钯基催化剂氧化低浓度甲烷的研究进展

甲烷(CH_(4))是一种重要的温室气体,其引发温室效应的能力是等量CO_(2)的25倍。船用天然气发动机排气中存在低浓度(0.05%~0.5%)CH_(4)泄露。CH_(4)化学结构稳定,起燃温度高,低浓度CH_(4)难以被捕集利用,催化氧化是去除尾气中低浓度CH_(4)的主要方式。贵金属钯(Pd)是完全氧化低浓度CH_(4)性能良好的催化材料。针对Pd基催化剂低温活性、可靠性以及研发成本等问题,本文介绍了目前Pd基催化剂主要研究进展。首先明晰了催化剂的Pd粒径和价态分布、Pd分散状态、载体种类以及强金属-载体间相互作用(SMSI)等对甲烷氧化活性的影响规律;其次,总结了目前公认的Pd基催化剂表面甲烷氧化机理和反应路径;之后,详细阐述了Pd基催化剂运行过程中高温烧结、水中毒及硫中毒等多种失活机制;最后,总结了当前低浓度甲烷完全氧化面临的主要挑战以及未来甲烷氧化催化剂的发展方向,并简要提出了Pd基催化剂的性能改善策略。

钯基催化剂催化氢气氧化反应的研究进展

氢氧燃料电池(Hydrogen-Oxygen Fuel Cell)是一种将燃料化学能直接转化为电能的装置。因其能源转换效率高、续航里程长、排放无污染等特点,日益受到新能源领域的重视,其阳极发生的氢气氧化反应(Hydrogen Oxidation Reaction, HOR)目前已成为了提升电池效率的研究重点。金属钯(Pd)是催化HOR常用的催化材料。但相比于传统Pt催化剂,Pd催化剂在催化活性和稳定性仍存在明显不足。因此,如何提升Pd基催化剂的活性和稳定性已成为亟待突破的研究难点。基于此,本文详述了目前Pd基催化剂催化HOR的研究进展,明确了Pd基催化剂的组成、形貌以及载体等对HOR活性以及稳定性的影响规律。最后,概述了当前Pd基催化剂催化HOR面临的挑战并展望了未来发展方向。

高分子负载钯基双金属催化苯胺氧化羰基化反应

芳香族氨基甲酸酯（ＡｒＮＨＣＯ２Ｒ）是制备芳基异氰酸酯（ＡｒＮＣＯ）的重要中间体，其合成通常需用光气与芳胺反应，且生成大量ＨＣｌ．因此，人们致力于发展一些无需光气参与的反应过程，如催化芳胺氧化羰基化生成芳氨基甲酸酯．Ｐｄ、Ｐｔ、Ｒｈ、Ｉｒ、Ｒｕ等金属...

石墨炉原子吸收光谱分析中钯基体改进剂对微量镉测定的影响

对石墨炉原子吸收法和钯基体改进剂测定微量镉的实验方法进行了研究,讨论了钯用量对镉测定灵敏度的影响,根据实验结果及X光电子谱分析,提出了钯存在下镉在石墨管内的原子化过程是一个以物理作用为主,同时伴有钯的催化还原作用的复杂的物理-化学过程的观点.

铜基/钯基催化剂甲醇裂解气发动机的燃烧特性

以一台电控点火式发动机为原型机,在尾气管上安装甲醇裂解装置,回收废气余热汽化裂解甲醇为裂解气并送入气缸燃烧.在裂解装置中分别采用了钯基和铜基两种催化剂,对比研究了在两者作用下生成的甲醇裂解气在发动机缸内燃烧特性、经济性以及动力性.结果表明,裂解气缸内燃烧压力最大值高于汽油,铜基、钯基催化剂裂解气分别增加为6.2%～14.3%和10.5%～21.5%.裂解气放热率也高于汽油,钯基催化剂裂解气的放热率最高,裂解气的循环变动率较之汽油略有增加.裂解气的快速燃烧期较汽油缩短,铜基和钯基催化剂裂解气缩短幅度高达4.8%和7.1%.裂解气经济性明显优于汽油,同时动力性能够达到原机95%以上.

铜基/钯基催化剂甲醇裂解气发动机性能

以一台点火式电控发动机为原型机,在其排气管上串接一甲醇裂解器,利用废气余热裂解甲醇制取裂解气,然后作为发动机燃料.在改造后的发动机上,分别进行了铜基和钯基催化剂作用下甲醇裂解为裂解气的应用性能研究.结果表明,铜基或钯基催化剂裂解气发动机动力性能够达到原机95%以上,裂解气发动机当量燃料消耗率较之汽油机下降了24%左右,在仅用前级催化转化器时发动机碳氢(HC)排放和一氧化碳(CO)排放仅为原机的10%左右,氮氧化物(NOx)排放为原机的20%左右.与铜基催化剂相比,钯基催化剂裂解气发动机性能更好,而且其催化裂解效率、可靠性、催化剂附着性等方面均优于前者.

反复熔铸对钯基烤瓷合金力学性能影响的研究

目的:探讨反复熔铸对钯基烤瓷合金力学性能的影响。方法:钯基烤瓷合金在不添加新合金的情况下,经过1～3次单纯反复熔铸后,用拉伸实验对各代试件的拉伸强度、0.2%屈服强度、延伸率进行比较;用弯曲实验对各代试件的弯曲强度、弯曲模量进行比较;用硬度实验对各代试件的维氏硬度值进行比较。结果:经不同次数熔铸的钯基烤瓷合金试件的拉伸强度、0.2%屈服强度、延伸率和显微硬度的差别无统计学意义;各代试件的弯曲强度随着熔铸次数的增加而下降(P<0.05)。结论:钯基烤瓷合金经1～3次单纯反复熔铸后,拉伸性能、显微硬度未发生下降,但弯曲性能发生下降。

钯基醇氧化电催化剂的研究进展

直接醇燃料电池作为便携式电子产品的电源受到广泛关注,传统的直接醇燃料电池使用质子导电膜和铂基催化剂,存在一些问题。因此,设计使用非铂催化剂的碱性膜醇燃料电池受到格外重视。其中钯被认为是重要的铂取代材料。评论了碱性介质中醇类在Pd基电催化剂上氧化的热点问题,综述了Pd基催化材料的设计和最新研究进展及载体材料对Pd基催化剂催化氧化醇类的动力学性能、稳定性的影响及选择性氧化机理。

不同方法制备钯基催化剂对直接合成过氧化氢性能的影响

采用紫外线光催化法、沉积-沉淀法、反相胶束法和浸渍法分别制备了催化剂Pd/TiO_2-UV、Pd/TiO_2-CD、Pd@TiO_2、Pd/TiO_2-JZ,利用一氧化碳-脉冲、氮气吸附/脱附曲线、氢气程序升温还原(H2-TPR)、X射线衍射(XRD)对催化剂进行了表征分析,并测定了各催化剂对直接合成过氧化氢性能的影响。结果表明,Pd/TiO_2-UV和Pd/TiO_2-CD催化剂催化氢氧直接合成过氧化氢的活性明显高于Pd@TiO_2和Pd/TiO_2-JZ催化剂,反应0.5 h时单位质量钯合成过氧化氢的产率分别达到1 631.4 mmol/(g·h)和852.3 mmol/(g·h),这是由于催化剂上活性金属钯的颗粒尺寸较小、分散度较大、提供的活性位点较多,有利于更多的反应物分子在活性位上的吸附与活化,提高其合成过氧化氢的活性。其中Pd/TiO_2-UV催化剂具有最高的催化活性,这是由于该催化剂上氧化钯含量较少,形成的钯-氧化钯界线较长,导致该催化剂上钯-氧化钯位点的数量更多,提供反应物氢气解离吸附和氧气非解离吸附的活性位点也就越多,催化活性也就越高。

钯基催化剂的失活原因及预防措施

钯基催化剂在石油化工、精细化工和有机合成中有着广泛的用途。分类概述了钯基催化剂失活的主要原因是晶粒长大、积碳、中毒、钯流失等,并总结了钯基催化剂失活的预防措施。

酸改性高岭土载体对钯基吸附剂脱汞性能的影响

采用盐酸对乌兰察布市高岭土进行改性,以改性前后高岭土为载体,Pd为活性组分,用等体积浸渍法制备系列吸附剂,并评价其煤气脱汞性能。通过XRD、TEM和N_2吸附对吸附剂的活性组分存在状态、改性前后高岭土载体的孔结构等进行相关分析。发现酸改性几乎不影响高岭土的矿物组成和化学组成。酸改性后的高岭土作为载体制备的吸附剂其脱汞效率均高于改性前的脱汞效率。10%的酸改性效果最为明显。酸改性均不同程度地提高了高岭土载体的比表面积,促进了活性组分的分散效果,进而提高脱汞效率。

裂解汽油一段加氢钯基催化剂研究进展

综述了裂解汽油一段加氢钯基催化剂的研究进展。提出在裂解原料劣化的形势下,钯基催化剂的研究重点是制备和选择孔容较大、孔分布合理、酸性弱、比表面积适中的载体,并添加助催化剂。从控制拟薄水铝石的制备过程和后处理方法以及添加扩孔剂等角度出发,评述了近年来大、中孔容Al2O3及其前驱物拟薄水铝石的制备方法。

碱改性高岭土载体对钯基吸附剂脱汞性能的影响

采用NaOH对乌兰察布市高岭土进行改性,以改性前后高岭土为载体,Pd为活性组分,用等体积浸渍法制备系列吸附剂,并评价其煤气脱汞性能。通过N2吸附对高岭土载体的孔结构进行分析。9%的碱改性效果最为明显。碱改性均不同程度地提高了高岭土载体的比表面积,促进了活性组分的分散效果,进而提高脱汞效率。

钯基张丝材料的研制

一、前言钯基张丝材料是目前国外广泛应用的张丝材料之一。该材料具有高强度、低弹性后效、无磁性、焊接性好、价格低廉等特点,是一种综合性能优良的张丝材料。国内目前还没有这种张丝材料,在国际上也只有西德Carl Haas工厂生产这种张丝材料,以致我国不得不从西德进口这种张丝,但价格昂贵,远远不能满足我国电表工业的需要。因而,

钯基纳米材料电化学还原二氧化碳研究进展

电化学二氧化碳还原是利用电能驱动将CO2高效转化为小分子碳基燃料的新方法,被认为是目前最具应用潜力的碳资源转化技术之一。然而,CO2还原反应仍面临着诸多挑战,如反应过电位高,产物选择性低以及析氢反应的竞争等。因此,开发高效的电催化剂是发展CO2还原技术的核心关键。近年来,Pd基材料在CO2还原反应中表现出独特的催化性能优势:它不仅可以在接近平衡电位下高选择性地还原CO2生成甲酸/甲酸盐,还能够在一定的负电位区间高效地还原CO2生成CO。尽管如此,Pd基材料目前仍存在着成本较高、活性不理想以及稳定性差等问题,严重制约了其进一步应用与发展。对此,本文首先简单介绍了CO2RR的基本原理,并综述了近年来Pd基催化剂电还原CO2的应用研究及发展现状。重点探讨了尺寸效应、形貌效应、合金效应、核壳效应及载体效应等对Pd基催化剂性能的影响。最后针对这类材料的问题挑战及其未来发展方向进行了探讨与展望。

络合-溶剂热法制备钯基催化剂及其催化氧化间二甲苯性能

通过采用络合-溶剂热法、水热法和浸渍法三种方法制备了负载量为0.6%(质量分数)的Pd/Al_2O_3催化剂,重点考察不同制备方法催化氧化间二甲苯作为典型的挥发性有机化合物的能力。结果表明:络合-溶剂热法制备的Pd/Al_2O_3-com催化剂催化氧化间二甲苯的能力最强,间二甲苯体积分数为0.002%时完全转化温度(T100)为130℃,低于浸渍法制备催化剂的完全转化温度30℃。对Pd/Al_2O_3催化剂进行了比表面积(BET)、X射线衍射(XRD)、X射线光电子能谱(XPS)、扫描电镜(SEM)等表征分析,发现Pd/Al_2O_3-com中Pd主要以还原态Pd^0高度分散于载体表面,而另两种方法制备的催化剂均有明显的Pd^(2+)存在。结合性能测试及表征分析,表明络合-溶剂热法制备的Pd/Al_2O_3-com催化剂活性组分Pd的高度分散,增强了催化活性,可满足高浓度间二甲苯、宽气体体积空速条件下催化氧化脱除间二甲苯的工业应用要求。

石墨炉原子吸收分光光度法钯基体改进剂测定水中银

银及其化合物在各行各业中应用很广,容易对水源造成污染。一般饮用水含银量很低,但近年来各种净水器的大量生产和应用,使自来水经过含银的净水器时,银的含量增加,有时甚至超过国家规定的生活饮用水中银的含量卫生标准,当人饮用含银量高的水时,会对人体组织产生毒性作用。例如:引起银质沉着病,会使人的皮肤和眼睛产生一种永久性的蓝灰色色变等,因此检测银的含量对于预防疾病的发生是非常重要的。本文使用硝酸钯作基体改进剂测定水中微量银,样品使用量少,操作简便、灵敏度和精密度均较高。方法最低检出限为0.14μg/L,RSI)<2%,加标回收率90.0%-110.8%之间,使用国家标物中心标准物质验证,结果吻合,获得比较满意的结果。

钯基非晶合金的制备和应用综述

非晶合金由于其独特的组织结构,在力学、化学和物理方面都有着特殊的性能。结合非晶合金的发展历程,介绍了非晶合金制备方法,对其性能及应用领域进行综述介绍。介绍了钯基非晶合金在催化、磁学和精密制造等领域的应用前景,总结了常见块体钯基非晶合金的制备方法,对钯基非晶合金的制备技术发展和潜在应用前景进行了展望。

液相原位还原法制备钯基催化剂

采用液相原位还原法制备Pd/α-Al2O3催化剂,并应用于CO氧化偶联合成草酸二甲酯反应。对比实验发现,甲醛液相原位还原法制得的Pd基催化剂具有优异的催化活性,当Pd负载质量分数低至0.1%时,催化剂仍表现出较高的活性和稳定性。采用XRD和BET等对催化剂及载体进行表征,结果表明,催化剂活性与载体的比表面积、孔容和孔径没有必然联系。通过TEM发现,0.1%-Pd/α-Al2O3催化剂中的主要活性组分Pd具有较小的颗粒和较高的分散性,通过HRTEM发现,液相原位还原法制备的催化剂能够有效暴露出Pd(111)晶面。

高效甲酸分解制氢钯基催化剂的研究进展

利用甲酸等含氢化合物分解制氢是解决能源问题的有效途径之一。负载型Pd基纳米粒子催化剂对甲酸分解制氢反应表现出较为优异的催化性能,并且催化剂的性能可以通过调整载体材料的种类和表面性质以及引入其他助剂得到显著提升。本文主要综述了近期高效甲酸分解制氢Pd基催化剂的制备与性能研究方面的进展,探讨了影响催化剂性能的主要因素,并对今后的发展方向和需解决的关键问题进行了展望。