈(CeO2)能显著细化铸态合金的晶粒,提高合金抗拉强度,对电导率则影响较小。在合金中添加0.06%稀土氧化铈的Cu-Ni-Si材料,铸态条件下的抗拉强度可达411MPa,比未加稀土的合金材料的抗拉强度提高了40.7%。过量添加稀土,合金的晶粒尺寸并不能继续细化,却显著降低材料的抗拉强度。

Cu／CeO2纳米催化剂的制备及性能

采用热解硝酸铈法制备出一系列CeO2纳米粉体,进一步采用浸渍、还原法制备了Cu/CeO2纳米催化剂,运用UV-Vis、FT-Raman、XRD、TEM及微反-色谱装置对样品进行了结构表征和催化CO氧化性能研究.结果表明,热解温度影响CeO2的结构和Cu物种在其上的分散情况,随着热解温度的升高,CeO2粒度逐渐增大,结构有序性逐渐增强,而粒度形貌趋向多样性,同时Cu物种在其上的分散性变差;Cu/CeO2催化剂表现出较高的催化活性,且其活性远远高于单纯的Cu和CeO2.

新型Cu/CeO2合成甲醇催化剂的初步研究

考察了用混合草酸盐法制备的一系列Cu/CeO2催化剂的结构特征和反应性能。初步研究表明,Cu/CeO2催化剂具有和Cu/ZnO/Al2O3合成甲醇催化剂相当的甲醇脱氢活性和选择性。物化表征结果证明,Cu/CeO2的比表面比Cu/ZnO/Al2O3的大1倍多,而且,其活性组分CuO良好地分散在CeO2上。这些因素可能是Cu/CeO2具有良好催化性能的原因。

Ce掺杂海绵Fe/Cu-C复合微电解填料制备及己内酰胺废水降解研究

己内酰胺废水COD高,可生化性较差。为了提高微电解降解己内酰胺的效率,制备掺杂铈的复合微电解填料,并对其使用条件、降解效果和作用机理进行研究。复合微电解填料的制备方法为利用化学置换法向海绵铁(s-Fe)表面负载铜,形成的双金属还原颗粒与活性炭、碳酸锰、氧化铈等组分混合,随后高温焙烧。使用BET,SEM及XRD等方法,分析不同组分配比填料的物理化学性质,探究各组分所发挥的作用及其机理。研究结果表明,铈掺杂的复合微电解填料对己内酰胺的降解效果显著提升。在双金属颗粒(s-Fe/Cu)、碳酸锰、活性炭按照m(s-Fe)∶m(Cu)∶m(Mn)∶m(C)为15∶5∶1∶6.3、铈含量为9%、膨润土含量为30%的最佳制备条件下,复合微电解填料对己内酰胺废水的降解率达到74.68%,COD的去除率达到90.43%。与市售填料相比,自制填料对己内酰胺废水的去除率比市售填料高55.65%,B/C由原水的0.25提高到0.81,高于市售填料0.43,可生化性显著提高。XPS分析和淬灭实验表明,该填料通过微电解反应过程产生·OH,·O-2和1O2三种自由基团,促进了有机物的降解。

载体焙烧温度对CuO/CeO_2-MnO_x催化剂富氢条件下CO氧化性能的影响

以共沉淀法制备了CeO2-MnOx复合金属氧化物,考察了其焙烧温度对Cu/CeO2-MnOx催化剂富氢条件下CO氧化性能的影响,并运用XRD、BET、TPR和TPD等手段对样品进行了表征。结果表明,载体的焙烧温度对CuO/CeO2-MnOx催化剂的结构性质、还原性能及催化活性有一定的影响。当CeO2-MnOx500℃焙烧时,CuO/CeO2-MOx催化剂表现出最好的活性,与CeO2-MnOx部分固溶体的形成、CeO2与MnOx之间较强的相互作用、其表面较大量的高分散CuxO物种及较大的CO吸附量有关。

CeO_2对CuCl/活性炭吸附剂C_2H_4/C_2H_6吸附分离性能促进作用（英文）

通过等体积浸渍方法制备了添加CeO2助剂的用于C2H4/C2H6吸附分离的CuCl/活性炭(AC)吸附剂,使用氮气吸附-脱附曲线、X射线衍射(XRD)、X射线光电子能谱(XPS)、扫描电子显微镜(SEM)、能量分散X射线光谱(EDX)等分析方法对吸附剂进行了表征.结果表明,吸附剂表面Cu(II)在氮气气氛焙烧过程中被部分还原成Cu(I).重点研究了Ce元素的添加对于吸附剂的C2H4/C2H6吸附分离性能的影响,等温吸附曲线结果表明添加了CeO2的吸附剂通过降低乙烷的吸附容量从而显著提高了吸附分离性能.XRD及XPS结果表明,和未添加助剂样品相比,其表面晶体团簇较小,分散性更好,Cu(II)还原程度更高.添加CeO2的吸附剂样品5Ce50Cu(CeO2和CuCl2的质量分数(w)分别为5%和50%)获得了最好的吸附分离效果,相对于未添加CeO2的样品50Cu,其在660 kPa下的吸附选择性由4.2提升到8.7.

CeO_2在固体氧化物燃料电池阳极Cu-SDC中的作用

采用甘氨酸-硝酸盐方法制备Cu-SDC和Cu-CeO_2-SDC燃料电池阳极,对性能进行了测试和分析。结论给出在Cu-SDC阳极材料中加入CeO_2,使电池的过电位下降,输出功率提高。在600℃时,Cu-CeO_2-SDC样品的电流密度达到了0.1 Acm^(-2),阳极过电位达到0.16 V。800℃时,电池输出功率由33 m W/cm^2提高到54 m W/cm^2。