酒石酸插层NiMgAl-TA催化剂的制备及其甲烷裂解制氢的催化性能研究

甲烷裂解制氢(CDM)过程具有过程单位能耗低,且不产生碳氧化物排放的优点,为清洁高效制取氢气提供了一条可行技术路线。制备高效稳定镍基催化剂成为该反应研究的重点。采用离子交换法成功制备了酒石酸掺杂NiMgAl-TA类水滑石催化剂,酒石酸分子可均匀分散于水滑石层板间。借助于插层有机碳源的还原性,催化剂可在惰性气氛下焙烧时,发生自还原过程形成具有甲烷裂解催化活性的金属镍粒子。借助XRD、TPR、TEM等多种表征手段对预处理后催化剂性质进行分析,研究了焙烧温度对催化剂自还原过程的影响。结果表明,随着预处理温度的提高,催化剂上镍物种的还原度增加,还原后镍粒子尺寸增大。在甲烷裂解反应中,较低温度下(500℃、600℃)预处理的催化剂具有出色的初始氢气生成速率(241 mmol H2/(gNi·min)、87 mmol H2/(gNi·min)),但是反应中生成了较多的包覆碳,催化剂失活较快。对600℃预处理后的催化剂进行了甲烷裂解反应-再生实验,实验结果表明,催化剂可在多次反再循环中保持活性的稳定。

D-(+)-对二苯甲酰酒石酸插层水滑石的组装与表征

以Mg0.67Al0.33(OH)2(CO3)0.165.0.58H2O为前体(主体),乙醇为分散剂,在pH=6,温度140℃条件下用离子交换法组装了大分子D-(+)-对二苯甲酰酒石酸(DBTA,客体)插层水滑石。并用XRD,FTIR,DSC-TG,ICP,EA等手段对样品进行了表征。结果表明,通过控制离子交换条件,可成功将手性大分子DBTA插入水滑石,得到的材料结构完整,晶相单一,具有良好的层状结构,其层间距由0.76 nm扩大为1.98 nm。DBTA插入后,分解温度由297℃上升到387℃,复合水滑石材料的热稳定性大幅提高。

高岭石/酒石酸插层复合物的制备与表征

介绍了二甲亚砜(DMSO)取代法制备高岭石/酒石酸(标记为K/T)插层复合物。产物经XRD-6000粉晶衍射和傅立叶变换红外光谱表征。XRD表明:高岭石层间距由0.72 nm扩张到1.09 nm,插层率达50%。红外光谱表明:酒石酸分子的羰基与高岭石的内表面羟基形成了氢键,而羟基与高岭石的硅氧面的氧形成了氢键。酒石酸分子以单分子层平铺于高岭石层间。

酒石酸法合成的LiCoO_2的结构及其二次锂电池行为研究

采用Ｘ射线衍射，光电子能谱，库仑滴定，循环伏安等方法研究酒石酸法合成的ＬｉＣｏＯ＿２的结构及其二次锂电池行为。结果表明ＬｉＣｏＯ＿２具有六方晶系空间群结构，相应晶胞参数ａ＝０．２８１０ｎｍ，ｃ＝１．４０８８ｎｍ；其中Ｃｏ￣（３＋）为低自旋；且其表面存在Ｌｉ＿２Ｏ。同时，其二次锂电池电容量可达１２０ｍＡ·ｈ·ｇ￣（－１），半容量工作电压达３．８ｖ，当正极中Ｌｉ￣＋含量（Ｘ）为０．４５１≤ｘ≤０．９３４时，该电池开路电压（Ｅ）符合：Ｅ＝４．３１８－０．４５０Ｘ￣（２／３）。

D-(+)-对甲基二苯甲酰酒石酸插层锌铝水滑石的制备及表征

以Zn_(0.676)6Al_(0.328)(OH)_2(NO_3)_(0.377)·0.682H_2O为前体,无水乙醇作分散剂,在pH值为5～6、温度80℃条件下采用离子交换法组装了手性拆分剂D-(+)-对甲基二苯甲酰酒石酸(DTTA)插层锌铝水滑石,并采用XRD、FT-IR、DSC-TG、ICP和EA等现代物理化学分析技术对样品进行表征。结果表明,通过控制离子交换条件,可成功将DTTA插入到锌铝水滑石层间,得到的有机-无机复合材料结构完整,晶相单一,具有良好的层状结构,其层间距从0.90nm扩大为2.07nm。DTTA插入水滑石后,完全燃烧分解温度从346℃升高到470℃。

L-(-)-酒石酸柱撑水滑石的插层组装及超分子结构

用返混沉淀方法实现了L-(-)-酒石酸柱撑水滑石(LDHs)超分子结构手性层柱材料的插层组装,得到结晶度高、晶相单一,且L-(-)-酒石酸在层间有序排列的超分子结构手性层柱材料.用X射线衍射、红外光谱及差热分析表征了超分子结构手性层柱材料的结构.

酒石酸插层MgAl-LDHs柱撑水滑石的制备

采用MgAl-CO3碳酸根型水滑石为前体,利用离子交换法和共沉淀法制备酒石酸柱撑的MgAl-TA水滑石,并用X射线衍射、红外光谱对样品进行表征.探讨n(Mg)/n(Al)、pH值、插层反应温度、酒石酸与前体水滑石配比对插层反应的影响,结果表明:n(Mg)/n(Al)比不超过3、pH在4.5左右、反应温度控制在150℃以上、同时保证过量的酒石酸时,酒石酸可以插入MgAl-CO3水滑石层间,取代CO32-离子,形成结构完好的酒石酸柱撑水滑石.直接采用共沉淀法也可以制备出酒石酸柱撑的水滑石.红外光谱表征结果表明酒石酸层间含有酒石酸离子.