检索结果-南通市图书馆

硫酸改性V_2O_5/TiO_2催化剂上甲醇选择性氧化制二甲氧基甲烷

维普期刊数据库

同方期刊数据库评论

在线全文

学校读者我要写书评

暂无评论

石油化工 2015年第10期44卷 1199-1204页

作者：钱建华董清华李君华渤海大学功能化合物合成与应用辽宁省重点实验室辽宁锦州121013 辽宁工业大学化学与环境工程学院辽宁锦州121001

采用等体积浸渍法制备了V2O5/TiO2催化剂,并用硫酸对其改性得到HS-V2O5/TiO2(HS为硫酸)催化剂,利用H2-TPR,NH3-TPD,XRD,UV-Vis DRS方法对催化剂进行了表征,并将其用于甲醇选择性氧化制二甲氧基甲烷(DMM),研究了硫酸改性对催化剂的还原... 详细信息

采用等体积浸渍法制备了V2O5/TiO2催化剂,并用硫酸对其改性得到HS-V2O5/TiO2(HS为硫酸)催化剂,利用H2-TPR,NH3-TPD,XRD,UV-Vis DRS方法对催化剂进行了表征,并将其用于甲醇选择性氧化制二甲氧基甲烷(DMM),研究了硫酸改性对催化剂的还原性、酸性、物相及催化性能的影响。表征结果显示,硫酸改性对V2O5/TiO2催化剂中V2O5的分散性和还原性的影响较小,但能显著提高催化剂的酸性和酸量。实验结果表明,适量硫酸改性能显著提高催化剂的甲醇转化率和DMM选择性。以SO42-和V2O5负载量均为10%(w)的HS-V2O5/TiO2为催化剂时,在甲醇与O2的摩尔比为2、液态空速为1 200 h-1、常压、反应温度为150℃的条件下,甲醇转化率为70.52%、DMM选择性高达91.92%,明显高于未改性的V2O5/TiO2催化剂。

关键词：钒钛催化剂硫酸改性甲醇选择性氧化二甲氧基甲烷

SiO2负载Au-Pd双金属纳米颗粒催化甲醇选择性氧化合成甲酸甲酯（英文）

维普期刊数据库

同方期刊数据库评论

在线全文

学校读者我要写书评

暂无评论

燃料化学学报 2019年第7期47卷 780-790,I0001页

作者：武建兵师瑞萍秦张峰刘欢李志凯朱华青赵永祥王建国山西大学教育部精细化学品工程研究中心山西太原030006 中国科学院山西煤炭化学研究所煤转化国家重点实验室山西太原030001 中国科学院大学北京100049

甲醇选择氧化制备甲酸甲酯(MF)是延伸甲醇产业链、开发高附加值下游产品的有效途径之一,负载型Au及Pd催化剂在这一反应中表现出优异的低温催化性能。为探索实用、高效和易再生的甲醇选择氧化催化剂,同时揭示双金属颗粒中Au和Pd的协同效... 详细信息

甲醇选择氧化制备甲酸甲酯(MF)是延伸甲醇产业链、开发高附加值下游产品的有效途径之一,负载型Au及Pd催化剂在这一反应中表现出优异的低温催化性能。为探索实用、高效和易再生的甲醇选择氧化催化剂,同时揭示双金属颗粒中Au和Pd的协同效应及甲醇氧化反应机理,本研究制备了一系列二氧化硅负载的Au-Pd催化剂(Au-Pd/SiO2),详细研究了其对甲醇选择氧化制甲酸甲酯的催化性能。结果表明,Au和Pd总负载量为0.6%、且Au/Pd质量比为2时,所制备的Au2-Pd1/SiO2催化剂表现出优异的甲醇氧化催化性能;在130℃下,甲醇转化率达到57.0%,MF选择性为72.7%。多种表征结果显示,Au-Pd双金属纳米颗粒粒径为2-4nm,高度分散于SiO2载体表面,倾向于生成孪晶结构并暴露(111)晶面,这些因素是Au-Pd/SiO2具有优异催化性能的主要原因。通过DRIFTS表征研究,提出了一个可能的MF生成机理:即甲醇首先与处于Au-Pd纳米粒子界面的表面氧作用,生成化学吸附的甲氧基;随后,甲氧基经去质子作用生成吸附的甲醛物种,后者与相邻的甲氧基物种亲核反应,并经β-H消除后得到目标产物MF。

关键词：甲醇选择性氧化甲酸甲酯金钯二氧化硅双金属纳米粒子

维普期刊数据库

同方期刊数据库评论

在线全文

学校读者我要写书评

暂无评论

酸性体系下Ru基氧化物电催化性能研究

酸性体系下Ru基氧化物电催化性能研究

作者：李蒙南河南理工大学

学位级别：硕士

氢气,作为化石燃料的替代品,是理想的清洁能源。电解水制氢提供了一条简洁的电能储能途径。电解水制氢包括两个半反应,即阳极的析氧反应(Oxygen Evolution Reaction,OER)和阴极的析氢反应(Hydrogen Evolution Reaction,HER)。然而,阳极... 详细信息

氢气,作为化石燃料的替代品,是理想的清洁能源。电解水制氢提供了一条简洁的电能储能途径。电解水制氢包括两个半反应,即阳极的析氧反应(Oxygen Evolution Reaction,OER)和阴极的析氢反应(Hydrogen Evolution Reaction,HER)。然而,阳极OER过电位较大,动力学缓慢,制约了氢经济的发展。近年来,碱性OER催化剂得到了广泛研究,推动碱性电解水制氢技术快速发展。相比而言,耐腐蚀高性能酸性OER催化剂的设计开发仍旧十分缓慢,极大地限制了质子交换膜水电解技术的推广应用。为此,本论文从高性能RuO基OER催化剂的合成和甲醇选择性氧化替代OER过程两个方面着手,尝试解决缓慢阳极过程对酸性电解水制氢能耗的制约,主要研究结果如下:1.采用热解法直接在Ti基底表面制备了Zn掺杂RuO(py-RuO:Zn)纳米线阵列催化剂,通过表征和测试发现,Zn元素的引入,调控了RuO的形貌,减小了催化剂的晶体尺寸,增大了催化剂的电化学活性表面积,增加了活性位点的数量,大大提高了py-RuO:Zn的OER活性。0.5 mol L的HSO电解质溶液中,10 m A cm的OER反应电流密度下,py-RuO:Zn的反应过电位和Tafel斜率分别为175 m V和38.9 m V dec,显著优于商业氧化钌(c-RuO)的295 m V和49.7m V dec,显示出了优异的酸性OER催化活性。稳定性评价中,py-RuO:Zn能够在10和50 m A cm的电流密度下分别稳定运行达1000 h和100 h,表明该催化剂具有优异的催化稳定性。2.采用热解法制备CeO/RuO甲醇氧化催化剂,利用甲醇氧化反应替代缓慢的OER,此反应不仅能在阳极催化甲醇氧化生成增值的甲酸(HCOOH),而且可以与HER耦合在阴极生成高纯的H,实现低成本酸性电解水制氢。通过表征和测试发现,CeO的引入可以作为活化水的活性位点,RuO则作为甲醇氧化的活性位点,两者协同完成甲醇的氧化反应。在含CHOH(2.5 mol L)的HSO(0.5 mol L)电解质溶液中,电流密度达到10 m A cm时,CeO/RuO的甲醇氧化电位仅为1.195 V(vs RHE),远低于热解纯RuO(py-RuO)上的1.405 V。进一步与c-RuO的OER(1.494 V@10 m A cm)相比,电位负移约300 m V。另外,对产物分析发现,在1.32～1.52 V的宽电位范围内,产物甲酸的选择性达50%以上。当电位为1.32 V时,甲酸电流效率有最高值53.7%。进一步地,在甲醇-水共电解槽中,10 m A cm的电流密度下,Pt/C(HER)||CeO/RuO(MOR)的槽压为1.308 V,比相同条件下的Pt/C(HER)||py-Ru O2(OER)的槽压1.570 V降低了210 m V,相应制氢能耗降低了16.37%。上述结果表明,甲醇选择性氧化制甲酸反应对酸性OER过程展现出了极具潜力的替代价值,能够显著降低电解水制氢成本。

关键词：析氧反应电解水电催化剂甲醇选择性氧化 Ru基催化剂

甲醇—水共电解制氢及增值甲酸盐的镍钴基阵列电催化剂研究

在线全文

同方学位论文库

学校读者我要写书评

暂无评论

甲醇—水共电解制氢及增值甲酸盐的镍钴基阵列电催化剂研究

作者：李妹深圳大学

学位级别：硕士

氢能具有来源丰富、比能量高、燃烧产物无污染等许多突出的优点,可作为优良的储能载体。目前常用的电化学分解水,是一种极具前景的制氢途径,但其反应效率受到动力学迟缓的析氧反应(OER)及其电催化剂活性较低所严重限制。除此之外,全水... 详细信息

氢能具有来源丰富、比能量高、燃烧产物无污染等许多突出的优点,可作为优良的储能载体。目前常用的电化学分解水,是一种极具前景的制氢途径,但其反应效率受到动力学迟缓的析氧反应(OER)及其电催化剂活性较低所严重限制。除此之外,全水解电解池由于H和O的同时析出,易产生可燃爆的H/O混合气体,使该反应体系存在极大的安全隐患。为了解决这些问题,本文提出了一种新型反应策略,采用热力学上更有利的甲醇氧化反应取代OER,并使其与析氢反应相结合以形成甲醇-水共电解反应体系,这对基础化学品的增值和高纯氢气的产生具有重要意义。基于此,本论文以开发高效稳定的非贵金属双功能电催化剂为目的,并将其用于甲醇-水的共电解反应体系中。本研究利用镍钴基电极制备了多种复合电催化剂,并对其形貌结构和电化学性能进行了深入探索。主要的研究内容如下:1.采用一步水热法制备镍钴双金属氢氧化物(NiCo(OH)/NF)纳米针阵列电极,通过表征和测试发现,NiCo(OH)/NF纳米针阵列电极具有孔隙发达,活性位点丰富等特点,能在共电解反应中同时催化甲醇和水,使其产生增值甲酸盐和高纯H。该电催化剂能以约1.32 V的起始电位催化甲醇选择性氧化,能耗比OER降低了约0.2 V。更重要的是,甲醇以接近100%的高法拉第效率(选择性)转化为了具有高附加值的甲酸盐。此外,NiCo(OH)/NF纳米针阵列电极还具有出色的共电解稳定性。2.以电化学沉积法制备镍钴双金属氢氧化物(NiCo(OH)/NF)纳米片阵列电极,探索了不同金属组分比例、电解液浓度与沉积时间对样品电催化性能的影响,并将其与水热法所制备的样品性能进行对比。实验结果表明,样品的形貌受到金属组分比例的影响,电解液浓度与沉积时间的调整均会影响电极催化活性,并且电沉积法所制备的材料催化性能显著高于水热法所制备的电催化剂。3.利用前期研究材料性能优化的结果,进一步在磷化钴纳米片阵列上沉积了Ni-Co层状双氢氧化物(LDH)超薄纳米片,形成了分层纳米片阵列结构(CoP@Ni Co-LDH/NF)的双功能复合电催化剂。CoP@Ni Co-LDH/NF在共电解反应中表现出优异的电催化性能,分别在1.24 V的甲醇选择性氧化和-0.10 V的析氢反应中达到10 m A cm的电流密度,并实现了在不同电流密度(从40到200 m A cm)下以将近100%的法拉第效率同时产生增值的甲酸盐和氢气。

关键词：共电解甲醇选择性氧化析氢双功能电催化剂电合成

钒钛催化剂的表面修饰及其催化甲醇选择氧化合成甲缩醛的研究

在线全文

同方学位论文库

学校读者我要写书评

暂无评论

钒钛催化剂的表面修饰及其催化甲醇选择氧化合成甲缩醛的研究

作者：蔡景轩南京大学

学位级别：硕士

甲缩醛是重要的甲醇衍生物,它溶解性能好,含氧量高,毒性低,在工业上应用广泛,如用作精细化工的溶剂、柴油添加剂、合成高浓度甲醛的原料以及为燃料电池提供氢源等。传统上,甲缩醛由甲醇与甲醛在酸催化剂上缩合而成。近年来,甲醇选择氧... 详细信息

甲缩醛是重要的甲醇衍生物,它溶解性能好,含氧量高,毒性低,在工业上应用广泛,如用作精细化工的溶剂、柴油添加剂、合成高浓度甲醛的原料以及为燃料电池提供氢源等。传统上,甲缩醛由甲醇与甲醛在酸催化剂上缩合而成。近年来,甲醇选择氧化直接合成甲缩醛受到了关注。本课题组以往的研究表明,经硫酸根修饰的钒钛基催化剂对甲醇选择氧化合成甲缩醛反应具有较好的活性。通过增大载体比表面积,使用不同的催化剂制备方法等,甲醇的转化率与甲缩醛的选择性可进一步提高。本工作的主要目的是选用不同的添加剂对钒钛基催化剂进行修饰,改变其表面结构与性质,并与甲醇选择氧化反应性能关联。以下是本论文的主要内容与结果：(1)研究了不同酸性组分修饰对V2O5/TiO2催化剂上甲醇氧化合成DMM性能的影响：通过水热法合成了高表面积的锐钛型二氧化钛纳米管(TNT)载体,负载了钒氧物种,得到了V2O5/TiO2催化剂。分别用硫酸、磷酸和磷钨酸对V2O5/TiO2催化剂进行酸性修饰,考察添加不同酸性组分对V2O5/TiO2催化剂上甲醇氧化生成甲缩醛性能的影响。使用了TPR、吸附量热以及异丙醇探针反应测定了催化剂的表面氧化-还原性以及酸性。结果表明,磷酸和磷钨酸的加入增强了催化剂表面酸性、但降低了氧化-还原性,给反应带来了负面影响。不经焙烧,硫酸的加入降低了催化剂的氧化-还原性,也给甲缩醛的生成带来了负面效应。只有经过673 K焙烧的硫酸修饰的钒钛催化剂大幅提升了DMM的产率。焙烧促进了硫酸根与表面物种的相互作用,形成强酸中心,在不降低氧化-还原性的情况下大幅提升了表面酸性。(2)考察了添加SiO2对钒钛催化剂上甲醇氧化合成DMM的性能的影响：以Ti(SO4)2、VOSO4和TEOS(正硅酸乙酯)为前驱体,采用共沉淀法制备了含有硫酸根的V-Ti-O和V-Ti-Si-O复合氧化物,这些催化剂具有酸性和氧化-还原性双功能特征。将SiO2引入V-Ti-O体系后,并没有提高催化剂的表面积,还降低了催化剂的氧化-还原性和酸性,但显著提高了453 K以上的甲缩醛选择性。483K时,V-Ti-Si-O催化剂上甲醇转化率和DMM选择性达到了66%和93%。(3)考察了添加Al2O3对钒钛催化剂上甲醇氧化合成DMM的性能的影响：以Al2(SO4)3·18H2O, VOSO4·xH20(含水量：50%)和Ti(SO4)2作为原料采用共沉淀方法制备了一系列含SO42-的V-Ti-Al-O复合氧化物。并使用XRD、IR、Raman、O2吸附及N2吸附等手段对样品进行了表征。结果表明,随着Al2O3含量的增加,催化剂的表面积不断增加,当Al2O3的质量分数超过5%的时候,催化剂表面钒氧物种得到了良好的分散(分散度>70%)。5A125VTi与10A125VTi样品具有最高的表面积以及最强的甲醇与DMM吸附能力。在V-Ti-Al-O样品上,DMM拥有很高的产率(56-62%的甲醇转化率以及84-87%的DMM选择性)。

关键词：钒钛催化剂甲醇选择性氧化甲缩醛合成表面氧化-还原性表面酸性

在线全文

同方学位论文库

学校读者我要写书评

暂无评论

纳米金催化剂的光催化性能研究

纳米金催化剂的光催化性能研究

作者：韩丹内蒙古大学

学位级别：硕士

光是一种环境友好的能源,能在温和条件下活化反应物分子(或催化剂),促进反应发生,从而提高反应物转化率和产物选择性。近年来的研究发现,贵金属金纳米颗粒对紫外和可见光有较好的吸收,能在温和条件下选择性催化化学反应,成为新型光催化... 详细信息

光是一种环境友好的能源,能在温和条件下活化反应物分子(或催化剂),促进反应发生,从而提高反应物转化率和产物选择性。近年来的研究发现,贵金属金纳米颗粒对紫外和可见光有较好的吸收,能在温和条件下选择性催化化学反应,成为新型光催化剂的研究热点。本文主要研究负载型纳米金催化剂对甲醇选择性氧化制备甲酸甲酯反应以及环己烷选择性氧化反应的光催化性能,探讨不同类型纳米金催化剂的光催化反应机理,具体研究内容与主要结论如下： 1、采用金属溶胶沉积法制备出负载型纳米金催化剂,并对催化剂进行了XRD、TEM、UV-Vis、ICP等表征。结果表明：金纳米颗粒大小在3～8nm之间,在载体上分散性较好;负载的纳米金催化剂在可见光范围有较强的吸收,其原因为纳米金颗粒表面在可见光照射下发生了表面等离子体共振。 2、在常温、常压下研究了甲醇氧化脱氢制备甲酸甲酯的反应。对比试验结果表明：催化剂在无光或无氧气的条件下,均不发生反应;在常温、常压、紫外光照射下,考察了不同催化剂对目标反应的光催化活性,其中采用金属溶胶凝胶法制备的3%Au/ZrO2催化剂,甲酸甲酯的最高生成量为27602.78μmol/g/h。 3、在常温、常压和光照条件下考察了环己烷的选择性氧化反应。对Au/ZrO2、Au/TiO2催化剂,目标产物为环己醇和环己酮。在汞灯照射下,以O2为氧化剂,乙腈为溶剂,TBHP为引发剂,环己烷的转化率最高达10.44%,酮醇的总选择性大于98%。 4、初步探讨了甲醇选择性氧化反应的反应机理,大致为纳米Au颗粒在紫外光照下,引发纳米Au颗粒表面电子的带间跃迁,产生大量高能电子,从而诱导反应发生。

关键词：金催化剂光催化表面等离子体共振带间跃迁甲醇选择性氧化甲酸甲酯环己烷选择性氧化