Ni^(2+)-Al^(3+)-CNO^--CO_3^(2-)-LDHs层状材料的制备及其热分解性能研究

利用尿素法成功合成了Ni^(2+)/Al^(3+)摩尔比为3∶1的双阴离子Ni^(2+)-Al^(3+)-CNO^--CO_3^(2-)-LDHs。制备的Ni^(2+)-Al^(3+)-CNO^--CO_3^(2-)-LDHs具有较高的结晶度和较规整的片层形貌。研究了Ni^(2+)-Al^(3+)-CNO^--CO_3^(2-)-LDHs层状材料的热稳定性以及微介孔特性。实验结果表明,Ni^(2+)-Al^(3+)-CNO^--CO_3^(2-)-LDHs在低于300℃煅烧时,层间水及其CNO-脱除,LDHs的层状结构依然保持,层间距为0.681nm;当煅烧温度控制在300~500℃时,层间CO_2-3和层板羟基分解使其层状结构开始坍塌并分解生成复合金属氧化物(LDO);400℃煅烧所得复合金属氧化物具有较高的BET比表面积(198m^2/g),随着煅烧温度的升高,煅烧产物的比表面积减小,平均孔径增大。

Ni^(2+)-Al^(3+)-PW_(12)O_(40)^(3-)-LDHs的制备及表征

利用尿素法成功合成了Ni/Al摩尔比分别为2∶1,3∶1,4∶1的Ni2+-Al3+-LDHs。结果表明,Ni/Al摩尔比为2∶1制备的Ni2+-Al3+-LDHs具有较高的结晶度和较规整的片层形貌。Ni2+-Al3+-LDHs(Ni/Al=2)层状材料经400℃煅烧后,其层间CNO-、CO32-脱除并生成复合金属氧化物(LDO),以LDO作为前驱体通过煅烧重组法将磷钨杂多酸根(PW12O403-)成功引入到Ni2+-Al3+-LDHs层中,形成了Ni2+-Al3+-PW12O403--LDHs新型催化剂材料。

磷钨杂多酸插层Ni^(2+)-Mg^(2+)-Al^(3+)-LDHs复合材料的合成

利用尿素回流法合成Ni2+-Mg2+-Al3+-LDHs,Ni2+-Mg2+-Al3+-LDHs层状材料经300℃焙烧后,以焙烧产物作为前驱体,通过焙烧重组法将磷钨杂多酸成功引入Ni2+-Mg2+-Al3+-LDHs层中,制备磷钨杂多酸插层Ni2+-Mg2+-Al3+-LDHs复合材料。

大片层结构Zn^(2+)-Ni^(2+)-Al^(3+)-LDHs制备及表征

以镍、锌、铝摩尔比为1∶3∶2,以尿素作为沉淀剂,借助均相沉淀技术,制备了Zn^(2+)-Ni^(2+)-Al^(3+)-LDHs新材料,通过XRD、SEM、FT-IR、EDS等分析手段对合成产物进行了表征。研究表明该材料结晶度较高,具有明显的六边形层状结构,其平面尺寸约为3μm,厚度约为100 nm。

Cd^(2+)-Zn^(2+)-Al^(3+)-LDHs新型材料的制备、表征及其光催化性能研究

以尿素为沉淀剂,以Cd(NO_3)_2·4H_2O、Zn(NO_3)_2·6H_2O、Al(NO_3)_3·9H_2O为原料,采用均相沉淀技术制备了Cd^(2+)-Zn^(2+)-Al3+-LDHs新型光催化材料。在此基础上,借助各种分析检测技术对新型材料的结构和性能进行了系统的表征。实验研究结果表明Cd^(2+)-Zn^(2+)-Al^(3+)-LDHs为片层状圆盘状形貌,平面尺寸为3μm,厚度约为250nm,层间距为0.779nm。微观孔结构分析表明该材料平均孔径为15.6nm,比表面积较大(132.2m2/g),吸附能力强,禁带宽度窄(2.36Eg),是理想的光催化剂。以Cd^(2+)-Zn^(2+)-Al^(3+)-LDHs作为光催化剂,在一定条件下可以有效降解亚甲基蓝。催化反应40min后,降解率为98%。

花状三元Mg^(2+)-Zn^(2+)-Al^(3+)-LDHs的制备及其光催化性能研究

以尿素为沉淀剂,以Mg(NO_3)_2·4H_2O、Zn(NO_3)_2·6H_2O、Al(NO_3)_3·9H_2O为原料,采用均相沉淀技术制备了Mg^(2+)-Zn^(2+)-Al^(3+)-LDHs新型光催化材料。实验研究结果表明Mg^(2+)-Zn^(2+)-Al^(3+)-LDHs为片层状圆盘状形貌,平面尺寸为3μm,厚度约为250 nm,层间距为0.781 nm。该材料禁带宽度窄(2.49 Eg),是理想的光催化剂。以Mg^(2+)-Zn^(2+)-Al^(3+)-LDHs作为光催化剂,在一定条件下可以有效降解甲基橙。催化反应60 min后,降解率为95%。

Ni^2＋-Fe^3＋-C7H7SO^-3-LDHs催化剂的制备

以尿素为沉淀剂,柠檬酸钠为络合剂,采用均相沉淀法制备Ni^(2+)-Fe^(3+)-CO_3^(2-)-LDHs。以制备的Ni^(2+)-Fe^(3+)-CO_3^(2-)-LDHs为前驱体,分别与Na Cl和对甲苯磺酸钠进行离子交换反应得到Ni^(2+)-Fe^(3+)-C_7H_7SO_3^--LDHs新型催化剂,成功实现对甲苯磺酸根负载Ni^(2+)-Fe^(3+)-LDHs。研究表明,Ni^(2+)-Fe^(3+)-C_7H_7SO_3^--LDHs为介孔材料,比表面积为165.6 m^2·g^(-1),平均孔径为14.7 nm,较大比表面积和空隙结构增强了其吸附性能和催化活性。

钡改性的Ni/γ-Al_2O_3催化剂用于甲烷部分氧化的研究

800℃、80 000h-1、CH4/O2/N2=14/7/79下比较了质量分数20%的N i/-γA l2O3和Ba改性的N i/-γA l2O3催化剂,用于甲烷部分氧化反应的活性和选择性。结果表明,Ba的添加提高了镍基催化剂的活性和稳定性。BET和XRD表明,Ba的加入有利于高温焙烧下抑制大颗粒的N iA l2O4的形成,保持了高比例的活性镍组分,提高了催化剂催化活性。常压下,xCH4接近100%,sCO、sH2达到92.2%和98.1%,催化剂15h内活性稍微下降。Ba的加入使A l2O3的晶型转化温度由800℃提高到900℃,提高了载体的稳定性。

Ni^(2+)在γ-Al_2O_3上的分散状态及负载型Ni/γ-Al_2O_3催化剂的α-蒎烯加氢活性(英文)

用X-射线衍射(XRD)、紫外-可见漫散射光谱(UV-VisDRS)、程序升温还原(TPR)、CO化学吸附和微反测试等方法研究了Ni2+在γ-Al2O3上的分散状态和负载型Ni/γ-Al2O3催化剂的α-蒎烯加氢催化活性。结果表明,当Ni2+负载量远低于其在γ-Al2O3载体表面分散容量时,Ni2+优先嵌入载体表面四面体空位,随着Ni2+负载量的增加,嵌入载体表面八面体空位Ni2+的比例增大。由于八面体Ni2+易被还原为金属态Ni0,NiO/γ-Al2O3样品的还原度随Ni2+负载量的增加而大幅度地增加,经氢还原所得Ni/γ-Al2O3催化剂的CO吸附量和α-蒎烯加氢催化活性大幅度增加。对La2O3助剂的作用进行了研究,结果表明分散在γ-Al2O3上的La3+物种可阻止Ni2+嵌入γ-Al2O3表面四面体空位,增大了八面体Ni2+物种所占比例,提高了催化剂的还原度,故Ni-La2O3/γ-Al2O3催化剂催化活性高于Ni/γ-Al2O3催化剂。

水蒸汽对Ni/CeO_2-ZrO_2-Al_2O_3催化剂上CO_2+CH_4重整反应的影响

用水热合成法制备了Ni/CeO2 ZrO2 Al2 O3 催化剂 .进行了添加和不添加水蒸汽的CH4 +CO2 催化重整反应 ,测试了活性和稳定性 ,测量了积碳量 ,并用XAFS手段测试了催化剂Ni的K吸收边 .结果表明 ,在反应过程中有CeAlO3 的生成 ,但积碳是无水蒸汽添加的反应活性降低的原因 .反应气中添加水蒸汽能够减少积碳 ,从而提高催化反应的稳定性 .由于碳原子插入Ni晶格 ,无水蒸汽反应后的最近邻Ni Ni配位数有较大幅度的减少 .添加了水蒸汽的反应 ,最近邻Ni Ni配位数比反应前减少幅度小 ,这主要是由于在反应气中添加水蒸汽减少了积碳 。

Ni/ZrO_2-Al_2O_3制备表征及催化性能的研究

本文采用浸渍沉淀法制备了不同配比的ZrO2-Al2O3复合载体。并通过浸渍法制备Ni/ZrO2-Al2O3催化剂,以苯加氢制环己烷反应为探针,考察了ZrO2与Al2O3的配比对Ni催化剂催化加氢性能的影响;采用X射线衍射(XRD)、程序升温还原(TPR)、程序升温脱附(TPD)等技术考察复合载体对Ni催化剂的体相结构、还原性能以及表面吸附性能的影响。研究结果表明,ZrO2质量分数为20%的复合载体所负载的Ni催化剂有很好的加氢活性,优于单组分载体负载的Ni催化剂;采用浸渍沉淀法制备的ZrO2-Al2O3复合载体中ZrO2以非晶态形式存在,这是由于Al2O3的存在影响了ZrO2的内部结构;该载体负载的Ni催化剂较其他催化剂更容易被还原,吸附中心数量增加。

Ni-La/γ-Al_2O_3·SiO_2催化剂上乙醇水蒸气重整制氢

制备了不同La含量的Ni-La/γ-Al2O3·SiO2催化剂,采用XRD、TPR和XPS等对催化剂进行了表征,结果显示,催化剂中加入La之后,能提高Ni的分散度。分别考察了水醇比和温度对La质量分数为5%的催化剂性能的影响,发现当水醇摩尔比为4.0时,氢气选择性650℃时达到99.0%,CO选择性400℃时只有0.7%。还对该催化剂进行了稳定性测试,结果表明,在整个100h稳定性测试过程中不产生乙烯,氢气的选择性保持在67.2%左右,总积炭量仅仅为8.6mg/(gcat·h),具有良好的稳定性和抗积炭性能。

助剂对甲烷部分氧化催化剂Ni/α-Al_2O_3催化性能的影响

用浸渍法制备了添加稀土La、Y及碱土金属Ca助剂的Ni系催化剂,用于甲烷部分氧化制合成气反应,结果表明同时添加适量的La,Y及碱土金属Ca助剂能明显提高Ni/α Al2O3催化剂的催化活性和热稳定性。500小时寿命实验表明,12%Ni+30%+3%Ln/α Al2O3(w/w)的活性保持稳定。XPS结果显示还原后和反应后的样品均存在Ni0,Ni0是催化剂的活性组分;Ca和Y的相互作用导致Y2O3向催化剂表面迁移。

La2O3助剂对Ni/γ-Al2O3/堇青石结构化催化剂催化加氢合成间苯二胺性能的影响

研究助剂La2O3对Ni/γ-Al2O3/堇青石结构化催化剂结构与性能的影响。采用悬浮液涂层法、活性组分浸渍法制备不同La2O3助剂含量的Ni/γ-Al2O3/堇青石结构化催化剂。通过BET、XRD、TPR、XPS对催化剂进行表征,发现不添加La2O3助剂时活性组分以NiAl2O4形式存在,添加La2O3助剂后则以NiAl2O4和NiO两种形式存在,易还原NiO的生成提高了催化剂的活性。添加La2O3助剂还能使催化剂的比表面积降低和孔尺寸增大,活性评价表明助剂La2O3存在适宜添加量,即La含量为3%。同时发现助剂La2O3对选择性的影响大于活性,La2O3具有结构助剂的特点。

Ni/γ-Al_2O_3中助剂的加入对于CH_4/CO_2重整反应性能的影响

以含量为 2 %的K、Cu、La、Mg、Ca、Ba、Mo、Ce等多种金属作为助剂分别加入Ni/γ Al2 O3 催化剂样品中 ,并对其分别用于CH4 /CO2 重整反应时的活性和积碳量进行了考察。研究结果表明 :加入助剂后的各种催化剂的活性变化不一。其中 ,以含Ca的催化剂效果最好 ,其甲烷的转化率可由原来的 71 91%增加到 72 92 % ,其次为La。但所有加入助剂后的催化剂的抗积碳性能均有所提高 ,特别是碱金属K的添加 ,使催化剂表面积碳量降到了 0 1%。这表明添加碱金属或碱土金属助剂 ,对提高Ni/γ Al2 O3 催化剂在CH4 /CO2

不同镍盐前驱物对CH_4-CO_2重整Ni/γ-Al_2O_3催化剂性能的影响

采用浸渍方法以γ Al2 O3为载体 ,以硝酸镍、氯化镍、醋酸镍为前驱盐分别制备了三种催化剂Ni N、Ni Cl、Ni Ac ,并应用于催化CH4 CO2 重整反应 ,考察了它们的反应性能 ,通过BET、TPR、XRD、XPS、TGA、H2 TPD等方法对催化剂进行了表征。结果表明 ,由不同镍盐制备的催化剂中 ,镍物种的存在状态明显不同 ,在催化剂的制备过程中镍盐中的阴离子影响着镍离子在催化剂中的分散及存在状态。三种催化剂中Ni N具有较好的催化性能和抑制积碳性能 ,这与Ni N中镍物种与载体之间产生较强相互作用、经还原后获得金属镍的分散度高、晶粒小密切相关。

CeO_2和Pd在Ni/γ-Al_2O_3催化剂中的助剂作用

采用脉冲微反技术研究了添加n型半导体氧化物CeO2及贵金属Pd对Ni/γ-Al2O3催化剂上CH4积炭/CO2消炭反应性能的影响,并运用BET、TPR、CO2-TPSR及氢吸附等技术对催化剂进行了表征.结果表明,n型半导体氧化物CeO2的添加可以降低Ni/γ-Al2O3催化剂上CH4裂解积炭活性,提高CO2消炭活性,添加少量贵金属Pd可以进一步改变载体Al2O3、助剂CeO2和活性组分Ni之间的相互作用,从而改善Ni/γ-Al2O3催化剂的抗积炭性能.通过Ni-Ce-Pd/γ-Al2O3催化剂上CH4积炭/CO2消炭模型对上述作用机制作出了新的解释.

Ni/CeO_2-Al_2O_3催化剂上CH_4-CO_2转化积炭性能的研究

采用脉冲微量反应技术研究了添加 n型半导体氧化物 Ce O2 对 Ni基催化剂上 CH4积炭 /CO2 消炭性能的影响 ,用 TPR,XPS和氢吸附技术对催化剂进行了表征 .结果表明 ,活性金属原子 Ni与半导体氧化物Ce O2 之间存在金属 -半导体相互作用 ( MSc I) ,Ce O2 的添加提高了活性原子 Ni0的 d电子密度 ,在一定程度上抑制了 CH4分子中 C—Hσ电子向 d轨道的迁移 ,降低了 CH4裂解积炭活性 ;可加强 Ni0原子 d轨道向CO2 空反键 π轨道的电子迁移 ,促进 CO2 分子的活化 ,提高 CO2 的消炭活性 ,使 Ni/Ce O2 -Al2 O3 催化剂具有较强的抗积炭性能 .

助剂Cu对Ni/γ-Al_2O_3催化剂低温还原性能影响

制备了一系列铜质量分数不同的CuN i/γ-A l2O3催化剂,进行了TPR和XRD表征并测定了该系列催化剂对苯加氢制环己烷的催化活性。结果表明,助剂Cu的负载量对低温(160℃)还原后催化剂的催化活性影响很大,在铜镍原子摩尔比为1∶1时,催化剂具有较高的催化活性和稳定性;添加铜组分可促进镍在载体表面分散,使负载N iO的还原温度降低,催化活性提高。

水热法制备Ni/Zr_(0.4)Ce_(0.6)O_2-Al_2O_3催化剂上CH_4-CO_2重整反应研究:NiO含量的影响

采用水热合成法制备不同NiO含量的Ni Zr0 4 Ce0 6 O2 Al2 O3催化剂 ,使用X射线衍射 (XRD)和H2 的程序升温还原 (H2 TPR)对样品进行表征 ,研究了NiO的含量对催化剂结构和CH4 CO2 重整性能的影响。结构表征表明 ,少量Ni组分能在催化剂表面分散并进入CeO2 ZrO2 固熔体晶格间隙而被固熔体包裹 ,并使固熔体晶粒变小 ,促进了固熔体的低温还原 ,而过量的NiO暴露在外生成NiO颗粒。活性测试结果表明 ,NiO含量少的样品活性随反应进行有较高的增长。选择适当空速 ,能使CH4 CO2 以 1∶1反应。