助剂Co对Ni/SBA-15分子筛催化剂催化苯乙酮加氢反应性能的影响

采用旋转蒸发法制备了系列Ni-Co/SBA-15分子筛催化剂(Ni负载量为10%(w),Co负载量为0,1%,5%,7%,9%(w)),通过XRD、N2物理吸附、TEM、H2-TPR等手段对催化剂的物化性能进行表征,考察了苯乙酮加氢反应中Co作为助剂对Ni/SBA-15分子筛催化剂性能的影响。实验结果表明,助剂Co的加入显著提高了Ni/SBA-15分子筛催化剂的活性,当Co负载量为5%(w)时,助剂Co的促进作用最为明显,比以10%Ni/SBA-15分子筛为催化剂时苯乙酮转化率提高了14.9%;助剂Co的加入并没有改变SBA-15分子筛的孔道结构,助剂Co的引入提高了Ni的分散性与还原能力,使得催化活性显著提高。

Pt-M(M=Co,Ni,Fe)/g-C3N4复合材料构建及其高效光解水制氢性能

铂(Pt)是公认的优秀助催化剂:一方面,Pt能抑制光催化过程中光生载流子的复合;另一方面,Pt能降低光解水制氢反应过电势。尽管如此,高昂的价格和极低的丰度限制了Pt在光解水制氢中的应用。Pt基过渡金属合金在多种催化反应中呈现出卓越的催化性能,是潜在的助催化材料。在本工作中,我们利用Co、Ni、Fe等过渡金属部分取代贵金属Pt,并以乙二醇为还原剂,通过原位还原H2PtCl6和过渡金属盐制备了Pt-M/g-C3N4 (M=Co, Ni, Fe)复合材料。在可见光照射下,1%(w) Pt2.5M/g-C3N4 (M=Co, Ni, Fe)均表现出比同样条件下Pt负载的复合材料更高或者相当的光解水制氢性能。其次,我们通过调节Pt/Co的原子比例以及Pt-Co合金的负载量进一步优化了光催化性能。结果显示:1%(w) Pt2.5Co/g-C3N4复合材料表现出最高的光解水制氢性能,是同样条件下Pt负载的1.6倍。电化学阻抗谱(EIS)和光致发光光谱(PL)表明光催化性能的提升得益于电子从g-C3N4向Pt2.5Co的有效传输以及光生载流子复合被有效抑制。这一工作显示Pt基过渡金属合金在高效光解水制氢中具有潜在的应用前景,对于开发低成本、高效助催化剂具有一定的指导意义。

TiO2基催化剂还原CO_(2)研究进展

能源危机和环境污染是当今世界发展面临的两大挑战,如何有效缓解煤、石油等不可再生化石资源过度消耗所引发的能源危机,以及由此造成CO_(2)过量排放引起的温室效应问题,是当前人类发展亟待解决的重大科学问题之一。基于此,本文综述了近年来以TiO_(2)为光催化剂,以绿色、清洁的太阳光能催化还原CO_(2)成低价态含碳燃料(如CH_(4)、CH_(3)OH、HCHO、HCOOH、C_(2)H_(5)OH等)研究进展。在TiO_(2)光还原CO_(2)机理基础上,对元素掺杂、半导体复合与染料敏化、高活性晶面调控、低维纳米结构设计、助催化剂、Z型结构设计和单原子催化等方法来提高光还原CO_(2)反应效率和选择性进行分析,并指出目前研究存在的关键问题和未来CO_(2)光还原的发展方向。

助剂种类对Co-Cr系多元催化剂制备碳纳米管的影响

为实现基于现有工业燃烧炉直接生长不同形态的碳纳米管,深入研究催化剂在火焰法制备碳纳米管中的作用机理具有重要的意义。以Co为活性组分、Cr为分散剂,采用浸渍法制备催化剂,研究Fe、Ni、Mo、Zn、Zr、V、W等助剂的添加对催化剂及碳纳米管性质的影响。利用扫描电子显微镜-能谱仪表征合成产物的形貌及含碳量,分析不同助剂对催化剂活性及碳纳米管形态的影响;运用X射线衍射仪、N_(2)吸附脱附及氢气程序升温还原表征不同催化剂的物理及化学性质,分析助剂对催化剂性质的作用机理。结果表明:添加Fe、V或Mo的催化剂都能够形成大量的簇状碳纳米管,Zn和Zr为助剂时催化剂无法生成碳纳米管;Cr与活性金属形成混合氧化物,作为结构促进剂,起到分散活性金属的作用;助剂通过改变混合氧化物与活性金属氧化物的比例,影响催化剂的活性;Fe、V和Mo的添加使得活性金属氧化物增加,提高了催化剂的还原活性,而适量混合氧化物起到的分散作用有利于形成生长碳纳米管的催化剂颗粒,从而促进碳纳米管簇的形成。

新型光催化还原CO2材料的研究进展

研究表明,光催化还原CO 2生成CO,HCOOH,CH 4等多种有机化合物能同时解决能源危机和环境污染等问题。因此,高效光催化剂的设计与合成对于光催化还原CO 2至关重要。在光催化还原CO 2制备燃料取得的研究成果基础上,对主催化剂结构设计、助催化剂开发和催化剂体系构建等方面进行了概述,并对光催化还原CO 2材料未来的研究方向进行了展望。

助催化剂Pt-Co合金纳米颗粒的合成及光催化制氢活性

采用水热法合成了粒径在4nm左右的不同比例的Pt-Co合金纳米颗粒,作为助催化剂负载在商业CdS表面。用X射线衍射(XRD)、透射电镜(TEM)、选区电子衍射(SAED)、能谱分析(EDS)等技术对其进行表征。结果表明,确实合成了Pt-Co合金且负载良好。样品在模拟太阳光的条件下,测试其可见光分解水制氢性能,结果表明,n(Pt)∶n(Co)=3∶1时产氢性能最佳,为1 049μmol/h,光量子效率达到36%,与纯铂性能相当。

纳米(Er^(3+)-Gd^(3+))/TiO_2光催化性能的研究

文章采用超声波共振法合成了不同掺杂量、不同煅烧温度的Er3+、Gd3+共掺杂的纳米TiO2光催化剂,并对所制样品进行XRD、FT-IR、SEM表征;通过降解孔雀石绿溶液来测试样品的光催化性能。结果表明:稀土Er3+、Gd3+共掺杂能抑制TiO2晶粒长大,细化晶粒;稀土掺杂后样品能吸附更多的羟基,羟基自由基具有很强的氧化性,从而提高催化活性;在500℃下煅烧,Er3+-Gd3+的摩尔分数为5%的催化剂,加入0.5mL30%的双氧水后,降低基元反应活化能,有很强的氧化性,能抑制电子-空穴的复合,无灯源照射、常温常压不需通氧条件下的催化时间为80min,降解率达到100%。