Zn掺杂的LaCoO_3钙钛矿用于乙醇水蒸气重整制氢反应(英文)

利用一步柠檬酸络合法合成了钙钛矿LaCo1-xZnxO3(x=0,0.05,0.1,0.2,0.3,0.5),并将其用于乙醇水蒸气重整反应.利用X射线衍射、程序升温还原和X射线光电子能谱对催化剂进行了表征.结果表明,Zn的加入不利于形成LaCo1-xZnxO3钙钛矿结构,当x≥0.1时产生了一些分离相.新鲜LaCo0.9Zn0.1O3催化剂中意外发现存在Co3O4相,这有利于催化剂反应性能的提高.反应后的催化剂结构发生变化,形成了La2O2CO3,而该物质有利于积炭的消除和甲烷的重整.

化学链制氢中Fe_2O_3/LaFeO_3载氧体的性能研究

采用柠檬酸络合法制备Fe2O3/LaFeO3复合氧化物,将该氧化物作为化学链制氢过程的载氧体,在反应温度为900℃、常压下,对Fe2O3/CH4(剂烷比)、进水量、金属负载量进行了考察。结果表明,剂烷比为2∶1、进水量为0.1 mL、质量分数15%Fe时载氧体性能最好,甲烷转化率达到60%,单次循环氢气产量为45 mL。将该评价结果与XRD和H2-TPR表征结果进行关联发现,反应过程的活性位不是金属氧化物,而是吸附氧,而且吸附氧越容易还原,甲烷转化率和氢气产量越高。通过连续60次还原-氧化循环发现,该载氧体上甲烷转化率和氢气产量比较稳定,循环后仍然保持钙钛矿结构。

柠檬酸络合反应方法制备尖晶石型LiMn_2O_4

采用柠檬酸络合反应方法制备了尖晶石型ＬｉＭｎ２Ｏ４正极材料，并考察了合成条件对合成产物电化学性能的影响。合成产物中的Ｌｉ／Ｍｎ比例及合成温度是影响合成产物电化学性能的关键因素。在最佳合成条件下，即Ｌｉ／Ｍｎ＝１／２及温度８００℃，制备的ＬｉＭｎ２Ｏ４具有完美的尖晶石结构及良好的电化学性能，完全可以用于高比能长寿命的锂离子蓄电池。

ZnO的制备及其光催化性能

分别采用草酸沉淀法和柠檬酸络合法制备了纤锌矿型ZnO,通过X射线粉末衍射仪、扫描电子显微镜和透射电子显微镜对ZnO的结构和形貌进行了表征,并研究了所制备的ZnO对溶液中甲基橙的光催化降解性能。实验结果表明:草酸沉淀法制备的ZnO为小颗粒堆积而成的空心类柱状体,柠檬酸络合法制备的ZnO为小球形颗粒;草酸沉淀法制备的ZnO比柠檬酸络合法制备的ZnO有更好的光催化性能,光照反应30m in,草酸沉淀法制备的ZnO的甲基橙降解率达94.36%,柠檬酸络合法制备的ZnO的甲基橙降解率达81.75%。

LaXCoO_3(X=Mg,Ca,Sr,Ce)催化剂的制备及其催化乙醇水蒸气重整制氢

以PEG 400为分散剂,采用一步柠檬酸络合法制备了LaXCoO3(X=Mg,Ca,Sr,Ce;La:X=3:2)复合催化剂.采用X射线衍射、红外光谱、扫描电镜、X射线光电子能谱、N2吸附-脱附和H2程序升温还原等技术对复合催化剂进行了表征,考察了不同元素A位取代对LaCoO3钙钛矿结构的影响,进而研究了其对乙醇水蒸气重整制氢的催化性能和稳定性.结果表明,在高含量取代时,只有Ce取代的样品能够保持单一的钙钛矿晶型;Ca或Sr取代的样品产生的Co3O4分离相有利于复合催化剂活性中心钴的还原;Sr或Ce取代的样品在反应中表现出较好的活性和稳定性,Sr取代的样品活性更高.

La_(1-x)Sr_xMnO_(3-δ)(x=0,0．4)纳米粒子的制备、表征及催化性能研究

采用水热合成法和柠檬酸络合法合成了La1-xSrxMnO3-δ(x=0,0．4)纳米粒子催化剂,应用X射线衍射(XRD),BET,高分辨扫描电子显微镜(HRSEM)、X光电子能谱(XPS)、程序升温还原(H2-TPR)及氧化态测定等技术表征了这些催化剂的物理性质,考察了其对乙酸乙酯氧化反应的催化活性。结果表明,所得催化剂均为单相菱方钙钛矿结构,比表面积20-33 m2·g-1,且水热合成法所得催化剂为分布均匀的短棒状粒子,粒径在30-60 nm之间。Sr的掺杂增加了催化剂的还原性,提高了催化活性。乙酸乙酯在催化剂上完全被氧化且无副产物生成。通过比较催化剂的比表面积、阳离子缺陷量(氧过量)和Mn4+浓度(可还原性)'可以认为La1-xSrxMnO3-δ的催化活性主要取决于其氧化还原性能。

钙钛矿型LaCoO_3的制备及其光催化性能

采用柠檬酸络合法制备出钙钛矿型光催化剂LaCoO3,在自然光下对甲基橙进行光催化降解.采用XRD、SEM等手段对LaCoO3进行表征.结果表明,光催化剂LaCoO3的最佳制备条件:溶胶-凝胶的pH值为10,LaCoO3的煅烧温度为600℃,柠檬酸与金属离子的摩尔比为3∶1.制得的LaCoO3催化剂,颗粒粒径均匀,光催化活性最高,在pH值为5的降解环境下催化剂对甲基橙(10 mg/l)的降解率可达93%.

La_(1-x)Ce_xMnO_3/赤铁矿催化剂的制备与低温SCR脱硝特性

采用柠檬酸络合浸渍法在赤铁矿上负载活性物质锰酸镧(LaMnO_3),并通过调节Ce离子掺杂量、活性物质负载量,制备了一系列用于烟气SCR脱硝的催化剂.实验考察了NH3还原剂条件下La1-xCexMnO3/赤铁矿催化剂的低温催化脱硝活性,采用XRD,BET,H2-TPR和NH3-TPD等表征方法对催化剂晶体结构、比表面积和氧化还原性等进行研究.结果表明,LaMnO_3/赤铁矿催化剂具有较好的催化活性,Ce的适量掺杂可改善LaMnO_3/赤铁矿催化剂的氧化还原能力、NH3分子的吸附能力和表面微观形貌,并使活性物质均匀负载在载体表面上,促使反应物NH_3,O_2,NO更容易吸附在催化剂表面发生反应,提高脱硝效率,改善LaMnO_3/赤铁矿催化剂的低温活性,La0.8Ce0.2MnO_3/赤铁矿催化剂在空速9000h-1,180℃条件下催化还原NO转化率可达98%.

Ce的掺杂对负载型催化剂LaMnO_3/赤铁矿脱硝性能的影响

采用柠檬酸络合浸渍法,通过对A位离子进行掺杂或取代和调节Ce的掺杂量,制备了一系列的负载型催化剂La1-xAxMnO3/赤铁矿（A=Ce、Co,x=0/0.1/0.2/0.3）,并将催化剂应用于固定床NH3-SCR脱硝。采用XRD、BET、XRF、H2-TPR、NH3-TPD等表征手段对催化剂进行分析和表征。结果表明,Ce的掺杂提高了催化剂LaMnO3/赤铁矿的低温脱硝效率和拓宽了催化剂的活性温度窗口,如La0.8Ce0.2MnO3/赤铁矿催化剂,在180℃时,脱硝效率就高达98%,且在150~250℃温度区间的脱硝效率均在90%以上。结合表征分析证明,稀土元素Ce的适量掺杂,明显提高了LaMnO3/赤铁矿催化剂的氧化还原能力和催化剂表面NH3分子的吸附能力;稀土元素Ce的适量掺杂也改善了催化剂比表面积,也使活性物质高度分散在载体表面上。

均相有序双钙钛矿Sr_2CaMoO_6:Eu^(3+)荧光粉的制备及其发光性能

采用乙二胺四乙酸(EDTA)-柠檬酸联合配位法在较低温度下制备Eu3+掺杂的双钙钛矿Sr2CaMoO6橙红色荧光粉,借助X线衍射、扫描电镜、紫外可见漫反射光谱和荧光光谱研究不同煅烧温度下粉体的结构和发光性能,并进行结构精修和态密度的第一性原理计算。结果表明:在900℃下即得到B位高度有序的离子掺杂的双钙钛矿粉体,其结构为BO6八面体周期性间隔排列且小角度倾斜的空间群为P21/n的正交双钙钛矿结构;粉体在近紫外区强而宽的吸收源于MoO6八面体中O 2p轨道到Mo 4d轨道的电荷迁移,并由此发射以无禁戒的磁偶极跃迁橙光为主,但在蓝光激发下以发射宇称禁戒部分解除的电偶极红光为主;随着煅烧温度的升高,粉体的晶粒尺寸、B位有序度及颗粒尺寸都增大,1 100℃下煅烧的粉体具有最高的发光强度。

两步法制备B-Mo共掺杂BiVO_4及光催化活性研究

采用柠檬酸络合和浸渍两步法制备了一系列B-xMo共掺杂BiVO_4可见光光催化剂,并采用XRD、XPS、SEM、EDS、BET和UV-vis等表征和分析。以降解甲基橙(MO)、亚甲基蓝(MB)、金橙Ⅱ号(AOⅡ)和罗丹明B(RhB)溶液为指针反应,考察掺杂对BiVO_4可见光催化活性的影响。结果表明:B-Mo共掺杂能抑制BiVO_4晶粒生长,比表面积增大,共掺杂后BiVO_4禁带宽度窄化,且氧空位较单掺杂增加。当Mo掺杂量为2.5%(原子分数)时制备的B-2.5Mo-BiVO_4对甲基橙的降解率达96%左右,且该样品也能有效降解亚甲基蓝(MB)、金橙Ⅱ号(AOⅡ)和罗丹明B(RhB)溶液。

柠檬酸络合法制备La_(1-x)Zn_xMnO_3的研究

采用柠檬酸络合法制备了La1-xZnxMnO3(x为0,0.02,0.04,0.06和0.08)复合化合物,并利用XRD,TEM和紫外–可见分光光度分析等手段对其进行了表征。通过其对活性艳红X—3B的降解情况,研究其光催化活性。结果表明:所合成复合化合物为钙钛矿型结构,平均粒径为30nm。在A位掺杂Zn2+后,使LaMnO3对染料的降解率显著提高,其中La0.94Zn0.06MnO3对染料的降解率达到89.46%。

尖晶石锰酸锂的柠檬酸辅助溶胶-凝胶法合成及电化学表征

以醋酸锰、氢氧化锂为原料,以柠檬酸为络合剂,n(柠檬酸):n(锂)=1:1,采用柠檬酸辅助溶胶-凝胶法制备了富锂尖晶石Li1+xMn2O4(x=0,0.02,0.05,0.07),采用TG-DTA、XRD、SEM分别对前驱体和目标材料进行了表征,采用恒流充放电及循环伏安(CV)测试对材料进行了电化学性能表征,考察了不同n(Li):n(Mn)对材料性能的影响。结果表明,材料的最佳烧结温度为750℃,前驱体经750℃煅烧可获得晶体结构完整和形貌规整的尖晶石型锰酸锂,最佳n(Li):n(Mn)=1.05:2,在0.5C和3.4～4.35V电压条件下,Li1.05Mn2O4的初始放电容量达到124.5mAh/g,90次循环后放电容量保持率达到92.5%。显示了良好的综合电化学性能。

LaFeO_3乙醇气敏元件研制

采用柠檬酸络合法,在较低温度下(750℃左右),通过控制柠檬酸加入量。获得比表面大,活性好的钙钛矿型(ABO_3)复合稀土氧化物LaFeO_3材料。掺In_2O_3,Y_2O_3等杂质,可以进一步改善材料的乙醇气敏特性。用这种材料制备的乙醇气敏元件。其灵敏度β值为39(气体浓度为<1000ppm),抗汽油,一氧化碳、煤气、丁烷、氢气等干扰气体的能力强,性能稳定可靠。

化学链燃烧反应中LaFe_(1-x)Co_xO_3载氧体的性能研究

采用柠檬酸络合法制备不同Co含量的LaFe1-xCoxO3系列复合氧化物载氧体。采用热分析、X射线衍射(XRD)、程序升温还原(TPR)和扫描电镜等手段对载氧体进行表征,并在化学链燃烧反应中进行性能评价。XRD表征结果表明,不同Co含量的LaFe1-xCoxO3均能形成钙钛矿结构。TPR表征结果可以说明LaCoO3中的氧物种氧化能力强于LaFeO3。在连续10次化学链燃烧反应中,燃料CO全部被氧化,这归于LaCoO3持续供氧能力强的特点。LaCoO3循环10次后仍然保持钙钛矿结构不变,而且颗粒没有长大,只是颗粒之间形成了网状结构。通过该实验发现LaCoO3具有高活性和较强的稳定性,适合作化学链燃烧技术的载氧体。

钙钛矿型SrFeO_(3-λ)对部分染料的光催化活性

本文用柠檬酸法合成钙钛矿型 Sr Fe O3-λ,并用水溶性染料在 Sr Fe O3-λ悬浮体系中进行光催化降解实验。实验发现了在 Sr Fe O3-λ化合物中 ,由于 Fe3+、Fe4 +、Fe5+离子的共存使 Sr Fe O3-λ具有优异的光催化染料降解活性。

柠檬酸络合法合成的尖晶石LiMn_2O_4特性研究

锂离子电池具有比能量高、质量轻、体积小、电压高、安全性好和无记忆效应等特点,而正极材料是其研究的重点。采用柠檬酸络合法成功地合成了锂离子电池正极材料LiMn2O4,并用X射线衍射仪、红外光谱、差热分析仪和扫描电镜等手段对其最优合成条件及合成产物的结构和电化学性能作了初步研究。在最佳条件下,即柠檬酸与金属离子的摩尔比为1.3左右及温度为700℃,制备的正极材料L iMn2O4具有较高的初始容量和较好的循环稳定性,即初始放电容量约为132 mAh.g-1,40次循环后能保持初始容量的90%,完全可以用于高比能长寿命的锂离子蓄电池。

柠檬酸镍(Ⅱ)配合物的合成、光谱和晶体结构

在弱酸性介质中，氯化镍和柠檬酸铵反应可得到镍水合离子与二聚柠檬酸镍配离子的加合配合物（ＮＨ４）［Ｎｉ（Ｈ２Ｏ）６］［Ｎｉ（Ｈｃｉｔ）（Ｈ２Ｏ）２］４·１０Ｈ２Ｏ１。该配合物的晶体属三斜晶系，空间群为Ｐ１，晶胞参数：ａ＝９．７２７３（９），ｂ＝１２．０３４（２），ｃ＝１３．３４８（２），α＝６３．５４（２），β＝８８．４５（１），γ＝８６．２８（１）°，Ｖ＝１３９５．９（３）３，Ｚ＝１，配合物的阳离子为两个铵离子和一个六水合镍离子，阴离子由两个二聚柠檬酸镍［Ｎｉ（Ｈｃｉｔ）（Ｈ２Ｏ）２］２－２组成。在不对称的配阴离子中，两个柠檬酸分别以羟基、α－羧基和一个β－羧基同第一个镍配位，剩下的β－羧基作为桥基同另一个镍配位形成二聚体。

Pechini方法制备铌酸锂薄膜的研究

采用Pechini方法,以柠檬酸为配位剂与金属离子配位,在Pt/Ti/SiO2/Si基片上制备了多晶铌酸锂(LiNbO3)薄膜。以13C核磁共振、拉曼光谱和红外光谱分析研究了柠檬酸与金属离子的配位情况,提出了一种Nb-柠檬酸配合物可能的分子结构,即柠檬酸作为三齿配体,以端羧基、-OH和中间羧基与Nb离子配位。以TG-DTA对Li-Nb凝胶前驱体的热分解历程进行分析,以拉曼光谱和XRD分析了LiNbO3薄膜在不同温度下热处理的相组成和结构。结果表明,600℃下退火2h可得到单相多晶LiNbO3薄膜,薄膜表面致密、平整,晶粒的平均尺寸为50 nm。

负载型燃烧催化剂La0.8Ce0.2CoO3／Ce0.8Zr0．2O2制备及性能研究

以复合氧化物La0.8Ce0.2CoO3为活性组分,Ce0.8Zr0.2O2固溶体为载体,采用柠檬酸络合法制备出负载型燃烧催化剂La0.8Ce0.2CoO3/Ce0.8Zr0.2O2。用XRD、BET和SEM对其进行表征,考察了焙烧温度、反应时间、反应温度及H2S存在对催化剂活性的影响。结果表明,载体表面形成了均一的钙钛矿相;该负载型催化剂对二甲苯完全氧化反应具有较高的催化活性,有良好的热稳定性、操作稳定性和强的抗H2S毒化能力。这可能是载体与负载组分之间密切的协同作用所导致。