炭载Ru-Fe催化剂对直接甲酸燃料电池中氧还原的电催化性能研究

研究了作为直接甲酸燃料电池(DFAFC)阴极催化剂的炭载Ru(Ru/C)和炭载Ru-Fe(Ru-Fe/C)催化剂对氧还原的电催化性能和抗甲酸能力。发现Ru-Fe/C催化剂对氧还原的电催化活性要远好于Ru/C催化剂。进一步的研究发现,只有与Ru形成合金的Fe才能提高Ru/C催化剂对氧还原的电催化活性。另外,Ru-Fe/C催化剂对甲酸氧化没有电催化活性。因此,Ru-Fe/C催化剂也有很好的抗甲酸能力。所以,Ru-Fe/C催化剂适合作为DFAFC的阴极催化剂。

苯加氢制环己烯的Ru-Fe/ZrO_2的制备及其性能

采用沉淀法制备了Ru-Fe/ZrO2催化剂,考察了Fe/Ru、Ru的不同负载量和沉淀温度等因素对催化剂性能的影响,并对催化剂的循环使用情况进行了研究。对催化剂进行性能测试,在苯的转化率为34.70%时,环己烯选择性可达77.52%。XRD表征显示催化剂为晶体特征,活性组分在载体表面高度分散。

苯选择加氢制环己烯Ru-Fe/ZrO_2催化剂的表征

采用沉淀法制备了Ru-Fe/ZrO2催化剂,通过X射线光电子能谱、BET比表面积测试法、H2程序升温还原和H2程序升温脱附等方法对其进行了表征。研究结果表明:催化剂表面的Ru物种以元素态形式存在,催化剂中有Fe2O3形式存在。Fe的引入,使催化剂平均孔径增大,比表面积明显减小,Ru-Fe/ZrO2催化剂不但吸附了更多氢气,且更有利于环己烯的脱附,从而有效地提高了选择性。在苯液相加氢制备环己烯的反应中,反应20 min时苯转化率为75.64%,环己烯的选择性为55.87%。

CO在Ru-Fe分散型催化剂上的吸脱附作用及其表面加氢反应的初步研究

研究了以羰基簇为前体制备的Ｒｕ－Ｆｅ－ＺｒＯ２双金属催化剂上的ＣＯ吸脱附行为及其表面加氢反应．吸附在由Ｒｕ３（ＣＯ）１２－Ｆｅ２（ＣＯ）９混合簇为前体制备的Ｒｕ－Ｆｅ－ＺｒＯ２双金属催化剂上的ＣＯ红外光谱表明，ＣＯ以线型吸附为主，Ｒｕ／Ｆｅ原子比为１∶２者出现弱桥式带；高分散Ｒｕ－Ｆｅ－ＺｒＯ２双金属催化剂在一定条件下的还原作用使其ＣＯ吸附能力增强．以Ｒｕ２Ｆｅ（ＣＯ）１２异核簇、Ｒｕ３（ＣＯ）１２－Ｆｅ２（ＣＯ）９混合簇为前体的Ｒｕ－Ｆｅ－ＺｒＯ２催化剂在ＣＯ加氢反应中出现－ＣＨ３、－ＣＨ２等中间表面物种．

Study on the Nanosized Amorphous Ru-Fe-B/ZrO_2 Alloy Catalyst for Benzene Selective Hydrogenation to Cyclohexene

A novel nanosized amorphous Ru-Fe-B/ZrO2 alloy catalyst for benzene selective hydrogenation to cyclohexene was investigated. The superior properties of this catalyst were attributed to the combination of the nanosize and the amorphous character as well as to its textural character. In addition, the concentration of zinc ions, the content of ZrO2 in the slurry, and the pretreatment of the catalyst were found to be effective in improving the activity and the selectivity of the catalyst.

沉淀法苯加氢制环己烯Ru-Fe催化剂的制备和表征

采用沉淀法制备了Ru-Fe催化剂,以XRD和H2-TPR等手段对其基本物化性质进行了表征。在苯液相加氢制备环己烯的反应中,该催化剂显示了较高的活性和选择性,Fe/Ru值为8%时,环己烯收率达48.82%。

Ru-Fe/Al_2O_3氧化-还原性能探究

以Al_2O_3为载体,RuCl_3·xH_2O和FeCl_3·6H_2O为活性组分前驱体,采用吸附-沉淀法制备了Ru-Fe/Al_2O_3和Ru/Al_2O_3催化剂,以马来酸二甲酯加氢合成丁二酸二甲酯为探针反应,结合H_2-TPR和XRD表征技术,考察Fe改性Ru基催化剂的氧化-还原性能及催化活性。经氧化-还原循环处理后,催化剂Ru-Fe/Al_2O_3上马来酸二甲酯加氢活性高于Ru/Al_2O_3。XRD结果显示,经处理的Ru-Fe/Al_2O_3上未见金属Ru的特征衍射峰,而Ru/Al_2O_3上出现了金属Ru的特征衍射峰。结合H_2-TPR结果推断,Ru与Fe之间发生了相互作用,这种协同作用可以改善Ru/Al_2O_3催化剂的热稳定性。

甲醇为氢源的连续化催化转移加氢合成芳胺

开发了一种温和高效的以甲醇为氢源,以Ru-Fe双金属催化剂催化的硝基芳烃连续化转移加氢方法。采用浸渍法制备Ru-Fe双金属催化剂,通过电感耦合等离子体-质谱(ICP-MS)、透射电子显微镜(TEM)、X射线衍射(XRD)、氢气程序升温还原(H_(2)-TPR)对催化剂进行表征。结果表明催化剂具有较小的粒径和较好的分散性。在Ru-Fe双金属催化剂上,成功实现了硝基芳烃与甲醇在无外加氢源条件下的连续化转移加氢合成芳胺。通过对反应条件的调控,成功得到了一系列产率较高的胺类化合物。特别地,该方法对不饱和基团(醛基、羰基或炔基)取代的硝基芳烃的加氢表现出优异的选择性和转化率。

Fe改性对Ru/Al_2O_3催化剂的马来酸二甲酯加氢性能影响

以Al2O3为载体,采用吸附-沉淀法制备一系列Ru-Fe/Al2O3催化剂,并进行了H2-TPR、XRD及XPS表征。以马来酸二甲酯(DMM)催化加氢合成丁二酸二甲酯(DMS)为探针反应,考察了Fe的加入对Ru/Al2O3催化性能的影响。评价结果表明,当Fe/Ru原子比小于2时,催化剂活性变化不大;但Fe/Ru原子比大于或等于2时,催化剂活性明显增加;与Ru/Al2O3催化剂相比,Fe的加入改善了催化剂的高温氧化还原处理稳定性。以甲醇为溶剂,在70℃、1.0 MPa压力、600 r/min转速下,Ru-Fe/Al2O3催化DMM的转化率与生成DMS的选择性均接近100%。XPS和H2-TPR表征结果表明,Ru-Fe/Al2O3中Fe与Ru产生较强的相互作用,促进Ru的分散且调变了Ru的电子特性。

激光波长对镁钌铁铌酸锂的全息存储性能影响

在生长Fe∶LiNbO3熔体中掺进摩尔分数x(Ru2O3)=0.1%和x(MgO)=1%、3%、7%,用提拉法生长镁钌铁铌酸锂(Mg∶Ru∶Fe∶LiNbO3)晶体。通过二波耦合光路,分别以红光(632.8nm)、绿光(532nm)和蓝光(476nm)为光源测量晶体的全息存储性能。实验结果表明,在476nm下,Mg∶Ru∶Fe∶LiNbO3晶体全息存储性能随着Mg离子掺杂浓度的增加而呈现逐渐增强的趋势,与其在红光和绿光下不同。研究了Mg离子掺杂浓度的增加使Mg∶Ru∶Fe∶LiNbO3晶体的蓝光全息存储性能增强的机理。

Cu-Fe-Ru-La/γ-Al_2O_3湿式氧化催化剂的制备、表征及机理(英文)

采用等量浸渍法以γ-Al2O3为载体,制备过渡金属Cu和Fe、贵金属Ru、稀土金属La的复合催化剂。采用催化湿式空气氧化法处理模拟印染废水,研究金属离子配比、焙烧温度对催化剂活性及稳定性的影响,并对催化剂CWAO反应机理进行探讨:权衡催化剂的活性和稳定性,催化剂的组分质量配比和焙烧温度分别为Cu∶Fe∶Ru∶La=1∶1∶1∶3、450℃。对催化剂进行XRD、XPS、孔结构、FT-IR、TG-DTA、SEM、TEM表征,结果表明:焙烧使催化剂组成物质分解为氧化物,元素Cu、Fe、Ru、La分别以CuO、Fe2O3、RuO2、La2O3形式存在;焙烧温度升高,晶粒长大结晶趋于完整,催化剂孔容孔径增大但比表面积减小,晶粒尺寸分布在5～20 nm;Cu-Fe-Ru-La/γ-Al2O3催化剂使用前后结构无明显变化且反应后溶出的金属浓度低,催化剂具有较高的稳定性。

用XPS测定汝瓷月白釉挂红中Fe和Cu的形态

本文针对前人对铜红釉和钧红着色的不同研究结果,选用XPS对铜和铁在釉中存在形态进行了测定,得到了汝瓷月白釉挂红中着色元素Fe和铜的XPS曲线,由测得电子能谱与其标准谱进行比较得到,釉中Fe是以FeO,Fe_3O_4,和Fe_2O_3多种氧化物着色,且以Fe_3O_4为主;而Cu则是以CuSiO_3形态存在,实验没有发现一价铜的2P_(3/2)电子谱。文章进一步用热力学分析了汝瓷月白釉挂红的烧制工艺,得到与以往用热力学分析相似的结果。

钌基和铁基催化剂上氨合成催化反应的氘反同位素效应

氘反同位素效应是合理阐明过渡金属催化剂上氨合成催化反应机理的重要实验依据之一.在N2/H2(或D2)体积比1/3,0.2MPa,633～733K和GHSV=24000或12000h-1的条件下,检测到了Ru基(纯Ru,Ru/γ-Al2O3,K-Ru/γ-Al2O3,Ru/MgO,K-Ru/MgO和Ba-Ru/MgO)和Fe基(纯Fe和A110-3)催化剂上强的氘反同位素效应(rD/rH≈2),其数值随催化剂和反应温度的变化而变化.这可能是动力学同位素效应与热力学同位素效应二者相互强竞争的结果.

ZrO_2负载Ru─Fe双金属簇及其单金属簇上CO加氢反应及TPDE研究

测定了ＺｒＯ２负载的由不同前体得到的Ｒｕ－Ｆｅ双金属及其单金属催化剂的ＣＯ加Ｈ２反应活性。结果表明，ＺｒＯ２负载的由Ｒｕ２Ｆｅ（ＣＯ）１２或ＲｕＦｅ２（ＣＯ）１２获得的Ｒｕ－Ｆｅ双金属催化剂较负载Ｒｕ３（ＣＯ）１２、Ｆｅ２（ＣＯ）９及其混合簇催化剂以及由ＲｕＣｌ３、Ｆｅ（ＮＯ３）３制备的常规双金属催化剂具有高得多的ＣＯ加氢活性。用程序升温分解（ＴＰＤＥ）方法研究了ＺｒＯ２负载的Ｒｕ３（ＣＯ）１２，Ｆｅ２（ＣＯ）９及其混合簇催化剂的脱羰基过程。结果表明，除脱附作用外，负载络合物的羰基在Ａｒ中ＴＰＤＥ主要歧化生成ＣＯ２，在Ｈ２中ＴＰＤＥ主要加氢生成ＣＨ４。

嗜酸氧化亚铁硫杆菌亚铁氧化系统研究进展

嗜酸氧化亚铁硫杆菌(Acidithiobacillus ferrooxidans)是目前研究得最多的浸矿细菌,其能量代谢途径复杂多样。在有氧条件下,A.ferrooxidans以氧化Fe2+、H2或(和)各种还原性硫化物提供能量来生长,在亚铁氧化系统中,A.ferrooxidans的各种菌株氧化亚铁后产生的电子经大致相同的传递途径传递给最终电子受体O2,但是最初电子受体可能有所不同。讨论了A.ferrooxidans亚铁氧化系统中电子顺电势梯度传递的各个电子传递载体的组成,基因结构和特征以及可能的相互作用机制;同时,介绍了A.ferrooxidans生长过程中,少量电子经细胞色素bc1复合体逆电势梯度传递、参与还原力NAD(P)H的生成和CO2固定过程中可能存在的电子传递模式,以及A.ferrooxidans在不同生长基质中生长时rus操纵子的转录调控模式。

羰基原子簇化合物M_3(CO)_(12)(M=Fe,Ru,Os)的激光解离研究

在自制的仪器上以脉冲激光溅射铁、钌、锇的三核羰基原子簇化合物，由原位质谱观察和分析溅射产生的正负离子．比较了解离碎片及分布发现羰基锇原子簇化合物具有特殊的结构稳定性，它们不仅具有很强的金属键，而且锇与羰基分子还形成了很强的配位键．铁和钌的原子簇在解离中脱落羰基配体，碎裂成双核以至单核的碎片离子．而锇原子则先离解掉氧分子，形成新的Ｃ２桥连配体，且正、负离子质谱有显著差异，在正离子质谱中能观察到分子离子峰。

超高真空电子束蒸镀Fe/Ru多层膜的结构和磁性

采用超高真空电子束蒸镀方法制备了Fe/Ru多层膜,Ru层厚度固定为2 nm,Fe层厚度为0.6～5 nm,研究了Fe层厚度的变化对薄膜结构及其磁性能的影响.Fe层厚度小于5 nm时,受Ru层HCP结构的影响,Fe层生长为六方晶格的亚稳相.多层膜呈现明显的平面易磁化特性,并随Fe厚度降低而减弱.Fe的平均原子磁矩和Fe层厚度的倒数存在线性关系,与死层理论预言的结果相一致.实验结果证实,亚稳相六方晶格的Fe具有铁磁性,其平均原子磁矩计算值为1.9μB,略低于BCC Fe,Fe/Ru界面层的死层厚度为0.25 nm.

Ru掺杂对Fe催化剂上酚类化合物加氢脱氧影响的密度泛函理论研究

采用密度泛函理论(DFT)计算研究了苯酚、邻甲酚、愈创木酚在不同结构Ru-Fe(211)表面上吸附活化性能和加氢脱氧反应路径.结果表明,Ru掺杂能促进H2分子在Fe(211)表面上解离,提高加氢脱氧反应速率.酚类在1Ru_(ads)-Fe(211)表面上吸附比在1Ru_(sub)-Fe(211)表面上更稳定,苯酚和邻甲酚脱羟基步骤能垒分别降低0.13和0.28 eV,有利于生成芳烃.愈创木酚在1Ru_(sub)-Fe(211)表面上加氢脱氧优势路径是先脱甲氧基生成苯酚,苯酚再加氢脱氧生成产物苯(速控步骤能垒1.16 eV);而在1Ru_(ads)-Fe(211)表面上愈创木酚先脱羟基再脱甲基生成苯酚的路径更具有动力学优势(速控步骤能垒1.21 eV).计算结果表明Ru掺杂方式影响Fe催化剂对酚反应分子的吸附稳定性以及加氢脱氧反应路径和性能.与1Ru掺杂Fe(211)催化剂相比,增加Ru原子数形成4Ru_(ads)-Fe(211),能够进一步提高酚类反应物的吸附强度,但导致加氢脱氧反应能垒升高.因此,在Fe催化剂上以表面吸附的形式掺杂少量贵金属Ru更利于酚类加氢脱氧生成芳烃.

植物精油对锈赤扁谷盗成虫熏蒸毒杀作用研究

为明确适用于防治锈赤扁谷盗的植物精油种类及其用量,本试验采用拌粮密闭熏蒸法,比较23种植物精油对锈赤扁谷盗成虫熏蒸毒杀活性差异,从中筛选出作用效果较好的精油种类进行熏蒸毒力测定。通过二次筛选结果表明,大蒜与芥末精油对锈赤扁谷盗成虫具有明显的熏蒸毒杀作用。进一步的毒力测试结果表明,在24 h、48 h、72 h处理时间下,大蒜精油对锈赤扁谷盗成虫的LC_(50)值分别为0.7827、0.7222、0.6478μL/L,而芥末精油在相同处理时间条件下的LC_(50)值分别为2.7581、2.6117及2.4619μL/L,大蒜精油对锈赤扁谷盗具有更强的熏蒸毒杀活性。

Cu、Ni、Ru、Pt对费托合成Fe催化剂的助剂作用研究

考察了Cu、Ni、Ru、Pt对费托合成Fe催化剂的助剂作用。XRD结果表明,加入Cu、Ni助剂对催化剂有一定的分散作用,而Ru、Pt影响不大。XPS结果表明,所有添加的助剂在催化剂表面均有一定程度的富集,且4种过渡金属助剂与Fe存在不同程度的电荷相互作用。H2-TPR表明,Cu、Pt、Ru在催化剂还原过程中首先还原为金属态,进而能够明显促进催化剂的还原。CO-TPD表明,加入Cu、Pt、Ni助剂对CO的吸附活化有明显的促进作用。用固定床反应器对催化剂的费托反应性能进行了评价,反应结果表明,加入Ru、Ni、Pt、Cu会依次提高催化剂的反应活性,Pt、Cu、Ru、Ni助剂会依次使催化剂的CH4选择性增加,并降低C5+的选择性。