低负载量铂催化剂转化甲醇燃烧活性的研究
铂、钯负载型活性催化剂的制备及其对一氧化碳的催化氧化活性
衍射( XR D) 、 原子吸收光谱( AAs) 、 透射电镜( 1 i t M) 等分析 方法对样品的性能和结构进 行 了表征 , 并考察 了不 同铂、 钯 负载 量的催化剂对 一氧化碳 的催 化氧化性 能。结果表 明, 铂、 钯 均以 高度分散 的纳米粒子状 态均 匀分布在载体表 面, 并表现 出 良好 的 C O催化氧化 活性 。铂、 钯在 铝柱撑 蒙脱石 载体表 面的有效 负载 率在 7 C %~ 7 6 % 之 间, 在相 同的
S h a o Ho n g f e i , J i K e j i a n , L i u Y u a n j u n , , De r g We i h u a . , Z h a o X i a o g a n g , Ga o Y a n  ̄ i , Z h o u T o n g , L i Y a n l i n g
铂、 钯 负 载 型 活 性 催 化 剂 的 制 备 及 其
对 一 氧 化 碳 的 催 化 氧 化 活 性
邵 鸿飞 , 冀克 俭 , 刘元 俊 , 邓卫 华 , 赵晓刚, 高岩立 , 周彤, 李 艳玲
( 中国兵器工业集 团第 5 3研究所 , 济南 2 5 0 0 3 1 )
摘要
用浸渍 法分 别将铂 、 钯 负载在铝柱撑 蒙脱石栽体上 , 制备 了铂 、 钯 负载铝柱撑 蒙脱石催化 剂。运 用 x射线
《2024年贵金属负载TiO2催化剂用于光催化部分氧化乙醇及乙醇-甲醇性能研究》范文
《贵金属负载TiO2催化剂用于光催化部分氧化乙醇及乙醇-甲醇性能研究》篇一贵金属负载TiO2催化剂用于光催化部分氧化乙醇及乙醇-甲醇性能研究一、引言近年来,随着环保意识的增强和能源需求的增长,光催化技术成为了研究的热点。
在众多光催化反应中,利用光催化剂对乙醇、甲醇等醇类物质进行部分氧化成为了科研工作者的重点研究方向。
本篇论文旨在探讨贵金属负载TiO2催化剂在光催化部分氧化乙醇及乙醇/甲醇混合物中的应用,以及其性能的深入研究。
二、贵金属负载TiO2催化剂的制备与性质本部分首先对贵金属负载TiO2催化剂的制备方法进行了详细的阐述。
通常采用溶胶-凝胶法、浸渍法等制备工艺,将贵金属如铂(Pt)、银(Ag)等负载于TiO2表面。
这种催化剂具有较高的光催化活性,能够有效地吸收和利用光能,促进光催化反应的进行。
三、光催化部分氧化乙醇的实验研究本部分详细描述了利用贵金属负载TiO2催化剂进行光催化部分氧化乙醇的实验过程。
实验中,通过调整光照强度、催化剂用量、反应温度等参数,探究了不同条件下光催化氧化乙醇的反应性能。
实验结果表明,贵金属负载的TiO2催化剂具有较好的光催化活性,能够有效地将乙醇部分氧化为乙醛等有价值化合物。
四、乙醇/甲醇混合物的光催化性能研究本部分主要研究了贵金属负载TiO2催化剂在光催化氧化乙醇/甲醇混合物中的应用。
实验中,通过改变混合物中乙醇和甲醇的比例,探究了催化剂对不同醇类物质的氧化性能。
实验结果表明,该催化剂对乙醇和甲醇均具有较好的光催化氧化性能,能够同时进行部分氧化反应。
此外,催化剂对不同醇类的选择性氧化也表现出了一定的优势。
五、性能分析与讨论本部分对实验结果进行了详细的分析与讨论。
通过对比不同催化剂、不同反应条件下的光催化性能,揭示了贵金属负载TiO2催化剂在光催化部分氧化乙醇及乙醇/甲醇混合物中的优势。
同时,还对催化剂的稳定性、可重复使用性等方面进行了探讨。
结果表明,贵金属负载的TiO2催化剂具有较高的光催化活性、选择性和稳定性,可广泛应用于醇类的部分氧化反应。
低铂催化剂
低铂催化剂
低铂催化剂是指含有较低铂含量的催化剂,通常用于替代传统的高铂催化剂,以降低成本、减少资源消耗并提高可持续性。
以下是关于低铂催化剂的一些特点和应用:
1. 铂含量较低:低铂催化剂通常指铂含量低于传统铂催化剂的催化剂。
其目的是减少对稀有和昂贵的铂资源的需求,并降低生产成本。
2. 改良催化剂结构:为了保持较低的铂含量同时保持催化活性,低铂催化剂通常采用新的催化剂结构设计和制备方法。
例如,采用合金化、纳米结构、多孔材料等来增强催化活性和稳定性。
3. 提高催化效能:低铂催化剂的研究和开发旨在提高催化效能,以满足广泛的应用需求。
这包括在能源领域的燃料电池、催化转化和环境保护等方面的应用。
4. 应用于燃料电池:低铂催化剂在燃料电池中得到广泛应用。
通过优化催化剂的组成和结构,可以降低燃料电池的运行温度,提高电化学活性,并减少对铂资源的需求。
5. 汽车尾气净化:低铂催化剂也用于汽车尾气净化系统中,用于减少有害气体的排放,如氮氧化物(NOx)、一氧化碳(CO)和碳氢化合物(HC)。
这些催化剂可以提高尾气处理系统的效率和耐久性。
总体而言,低铂催化剂在提供催化活性的同时降低了对昂贵铂资源的依赖,具有广泛的应用前景。
通过优化催化剂的设计和制备方法,可以实现更可持续的催化过程,促进可持续发展和环境保护。
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活性炭负载铂催化剂制备及测定方案
活性炭负载铂催化剂的制备及测定实验方案1.实验仪器及试剂1.1 实验试剂活性炭硝酸65~68%分析纯氢氧化钠96%分析纯碳酸钠99.8%分析纯碳酸氢钠99.6%分析纯盐酸36.5%分析纯氯铂酸99%分析纯甲酸>88%分析纯硼氢化钠99%分析纯硝基苯分析纯硫酸95~98%分析纯过氧化氢30%分析纯十六烷基三甲基溴化铵99%分析纯氢气99.9%5 3m l 3.5Mpa氮气99.9%53m13.5Mpa 甲苯99.5%分析纯苯胺>99.5%分析纯甲醇99.9%一级色谱纯氨水25~28%分析纯亚硫酸氢钠>90%分析纯1.2 实验仪器电子天平,酸度计,循环水式真空泵,电热鼓风干燥箱,真空干燥箱,电动搅拌器,气相色谱仪,恒温水浴槽2.实验过程2.1实验装置2.2催化剂的制备粉碎活性炭,筛取200-300目,在四口烧瓶中加入活性炭和30%HNO3溶液(固液质量比为1:10),在90-100℃搅拌回流3h,用蒸馏水洗至中性,过滤,110℃烘干,即得活性炭载体。
于250ml的四口瓶中加入4g活性炭载体和60ml蒸馏水,搅拌下加入3.3ml氯铂酸溶液(12.15mg/ml,相当于1%Pt/AC),升温至80℃,搅拌2h,然后降温至40℃,加入36%HCOOH 4ml,搅拌0.5h,滴加NaOH溶液(4mol/L,下同)至pH=8-9,升温至80℃,促使还原反应发生,不断补加NaOH 溶液保持pH恒定,直至Pt(Ⅳ)被彻底还原。
(还原时间8 h),过滤还原液,用80℃蒸馏水清洗多次,最后于80℃干燥5h,至于干燥器中备用。
2.3催化剂的测定在四口烧瓶中,加入20ml硝基苯、130ml去离子水、0.1g十六烷基三甲基溴化铵搅拌均匀,然后加入100mgPt/C催化剂。
系统密闭后,用氮气置换烧瓶中空气,开动搅拌,加热,当到达温度85℃时,用氢气置换氮气,保持压力20cm 水柱,当反应2h完成后,再通入氮气作保护,降温分出含有催化剂的有机相备用,上层溶液待后续处理。
铂族金属催化剂的研究及性能优化
铂族金属催化剂的研究及性能优化铂族金属催化剂是广泛应用于工业、医学、环保等领域的重要材料。
它们具有高效、选择性、可控性等优点,是许多重要化学反应的关键催化剂。
然而,由于铂、钯等铂族金属本身的稀缺性和高价值,以及对环境和健康的潜在影响,铂族金属催化剂的开发和性能优化已成为当前材料科学研究领域的重要课题。
本文将探讨铂族金属催化剂的研究现状、性能优化方法以及未来的发展方向。
一、铂族金属催化剂的研究现状铂族金属催化剂是许多关键反应的重要催化剂,如汽车废气处理、石化催化、精细化学品合成、制药等领域。
铂族金属催化剂的催化性能受到很多因素的影响,如化学组成、晶体结构、粒子大小、表面结构等。
因此,铂族金属催化剂的研究涉及到从催化机理、结构表征、催化反应条件等多个方面的综合分析。
目前,铂族金属催化剂的研究主要集中在以下几个方面:1. 催化机理的探究铂族金属催化剂的催化机理是了解其催化性能的重要基础。
目前,通过光谱技术(如X射线光电子能谱、拉曼光谱等)、测量催化反应中物质的动态变化以及理论计算等方法,已经深入了解了铂族金属催化剂的催化机理。
2. 催化结构的表征铂族金属催化剂的催化结构是其催化性能的关键。
通过高分辨透射电镜、X射线衍射、傅里叶变换红外光谱等表征手段,可以研究铂族金属催化剂的晶体结构、晶面取向、粒子大小等性能,从而进一步优化催化剂结构以提高催化性能。
3. 催化剂的制备和改性通过选择不同的合成方法、添加不同的助剂或催化协同物、调控催化剂结构等方法,可以有效地提高铂族金属催化剂的催化活性、选择性和稳定性。
从而满足不同催化反应条件下的需求。
二、铂族金属催化剂性能的优化方法铂族金属催化剂性能的优化方法有很多,如:1. 合理选择催化剂的化学组成和晶体结构催化剂的性能很大程度上受化学组成和晶体结构的影响。
通过优化化学组成和晶体结构设计,可以使铂族金属催化剂催化活性、选择性和稳定性得到显著提高。
2. 降低催化剂粒子大小催化剂粒子大小与其催化性能密切相关。
Al_(2)O_(3)负载Pt基催化剂表面动态变化的谱学研究
Al_(2)O_(3)负载Pt基催化剂表面动态变化的谱学研究何念秋;郑燕萍;陈明树【期刊名称】《分子催化(中英文)》【年(卷),期】2024(38)1【摘要】明确多相催化剂表面在反应过程的动态变化对催化剂的优化、设计有重要意义.我们通过控制Pt的不同负载量制备了一系列Al_(2)O_(3)负载的Pt/Al_(2)O_(3)催化剂,利用X-射线衍射、X-光电子能谱、球差扫描电镜、CO-探针的红外光谱、低能离子散射谱、程序升温氧化和拉曼光谱等研究Pt/Al_(2)O_(3)的表面结构和反应过程中的变化,以丙烷直接脱氢(PDH)反应为探针,考察反应过程存在“诱导”期的表面动态变化,特别是表面积碳、表面形貌、活性位点等的演化.进而与其催化反应性能关联,发现Pt纳米粒子(NP)和团簇上丙烷易深度脱氢或断裂C-C键生成CH_(4)的同时形成积碳、随后失去活性;而孤立的Pt单原子位点(SAC)上不易生成积碳、是丙烯生成的关键活性位.【总页数】11页(P7-16)【作者】何念秋;郑燕萍;陈明树【作者单位】厦门大学化学化工学院固体表面物理化学国家重点实验室【正文语种】中文【中图分类】O643.32【相关文献】1.Al_(2)O_(3)晶型对Pt/Al_(2)O_(3)-Cl催化剂物化性质及其催化C_(5)/C_(6)异构化性能的影响2.载体表面性质调控Pt-Sn/γ-Al_(2)O_(3)催化剂丙烷脱氢性能3.CeO_(2)-Al_(2)O_(3)复合载体负载Ni基催化剂催化COx共甲烷化性能4.硫酸负载对Pt/SO_(4)^(2-)-(ZrO_(2)-Al_(2)O_(3))催化剂性能的影响5.Al_(2)O_(3)-TiO_(2)复合氧化物负载的钴基催化剂光热费托合成性能研究因版权原因,仅展示原文概要,查看原文内容请购买。
炭载Pt—P催化剂对甲醇氧化的电催化性能研究
度高 , 且 价格 便 宜 、 来 源 丰 富等优 点 而被广 泛研 究 。 研究 发 现 D MF C 阳极 催 化 剂 研 究 最 多 的是 P t 【 2 ] 以及 P t 基 复合 催 化 剂 [ 3 。 ] 。改 变 制 备 方 法 和 载 体 , 可
提高 单组 分 P t 催 化剂 的 活性 , 但 反 应 生成 的 中间产 物
果表明 P t - P / C催 化 剂是 一 类 具 有 潜 在 应 用 前 景 的 直
接 甲醇燃料 电池 阳极催 化 剂 。 关键 词 : 甲醇 ;P t — P / C催 化 剂 ; 电 催化 氧化 ; 直接 甲
醇 燃 料 电 池 中图分 类 号 : O6 4 文 献标 识码 : A D oI : 1 0 . 3 9 6 9 / i . i s s n . 1 0 0 1 — 9 7 3 1 . 2 O 1 3 . 2 0 . 0 1 4
杨改秀 等 : 炭载 P t — P催 化 剂 对 甲醇 氧 化 的 电催 化 性 能 研 究
文章 编 号 : 1 0 0 1 — 9 7 3 1 ( 2 0 1 3 ) 2 0 — 2 9 6 7 — 0 4
炭载 P t — P催 化 剂 对 甲醇 氧化 的 电催 化 性 能研 究
杨 改 秀 , 孔 晓 英 , 袁 振 宏 , 陈冠 益 , 陆天 虹 。 ,孙 永 明
2 . 3 n m。此 外 , 亦 用 多 种 电 化 学 测 试 手 段 测 试 了 P 的
掺 杂对 甲醇的 电催 化 氧 化性 能 的影 响 , 测试 结 果表 明 P t — P / C催 化 剂不 但 能够 增 强催 化 剂 对 甲醇 催 化 氧化 的活性 , 而且还 能 够提 高催 化 剂 的稳 定 性 。 该 测 试 结
甲醇燃料电池技术的发展与应用研究
甲醇燃料电池技术的发展与应用研究随着全球对环境保护的重视,新能源技术在全球范围内得到了大力发展,其中甲醇燃料电池技术备受关注。
甲醇燃料电池技术是一种利用甲醇作为氢源进行电化学反应来产生电能的新型能源技术,它具有高效、清洁、便携、储能量大等诸多优点。
本文将从甲醇燃料电池的研究历程、原理及优势、应用前景等角度进行阐述。
一、甲醇燃料电池的研究历程甲醇燃料电池技术的起源可追溯到1960年代,当时美国斯克利实验室的科学家们开始研究燃料电池,随后进一步探索了利用甲醇作为氢源的可能性,于1973年成功地在甲醇燃料电池中应用了贵金属铂作为催化剂。
但是,由于这种燃料电池效率低、电化学反应速度慢以及管理成本高等问题,一直没有得到广泛的应用。
直到1980年代,随着正极催化剂、质子交换膜、负极材料等方面技术的不断改进,甲醇燃料电池逐渐成为可以加以应用的新型能源技术。
二、甲醇燃料电池的原理及优势甲醇燃料电池是一种利用甲醇作为氢源,通过氧化还原反应,转化为电能的技术。
其反应方程式为:CH3OH + 3/2 O2 →CO2 + 2H2O + electricity 。
该反应的一个重要特点是其氧化还原反应是一个低温的过程,相比其他燃料电池的运行温度更低(通常为50℃左右),因此运行稳定性好,维护成本低。
相较于传统的发电设备,甲醇燃料电池具有诸多优势。
首先,它是清洁能源,直接反应产生的副产物仅有二氧化碳和水,对环境没有污染。
其次,甲醇燃料电池的运行效率高,在完全燃烧时,其能量利用率高达40%以上,远高于传统的发电设备;同时,由于甲醇燃料电池无需大规模电力传输,适合户外或移动性负载的供电需求;最后,由于甲醇易于储存运输,因此适用性较广。
三、甲醇燃料电池的应用前景由于其具有高效、清洁、便携、储能量大等诸多优点,甲醇燃料电池技术在航空、汽车、军工、家庭能源、应急电源等领域均有广泛应用。
在航空领域,由于甲醇燃料电池能提供可靠的能源,可有效解决飞行中的电源问题,而且具有质量轻和体积小的优点,因此已经成为民航航班的应急电源。
石墨烯负载铂纳米粒子,抗坏血酸还原
高效、清洁的石墨烯负载的铂纳米团簇的合成在直接甲醇燃料电池的应用摘要石墨烯负载的铂纳米团簇是由一个高效、清洁的方法合成,使用这个方法时石墨烯氧化物和铂离子的前体会因为抗坏血酸而在一步法工艺中降低。
所得到的铂纳米团簇连接的石墨烯复合材料(PtNCs /石墨烯)通过X-射线衍射(XRD),场发射扫描电子显微镜(FE-SEM),透射电子显微镜(TEM)和能量色散X射线光谱(EDS)检测,可以直接显示,Pt纳米团簇可以成功的在石墨烯上形成,并很好地分布在石墨烯薄片的边缘和褶皱上。
进一步的电化学表征——包括循环伏安法(CV)和当前的方法表明:与普通的炭黑Vulcan XC-72和石墨负载Pt纳米团簇相比较,PtNCs /graphene具有明显更高的电催化活性和甲醇电氧化稳定性。
这将导致PtNCs/graphene进一步作为一种新的电极材料在直接甲醇燃料电池(DMFC)中的应用。
1.介绍几十年来,在直接甲醇燃料电池(DMFC)中,一直使用甲醇作为燃料而产生强化利益。
DMFC 与其他的燃料电池相比,主要的优点是它具有便携性、它所需的原料甲醇容易获得、它具有较高的能量密度——一个数量级大于压缩氢气。
然而甲醇交叉和中间物的毒效应,如一氧化碳(CO)对催化剂的毒性影响是影响DMFC在商业市场上应用的主要限制。
减少中间物产生的不良效应和提升催化剂效率是当前研究DMFC的主要问题。
在DMFC的甲醇氧化反应中主要选择铂作为催化剂,是由于它是在这个反应中催化活性最高的纯金属。
但是铂高昂的价格和自然界中的有限供应束缚了它在DMFC中的应用。
而铂不稳定的催化能力会产生具有毒效应的中间产物,是另外一个主要的障碍。
众所周知,催化剂的比活性主要取决于它们的分布和大小。
为了降低铂的负载和提高它的催化活性,可以控制铂的大小在纳米尺寸之类,这个方法也是最有效的。
由于具有很高的表面积体积比,拥有小而窄的分布特征的铂纳米粒子是高效电催化活性材料的理想当选者。
负载铜的活性炭用于低浓度甲硫醇的吸附
无 机 化 学 学 报 CHINESE J0URNAL OF IN0RGANIC CHEMISTRY
Vo1.32 No.6 l026—1032
负载铜 的活 性炭 用 于低 浓 度 甲硫 醇 的 吸 附
刘 海 弟 李 伟 曼 马 翔 陈运 法
(中国科 学 院过 程 工程研 究所90)
摘 要 :采 用 浸 渍 法 制 备 了 负 载 铜 的 木 质 活 性 炭 样 品 ,研 究 了 负 载量 、灼 烧 温 度 对 材 料 吸 附低 浓 度 甲硫 醇 的性 能 影 响 ,研 究 发 现 负 载 量 和 灼 烧 温 度 均 对 材 料 性 能 有 显 著 作 用 ,其 中最 佳 的 灼烧 温 度 为 300℃ ,最 佳 负 载 量 为 0.7 mmol·g~,采 用 低 温 氮 吸 附 方 法 、x射线衍射/ JY¥)r(XRD)、X射线 光电子能谱 ̄2(XPS)、扫描 电子显微镜(SEM)和高分辨透射 电镜(HRTEM)等方法对样 品进 行了 表 征 和 分析 ,从 分 析结 果 可 知 ,材料 的 吸 附性 能 和 材 料 比表 面 、样 品 中 Cu的 价 态及 分 散 状 况 均 存 在 一 定 关 系 。经 过 优 化 的样 品 对 低 浓 度 甲硫 醇 表 现 出了 良好 的 吸 附性 能 .其穿 透 时 间 比空 白活 性 炭样 品提 高 6倍 以上 。
关 键 词 :甲硫 醇 ;吸 附 ;活 性 炭 ;恶 臭 ;铜 掺 杂 中图分类号 :TQ536 文献 标识码 :A 文章编号 :1001—4861(2016)06—1026—07 DoI:10.11862/CJIC.2016.121
Absorbing Low-Concentration M ercaptan with Active Carbon Doped by Copper
载铂催化剂
载铂催化剂全文共四篇示例,供读者参考第一篇示例:载铂催化剂是一种应用广泛的催化剂,常用于有机合成、环境保护和能源领域。
本文将对载铂催化剂的原理、制备方法、性能及应用进行介绍。
1. 载铂催化剂的原理载铂催化剂是将铂负载在一种载体上的催化剂,通过合适的载体可以调控铂的分散度和表面活性位点密度,提高其催化性能。
铂是一种贵金属,具有良好的催化活性和选择性,但纯铂催化剂价格昂贵,导致其在工业应用中受到限制。
将铂负载在一种廉价的载体上,可以有效降低成本,同时保持较高的催化活性。
载铂催化剂的制备方法包括沉淀法、溶胶-凝胶法、离子交换法等多种途径。
溶胶-凝胶法是一种常用的方法。
将含有铂前体的溶液与载体混合,并加入适量的还原剂,混合均匀后,通过适当的加热降温处理,使铂原子沉积在载体表面上,形成载铂催化剂。
载铂催化剂具有良好的稳定性和选择性,同时具有优异的反应活性和催化效率。
通过调控载体的形貌、孔结构和表面性质,可以进一步提高载铂催化剂的性能。
载铂催化剂还具有良好的循环再生性能,可以多次使用,降低成本,减少废弃物处理。
4. 载铂催化剂在有机合成中的应用载铂催化剂在有机合成领域具有重要的应用价值,可以用于催化氢化、氧化、还原、羟基化等反应。
载铂催化剂在烯烃羟基化反应中可以高效催化烯烃与醇的加成反应,实现碳-碳键的构建,得到目标产物。
载铂催化剂还在环境保护领域得到广泛应用,可以用于废水处理、大气污染控制等方面。
载铂催化剂可以催化废气中的有害气体如一氧化碳、氮氧化物等的转化,减少对环境的污染。
载铂催化剂在能源领域也有重要的应用,例如在燃料电池、电解水制氢等领域。
载铂催化剂可以作为燃料电池中阳极和阴极的催化剂,促进氢气和氧气的电化学反应,提高燃料电池的效率和稳定性。
第二篇示例:载铂催化剂是一种重要的催化剂,具有广泛的应用领域,包括汽车尾气处理、有机合成、化工工业等。
本文将从载铂催化剂的起源、性质、应用以及未来发展方向等方面进行详细介绍。
直接甲醇燃料电池阳极催化剂研究现状及展望
Hans Journal of Chemical Engineering and Technology 化学工程与技术, 2021, 11(2), 66-75Published Online March 2021 in Hans. /journal/hjcethttps:///10.12677/hjcet.2021.112009直接甲醇燃料电池阳极催化剂研究现状及展望李贵贤,祁建军,王东亮,周怀荣,王靖靖,李红伟*兰州理工大学石油化工学院,甘肃兰州收稿日期:2021年1月8日;录用日期:2021年2月27日;发布日期:2021年3月5日摘要直接甲醇燃料电池(DMFC)因其具有能量密度高、绿色环保和体积轻便等优势得到广泛关注,其中阳极催化剂活性是决定燃料电池性能、寿命的关键因素。
近年来,研究者围绕提高阳极催化剂性能和降低催化剂成本这两个方面展开研究,推动了DMFC的蓬勃发展。
本文介绍了电催化剂的催化机理及其分类,详细综述了贵金属催化剂和非贵金属催化剂的合成方法,结合当前研究进展对甲醇电催化剂未来的发展趋势进行展望。
关键词直接甲醇燃料电池,贵金属催化剂,非贵金属催化剂Research Progress and Prospect of AnodeCatalysts for Direct Methanol Fuel CellsGuixian Li, Jianjun Qi, Dongliang Wang, Huairong Zhou, Jingjing Wang, Hongwei Li*School of Petrochemical Engineering, Lanzhou University of Technology, Lanzhou GansuReceived: Jan. 8th, 2021; accepted: Feb. 27th, 2021; published: Mar. 5th, 2021AbstractDirect methanol fuel cell (DMFC) has attracted wide attention due to its advantages of high energy density, environmental protection, and lightness. Among them, the methanol oxidation electroca-talyst is a key factor that determined the performance, life and cost of fuel cells. In recent years, researchers have carried out a lot of researches on improving the activity of anode catalysts and*通讯作者。
活性炭负载铂催化剂实验报告
活性炭负载铂催化剂的制备及活性测定摘要:用硼氢化钠还原氯铂酸制备了活性炭负载铂催化剂(Pt/C),并通过催化剂对硝基苯催化加氢制备苯胺来测定催化剂的活性,实验结果表明,用该方法制备的催化剂有较高的活性。
关键词:活性炭,铂,硝基苯,苯胺,催化剂在化学工业中,炭材料是一类使用广泛的催化剂载体。
它具有许多优良的特性,比如成本低廉,在酸碱介质中稳定性好,活性组分(特别是贵金属铂等)能够有效回收等]1[。
同时,由于炭材料的种类繁多,性质各有不同,所以如何制备高分散度、高活性的催化剂是工业催化研究面临的一个重要问题。
炭材料一般具有较大的比表面积和孔体积,有利于活性金属组分铂分散在其表面。
由于铂资源的匮乏,价格昂贵,必须采用适当的制备方法和工艺条件来减少铂粒子金属颗粒尺寸,增大铂粒子在载体上的分散度,提高催化剂的活性和铂利用率。
对于炭负载铂催化剂来说,制备方法一般有浸渍法、离子交换法、胶体法、微乳液法等。
近些年来,国内外许多研究人员已在该领域作出了大量的努力。
王莲鸳等人以200~300目的活性炭为载体,氯铂酸为前驱体溶液,甲醛为还原剂,在碱性条件下制得的1%Pt/C催化剂的铂金属颗粒大小为2~12nm左右]2[。
刘东志采用活性炭为载体,乙醇为浸渍液,与氯铂酸溶液混合,通入氢气还原至无氯化氢气体放出,然后在氮气保护下降至室温,制得铂含量为3%的催化剂。
PAP收率为68%,选择性亦可达90%以上。
在套用12次后,催化剂的活性没有发生太大的变化,当套用20次以后,PAP的收率逐渐下降到20%左右,表明催化剂的活性已明显降低]3[。
刘卫锋等将异丙醇分散的炭载体VXC-72放人2.0mol/L的KMnO4溶液中,搅拌并加热至70℃。
抽滤烘干,然后用4mol/L的盐酸溶液浸泡:抽滤烘干,然后按照计算量加入到配制的Pt(NH3)4C12溶液中,交换反应1h。
抽滤烘干,然后将之放入管式炉,在N2保护中用H2程序升温还原,得到炭载铂催化剂。
催化氢化反应中常见的贵金属催化剂
3)Pd−Pt双金属负载催化剂则按负载顺序重 复此步骤. 制备得到Pd/γAl2O3,Pt/γ-Al2O3和Pd−Pt/γ-Al2O3 三类催化剂。 4) 催化剂在450℃氢气气氛中还原2h。
3.2.2 应用及机理
二甲醚催化燃烧的化学反应式为: CH3OCH3 + 3O2→ 2CO2 + 3H2O, ΔH298 = −1460.4kJ/mol
该催化剂用于还原烷基化制备N一(1,3一二甲基丁基)一N’一苯基对苯 二胺的反应,目标产物的选择性达98%以上。
(2)有机硫化机硫化
1)将活性炭、水、氯铂酸以及过氧化氢加在一起混和成浆液。 2)浆液温度80℃,加入碳酸钠溶液,将Pt沉积在活性炭上 3)继续维持浆液温度80℃,加入甲酸溶液还原,制得Pt/C催化剂 4)将得到的Pt/C催化剂配制成浆液,加入DMSO和强酸(如硫酸),常温硫 化,硫化后的催化剂含有0.1%一5%Pt以及相对于1 mol Pt含有(0.1~ 10)mol的S。
3.1.1 硫化贵金属催化剂的制备
国内外目前对硫化Pt族金属催化剂研究较多的是Pt和Pd,Pt(S)和 Pd(S) 催化剂的制备方法分为H2S、Na2S等无机硫化剂硫化和DMSO(二甲基 亚砜)等有机硫化剂硫化。
(1)无机硫化剂硫化
1) 将活性炭与H2PtCl4水溶液一起配制成浆液。 2)在(50—100)℃加入碱性溶液,将H2PtCl4有效水解并以氧化铂的 形式沉积于活性炭上。 3)加入还原剂将沉积在活性炭上的氧化铂还原,将还原后的Pt/C催 化剂与水按质量比1 :3—1 :20配制成浆液。 4)将H2S气体通入浆液进行硫化,硫化温度为室温一50℃,硫化时 间15min,通入H2S的量应超出将Pt完全转化成PtS2的理论所需 量,最好超出100%;硫化剂也可以选择其他种类,如Na2S、K2S、 (NH4)2S和NaHS等。
一种燃料电池铂合金催化剂的制备方法[发明专利]
专利名称:一种燃料电池铂合金催化剂的制备方法专利类型:发明专利
发明人:张佳楠,杜宇,魏一帆,卢帮安,杨鸽鸽,刘梦丽申请号:CN202111438645.X
申请日:20211130
公开号:CN114094130A
公开日:
20220225
专利内容由知识产权出版社提供
摘要:本发明涉及一种新型燃料电池低铂合金催化剂的制备方法,将乙酰丙酮铂(II)、水合乙酰丙酮锌和聚乙烯吡咯烷酮加入苯甲醇和乙醛的混合溶液中,加热到160‑200℃并保温8‑10h,冷却到室温,离心、洗涤,60℃干燥过夜,负载在科琴黑上。
凹面Pt‑Zn纳米立方体,具有的高指数铂晶面,可以降低OH*/O*在Pt表面的吸附能。
并且,抗芬顿的锌与富铂表面工程之间有良好的协同作用,具有1.18mAμgPt‑1的质量活性,在0.9V(相对于RHE)下有3.89mAcm‑2的比活性。
由该催化剂组装的H2‑O2燃料电池具有超高的峰值功率密度1449mWcm‑2,性能优于商业Pt/C。
申请人:郑州大学
地址:450001 河南省郑州市高新区科学大道100号
国籍:CN
代理机构:郑州联科专利事务所(普通合伙)
代理人:杨海霞
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铂催化剂的改进和代替
铂催化剂的改进和代替摘要简述了某染料化工厂硝酸车间氨氧化工艺中催化剂的使用情况,并结合当前催化剂工艺发展,对其工艺改进提出了一些设想。
关键字氨氧化铂催化前言氨氧化是硝酸生产的重要工序。
某染料厂硝酸车间的硝酸生产工艺,生产方法是在铂的催化作用下,空气直接接触氧化生成氧化氮气体(NO),氧化氮气体在空气直接氧化生成二氧化氮气体(NO2 ),二氧化氮气体被水吸收生成半成品45%~50%稀硝酸,稀硝酸用硝酸镁作脱水剂,采用减压萃取精馏工艺制得产品98%浓硝酸。
其中氨接触氧化是生产环节中的重要一步。
氨氧化生成一氧化氮的反应方程式如下[1]:4NH3+5O2=6NO+6H2O+907 280 J (1) K=10-54NH3+4O2=2O2+2N2O+6H2O +1 104 900 J (2) K=10-64NH3+3O2=2N2+6H2O+1 269 019 J (3) K=10-7从上述三个反应的平衡常数来看,在900℃时氨几乎可以100%转变为NO、N2O和N2,如果反应时间足够长,最终产物是N2。
而反应式(1)是生产硝酸所需要的,称为有利反应,而实际上该反应只有在一定温度、压力条件下,且有催化剂存在时才能进行。
因此在反应条件(温度、压力)一定的情况下,催化剂的选择是加速反应式(1)的进行和抑制副产物生成的关键。
常用铂作为氨氧化反应的催化剂。
由于铂网本身属于贵金属,催化网的材料费和制作加工费都较高,因此,在保证收率的前提下,铂催化剂消耗越低越经济。
1 某染料厂硝酸车间使用的催化剂1.1 催化剂的组成目前催化剂组成:Pt(铂)92.5% Rh(铹)3.5% Pd(钯)4.0%金属铑加入提高催化剂之活剂,并随着含量从0~10%增加,900℃下氨转化率由96.1~99.3%提高并以铑含量为10%时达到最高值,另一方面纯铂在高温下会遭到破坏,而金属铑加入能增加机械强度,由于铑比钯昂贵,所以用钯来代替铑而其活性和强度相差不多。
甲醇催化燃烧
甲醇催化燃烧催化剂研究进展摘要:催化燃烧法是目前处理VOCs最有效的方法之一,而本文主要对催化燃烧催化剂进行介绍,并对甲醇催化燃烧催化剂进行重点讨论,并指出这类催化剂的研究方向。
关键词:催化燃烧催化剂;甲醇催化燃烧催化剂;活性组分;载体全世界约90%以上的能源来自于煤、石油、天然气等化石燃料,但化石燃料资源有限,在几十年内全球石油资源即将耗尽,人类正面临日益严重的能源危机。
目前,我国50%以上的石油依靠进口,能源短缺阻碍我国经济快速发展。
能源的高效清洁利用和新能源的开发对我国国民经济的持续稳定发展至关重要。
燃烧在现代社会中有着极为广泛的应用,但也因此带来了一系列的问题,如会消耗大量的矿物燃料,同时释放的CO、NO x等物质会导致严重的环境污染。
如何提高燃料的燃烧率,减少燃烧对环境产生的污染是当前倍受关注的重要研究课题。
催化燃烧是典型的气—固相催化反应。
采用适当的催化剂可降低反应的活化能,使可燃物质在较低的温度200~400℃下分解、氧化的燃烧方法。
与传统的火焰燃烧相比,催化燃烧有着很大的优势:(1) 起燃温度低,能耗少,燃烧易达稳定,甚至到起燃温度后无需外界传热就能完成氧化反应。
(2) 净化效率高,污染物(如NO x及不完全燃烧产物等)的排放水平较低。
(3) 适应氧浓度范围大,噪音小,无二次污染,且燃烧缓和,运转费用低,操作管理也很方便。
正是由于具备上述优点,催化燃烧既是一种能耗低、效率高、环境友好的有机废弃物治理技术,也是能源利用的最佳途径之一。
催化燃烧技术的核心是选择合适的催化剂。
由于催化燃烧温度较高,燃烧反应过程生成大量水蒸汽,且存在少量杂质硫,因此催化燃烧技术对催化剂要求很高,需要催化剂具备低温活性好、高温稳定性高、比表面积大、活性组分高分散度、抗烧结和抗硫中毒能力。
目前,催化燃烧技术备受国内外研究者关注,取得了很多研究成果。
近年来,催化剂的研究成果主要为改进催化剂制备条件,选择催化剂新型载体,引入助剂改善催化剂的反应活性、选择性以及研究催化反应机理等。
氢氧滴定法测催化剂中低负载量铂分散度
氢氧滴定法测催化剂中低负载量铂分散度
李晶;马琳鸽;卓锦德
【期刊名称】《神华科技》
【年(卷),期】2018(16)8
【摘要】目前可以用于测定含量较高的金属分散度方法有X射线光电子能谱法(XPS)、X射线衍射法(XRD)、透射电子显微镜法(TEM)、化学吸附法等.而测定低含量金属分散度,例如含量低于0.5%的情况,则需用氢吸附还原-氧滴定-氢滴定循环法(氢氧滴定法)才能得到较准确的测试结果.本文针对低Pt负载量催化剂的Pt分散度测定,探讨了其氢氧滴定法中的重要影响因素,并建立优化了测试条件.
【总页数】5页(P72-76)
【作者】李晶;马琳鸽;卓锦德
【作者单位】北京低碳清洁能源研究所,北京,102211;北京低碳清洁能源研究所,北京,102211;北京低碳清洁能源研究所,北京,102211
【正文语种】中文
【中图分类】TM58
【相关文献】
1.分散度对负载型铂基催化剂 CO 氧化性能的影响 [J], 陈省能;陈君宇;赵越;陈明树;万惠霖
2.脉冲色谱氢氧滴定法测定Pd/C催化剂上的金属分散度 [J], 庄美华;钱玲;张箴
3.电位滴定法测氢氧化钠中氯化钠含量 [J], 龚兆鸿
4.由分子筛笼内铂羰基簇合物得到的催化剂的分散度研究 [J], 李光进;市川胜
5.溶剂化金属原子浸渍法制备高分散负载型催化剂——金属负载量对分散度和催化活性的影响 [J], 吴世华;王序昆;赵维君;张书笈;杨树军
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负载型Pd Al2O3催化剂改性研究
负载型Pd Al2O3催化剂改性研究【摘要】添加助剂对催化剂的活性有明显的改善作用,其中以助剂CeO2修饰的催化剂活性最好,Mg修饰的催化剂活性次之,K修饰的催化剂活性最差。
【关键词】CH4;催化剂;催化氧化;助剂0 概述目前做为能源使用的煤层气仍然以火焰燃烧的方式加以利用,而传统的火焰燃烧方式燃烧效率低下,尾气中污染物含量高,对环境的污染非常厉害目前全球性的两大问题就是环境污染和能源短缺。
寻找而一种能充分利用能源并能实现有害气体零排放的有效途径是催化氧化烃类。
应用Al2O3作载体时,催化剂表现出较好的活性,如10%Ce-2%Pd/Al2O3的催化活性比2%Pd/Al2O3和5%K-2%Pd/Al2O3两种催化剂的活性都要高。
添加助剂对催化剂的活性有明显的改善作用,其中以助剂CeO2修饰的催化剂活性最好,Mg修饰的催化剂活性次之,K修饰的催化剂活性最差。
研究发现,随着反应时间的增加,催化剂的活性都有所提高,说明催化剂在催化剂反应初期都有一个活性位的活化过程。
1 催化燃烧实质催化燃烧反应是以化学能的高效转化为目的,作为能量或动力的提供者。
催化燃烧是典型的气-固相催化反应,它借助催化剂降低了反应的活化能,使其在较低的起燃温度200~300 ℃下进行无焰燃烧,有机物质氧化发生在固体催化剂表面,同时产生CO2和H2O,以及放出大量的热量,其氧化反应温度低。
2 Pd催化剂在CH4催化燃烧研究中的进展根据燃烧催化剂的组成,CH4催化燃烧的高效催化剂可以分过渡金属氧化物类催化剂、复杂氧化物催化剂和贵金属催化剂三类。
过渡金属氧化物催化剂可以简单的分为单一金属氧化物和混合金属氧化物燃烧催化剂,如钙钛矿、尖晶石、烧绿石、固溶体和六铝酸盐催化剂,其中钙钛矿型催化剂的研究比较广泛。
复杂金属氧化物类催化剂一般具有结构稳定,耐高温性能好,抗中毒能力以及CH4燃烧的起燃温度高和高温活性稳定的特点。
这类催化剂主要主要用于CH4的高温燃烧。
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低负载量铂催化剂转化甲醇燃烧活性的研究
2016-10-24 13:33来源:内江洛伯尔材料科技有限公司作者:研发部
低负载量铂催化剂转化甲醇燃烧活性的研究
催化燃烧是处理挥发性有机废弃物(VOCs)的有效方式之一,也是一种高效利用燃料的途径.与普通火焰燃烧相比,催化燃烧主要具有以下优点:1)起燃温度低,易实现稳定燃烧;2)有利于提高燃烧效率,降低污染物的排放;3)可在较大的燃气比范围内使用;4)噪音低.正因如此,催化燃烧技术已引起学术界和工业界的普遍重视.甲醇作为一种低碳化合物,不仅是许多工业废气的重要组成,还是一种高效的液体燃料,因此,对甲醇催化燃烧进行研究具有重要的意义.但目前这方面的研究还相对较少.现有的甲醇催化燃烧催化剂主要包括非贵金属催化剂和负载型贵金属催化剂两大类.如Parus等制备了V2O5/TiO2、MoO3/TiO2过渡性金属氧化物催化剂,该催化剂上甲醇的起燃温度分别为170℃和230℃.Das等通过离子交换法制备了Mn(Ⅲ)/TiP催化剂上,该催化剂上甲醇的起燃温度为150℃,T99(转化率为99%时的温度)高达260℃.可见,非贵金属催化剂的甲醇催化燃烧活性较低,而负载型贵金属催化剂则可以克服这一弱点.
上海大学张春等人以铂为活性组分,氧化铝颗粒、单晶硅片及单晶硅片支撑的氧化铝薄膜为载体,制备了甲醇室温催化燃烧催化剂,研究了载体种类、载体性质、制备方法及铂负载量对催化剂活性的影响。
结果表明,所制备的催化剂均可使甲醇在室温下燃烧;作为甲醇燃烧催化剂的载体,氧化铝优于单晶硅,薄膜状氧化铝优于颗粒状氧化铝。
当载体种类和性质均相同时,化
学分散法制备的催化剂活性高于磁控溅射法。
就活性组分而言,增大其负载量并不一定能提高催化活性,实验中,当铂的负载量下降两个数量级后,单位质量铂上甲醇的转化量提高了26倍。