Au/NiO催化剂的XRD、TEM、TPR及XPS表征研究

采用 XRD、 TEM、 TPR及 XPS等表征手段 ,对共沉淀法制备的 Au/ Ni O催化剂的活性中心、载体的结构及状态进行了研究 .结果表明 ,活性中心金以纳米尺寸高度分散于载体表面 ,部分金可能呈现氧化状态 。

(111)晶面暴露的NiO纳米催化剂的制备及其CO催化氧化性能

采用溶剂热法,以Ni(NO_3)_3·6H_2O、均苯三甲酸以及N,N-二甲基甲酰胺(DMF)为原料快速合成金属有机骨架材料Ni_3(BTC)_2·12H_2O晶体。以Ni_3(BTC)_2·12H_2O为前体,通过焙烧得到具有(111)面的NiO颗粒用于CO催化氧化反应,并与由硝酸镍热解得到的NiO(R)催化剂进行对比。通过X射线衍射(XRD)、N_2物理吸附-脱附、透射电子显微镜(TEM)以及X射线光电子能谱(XPS)等方法对具有(111)面的NiO颗粒的组成、结构和形貌进行表征。CO催化氧化结果表明,具有(111)面的NiO颗粒的催化活性优于普通NiO催化剂的催化活性。

负载型介孔Au/NiO催化剂的制备、表征与光谱特性研究

采用还原法和沉积-沉淀法制备了介孔Au/NiO催化剂,并运用XRD、N2吸附-脱附、UV-Vis、FTIR、和XPS等方法对其进行了表征,考察了制备方法对Au/NiO催化剂物理化学性质和丙烷氧化脱氢制丙烯反应催化性能的影响.实验结果表明Au/NiO催化剂具有一定的低温催化活性,而还原法制备的催化剂催化性能好于沉积-沉淀法制备的催化剂,反应温度350℃时,还原法制备的Au/NiO催化剂的丙烷转化率和丙烯选择性分别达到25.1%和39.8%.制备方法对表面Au的价态分布、颗粒大小及分散度均有影响.催化剂表面Auδ+物种是催化剂的主要活性组分.

球磨法制备NiO/MgAl2O4催化剂用于低浓度甲烷催化燃烧

用球磨法制备了MgAl2O4尖晶石负载的NiO催化剂NiO/MgAl2O4,考察了镍源、NiO负载量、球料比、球磨转速、焙烧温度对低浓度甲烷催化燃烧的影响,并用H2-TPR、BET、XRD、SEM等手段对催化剂进行了表征。结果表明,与沉淀-沉积法或浸渍法相比,球磨法制备的催化剂前驱体与载体的相互作用较弱,焙烧后生成了高活性NiO物种。球磨法制备时,镍盐种类及NiO负载量、球料比、转速以及焙烧温度均会改变载体表面NiO晶粒的大小和结合状态,从而影响其活性。以乙酸镍为镍源、NiO质量分数10%、球料比2∶1、球磨转速400 r/min、经700℃焙烧,制得的NiO/MgAl2O4催化剂稳定性和活性较好;600℃下,700℃焙烧制得催化剂的拟一级反应速率常数(k600)为0.489 L/(g·s),高于MgAl2O4尖晶石负载的La0.8Ca0.2FeO3或La0.8Sr0.2MnO3钙钛矿催化剂。

纳米NiO/SiO_2催化剂的制备及其在碳纳米管合成中的应用

以有机硅剂和硝酸镍为主要原料 ,通过调节有机硅剂和硝酸镍的配入量 ,采用sol gel法及超临界干燥法 ,制得纳米SiO2 纳米NiO复合催化剂。催化剂的比表面积在 4 70～ 15 90m2 /g之间。将此种催化剂用于有机碳源热解制备碳纳米管过程中发现 ,该类催化剂可制备管径可控、纯度高的碳纳米管。

NiO/SnO_2-ZrO_2催化剂的制备及甲烷燃烧催化性能的研究

利用正交分析,通过溶胶凝胶-超临界干燥及复合浸渍的方法制备了NiO SnO2 ZrO2催化剂,进行了活性评价,考察了前驱物、NiO、SnO2含量及制备方法对催化剂活性及稳定性的影响,并采用XRD、TEM对催化剂进行了表征分析,结果表明:NiO SnO2 ZrO2催化剂具有良好的甲烷燃烧催化性能(t100%=640℃),其活性、稳定性与制备参数密切相关,其中NiO含量是影响催化剂活性、稳定性的最主要参数,它对催化剂稳定性和活性的影响规律正相反;SnO2组分的添加使ZrO2单斜相稳定,对催化剂起到了良好的稳定化作用,发现当SnO2含量在6mol%左右时,催化剂具有较好的稳定性;对于制备方法,在凝胶前加入活性组分有利于催化剂的高活性,而在凝胶后加入活性组分,则有利于催化剂保持较好的稳定性;活性组分前驱物对催化剂性能影响不大,采用Ni(NO3)2作为前驱物较为合适。

焙烧温度对CO_2-CH_4重整制合成气NiO/γ-Al_2O_3催化剂性能的影响

采用水解–沉积法,在不同焙烧温度下制备了cat-500、cat-600、cat-700和cat-800系列Ni O/γ-Al_2O_3催化剂。XRD和H_^(2-)TPR分析表明,焙烧温度高于700℃,活性组分与载体具有强烈的金属-载体相互作用(SMSI),具体表现为活性组分前驱体以尖晶石Ni Al_2O_4的形式存在。反应后催化剂的XRD、TG-DTG、TPH等表征结果表明,cat-700和cat-800试样的Ni晶粒尺寸分别为9.8和8.7 nm,小于cat-500和cat-600试样(分别为15.7和13.6 nm),分散性更好;且催化剂表面积炭为丝状碳,其不会导致催化剂失活,但大量积累会引起床层压降升高,影响催化剂的反应性能。cat-800试样110 h寿命试验表明,高温焙烧制备的Ni基催化剂活性和稳定性均较高,CO_2转化率达95%左右,失活速率仅为0.0536%/h。

沉淀剂对CH_4/CO_2重整催化剂NiO/γ-Al_2O_3性能影响

采用水解-沉积法,选择(NH2)2CO、NH3·H2O、NH2(CH2)2OH、NH4HCO3、NaOH和Na2CO3为沉淀剂,制备了6种负载型NiO/γ-Al2O3催化剂,并对其进行了BET、EDS、XRD与H2-TPR表征分析,在相同条件下评价了其在CH4/CO2重整反应中的催化性能。结果表明,以NH2(CH2)2OH为沉淀剂最佳,其可使78.66%的镍沉积在载体上,该沉淀剂利于NiO的分散,还原后获得的晶粒Ni尺寸仅为5.3nm。制备的催化剂都存在游离态NiO、结晶态NiO和尖晶石NiAl10O16三种镍物种,但该沉淀剂所制备催化剂的NiO还原峰面积占总还原峰面积的84%,表明其具有良好的还原性。该催化剂具有较好的稳定性和抗积炭性能,CH4、CO2转化率和H2收率分别可达85.5%、63%和65.2%。

焙烧条件对NiO/TiO_2催化剂结构和脱硝性能的影响

以锐钛矿型纳米TiO_2为载体,浸渍负载过渡金属氧化物,制备NiO/TiO_2催化剂,并考察其脱硝性能。以计算量的Ni(NO_3)_2和Fe(NO_3)_3混合溶液浸渍纳米TiO_2粉末,室温下搅拌30 min至混合均匀,放入旋转蒸发器,70℃和0.08 MPa条件下至水分蒸干。在空气中,以不同的温度和时间焙烧,得到负载质量分数均为10%的NiO/TiO_2脱硝催化剂。XRD和TPR研究表明,高温会使锐钛矿型TiO_2向金红石型转化,NiO也会与TiO_2反应生成固熔体;而焙烧时间对催化剂结构影响不大。各催化剂样品对NO+CO反应都有较高的活性。

NiO/SiO_2催化剂上CO氧化的反应机理研究

NiO/SiO2 是优良的非贵金属型CO氧化催化剂 ,EXAFS和TPR表征表明其活性中心为NiO .在此基础上进行的MonteCarlo模拟表明 ,在NiO/SiO2 上CO氧化遵循L H机理 .

湿混捏法制备NiO/Al_(2)O_(3)重整生成油选择性加氢催化剂

以氢氧化铝干胶和六水合硝酸镍为原料,采用湿混捏法制备不同NiO含量的NiO/Al_(2)O_(3)催化剂,利用N_(2)吸附-脱附、XRD、NH_(3)-TPD、TPR和Py-IR等方法对所制备催化剂进行表征,以溴指数为4300 mg(100 g Br)的重整生成油为评价原料对所制备催化剂进行选择加氢脱烯烃活性评价。实验结果表明,在NiO含量30%~50%(w)的范围内,随着NiO含量的增加,NiO/Al_(2)O_(3)催化剂的比表面积和孔体积逐渐减小,平均孔径增大,总酸量增加,NiO的粒径逐渐增大;NiO/Al_(2)O_(3)催化剂只有L酸,没有B酸,NiO含量为30%(w)时,NiO晶粒较小,分散相对均匀,芳烃加氢率最高,烯烃选择加氢活性较低;NiO含量大于40%(w)时,NiO晶粒逐渐变大,出现镍铝尖晶石晶相,芳烃加氢活性降低,烯烃加氢选择性增加。

可回收再生NiO/NaBr催化剂蒸汽重整甲醛制氢

采用超临界水热合成法制备了系列可循环回收再生的NiO/NaBr催化剂,用于蒸汽重整甲醛制氢,并结合XRD、N_(2)吸附/脱附、SEM、XPS、H_(2)-TPR、in situ DRIFTS等表征技术,分析了NiO/NaBr催化剂的物相结构、比表面积、微观形貌、元素价态、氧化还原性质及蒸汽重整反应瞬态。结果表明:负载量为1%~5%的NiO/NaBr催化剂均能高效蒸汽重整制氢,2%的NiO/NaBr在450℃时表现出最佳的制氢选择性(104%),甲醛转化率接近100%,一次再生后的催化剂制氢性能可恢复到新鲜水平;NiO/NaBr催化剂表面结构密实,表面积较小(<1 m^(2)·g^(-1)),突破了小比表面催化剂难以获得高质量活性的局限;NiO/NaBr催化剂蒸汽重整甲醛为表面快速反应过程,NiO在此制氢过程中被还原为Ni,并不影响催化活性;NaBr不仅吸附甲醛并形成聚甲醛,还能使催化剂保持较好的低温氧化还原性质及制氢性能。

制备方法对NiO/γ-Al_2O_3催化剂重整活性的影响

利用固定床流动反应装置，研究了ＮｉＯ／γ·Ａｌ２ｏ３催化剂的制备方法对ＣＨ４与ＣＯ２转比制合成气催化活件的影响、在本实验条件下，采用浸渍法和焙烧温度为４０℃制备的ＮｉＯ／ γ－Ａｌ２Ｏ３（ｗ＝０．１１３）催化剂，在反应温度为７５０℃和空速为２５００ｈ－１下，对ＣＨ４和ＣＯ２重整反应会显示良好的催化活性。本文还对催化剂抗积炭性能作初步讨论。

烃类转化FZ系列NiO/Al_2O_3催化剂的热分析

FZ系列NiO/Al2 O3 催化剂是用干混法于 14 0 0～ 16 0 0℃焙烧制成 ,用热分析方法考察了该系列催化剂于H2气氛下的还原行为 ,由催化剂的还原TG曲线确定活性组分Ni是以NiO和NiAl2 O4两种形态存在 。

NiO增强Pt/C催化剂催化氧化甲醇活性的研究

本文基于NiO作为Pt催化甲醇助催化剂的思路,通过Pt纳米颗粒担载在NiO修饰的碳材料载体上制备了Pt/NiO-C催化剂,系统地研究了不同的NiO/C热处理温度对Pt粒径的影响,并重点探讨了Pt对NiO的质量比对催化氧化甲醇的影响。X射线衍射分析结果显示NiO和Pt均为立方晶系,且NiO的加入有利于主催化剂Pt形成较小的粒径,且经400℃热处理NiO修饰的C材料作为载体有利于Pt的有效分散。所获得的Pt/NiO-C催化剂的电化学活性在甲醇酸性溶液中通过循环伏安法(CV)和计时电流法(CA)进行性能测试。CV测试结果显示以Pt/NiO重量比为4∶1的催化剂其电氧化甲醇活性最大,其峰值氧化电流密度达806 mA/mgPt,是Pt/C催化剂的1.64倍。CA测试结果显示Pt/NiO-C比Pt/C具有更好的抗CO中毒性能和稳定性。

NiO/Al_2O_3基催化剂的TPR特性研究

NiO/Al_2O_3基催化剂用于替代贵金属催化剂,被广泛应用于石油和石化领域生产过程的加氢、脱硫和脱氮。采用TPR方法,研究不同Ni含量NiO/Al_2O_3及不同载体的催化剂还原特性。结果表明,NiO/Al_2O_3催化剂在10%H_2-Ar气氛下,还原温度范围较宽,为(300~800)℃,其中,(500~600)℃还原速率最大;随着NiO含量的增加,起始还原温度降低,还原耗氢量按比例增加;以MgO为载体的NiO催化剂还原呈现双峰特征,以SiO2和TiO2为载体的NiO催化剂的初始还原温度比NiO/Al_2O_3催化剂降低(100~200)℃。

原子层沉积法制备NiO/TiO_(2)高效光催化剂

本文分别利用原子层沉积法和浸渍法制备了NiO/TiO_(2)复合光催化剂。研究了两种不同催化剂制备方法对催化剂催化活性的影响。研究结果表明:NiO负载量相同时,原子层沉积法制备的NiO/TiO_(2)催化剂相对于浸渍法制备的NiO/TiO_(2)催化剂降解苯酚速率更快。苯酚溶液紫外光照4 h后原子层沉积法制备的NiO/TiO_(2)催化剂的苯酚降解率达97.5%,浸渍法制备的NiO/TiO_(2)催化剂的苯酚降解率为86.8%。

制备方法对镍催化剂重整活性的影响

利用XRD ,TPR和活性评价等手段 ,研究了NiO/γ Al2 O3 催化剂的制备方法对CH4与CO2 转化制合成气催化活性的影响。在本实验条件下 ,采用浸渍法和焙烧温度为 4 0 0℃制备的NiO/γ Al2 O3 (NiO质量分数w =0 113)催化剂 ,在反应温度为 75 0℃和空速为 2 5 0 0h 1下 ,对CH4和CO2 重整反应会显示良好的催化活性。本文还对催化剂抗积炭性能作了初步讨论。

流化床反应器中不同Ni/Al_2O_3催化剂上CH_4-CO_2重整反应性能的比较研究

采用浸渍法、溶胶-凝胶过程与普通干燥、超临界干燥过程相结合的方法制备了三种20%的NiO-Al2O3体系催化剂,利用BET、XRD、H2-TPR、H2-TPD等方法对各催化剂样品物化性质进行了表征,并考察了催化剂在流化床反应器中CH4-CO2重整反应的催化性能。研究结果表明,经923K焙烧后气凝胶催化剂中镍与载体间作用力最强,主要为固定NiO和尖晶石NiAl2O4结构,而浸渍型催化剂和干凝胶催化剂中镍与载体间作用力较弱。三种催化剂中,气凝胶催化剂具有比表面积较大、堆密度较低、Ni还原度及分散度较高的特点。它在流化床反应器中所形成的聚团流态化状态具有较高的床层膨胀率,大量多孔疏松状的纳米颗粒聚团在床内的循环运动有效地提高了传质效率,能使得生成的沉积炭快速得到气化,从而抑制了催化剂失活;对于浸渍型催化剂和干凝胶催化剂,流化床反应器中床层膨胀率较低、颗粒循环量较少、传质效率较低,易于造成催化剂表面积炭失活。经用TG和XRD等方法对反应后催化剂分析表征,证明催化剂表面石墨碳的沉积是导致浸渍型催化剂和干凝胶催化剂失活的主要原因。

制备方法对镍催化剂重整活性影响研究

利用XRD,TPR和活性评价等手段,研究了NiO/γ-Al2O3催化剂的制备方法对CH4与CO2转化制合成气催化活性的影响.在本实验条件下,采用浸渍法和焙烧温度为400℃制备的NiO/γAl2O3(ω=0.113)催化剂,在反应温度为750℃和空速为2500h-1下,对CH4和CO2重整反应会显示良好的催化活性.本文还对催化剂抗积炭性能作初步讨论.