国家重点基础研究发展计划(2013CB933103)
- 作品数：4 被引量：16H指数：2
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- 载体表面酸碱性质对无碱水溶液中Au催化的甘油氧化反应产物选择性的调控作用（英文）被引量：7
- 2015年
- 甘油(GL)是一种重要的生物平台分子,通过催化选择氧化反应将其转化为具有高附加值化学品是可持续发展化学化工的重要课题之一.以Au为催化剂的GL水相选择氧化反应可以生成甘油酸(GLA)、二羟基丙酮(DHA)、羟基丙二酸(TTA)、羟基乙酸(GCA)和乳酸(LA)等多种产物.通常,该反应需要碱(NaO H)存在时才能进行,产物往往以GLA为主(选择性40%?70%),副产物主要有GCA,TTA和草酸(OA).一般认为,可溶性碱(OH?)是通过夺取GL分子中羟基上的质子而诱发反应的.尽管在Au催化的反应体系中从未检测到有甘油醛(GLD)生成,GLD和/或DHA被认为是该反应的中间物种.本课题组前期工作表明,氧化物(Ti O2,Al2O3,Zr O2,Cu O等)负载的纳米Au催化剂能够在无碱(无外加OH?)水溶液中选择性催化GL氧化生成DHA(而不是GLA).因此,OH-的存在与否很可能会改变水溶液中Au催化剂上GL氧化反应的途径.本文试图回答当GL的水溶液中不存在Na OH时,Au催化剂载体的表面酸碱性质是否也会对GL氧化反应的选择性产生调控作用.我们选用Mg/Al比(x)不同的MgO-Al2O3样品为Au催化剂的载体,以尿素为沉淀剂,采用沉积沉淀法制备了相应的Au/MgO-Al2O3(x)催化剂样品.采用X射线衍射、电感耦合等离子体-原子发射光谱仪、透射电镜以及N2吸附-脱附等温线等对MgO-Al2O3(x)和/或Au/MgO-Al2O3样品的物相、元素组成、Au颗粒大小以及比表面积等进行了表征分析;采用NH3和CO2程序升温脱附(TPD)分别对MgO-Al2O3(x)载体表面的酸、碱性进行了测定.NH3-TPD和CO2-TPD结果表明,随着Mg/Al比x从0增加至4.8,MgO-Al2O3(x)的表面酸量从0.94降到0.20μmol/m2,而其表面碱量却从0.05剧增至0.80μmol/m2.因此,载体中MgO含量越多或Mg/Al比越大,其酸性越弱而碱性越强.在无碱水溶液中的催化反应结果表明,Au/MgO-Al2O3(x)上GL氧化反应的主要产物为DHA,GLA以及GCA等.随着x值(催化剂表面碱性)不断增大,产物DHA的�
- 苑字飞高占昆徐柏庆
- 关键词：金催化剂酸碱性
- 高比表面积聚丙烯腈基活性炭纤维的制备及其吸附正己烷的研究
- 2015年
- 研究了活化温度、活化时间、活化剂KOH用量对活性炭纤维比表面积的影响，制备出了比表面积高达3421m2·g-1的聚丙烯腈基活性炭纤维（PAN—ACF）；考察了研制的PAN—CF材料对不同系列浓度的正己烷的动态吸附，结果表明该材料对于载气流量为212mL·min-1及浓度为586ppm正己烷的饱和吸附量达到0．40g·g-1，该材料经三聚氰胺进行氮元素改性后，吸附饱和吸附量可提高到了20％，即达到了0．48g·g-1，表明该材料具有净化正己烷污染气体的应用潜力。
- 姜林好黎维彬
- 关键词：活性炭纤维正己烷
- 聚苯胺衍生Fe-N-C催化剂在碱性电解质中对氧还原反应的催化性能(英文)被引量：7
- 2013年
- 经过热解聚苯胺、碳和FeCl3的混合物制备的Fe-N-C材料在酸性电解质中对氧还原反应表现出高的催化活性;由于材料中不存在任何贵金属,因而被认为是一类新型非贵金属氧还原催化剂.然而这类催化剂在碱性电解质中催化氧还原反应的性能如何尚不清楚.本文使用旋转圆盘电极技术考察了制备的两个Fe-N-C催化剂在KOH水溶液中催化氧还原反应性能,发现这两个催化剂表现出比无金属的N掺杂碳材料更高的活性.与商业Pt/C催化剂相比,它们催化氧还原反应的起始电势和半波电势分别仅低60和40 mV左右,计时电流测试表明,它们比Pt/C催化剂显示出更好的稳定性.此外,在这两个Fe-N-C催化剂上的氧还原反应主要遵循四电子途径.本工作显示,Fe-N-C材料有望用于碱性燃料电池氧还原反应催化剂.
- 严祥辉张贵荣徐柏庆
- 关键词：氧还原反应阴极催化剂聚苯胺铁掺杂
- Au催化剂对于碱性电解质中氧气电化学还原反应的纳米尺寸效应(英文)被引量：2
- 2013年
- 使用旋转电极技术考察了一系列碳载金纳米颗粒(颗粒平均尺寸处在3～14nm)在碱性电解质(0.5mol/LKOH)中对氧还原反应的催化行为.随着金纳米颗粒尺寸由14nm下降至3nm,其对氧还原反应的本征活性和质量比活性均呈现持续走高趋势;但金颗粒的纳米尺寸对氧还原反应的机理及分子氧还原过程中的电子转移数目并无显著影响.使用高分辨透射电镜技术表征了金纳米颗粒的形貌,通过对金颗粒表面不同位置原子的比例进行估算,发现金颗粒表面高能原子所占比例与金对氧还原反应的本征活性密切相关,表明高能表面原子决定着金催化剂对氧还原反应的本征活性.此外,还将金纳米颗粒对氧还原反应的本征催化活性与其表面电子结构进行了关联.
- 张贵荣徐柏庆
- 关键词：金纳米颗粒尺寸效应氧还原反应表面电子结构
- 聚苯胺衍生的非贵金属Fe-N-C催化剂在碱性介质中的氧还原性能
- <正>燃料电池由于其高效、环境友好等特点被认为是二十一世纪的清洁能源,目前Pt基催化剂仍是对燃料电池阴极氧还原反应(ORR)性能最优越的催化剂,但由于其过电势高、抗甲醇能力低下,稳定性差及其成本高昂等缺点极大限制了燃料电...
- 严祥辉张贵荣徐柏庆
- 关键词：聚苯胺非贵金属碱性介质
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