生物碳基纳米钯铜催化剂的优化制备及脱硝研究

针对目前高效处理水体硝酸盐污染的技术瓶颈,以毛竹生物碳为载体基材,通过湿化学-浸渍还原的手段制备生物碳基纳米钯铜双金属催化剂(Nano-PdCu-BC),并以其为粒子电极,协同传统的二维电化学反应器,搭建三维粒子电催化反应体系去除水体中的硝酸盐污染物.探究了催化剂制备的前驱液浓度、初始硝酸盐氮浓度、电流强度、催化剂投加量和初始pH值对电催化还原NO_(3)-N的影响.结果显示,通过浸渍还原的方法可以将钯铜双金属成功负载在毛竹生物碳载体上,获得纳米钯铜双金属催化剂.在前驱液为0.60g/LPdCl_(2)和0.15g/LCuCl_(2)的溶液组合,初始硝酸盐氮(NO_(3)-N)浓度为100mg/L、电流强度为220mA、初始pH值为7,催化剂投加量为0.80g/L的条件下,反应180min后硝酸盐氮去除率可达99.68%,N_(2)选择性约为44.25%;Nano-PdCu-BC电催化还原NO_(3)-N的反应符合一级反应动力学,反应动力学常数k值为0.034/min;经3次循环使用后,NO_(3)-N去除率仍维持在95%以上,N_(2)选择性保持在40%以上;揭示了纳米钯铜双金属催化剂电催化还原硝酸盐的机理,纳米零价Cu位点吸附NO_(3)-N后被氧化为CuO,提供电子促进NO_(3)-N还原为NO_(2)-N,协同纳米零价Pd,通过为吸附激活原子氢H*间接还原NO_(3)-N,达到将NO_(3)-N还原为NH_4和N_(2)的目的.

钯铜合金纳米复合物电化学检测对乙酰氨基苯酚

通过水热合成法将钯铜(PdCu)纳米粒子负载于多壁碳纳米管(MWCNTs),从而制备了多壁碳纳米管钯铜纳米复合材料(PdCu@MWCNTs)。该复合物电子传递阻力低,比表面积大,具有良好的电催化活性。将该纳米复合材料修饰在玻碳电极上实现了对乙酰氨基苯酚(PCT)的灵敏检测。在最优的实验条件下,峰电流与对乙酰氨基苯酚浓度在0.15μmol/L~60μmol/L之间线性良好,相关系数R^(2)=0.990,检出限(S/N=3)为0.13μmol/L。该传感器具有良好的选择性,稳定性和重复性,可用于市售剂中对乙酰氨基苯酚的检测。

基于Fluent的铍钯铜复合材料中子靶系统热固耦合分析

电子器件领域中高热流密度电子器件的散热问题已经成为制约高新技术发展的重要因素,简单结构的中子靶系统已无法满足某类电子器件的散热需求.为此,设计和开发了新型高效的微通道铍钯铜复合材料中子靶系统,利用液体冷却技术解决了铍钯铜复合材料的散热问题.运用ANSYS Fluent和Static Structural仿真软件中湍流模型和有限元分析方法,对比分析了不同结构的铍钯铜复合材料中子靶系统的流场及其热应力分布,优化设计出结构紧凑、换热性能好的微通道铍钯铜复合材料中子靶系统.

钯铜复合膜透氢性和稳定性研究进展

对钯铜复合膜透氢性和稳定性的影响因素进行了综述。阐述了透氢性能影响因素包括膜载体、膜组成及膜厚度、操作压力、操作温度;稳定性能影响因素包括扩散障碍层、金属偏析和硫化氢中毒。并详细介绍了钯铜合金复合膜硫化氢中毒现象和金属偏析现象的机理研究。

纳米钯铜改性毛竹炭三维电催化还原水中硝酸盐氮的机理研究

为揭示三维粒子电极对电催化还原水中硝酸盐氮(NO_(3)-N)的贡献及机理,以毛竹生物炭为模板,通过钯铜盐浸渍、焙烧及氢气有限表面还原等手段,制备了纳米钯铜改性毛竹炭(Nano-Pd/Cu-BC),以其为三维粒子电极搭建三维电催化还原体系,以强化传统电催化还原体系(无三维粒子电极)对NO_(3)-N的去除效果.结果表明:①制备的Nano-Pd/Cu-BC保留了毛竹天然的遗态分级多孔结构特征,表面存在均匀分散的纳米Pd0和纳米Cu^(0)金属粒子.②三维电催化还原体系对水中NO_(3)-N具有更高的去除率,在反应240 min内,对NO_(3)-N的质量催化活性达0.069 mg/mg,较传统电催化还原体系提升5.35倍.③三维电催化还原体系N2的生成率为13.4%,较传统电极电催化还原体系提升2.84倍.研究显示,采用Nano-Pd/Cu-BC搭建的三维电催化还原体系可以提升水中NO_(3)-N的去除率和N2生成选择率.

负载钯铜三维还原氧化石墨烯电化学传感器检测对硝基苯酚

构建了基于负载钯铜纳米粒子的三维还原氧化石墨烯复合材料的对硝基苯酚电化学传感器。利用含钯离子、铜离子的溶液与氧化石墨烯(GO),通过水热法合成负载钯铜纳米粒子的三维还原氧化石墨烯([PdCu/3DRGO]),利用扫描电镜(SEM)、X射线衍射(XRD)、能谱分析(EDS)和傅里叶变换红外(FT-IR)光谱对材料进行了表征;将复合材料滴涂于玻碳电极(GCE)表面制成修饰电极([PdCu/3DRGO]/GCE),采用循环伏安法(CV)、交流阻抗法(EIS)研究了修饰电极的电化学行为。在优化的实验条件下,利用差分脉冲伏安法(DPV)、时间电流曲线法(i-t)等技术对硝基苯酚(4-NP)进行了检测,表现出良好的性能,检出限为0.050μmol/L(S/N=3),灵敏度为0.372μA/(μmol/L·cm^2),线性范围为10～3000μmol/L。传感器的稳定性好,抗干扰性能强,水中常见无机离子和结构类似物不干扰对4-NP的测定。

超薄钯铜纳米片组装纳米花的构建及其氧还原性能

在原子水平上精确调控电催化剂的组成是增强其氧还原(ORR)性能的有效途径。本文采用简单的一步溶剂热还原法制备了由不同PdCu组成的超薄双金属纳米片自组装而成的三维(3D)合金纳米花(Pd_(1)Cu_(x) NCFs)。利用透射电子显微镜(TEM)、扫描透射电子显微镜-能谱仪(STEM-EDS)、X射线粉末衍射(XRD)和X射线光电子能谱(XPS)等手段系统表征了Pd_(1)Cu_(x) NCFs的形貌、晶体结构及成分。相比于传统二维(2D)纳米材料,Pd_(1)Cu_(x) NCFs丰富的快速传质路径、较高的Pd原子利用效率和更强的PdCu双金属间协同作用使得其在碱性介质中表现出增强的ORR性能。另外,本文还研究了Pd、Cu前体用量对ORR性能的影响。结果显示,Pd、Cu前体摩尔比为1∶0.5时,催化剂(Pd_(1)Cu_(0.5)NCFs)在碱性介质中ORR活性和电化学稳定性最佳。其半波电位E_(1/2)(0.937V)远高于商业Pt/C(0.851V);在加速循环1000次扫描后,E_(1/2)几乎没有变化,说明其稳定性优异;0.90V电势下,Pd_(1)Cu_(0.5) NCFs的质量比活性为1.09A/mg,是商业Pt/C的14.5倍。

表面原子扩散驱动的铜钯纳米颗粒烧结行为

铜钯双金属纳米颗粒是一种新型纳米催化剂。该纳米颗粒的烧结过程显著影响其比表面积和表面成分,这对催化效率起着关键作用。为了深入理解铜钯双金属纳米颗粒的烧结机制,本研究基于分子动力学探究了直径为6 nm的铜钯异种金属纳米颗粒在不同温度下的等温烧结行为。结果表明,烧结颈的长大速度同温度相关。在温度为(0.5~0.8)T_(m)时,两者呈线性相关,R_(sn)=T/T_(m)+1.1;在温度为(0.8~1.0)T_(m)时,烧结颈随温度的增加迅速长大,两者关系近似为R_(sn)=35(T/T_(m))2-52.5 T/T_(m)+21.5。铜钯纳米颗粒初期的烧结行为主要由低熔点表面铜原子扩散所驱动。同时,较低的混合焓促进铜、钯原子结合的作用,提高钯原子的扩散能力,驱动着铜钯纳米颗粒烧结由表向里的持续进行。

单原子钯铜改性毛竹炭电催化高效还原水中硝酸盐

针对地下水中硝酸盐氮去除难的问题,通过氮掺杂+煅烧还原法制备获得了单原子钯铜改性毛竹炭(palladium-copper single-atom catalysts supported on nitrogen-doped bamboo biochar,SAC-Pd/Cu@NBC),以其为三维粒子电极,考察了初始硝氮质量浓度、粒子电极投加量、电流强度对SAC-Pd/Cu@NBC电催化高效还原硝酸盐氮的机理。结果表明:在电催化反应90 min时,SAC-Pd/Cu@NBC显著提高了硝酸盐氮的去除率,较纳米钯铜改性毛竹炭、二维电催化还原体系分别提升了2.52倍和17.16倍;在粒子电极投加量为0.100 g、初始硝氮质量浓度为100 mg·L^(-1)、电流强度为220 mA和反应时间为180 min的条件下,SAC-Pd/Cu@NBC对硝酸盐氮去除率可达99.62%,质量催化活性为0.6894 mg·(g·min)^(-1);粒子电极经过3次循环使用后,对硝酸盐氮的去除率仍达89.72%;HAADF-STEM等表征结果表明单原子Pd、Cu的成功负载,其可高效还原硝酸盐氮的机理主要为单原子Pd位点与Cu位点的协同催化。因此,SAC-Pd/Cu@NBC具备良好的电催化还原水中硝酸盐应用前景。

钯-铜催化偶合碘苷与末端炔烃的反应

经保护的 5 碘脱氧尿苷与末端炔烃以二甲基甲酰胺作为溶剂 ,用双 (三苯基膦 )氯化钯和碘化亚铜进行偶合得到相应的 5 (炔 1 基 )脱氧尿苷 ,收率 :85～ 92 %。另外 ,5 碘脱氧尿苷与 2分子的丙炔酸甲酯反应得到一个新化合物 4 O (反式 丙烯酸甲酯 1 基 ) 5 (丙炔酸甲酯 1 基 )

铜钯电催化反硝化研究进展

水体中的硝酸根富集会造成氮循环失衡,影响水体质量和人体健康。电催化的清洁性和稳定性在反硝化方面具有优势。铜钯催化剂是当前最有吸引力的电催化反硝化阴极之一,本文从铜钯性能的优化和电催化反硝化的机理方面进行了梳理,针对目前铜钯阴极的研究进展,评述了铜钯催化剂在电催化反硝化过程中的优化及其机理,旨在为需要用铜钯材料进行电催化反硝化的研究人员提供参考。

铜-钯复合催化膜在甲醇脱氢制甲酸甲酯中的应用

研究了常压下甲醇脱氢制甲酸甲酯的膜催化反应．采用离子交换法制备的铜复合膜在１６０～２６０℃表现出较高的反应活性，２４０℃时甲醇转化率和甲酸甲酯收率分别为５７３％和５００％，而相应固定床反应器的甲醇转化率和甲酸甲酯收率分别为４３１％和３６９％．铜钯复合膜反应器能使反应选择分离同时进行，但产物甲酸甲酯的总收率不及铜复合膜．还对铜复合膜的制备条件作了初步探讨．

金-钯-铜镀液中钯的光度测定

研究了Pd2+与5-溴-[2-吡啶偶氮]-5-二乙氨基酚形成配合物的条件及其光度性质。实验结果表明,在硫酸介质中、配合物的最大吸收波长位于575nm处。在此波长下测定钯,钯的质量浓度0.25～2.5μg/mL遵守比尔定律。表观摩尔吸光系数ε′575=2.9×104L/mol·cm。电镀溶液中常见的金属离子无干扰。方法具有较好的选择性,应用于金-钯-铜镀液中钯的测定,获得了较满意的结果。

钯/铜共催化合成具有荧光性能的喹啉衍生物

用一种氮杂环卡宾NHC环钯加合物和醋酸铜共催化氨基苄醇,芳基乙酮和芳基硼酸的三组分偶联反应,制备得到三个喹啉衍生物.该反应无需惰性气体保护,反应过程包含了氧化偶联、环化和Suzuki反应.利用核磁、红外、元素分析和质谱等分析测试手段对这三个化合物进行了表征,用X-射线单晶衍射仪测定了化合物1的晶体结构.

无钯沉铜新思路

无钯沉铜的最大特点是采用Cu^(3+)离子作活化剂,这可缩短生产周期和生产成本,是一种很有发展前途的新工艺。

活性炭对CFC-113加氢脱氯Cu-Pd催化剂反应性能的影响

以木制炭AC-1、沥青炭AC-2为载体,制备负载Cu-Pd双组分催化剂,用于三氟三氯乙烷(CFC-113)加氢脱氯制备三氟氯乙烯(CTFE),发现两种载体催化剂均表现出较高的初始活性,但AC-2催化剂在短时间内迅速失活。化学吸附和XRD表明,AC-1催化剂具有更高的Pd分散度,Cu晶粒尺寸相对较大;XPS和TPR分析表明,AC-2催化剂表面金属还原温度低于AC-1,但后者表现出更集中的Cu物种分布。载体表面官能团的不同会导致催化剂反应性能的差异,AC-2表面较高的羧基浓度有利于Cu的吸附和分散,但Cu在反应过程中易受HCl的作用而产生物种以及价态的变化,而木制炭催化剂稳定性优于沥青炭可能与其表面较为单一、集中分布的Cu物种有关。

新疆阿尔金地区清水泉铜金铂矿床特征及成因浅析

阿尔金南缘断裂带是一条深达上地幔的区域性大断裂。沿断裂分布着众多基性-超基性杂岩体。岩浆结晶分异晚期,铜、金、铂、钯元素富集,在后期断裂及热液作用下形成工业矿体,仅清水泉一处即发现三个规模较大的矿化带,通过对该化带地质特征及矿床成因分析,指出该带找矿前景极佳。

从铂钯精矿中回收铂、钯和金

采用焙烧-预浸出-氯化浸出-萃取-精制工艺处理铜冶炼阳极泥产出铂钯精矿回收铂、钯、金。结果表明,氯化液采用亚硫酸钠控制电位还原,金回收率99%;金还原后液采用二异戊基硫醚萃取钯,氨水反萃,钯回收率>90%;萃钯余液采用三烷基胺萃取铂,氢氧化钠反萃,铂回收率>90%。铂、钯符合国标99.99%产品要求,粗金粉品位97.09%。

化工固废金、钯检测过程中用浓硫酸进行前期处理的必要性

金属冶炼固废中含有各种不同的元素,其中由于铜、镍、铬等元素的存在,使得金和钯不能直接用火法试金方法检测,因此需要对样品进行前期除杂处理。用浓硫酸溶解铜、镍、铬等,利用金、钯不溶于浓硫酸的原理进行分离,再进行火法试金以及后续检测步骤。

乙醇在双功能Pd－Cu／分子筛催化剂上气相氧化酯化一步合成乙酸乙酯

研究了乙醇在双功能Ｐｄ－Ｃｕ／分子筛催化剂上一步合成乙酸乙酯的反应，发现Ｐｄ是氧化活性中心的主组分，ＣＵ主要对Ｐｄ的氧化功能起调变作用，以减少乙醇深度氧化副反应，提高酯化选择性．分子筛的酸性强弱对活性，特别是对酯化选择性有明显的影响，酯化要求在较强的酸中心上进行．探讨了氧化活性中心和酸中心的匹配关系以及ＣＵ对Ｐｄ的调变作用，提出了乙醇氧化酯化机理．