多孔钛板负载Pd-Cu催化还原水中硝酸盐氮的研究

研究了多孔钛板负载Pd-Cu(1∶1)催化剂作为阴极,利用电化学反应器脱除水中的硝酸盐氮,在pH值为6.4,电极板的电流密度为2.3mA·cm-2的条件下,以0.1g·l-1无水硫酸钠作为支持电解质,反应4h后,硝酸盐氮的去除率可以达到36%,出水浓度已接近饮用水标准,然而在此催化剂负载比例下对副产物氨氮的选择率非常高.反应在300mA,pH值为6.4时脱硝效果最高.在合适的浓度下,NO3-占优势地位,受竞争吸附影响小,同时电极板吸附位未达到饱和时,电催化反硝化反应符合表观一级反应动力学.另外,溶液的传质对反硝化没有显著影响;进水口的外露形成的水流跌落有利于NH3的逸出,反应溶液中的NH4+-N副产物减少,但是硝酸盐氮的去除效果受到影响.

Pd－Cu／Al_2O_3双金属及其单金属催化剂的TPR特性

采用程序升温还原技术研究Ｐｄ－Ｃｕ／Ａｌ＿２Ｏ＿３双金属及其单金属催化剂的还原特性以及热处理气氛和温度对Ｐｄ－Ｃｕ／Ａｌ＿２Ｏ＿３双金属催化剂还原性能的影响。发现不同金属负载量的Ｐｄ／Ａｌ＿２Ｏ＿３和Ｃｕ／Ａｌ＿２Ｏ＿３催化剂的还原性能有明显的差异，Ｐｄ－Ｃｕ／Ａｌ＿２Ｏ＿３催化剂的ＴＰＲ峰形和峰位与相应的单金属催化剂的ＴＰＲ曲线亦有明显的差异，其还原峰位发生位移。同时还发现热处理气氛对Ｐｄ－Ｃｕ／Ａｌ＿２Ｏ＿３催化剂的还原性能有明显的影响。讨论了负载于Ａｌ＿２Ｏ＿３载体上的Ｐｄ－Ｃｕ双金属及其单金属催化剂在还原过程中金属与载体、金属与金属间的相互作用以及热处理条件对其还原性能的影响。

金属蒸气法制备聚合物固载双金属催化剂 Ⅱ.聚合物比表面对Pd-Cu催化剂分散度和活性的影响

利用金属蒸气法制备了四种比表面不同的树脂固载ＰｄＣｕ双金属催化剂．Ｘ射线衍射和透射电镜结果表明，随着树脂比表面积增大，固载量相同的ＰｄＣｕ催化剂，ＰｄＣｕ合金的颗粒减小，因而在甲苯，４甲基４羟基２戊酮加氢和电催化反应中活性增大．

用溶剂化金属原子浸渍法制备的高分散负载型催化剂Pd－Cu／C的结构与性质

应用溶剂化金属原子浸渍（ＳＭＡＩ）法制备了三种金属含量比不同的Ｐｄ－Ｃｕ／Ｃ双金属催化剂。经ＸＲＤ和ＴＥＭ测定结果表明，催化剂中Ｐｄ和Ｃｕ已形成合金，合金颗粒平均直径小于５ｎｍ。ＸＰＳ和Ａｕｇｅｒ谱说明Ｐｄ和Ｃｕ均以零价态存在。在亚异丙基丙酮（ＣＨ＿３）＿２Ｃ＝ＣＨＣＯＣＨ＿３加氢反应中，随着催化剂中Ｃｕ比例增加，催化活性增大，而生成六碳酮的选择性基本不变。

微量吸附量热技术研究Pd-Cu/SiO_2的表面吸附

应用微量吸附量热技术研究了室温下 H2 ,CO,O2 和 C2 H4 在 m( Pd) /m( Si O2 ) =2 % ,m( Pd,Cu) /m( Si O2 ) [n( Pd) /n( Cu) =1 /1 ]=2 % ,m( Pd,Cu) /m( Si O2 ) [n( Pd) /n( Cu) =1 /4]=2 %和 m( Cu) /m( Si O2 ) =8%催化剂表面的吸附性能 ,并考察了 O2 对 C2 H4 吸附性能的影响 .结果表明 ,Pd-Cu/Si O2 具有与 Pd/Si O2数量相近的表面 Pd原子 .加入 Cu可使 Pd对 H2 和 CO的强吸附位数目相对减少 ,弱吸附位数目相对增加 .Pd增加了 H2 在 Cu/Si O2 催化剂表面的吸附量 ,加速了 O2 在 Cu表面的吸附速率 .Pd原子和 Cu原子在Pd-Cu/Si O2 中混合均匀且分散良好 .乙烯在 Pd/Si O2 表面吸附有乙川、 di-σ和π吸附态 .Cu的加入可抑制乙烯在 Pd表面解离吸附为乙川 ,促进了非解离的 di-σ和 π吸附态形成 .乙烯在室温下可与 Pd表面吸附氧发生氧化反应 ,加入 Cu可降低 Pd表面吸附氧的氧化活性 ,使乙烯在

Pd-Cu/Fe_3O_4@C催化1,4-丁炔二醇选择性加氢的研究

1,4-丁烯二醇是一种高经济价值的精细化学品,1,4-丁炔二醇选择性加氢是制备1,4-丁烯二醇的有效途径。本文采用浸渍法制备了双金属磁性催化剂Pd-Cu/Fe_3O_4@C,利用X射线衍射(XRD)、X射线光电子能谱(XPS)及透射电子显微镜(TEM)等技术手段对催化剂进行了表征,考察了Pd/Cu物质的量比、反应温度、H2压力、反应时间和催化剂用量等因素对催化剂性能的影响。结果表明,在Pd/Cu物质的量之比1∶1、催化剂/底物为1∶90000、反应温度为50℃、H_2压力为4MPa、时间为25min的条件下,1,4-丁炔二醇选择性加氢的转化率和选择性分别达到了95.2%和98.3%。该催化剂不仅具有高催化活性和选择性,而且易与反应产物实现磁性分离,为该过程的工业化应用奠定了基础。

气相法合成碳酸二甲酯Pd-Cu/C催化剂失活及再生研究

对气相羰化法合成碳酸二甲酯反应过程中失活前后催化剂性质进行了对比分析,得出Pd Cu/C双金属催化剂失活的原因是:Pd的迁移,氯离子的流失和催化剂表面吸附大分子物质。研究了反应过程中催化剂上氯离子的变化规律,探讨了反应过程中催化作用机理。

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．

金属蒸气法制备聚合物固载双金属催化剂———Pd-Cu催化剂的价态,分散度与活性

利用金属蒸气法制备了三种不同金属重量比的树脂固载及活性炭负载ＰｄＣｕ双金属催化剂．透射电镜（ＴＥＭ）和Ｘ射线衍射（ＸＲＤ）测定结果表明催化剂中ＰｄＣｕ已形成合金．合金粒度极小，平均直径小于５ｎｍ．树脂固载催化剂金属粒度远小于活性炭负载催化剂的金属粒度．Ｘ射线光电子能谱（ＸＰＳ）结果表明Ｐｄ和Ｃｕ均以零价态存在．在４甲基３戊烯２酮加氢反应中。

CO_2氧化丙烷脱氢制丙烯Pd-Cu/MoO_3-SiO_2催化剂研究

以MoO3 SiO2复合物作载体,采用等体积浸渍法制得了Pd Cu催化剂,采用BET、TPR、IR对催化剂结构及CO2、C3H8在催化剂上的吸附位、吸附态进行了分析。实验结果证明,CO2在催化剂上存在卧式吸附态,丙烷以亚甲基和其中一个甲基上的氢吸附在Mo=O双键的端基氧上。在微型反应装置上测试了催化剂在CO2氧化丙烷脱氢制丙烯反应中的催化性能,常压和600℃条件下,C3H8转化率达26 94%,C3H6选择性达78 34%。通过催化剂的物化性质、化学吸附性质与反应性能的关联,讨论了反应机理和影响催化剂性能的基本因素。

Cu改性直接甲醇燃料电池Pd/C阴极催化剂的电催化性能

用铜做掺杂元素,采用浸渍法以活性炭为载体制备了贵金属载量为20%的Pd-Cu/C系列直接甲醇燃料电池阴极催化剂,比较了4种不同Cu含量催化剂的电催化性能。采用ICP和X射线衍射分析了催化剂中金属元素的比例以及Cu掺杂对Pd/C催化剂晶体结构的影响。结果表明:催化剂中Pd与Cu的物质的量之比与预设值相近,Pd和Cu基本被全部还原;Pd-Cu/C催化剂为面心立方结构,元素铜的加入使催化剂的Pd-Pd间距缩小,从而HO2 ads和OO键能更好地吸附在催化剂金属表面;当采用NaBH4为还原剂,Pd与Cu物质的量比为3∶1时,催化剂(Pd3Cu/C)的平均粒径为3.4 nm,催化剂的催化性能最好,电化学活性表面积EAS达到38.9m2/gPd,电化学性能较Pd/C催化剂有很大提高,接近Pt/C商用催化剂。

沉积-沉淀法制备Pd-Cu/凹凸棒土催化剂及其常温潮湿环境下CO催化氧化性能

采用沉积-沉淀法制备Pd-Cu/凹凸棒土(PC/APT)催化剂,以CO氧化为探针反应,在连续流动微反装置上考察其常温潮湿环境下CO催化氧化性能。作为对比,同时采用常规浸渍法制备催化剂。通过N2物理吸附-脱附、XRD、FT-IR和TPR等对催化剂结构和性质进行表征。结果表明,与浸渍法制备的催化剂不同,采用沉积-沉淀法制备的PC/APT催化剂上Cu物种分别以Cu_2Cl(OH)_3和CuO形式存在,其中,Cu_2Cl(OH)_3物种与Pd物种间相互作用较强,催化剂还原性能显著提高,表现出良好的CO催化氧化活性。在空速6 000 h^(-1)、CO体积分数0.5%和水蒸汽体积分数3.3%条件下,采用沉积-沉淀法制备的PC/APT催化剂上CO转化率大于84%的时间不低于160 min。

Pd-Cu/γ-Al_2O_3双金属催化剂脱除水中硝酸盐

采用分步浸渍法和共浸渍法制备系列Pd负载质量分数为1%的Pd-Cu/γ-Al2O3双金属催化剂,以氢气为还原剂研究其对水中硝酸盐催化脱除的性能。结果表明,催化剂中Cu与Pd物质的量比以及Cu、Pd的浸渍顺序对催化剂性能有重要影响,硝酸根转化率随着Cu与Pd物质的量比的增大而增大;硝酸根转化活性以Cu与Pd物质的量比为5∶1、先浸渍Pd再浸渍Cu所得催化剂较优;从氨氮选择性方面看,以先浸渍Cu后浸渍Pd制备的催化剂选择性较低,在Cu与Pd物质的量比为1∶1、先浸渍Cu再浸渍Pd所得催化剂较优。

Pd-Cu/凹凸棒石黏土催化剂催化CO氧化性能

以凹凸棒石黏土(APT)作载体,采用浸渍法制备双金属催化剂Pd-Cu/APT、单金属催化剂Pd/APT和Cu/APT,在连续流动微反装置上考察催化剂的CO催化氧化活性,采用N_2物理吸附/脱附、X射线粉末衍射和程序升温还原/脱附等手段对催化剂进行表征。结果表明,Pd-Cu/APT催化剂中Cu主要以CuCl形式存在,Pd高度分散与Cu之间产生了明显的相互作用,使Cu物种的还原温度大幅降低;经水蒸汽预处理增强了Pd-Cu/APT催化剂表面酸性,促进了催化活性的提高。在CO体积分数为0.5%、水蒸汽体积分数3.3%、空速6 000h^(-1)和常温反应条件下,CO转化率可达90%以上。

用于降低卷烟烟气中CO含量的Pd-Cu/活性炭催化剂

用浸渍法制备用于降低卷烟烟气中CO含量的Pd-Cu/活性炭催化剂,考察该催化剂对模拟卷烟烟气[4.4%CO-4.2%H_2O-19.2%O_2-72.2%N_2(体积分数)]中的CO常温催化氧化性能,研究催化剂活性组分及其负载量、催化剂载体、原料气中CO浓度和气体空速对催化剂的CO常温氧化活性的影响。研究表明,生产成本较低的1.4%Pd-3.9%Cu/活性炭催化剂的CO常温氧化活性较好,在气体空速20 000 h^(-1)和反应温度30℃条件下,对模拟卷烟烟气中的CO转化率可达46.8%。Pd-Cu/活性炭催化剂对CO的常温氧化活性随着Pd负载量的增加而增加,当Pd负载质量分数大于1.7%时,催化剂活性趋于稳定,如果同时改变Pd和Cu的负载量,对催化活性产生的影响比单一活性组分改变时产生的影响大。活性炭载体种类和原料气中CO浓度对CO常温催化氧化活性影响较大,以进口活性炭为载体制备的催化剂活性最好,气体空速和活性炭颗粒尺寸对催化剂活性影响较小。

Pd(OAc)_2/Cu(OTf)_2在离子液体BMImPF_6中催化苯乙烯二聚反应的研究

在离子液体BMImPF6中,用不同的钯催化剂和Lewis酸三氟甲磺酸铜Cu(OTf)2共催化苯乙烯二聚反应,发现用Pd(OAc)2/Cu(OTf)2作催化剂,Pd/Cu物质的量之比为1～4时,可高产率高选择性地获得苯乙烯二聚产物1,3-二苯基-1-丁烯.BMImPF6对催化剂有较好的溶解性,可固定催化剂体系,使催化剂有效地与产品分离.同时,α-甲基苯乙烯的二聚反应表明,室温下不发生反应,提高温度有利于反应进行.

负载型Pd-Cu催化剂的制备及富氢气氛下CO优先氧化性能

分别以Al_(2)O_(3),SiO_(2)和C_(3)N_(4)为载体,通过简单浸渍法制备了3种负载型Pd-Cu催化剂(PC-Al_(2)O_(3),PC-SiO_(2),PC-C_(3)N_(4)),考察了其在室温下富氢气氛中CO优先氧化反应性能.采用X射线衍射(XRD)、傅里叶变换红外光谱(FTIR)、氮气物理吸附仪(N_(2)-physisorption)、氢气程序升温还原(H_(2)-TPR)、二氧化碳程序升温脱附(CO_(2)-TPD)、X射线光电子能谱(XPS)和原位漫反射傅里叶变换红外光谱(In situ DRIFTS)等手段对其进行了表征.结果表明,与PC-SiO_(2)和PC-C_(3)N_(4)相比,PC-Al_(2)O_(3)具有更高的CO优先氧化性能.这是由于PC-Al_(2)O_(3)上形成了大量与Pd物种具有强相互作用的Cu_(2)Cl(OH)_(3)物种;而PC-SiO_(2)中仅有少量的Cu_(2)Cl(OH)_(3),且与Pd物种相互作用较弱;PC-C_(3)N_(4)中Cu物种则更易与C_(3)N_(4)基质配位,由此削弱了Pd,Cu之间的相互作用.在反应气氛下PC-Al_(2)O_(3)表面还易形成具有更强CO活化能力的Pd+物种,通过与大量Cu^(+)物种紧密相互作用,在一定程度上抑制Pd^(+)被过度还原为Pd^(0),从而维持了其催化活性.与SiO_(2)和C_(3)N_(4)相比,Al_(2)O_(3)更适合负载Pd-Cu用于富氢气氛下CO优先氧化反应.

PdCl2-CuCl2/Li-Al-O催化CO和亚硝酸乙酯合成碳酸二乙酯的研究

通过LiNO_3对γ-Al_2O_3改性并进行PdCl_2和CuCl_2负载,制备了PdCl_2-CuCl_2/Li-Al-O催化剂,同时采用固定床反应器考察了催化剂对CO低压气相合成碳酸二乙酯的催化性能,探讨了载体n(Li)/n(Al),不同溶剂,Pd、Cu负载量及浸渍方式对催化剂催化性能的影响。结果表明,Li的添加能够提高催化剂的催化活性,最佳的n(Li)/n(Al)为0.15;选用0.1M的盐酸或者稀氨水做活性组分的溶剂来制备催化剂,同样能提高催化剂的活性;金属Pd负载的质量分数为2%,n(Cu)/n(Pd)=1时,催化剂的性能最佳,而浸渍方式对催化剂活性影响不大。

Pd-Cu催化剂上吸附O强化甲烷活化机理研究

甲烷催化燃烧相比较传统燃烧有燃烧温度低,清洁以及高效的优点,在天然气汽车、固体氧化物燃料电池等多个领域具有较好的应用前景。为了揭示甲烷在不同掺杂比的Pd-Cu团簇上的脱氢机理,本研究采用密度泛函理论(DFT)对CH_(4)^(*)在不同团簇上的直接脱氢和O辅助脱氢进行计算。计算结果表明,Pd原子的掺杂提高了Cu(111)表面的吸附能力,在直接脱氢过程中,Pd的掺杂不仅使能垒由2.56 eV降低到2.43 eV,而且使速率控制步骤由CH^(*)+^(*)→C*+H^(*)变为CH_(4)^(*)+^(*)→CH_(3)^(*)+H^(*)。预吸附O能够显著降低甲烷脱氢的能垒,速率控制步骤均为CH_(4)^(*)+O^(*)→CH_(3)^(*)+OH^(*),甲烷在团簇上O辅助脱氢的最高能垒的大小为Cu(111)(1.56 eV)>Pd6Cu(111)(1.44 eV)>Pd_(2)Cu(111)(1.38 eV),Pd的添加对于直接脱氢和O辅助脱氢的性能都有所提升。

Pd-Cu负载型催化剂催化还原水中硝酸盐的研究进展

综述了Pd-Cu负载型催化剂催化还原水中硝酸盐的研究进展。总结了Pd-Cu负载型催化剂的催化特征及其催化活性。重点介绍了Pd-Cu/陶瓷膜催化剂催化还原水中硝酸盐的活性及其作用机理。提供了一种新的方法用来提高催化还原硝酸盐过程中的催化性能。