光催化降解污染物制氢反应与原位红外表征

研究了在Pt/TiO2悬浮体系中单组分和双组分污染物为电子给体光催化分解水制氢反应.比较了污染物甲醛、甲酸和草酸为电子给体光催化放氢反应效率,发现其活性为:草酸>甲酸>甲醛.原位ATR(衰减全反射)红外研究结果表明,光催化放氢活性与污染物吸附特性有关.还研究了草酸与甲酸双组分污染物体系的光解水放氢和污染物降解动力学,发现总的放氢和污染物降解速率与污染物组分在TiO2表面的吸附强度和溶液浓度有关.污染物在TiO2表面的竞争吸附决定了反应动力学.原位ATR-IR方法研究双组分混合物体系的吸附,直观地证实了上述结果.

CO和CH_30N0在Al_20_3负载钯铜合金催化剂上合成草酸二甲酯的原位红外光谱研究

利用原位红外光谱技术研究了常压下CO和CH3ONO多相催化合成草酸二甲酯的反应．发现在草酸二甲酯生成的同时还存在副反应，副产物NO继续与CO反应生成CO2和N2O．铜在合金催化剂中起辅助作用，铜分散把，使CO桥式吸附减少，线式吸附增多．主反应与CO桥式吸附无关，而副反应却依赖于CO的桥式吸附．CO线式吸附具有更高的反应活性．

CO在负载型钯金属催化剂上吸附的原位红外光谱研究

利用原位红外光谱技术分别对CO在钯金属催化剂及其载体上的吸附性能进行了研究。发现CO在催化剂载体上也存在表面吸附态 ,吸附峰随温度的升高而变化 ,其中HCOO-吸附态比较稳定。CO在催化剂活性中心上存在两种吸附态 :桥式吸附态和线式吸附态 ,桥式吸附态比线式吸附态稳定 ,且CO吸附量随温度的升高而增大。由于载体的部分表面被Pd所覆盖 ,导致了CO在催化剂载体部分的吸附量减少。实验还测定了氢气对CO在催化剂上吸附性能的影响 ,发现氢气会影响CO在催化剂活性中心及载体上的吸附。

钾对镁铝水滑石复合氧化物的表面改性

利用X射线衍射(XRD),X射线光电子能谱(XPS),原位红外(in situ IR)光谱和CO2程序升温脱附(CO2-TPD)等技术研究了K对Mg-Al水滑石复合氧化物(MgAlO)的表面改性.结果表明,当K负载量≤8%(w)时,K高度分散在MgAlO表面,并与载体作用形成了新的Lewis碱位.其中,K取代MgAlO弱碱位OH上的质子形成弱碱性的Mg(Al)-O-K;与强碱位表面O2-结合形成强碱性的Mg-O-K.当K负载量为5%-8%(w)时,还存在与载体作用较弱并具有更强碱性的准自由KOx.K增强MgAlO碱性的本质是K的电荷转移到了表面氧负离子上.

CO和SCN^-在高分散Pt及Pd表面异常红外光学行为的电化学现场FTIR反射光谱研究

在玻碳基底上沉积Pt和Pd，在以CO和SCN-为探针分子的电化学现场FTIR反射光谱研究中，首次观察到异常红外光学行为，其中包括吸附物种的谱带方向倒反以及谱峰强度显著增强等．

聚碳酸酯的热行为

用原位动态 FT- IR、TG、热裂解 - FT- IR、GC- MS考察了 PC样品的热行为 ,分析了其热分解产物的组成。结果表明 ,PC初始分解温度在 35 0℃左右 ,主链断裂温度在 4 70℃左右 ,PC样品裂解的主要产物为苯酚、对甲基酚、对乙基酚、对异丙基酚及双酚 A,溶液法合成 PC时因用的封端剂不同 ,裂解产物稍有不同 。

正交相AlPO_4-5相转变的红外光谱研究

AlPO 4 5 molecular sieve with an orthorhombic phase was studied by in situ variable temperature infrared spectroscopy. The reversible phase transition from the orthorhombic into the hexagonal phase was found at about 120 ℃. [WT5HZ]

β沸石催化剂上苯与丙烯烷基化反应过程的研究

主要采取原位红外的手段对β催化剂上苯与丙烯烷基化反应过程的机理进行了研究。研究结果表明，催化剂上吸附的丙烯与吸附的苯和异丙苯发生烷基化反应。当丙烯在强吸附位吸附太牢时，烷基化反应难以进行。

宽工作温度烟气脱硝催化剂制备及反应机理研究

以溶胶-凝胶法制备介孔TiO2载体，采用分步浸渍法制备了V2O5-WO3/TiO2催化剂，借助BET、NH3-TPD、H2-TPR、SEM、活性评价、In-situ FT-IR等手段，考察了催化剂的结构、酸性、还原性、脱硝活性及反应机理等。介孔TiO2载体比表面积为158.6 m2/g，制成催化剂后比表面积略有降低，约为136.7 m2/g。针对模拟烟气在φNH3/φNO=0.8的条件下测试催化剂的脱硝活性温度窗口为250~400 ℃，脱硝转化率达到80%。NH3-TPD和H2-TPR表征结果表明，催化剂在活性温度范围内具有典型的表面酸性位，载体TiO2与V2O5之间存在的相互作用使得V2O5还原温度降低。利用In-situ FT-IR研究NH3和NO在V2O5-WO3/TiO2催化剂表面吸附和氧化的反应过程发现，NH3可同时吸附在L酸位和B酸位，NH3在活性位上氧化脱氢形成NH2物种是SCR脱硝反应的控制步骤。研究NO＋O2＋NH3反应时发现，吸附NH3的催化剂引入NO和O2后，共价吸附的NH3首先消失。选择性催化还原反应发生在吸附态NH3和气态或弱吸附态的NO之间，该反应遵从Eley-Rideal反应机理。

CO/H_2在Cu/ZrO_2催化剂表面吸附行为原位红外表征

用原位FT IR法比较了Cu ZrO2 和ZrO2 催化剂表面对CO及CO H2 的吸附行为。结果表明 ,CO在 5 0℃便可以在Cu ZrO2 表面形成b HCOO Zr、Zr COO- 和b HOCOOZr物种 ,吸附温度升高 ,b HOCOOZr逐渐分解生成Zr OH和CO2 ,而b HCOO Zr吸附物种逐渐增强。b HCOO Zr物种在Cu ZrO2 催化剂表面生成速率远远大于ZrO2 催化剂。在Cu ZrO2 催化剂表面 ,所形成的合成甲醇中间物种 (HCOO Zr和CH3O Zr)均和ZrO2 有关 ,意味着CO加氢反应主要在ZrO2 表面进行 ,铜组分主要向ZrO2 提供吸附CO及H2 物种。

纳米二氧化钛的改性及光催化氧化烷烃研究

催化剂的表面结构是影响催化反应的重要因素之一。利用原位红外(In-situFT-IR)、X射线衍射(XRD)和紫外-可见漫反射(UV-VisDRS)等现代物理技术考察了热处理改性对纳米TiO2的表面结构、晶相结构、粒子大小、比表面积和吸光性能的影响,采用In-situFT-IR光谱着重研究了纳米TiO2催化剂上环己烷光催化降解机制及催化剂的结构特性与催化反应之间的相关性。研究表明,400℃条件下热处理纳米TiO2具有最佳光催化活性,适宜的表面结构、晶相结构、吸光能力及晶化度是纳米TiO2光催化剂高催化活性的主要原因。借助In-situFT-IR光谱,观察到环己烷氧化的主要产物是CO2和H2O,同时捕捉到了中间产物CO以及乙酸,提出了环己烷光催化降解的可能机理。

Ba-La-O-(F)催化剂的碱性及其OCM反应性能

采用 XRD,TPD和高温原位 IR光谱对 La2 O3,Ba O/La2 O3,Ba F2 /La2 O3,La OF和 Ba F2 /La OF等催化剂的组成、结构和 CO2 在催化剂上的吸附状况进行了表征 ,并结合催化剂性能评价结果对该系列催化剂的碱性及其与 OCM反应性能的关系进行了考察 .结果表明 ,催化剂

Pd-K/MgAlO催化剂上的NO_x存储、脱附和还原过程

利用程序升温脱附(TPD)、程序升温表面反应(TPSR)和原位红外光谱(in situ IR)等技术研究了Pd-K/MgAlO催化剂上的NOx存储、脱附和还原过程.结果表明,NOx在Pd-K/MgAlO上主要以硝酸根和亚硝酸根的形式存储.在Pd的催化作用下,部分亚硝酸根被氧化为强酸性的硝酸根,变得更容易存储.由NOx-TPD计算得到Pd-K/MgAlO的NOx存储容量高达890.4μmol.g-1.此外,在NOx脱附及H2还原的实验中均发现了Pd催化的亚硝酸盐歧化分解反应,该反应通过亚硝酸盐溢流至Pd位实现.亚硝酸盐的溢流产生了两个作用:促进NOx低温脱附及促进H2对存储NOx的还原.此发现为NOx存储物种的溢流机理提供了一个有力的证据.

FCC汽油选择性加氢脱硫COMO/Al_2O_3催化剂的CO吸附原位红外光谱表征

采用CO吸附原位红外光谱对系列硫化态CoMo/Al2O3催化剂进行表征,获得了加氢脱硫催化剂活性相的信息,并将表征结果与微反加氢脱硫活性和选择性评价结果进行关联分析。结果表明,CoMoS和MoS2活性中心上吸附的CO数目的比值与HDS选择性具有良好的相关性;催化剂表面CoMoS相相对含量的增多有利于提高HDS的活性和选择性;CoMoS活性中心的强缺电子特性是CoMoS相有助于提高HDS活性和选择性的重要原因。

5-羟甲基糠醛热解机理的PY-GC-MS及原位红外法分析

采用PY-GC-MS（快速热裂解-色质联用）对5-羟甲基糠醛（5-HMF）进行热裂解实验，发现裂解产物中将近86％为呋喃环类物质，同时存在小分子物质，表明其热解主要为侧链降解，但也存在呋喃环的开环断裂．结合原位红外光谱分析，实时监测5-HMF热裂解产物随反应过程的转化规律，发现在130～230℃之间主要生成糠醛、5-甲基糠醛，250qC后主要生成2．糠醇及5-乙酰甲氧基．2．糠醛，这两者的生成持续至反应中后期；作为5．HMF热解最主要产物的2，5-呋喃二甲醛的生成则在整个反应过程持续进行．结合快速热解及原位红外实验结果，推测5-HMF的热解机理如下：侧链羟甲基处连续两次脱氢生成2，5-呋喃二甲醛是最主要的反应，羟甲基去羟基后加氢生成5-甲基糠醛，羟甲基侧链及醛基侧链的整体断裂分别生成糠醛及糠醇，在此基础上还会发生二次裂解反应生成2-甲基呋喃．

封闭型异氰酸酯交联剂的制备及其固化行为的研究

合成了 5种封闭型的异氰酸酯交联剂。用动态扭辨分析 ( TBA)测定交联剂与聚丙烯酸酯固化的宏观性能 ,固化分为两阶段。用 in Situ FT- IR研究了固化反应的分子机构 ,得出第一阶段是封闭的小分子脱去后 ,异氰酸根向聚丙烯酸酯上的羟基转移的固化反应 ;第二阶段是解封后的氰酸根向氨基甲酸片段上的氢转移的深度固化反应。用计算机模拟得到了交联剂分子的最低能量构象图 ,提出了封闭型 TDI交联剂由于空间位阻效应而发生了三官能团式的交联固化反应。

β沸石催化剂上丙烯水合醚化反应的原位红外光谱研究

采用原位红外光谱技术 ,对 β沸石催化剂上的丙烯水合醚化反应过程进行了研究 ,并结合催化剂的表面酸性进行了讨论 .丙烯水合及异丙醇脱水反应主要在催化剂的B酸中心上进行 ,而丙烯与异丙醇的醚化反应则主要依赖于催化剂的L酸中心 .对于丙烯水合醚化反应 ,催化剂必须具有一定量的B酸中心 ,合适的B酸 /L酸比例是催化剂同时具有高活性和高二异丙醚 (以下简称异丙醚 )

聚氯乙烯微晶结构原位红外光谱的研究

采用原位红外光谱 (in- situ FT- IR)法和差示扫描量热 (DSC)法研究了聚氯乙烯 (PVC)结晶区的熔融过程 ,以及淬火处理对 PVC聚集态结晶结构的影响。结果表明 ,由原位红外光谱方法可以跟踪 PVC晶区和非晶区的红外特征吸收峰随温度的变化情况 ,其中 142 5 cm-1和 638cm-1处的吸收峰表征 PVC结晶区 ,1434cm-1、615 cm-1和 696cm-1处的吸收峰表征 PVC非晶区 ;在 12 0℃～ 2 0 0℃的不同温度下加热 ,PVC的结晶过程和熔融过程发展很快 ,在 5 min内快速完成 ;在 160℃、180℃和 2 0 0℃下加热 ,待 PVC完全熔融后 ,立即经液氮淬火处理 ,可以明显减少 PVC的微晶部分含量 ,甚至可以得到完全无定形

纳米结构钴薄膜电极的制备及其异常红外性能研究

用循环伏安电沉积法在玻碳基底上制备纳米结构钴薄膜，扫描电子显微镜研究结果表明，纳米结构钴薄膜主要由平均粒径为150nm的钴粒子组成，同时还有为数不多的粒径在400～500nm的钴粒子．以CO为探针分子，结合原位傅里叶变换红外反射光谱研究结果，发现所制备的纳米结构钴薄膜具有异常红外效应.吸附态CO发生异常红外吸收，谱峰增强了26．2倍，测得线型吸附态COL的Stark系数为77．5cm^-1·V^-1．

Co-Mo/γ-Al_2O_3催化剂的原位红外光谱表征研究

采用CO和NO作为探针分子,应用原位红外光谱法(in-situ FT-IR)和程序升温还原(H2-TPR)对Mo/γ-Al2O3和Co-Mo/γ-Al2O3加氢催化剂进行表征,并对催化剂进行了加氢脱硫(HDS)活性评价。实验结果表明,在Co-Mo/γ-Al2O3催化剂表面存在三个吸附位;在Mo/γ-Al2O3催化剂中加入助剂钴对钼吸附位起到显著的改性作用,并且引入新的活性中心,提高了催化剂的催化活性;随着钼含量的增加,活性中心数目逐渐增多;用CO-NO共吸附原位红外光谱研究了Co-Mo/γ-Al2O3催化剂表面活性中心的信息,证明不同的Mo中心分别吸附CO和NO,并将它们区分开来,解决了不同活性中心的光谱互相重叠的问题。