离子液体调控合成Pt-Pd双金属纳米材料及其催化氨硼烷水解释氢

在离子液体溴化1-十四烷基-3-甲基咪唑([C14mim]Br)的调控下,以聚乙烯吡咯烷酮(PVP)为稳定剂,在90℃水溶液中一步制备出双金属Pt-Pd纳米材料。通过透射电子显微镜(TEM)、扫描电子显微镜(SEM)、高角度环形暗场扫描透射电镜(HAADF-STEM)、X射线能谱(EDS)、X射线衍射仪(XRD)和X射线光电子能谱(XPS)等对产物的形貌、结构、组成和价态等进行了详细的表征分析。结果表明,除了纯Pd样品,其它比例的Pt-Pd纳米材料均具有多孔结构。离子液体对多孔Pt-Pd纳米材料的调控起到了重要作用,对于[Cnmim]Br离子液体,当烷基侧链长≥C12时,有利于形成多孔的Pd@Pt核壳球形结构。在氨硼烷水解释氢实验中,不同比例的Pt-Pd双金属纳米材料均表现出优于商用Pd/C的催化活性。其中,Pt3Pd7纳米材料具有最优的催化性能,催化过程在6 min内完成,产氢率高达100%。氨硼烷水解释氢的活化能(Ea)为36.15 kJ/mol,周转频率(TOF)为35.72 mol/(mol·min)。循环5次反应仅需51 min,产率仍能达到100%,表明该催化剂具有较高的催化活性和稳定性。

柴油尾气DOC催化剂Pt-Pd/CeO_2的活性和抗硫性

采用浸渍法制备了不同Pt、Pd比例的Pt-Pd/CeO2催化剂,考察了其催化氧化模拟柴油车尾气的活性,并测试了抗硫性。活性测试结果表明,Pt、Pd协同降低了催化剂的起燃温度,其比例对催化剂性能影响很大,其中,Pt0.2Pd0.8/CeO2催化剂在模拟柴油车尾气(丙烯(C3H6)、一氧化碳(CO)和一氧化氮(NO))中的催化活性最高;C3H6的t50降到170℃,CO的t50降到了150℃,显示了良好的Pt、Pd协同效应;H2-TPR表征和抗硫性结果分析表明,高比例Pt/Pd催化剂具有更多的表面活性氧,其相对数值与催化剂抗硫性能的关联度高,在催化剂硫酸盐中毒的条件下,更有利于催化反应的进行。

硝酸生产用的Pt-Pd-Rh催化剂表面状态研究

借助于ＣＡ，ＩＣＰ－ＡＥＳ和ＸＰＳ测定了在常压综合法氨氧化装置中使用的Ｐｔ－Ｐｄ－Ｒｈ合金系催化网的组成与表面状态的变化。随着催化网使用时间延长，Ｐｔ的体积浓度降低，Ｆｅ和Ｃａ污染增大。催化网表层中主组元的化学状态为Ｐｔ°，Ｐｄ°，Ｒｈ°，ＲｈＯ２和Ｒｈ２Ｏ３。催化网表面Ｐｔ明显贫化，而Ｐｄ和Ｒｈ相对富集。在合金中增高Ｐｄ的浓度，可降低Ｐｔ的损耗，降低表面Ｒｈ２Ｏ３浓度，因而有利于提高氨转换率。

滇东Pt-Pd-Cu含矿建造地球化学特征及其含矿性分析

滇东Pt-Pd-Cu含矿建造包括黑色页岩建造和玄武岩建造,黑色页岩建造由不同层位的黑色岩系组成。作者重点对元古宙昆阳群、下寒武统黑色岩系和二叠纪峨眉山玄武岩的地球化学特征进行了系统研究。研究表明:昆阳群黑色岩系以As、B(K≥5)显著富集,Sb、Pd、Mo、Ag、U、Pt、V、Zn、W、Cu(K≥1.2)富集为特征;滇东下寒武统黑色岩系以Mo、Ag、U、As、V、B、Pd、Sb(K≥5)显著富集,Pt、Pb、Zn、W、Cu、Ni(K≥1.2)富集为特征;峨眉山玄武岩则以Pt、Pd(K≥5)显著富集,Au、Ag、Cu、Zn、Sb、B、U、V(K≥1.2)富集为特征。总之,分布于研究区不同层位的黑色岩系和二叠纪峨眉山玄武岩建造构成了该区贵金属(Pt、Pd、Ag、Au等)和有色金属(Cu、Mo、V等)元素成矿的初始矿源层,上述区域成矿要素最佳匹配地段是可能产出非传统贵金属(Pt、Pd、Ag、Au等)和有色金属(Cu、Mo、V等)矿床的潜在地段。

黑龙江省五星Cu-Ni-Pt-Pd矿床的PGE-Au元素地球化学特征与成因探讨

对黑龙江省东部五星Cu-Ni-Pt-Pd矿床的矿体和与成矿有关的镁铁质杂岩的PGE-Au以及铁族、亲铜元素的地球化学特征研究表明：它们均以亏损Cr、IPGE和富集Ni、Co、Cu、Pt和Pd（Pt〈PD）为特征，与成矿有关的镁铁质岩来自地幔部分熔融形成的玄武岩浆，岩浆（房）演化以结晶分离为主，伴随熔离作用。结合地质和岩相学特征，初步确定铜镍硫化物矿化在岩浆熔离作用的基础上产生，而铂钯矿化则主要发生在岩浆期后，以热液交代作用为主产生。因此，五星矿床是一个岩浆型铜镍硫化物和铂钯热液型复合的内生矿床。

Pd、Ru、Ce溶质对Pt-Pd-Rh合金晶粒长大的影响

用图像仪测定了分别添加Pd、少量Ru、微量Ce的Pt-Pd-Rh合金在900～1200℃退火0.5h的晶粒度。在金相显微镜下观察了上述合金的显微组织,发现在Pt-Pd-Rh合金中Ce添加剂显示了大的晶界偏析和强的抑制晶体长大作用。讨论了Pd、Ru、Ce溶质对Pt-Pd-Rh合金晶粒长大的影响的作用机制。

石墨烯负载Pt-Pd催化剂的制备、催化制氢性能及机理研究

以氧化石墨烯为载体,采用乙醇共还原法制备了石墨烯负载Pt-Pd双金属纳米催化剂,并将其用于催化碱性硼氢化钾(KBH_4)水解制氢研究.采用X射线衍射(XRD)分析和透射电子显微镜(TEM)等手段表征了催化剂的微观形貌和结构,发现当金属催化剂中Pt/Pd摩尔比为1∶1时,Pt-Pd双金属催化剂颗粒可均匀地负载于石墨烯载体表面,而且粒径比单金属催化剂和其它组成的双金属催化剂粒径更小,约为5.6 nm.将该催化剂用于催化碱性条件下KBH_4水解制氢实验,结果表明,金属催化剂的化学组成对其催化性能有明显影响,当Pt/Pd摩尔比为1∶1时其催化活性高于其它化学组成(Pt/Pd摩尔比为4∶1或1∶4)的Pt-Pd双金属催化剂,催化活性可达4380 mol_(H2)·mol_M^(-1)·h^(-1),比Pt单金属催化剂活性提高约52%,为Pd单金属催化剂活性的4倍.通过催化反应动力学研究发现,Pt-Pd双金属催化剂催化KBH_4水解制氢反应的活化能约为20.90k J/mol,催化剂具有较佳的耐久性,连续使用3次后催化效率仍可达首次催化反应效率的83%.利用密度泛函理论研究了催化剂催化KBH_4水解反应的机制,发现双金属纳米催化剂可以明显降低硼氢化物水解反应决速步骤基元反应的势垒,从而显著提高催化剂的催化活性.

Pt-Pd合金纳米颗粒标记口蹄疫A型病毒抗体检测的免疫层析方法

[目的]为建立一种新型、高灵敏度,可直观与定量分析的快速检测方法,本研究创新使用具有氧化还原酶活性的合金纳米材料,将其作为标记物制备免疫层析试纸。待反应结束,使用TMB显色剂对免疫反应进行级联放大,可以显著提高检测的灵敏度,不仅可直观判断,也可精确定量分析,这为免疫层析技术标志物筛选与敏感性提高开拓了新的思路与方法。[方法]采用超声水浴法,通过抗坏血酸(AA)还原K2Ptcl4和Na2Pdcl4成功出制备Pt-Pd合金纳米颗粒,将其用于标记口蹄疫A型纯化抗原FMDV-146S,作为捕获抗原纳米标记物,再将纯化的A型表达抗原及其抗体(FMDV-146S-Ab)包被在硝酸纤维素膜(NC)上,分别作为检测线(T线)和质控线(C线),经条件优化,建立口蹄疫A型病毒抗体Pt-Pd合金纳米颗粒试纸条检测方法。对该免疫层析检测技术进行方法学考核,检测结果定量分析并建立标准曲线,同时与LPB-ELISA进行结果比对。[结果]该试纸条可在10 min内完成定性和定量检测,定量检测灵敏度为1:28/test,线性范围1:26/test—1:29/test;检测A型FMDV阳性血清,敏感性为98%,检测FMDV阴性血清、O型和Asia 1型的FMDV阳性血清以及其他动物常见病毒病阳性血清,特异性为94.8%;该试纸条重复检测效果良好;与OIE推荐LPB-ELISA法比较,相关性好,相关系数为0.9112。[结论]本研究开拓采用Pt-Pd合金纳米颗粒为标记物建立免疫层析方法,并首次应用于口蹄疫病毒抗体检测,结果证实其具备较高灵敏度,相比胶体金灵敏度可提高24倍,同时具备可操作性与重现性。该研究是快速免疫层析技术的新尝试,为合金类纳米材料应用提供新的思路,未来具有实践应用前景。

Pt-Pd/SiO_(2)-Al_(2)O_(3)催化剂芳烃加氢饱和性能研究

以SiO_(2)质量分数40%的无定形硅铝和氢氧化铝干胶为主要原料,制备不同SiO_(2)含量的SiO_(2)-Al_(2)O_(3)载体,以氯铂酸和氯化钯为Pt和Pd的前躯物配制浸渍液,并用等体积浸渍法制备Pt-Pd/SiO_(2)-Al_(2)O_(3)催化剂。采用N_(2)吸附-脱附、X射线衍射、程序升温脱附、金相显微镜、透射电子显微镜等手段对所制备催化剂进行表征,在10 mL固定床加氢装置上,以2%(w)四氢萘+10%(w)十氢萘+88%(w)异辛烷混合物为原料对催化剂进行芳烃加氢活性评价。结果表明:在SiO_(2)质量分数为20%~40%范围内,随着SiO_(2)含量的增加,催化剂的比表面积增大,晶相组成不变,中强酸酸量增加,L酸酸量减少,B酸酸量增多;Pt-Pd在SiO_(2)-Al_(2)O_(3)载体上的分散由蛋壳型转变为均匀型,分散度增加;其催化四氢萘加氢的活性提高。随着浸渍液中盐酸浓度增加,催化剂上活性组分的分散度先增大后减小,盐酸浓度为0.1 mol L时Pt-Pd/SiO_(2)-Al_(2)O_(3)活性组分的分散度最好,催化剂的四氢萘加氢活性最高。

Pd、Ru、Ce元素对Pt-Pd-Rh合金再结晶的影响

研究了在Pt-Pd-Rh合金中Pd含量由约4%增至15%,及添加少量Ru、微量Ce后对合金再结晶温度和显微组织的影响。结果表明:Pd对合金的再结晶影响不大;少量Ru(<3%)提高了合金的再结晶温度,微量Ce能显著提高合金再结晶温度,但Ce含量过高却使合金的再结晶温度降低。

Pt-Pd/Al_2O_3催化剂对甲烷的催化燃烧性能研究

采用浸渍法制备了Pt-Pd/Al2O3催化剂,以甲烷为实验气体,详细考察了空速、温度、甲烷浓度等反应条件对该催化剂活性的影响。实验结果表明,对于低浓度的甲烷,催化剂在350℃时活性达到75.3%,完全转化温度T99为400℃;温度、空速、甲烷浓度均对催化剂的活性产生影响,温度越高、空速越低、甲烷浓度越高,催化剂活性越好;在低浓度甲烷条件下,原料气中的氧气浓度对催化剂的活性影响较小;在20%O2/N2气氛中活化催化剂,其活性高于在纯N2气氛中活化的催化剂。

Pt-Pd-Rh合金的高温氧化

用ＴＧ 热重仪测定Ｐｔ－ Ｐｄ － Ｒｈ 合金的挥发失重曲线， 用Ｘ 光电子能谱（ＸＰＳ） 和溅射剥离技术确定其氧化态表层及次表层组元化学状态和浓度。结果表明合金挥发失重曲线遵循： Δｍ ＝ Ｋ０ｔｎ ———直线失重规律。合金组元化学态为Ｐｔ０ 、Ｐｄ０ 、Ｒｈ０ 、Ｒｈ２Ｏ３ ， 次表层为Ｐｔ０ 、Ｐｄ０ 、Ｒｈ０ 、ＲｈＯ２ ， Ｐｄ０ 相对富集于表层。讨论了Ｐｄ 及少量Ｒｕ 、Ｃｅ 对Ｐｔ － Ｐｄ －

Pt-Pd/CeO2-SiO2催化剂的稳定性研究

以浸渍法制备Pt-Pd/CeO2-SiO2催化剂(Pt-Pd/CS),与Pt-Pd/Al2O3催化剂进行耐硫和耐热稳定性对比。用比表面(BET)、X射线衍射(XRD)和高分辨率透射电镜(HRTEM)等表征催化剂,用模拟气小样方法(SGB)评价催化活性。结果表明,Pt-Pd/CS具有比Pt-Pd/Al2O3催化剂更好的热稳定性和耐硫性。780℃,10 h老化后,Pt-Pd/Al2O3性能轻微下降,而Pt-Pd/CS催化剂中CeO2与贵金属的相互作用增强,NO氧化活性提高。在SO2气氛中,两种催化剂的低温活性均显劣化,但在350℃以上时,Pt-Pd/CS的活性反而提高;Pt-Pd/Al2O3对SO2的饱和吸附时间和吸附量分别为Pt-Pd/CS的3倍以上,因此活性衰减迅速。

燃料电池用Pt-Pd合金型催化剂的制备及性能研究

采用液相共沉淀法制备了Pt-Pd合金型催化剂,通过X射线衍射、扫描电镜、激光粒度、电感耦合等离子体发射光谱仪等方法对样品的结构、形貌、粒度、铂金属含量和电化学性能等进行表征。TEM表征表明50%Pt1Pd1/C催化剂分散均匀,颗粒平均尺寸<5 nm;XRD图谱表明Pt与Pd之间形成了完整的合金结构;电化学测试结果显示自制的Pt-Pd/C催化剂的活性及稳定性均优于商业化JM 70%Pt/C催化剂。

高活性的Pt-Pd/C抗CO催化剂

研究了采用共沉还原法制备了高分散度的催化剂Pt-Pd/C.用循环伏安法考察了此催化剂的活性,并与商品的Pt/C催化剂进行比较.由循环伏安中氢的氧化脱附峰的面积,得到催化剂对氢的活性顺序是:Pt/C＞自制的Pt-Pd/C,而在1 mol/L甲醇的0.5 mol/L H2SO4溶液中,自制Pt-Pd/C＞Pt/C.结果表明Pt-Pd/C催化剂的抗CO的能力高于PtC催化剂.

载体粒度分布对负载型Pt-Pd/C催化剂性能的影响

负载型贵金属催化剂的载体选择及处理方法直接影响着催化剂的各项性能，包括活性、选择性、机械强度、使用寿命、过滤性等。研究了载体的粒度分布对负载型Pt-Pd／C催化剂性能的影响。结果表明，载体粒度分布合理，比表面适当，炭颗粒的孔洞结构恰当，贵金属才能最大限度地分散于载体的内、外表面，制备出活性、选择性俱佳，过滤性良好，强度合格使用寿命长的产品。

从Pb-Pt-Pd合金中真空蒸馏分离Pb

采用真空蒸馏方法分离Pb-Pt-Pd合金,考察温度、蒸馏时间、真空度对真空蒸馏分离效果的影响。研究结果表明:含Pt和Pd分别为5%的Pb-Pt-Pd合金在1 250 K和30 Pa条件下进行1次蒸馏,当蒸馏时间延长至2 h后Pb脱除率接近于92.6%,1次蒸余物中的Pt和Pd含量保持在60%左右。将1次蒸余物在1 523 K和30 Pa条件下进行2次及3次蒸馏,所得2次及3次蒸余物中Pt和Pd质量分数分别为67.23%和68.98%。

离子液体中水热合成Pt-Pd/MWCNTs和Pd/MWCNTs催化剂

采用水热合成法,以离子液体1-乙基-3-甲基咪唑四氟硼酸盐(C6H11BF4N2,EMIBF4)为溶剂制备了Pt-Pd/MWCNTs(Multi-walled carbon nanotubes)和Pd/MWCNTs催化剂.X射线衍射(XRD)和X射线能量散射谱(EDS)测试证明了Pt-Pd合金和Pd纳米颗粒在MWCNTs的表面生成.透射电子显微镜(TEM)照片不仅证明了在MWCNTs表面Pt-Pd,Pd纳米颗粒的生成,而且还表明样品颗粒的平均粒径约为4 nm.循环伏安(CV)和交流阻抗(EIS)测试表明,在碱性环境下,乙醇在Pt-Pd/MWCNTs和Pd/MWCNTs修饰的玻碳(GC)电极上均能发生氧化反应,与Pd/MWCNTs修饰的电极相比,在Pt-Pd/MWCNTs上乙醇的起峰电位负移了大约200 mV,且具有更高的氧化峰电流值.

柿单宁-还原型氧化石墨烯-Pt-Pd无酶血糖传感器研究

以柿单宁(PT)为原料,利用抗坏血酸还原法制备了柿单宁-还原型氧化石墨烯-铂-钯合金(PT-RGO-Pt-Pd)纳米复合材料。然后用滴涂法将 PT-RGO-Pt-Pd 修饰到金电极表面,构建了基于PT-RGO-Pt-Pd 纳米复合材料的新型无酶血糖传感器。该传感器对葡萄糖氧化有出色的催化能力,具有0.01~0.40mol / L(R=0.99873)的宽线性范围,其检测限(S/N=3)为1.43μmol以及具有稳定性高、快速响应时间(<3 s)以及抗干扰能力强等优点。构建的新型无酶葡萄糖传感器有用于临床血糖检测的潜力,可为糖尿病中的血糖检测提供高灵敏度、高选择性的快速检测方法。

聚多巴胺功能化的碳纳米管负载Pt-Pd用于燃料电池阴极氧还原

合成廉价燃料电池催化剂是电化学新能源研究领域的热点.本文基于聚多巴胺的还原性,温和条件下在聚多巴胺包裹的碳纳米管上原位合成了Pt-Pd纳米粒子.使用粉末X-射线衍射(XRD)、透射电镜(TEM)和循环伏安法(CV)对合成材料进行了表征,研究该催化剂对氧气的电化学催化还原性能.结果表明,在0.5M H2SO4介质中,氧气能够在该催化剂表面发生4电子还原反应.