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非甲烷总烃分析仪专用Co_(3)O_(4)/Al_(2)O_(3)催化剂的制备及性能研究
1
作者 谭聚 杨琴琴 何瑜 《湖北大学学报（自然科学版）》 CAS 2024年第3期347-355,共9页
挥发性有机化合物(volatile organic compounds,VOCs)是引发霾和光化学烟雾等环境问题的重要原因,达到一定浓度会对人类健康造成威胁。非甲烷总烃(non-methane hydrocarbon,NMHC)作为VOCs总量统计的重要指标,在一定程度上可以简单、直... 挥发性有机化合物(volatile organic compounds,VOCs)是引发霾和光化学烟雾等环境问题的重要原因,达到一定浓度会对人类健康造成威胁。非甲烷总烃(non-methane hydrocarbon,NMHC)作为VOCs总量统计的重要指标,在一定程度上可以简单、直观地反映VOCs污染状况,因此,监控NMHC对保护环境与人类健康具有重要意义。本文中制备了层状结构、球形结构和立方体结构3种不同形貌的Co_(3)O_(4)纳米材料,将纳米材料均匀负载于活性Al_(2)O_(3)颗粒表面作为NMHC分析专用催化剂。通过XRD、FESEM、BET和XPS技术对制备的Co_(3)O_(4)催化剂进行表征;并将催化剂用于NMHC的检测,对不同形貌催化剂的催化性能进行评价。结果表明,当煅烧温度为400℃、煅烧时间为3 h,催化剂具有较高的催化活性,其中立方体结构催化剂具有最高的催化活性,能在236℃将NMHC完全降解,层状结构与球形结构催化剂分别在261℃与257℃将NMHC完全降解。升高煅烧温度有助于催化活性的提高,因为煅烧温度的升高增大了催化剂中Co_(3)O_(4)的相对结晶度与O_(ads)/O_(latt)摩尔比,使得气体转移速度加快,因而使催化剂具有更高的催化活性。催化剂经过耐水性、热失重测试与催化循环测试后仍能保持较高的催化活性。 展开更多
关键词 co_(3)o_(4)/Al_(2)o_(3)催化剂 非甲烷总烃 色谱-催化氧化法 形貌
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Co_(3)O_(4)-MMT催化剂的制备及其N_(2)O催化分解性能
2
作者 武瑞芳 杨伟伟 +4 位作者 蔺向前 蔺向光 王茜 李林茂 王永钊 《工业催化》 CAS 2023年第10期95-100,共6页
以MMT为载体,采用原位聚合-配位沉积法制备3种不同Co负载量的Co_(3)O_(4)-MMT催化剂。采用N 2物理吸附、XRD和TEM对载体和催化剂进行表征,并在连续流动微反装置上考察其N_(2)O催化分解性能。结果表明,与Co_(3)O_(4)催化剂相比,Co_(3)O_(... 以MMT为载体,采用原位聚合-配位沉积法制备3种不同Co负载量的Co_(3)O_(4)-MMT催化剂。采用N 2物理吸附、XRD和TEM对载体和催化剂进行表征,并在连续流动微反装置上考察其N_(2)O催化分解性能。结果表明,与Co_(3)O_(4)催化剂相比,Co_(3)O_(4)-MMT催化剂的比表面积显著增大,且活性组分Co_(3)O_(4)具有较高的分散状态。Co_(3)O_(4)-MMT催化剂的催化活性随着Co含量的增加先升后降,其中0.015Co-MMT表现出最佳的催化活性,其活性远高于Co_(3)O_(4)催化剂,同时,该催化剂还表现出良好的催化稳定性和较好的杂质气体耐受性。 展开更多
关键词 催化化学 MMT co_(3)o_(4)催化剂 N_(2)o催化分解 负载型催化剂
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不同形貌Co_(3)O_(4)的控制合成及其催化氧化甲苯性能
3
作者 张雪葳 张婉璐 +1 位作者 牛晓宇 朱宇君 《黑龙江大学自然科学学报》 CAS 2024年第1期48-55,共8页
采用溶剂热方法控制合成了一系列具有球状、蝴蝶结状和块状的Co_(3)O_(4)催化剂,并评价其催化氧化消除甲苯的性能。通过X射线衍射(X-ray diffraction,XRD)、扫描电子显微镜(Scanning electron microscopy,SEM)、H2程序升温还原(H2-tempe... 采用溶剂热方法控制合成了一系列具有球状、蝴蝶结状和块状的Co_(3)O_(4)催化剂,并评价其催化氧化消除甲苯的性能。通过X射线衍射(X-ray diffraction,XRD)、扫描电子显微镜(Scanning electron microscopy,SEM)、H2程序升温还原(H2-temperature programmed reduction,H2-TPR)和X射线光电子能谱(X-ray photoelectron spectroscopy,XPS)等方法表征了这些催化剂的结构和表面性质,探讨其形貌结构与活性的关系。研究结果表明,在质量体积空速为40000 mL·g^(-1)·h^(-1)的条件下,所制备的具有不同形貌的三种催化剂中,球状Co_(3)O_(4)催化剂活性最佳,可以在246℃时使甲苯达到90%的转化(T_(90)),而蝴蝶结状和块状催化剂催化甲苯转化的T_(90)分别为250和263℃。而且球状Co_(3)O_(4)催化剂在250℃时,甲苯转化率可以在12 h内保持稳定。表征结果表明,在三种同为尖晶石相的Co_(3)O_(4)催化剂中,球状样品表面的Co3+和晶格氧含量最高,且其氧化能力最强,这可能是该样品具有优异催化氧化甲苯活性的原因。 展开更多
关键词 催化氧化 尖晶石co_(3)o_(4)催化剂 形貌调控 甲苯消除
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过渡金属Co_(3)O_(4)/ZnO-ZIF氧还原催化剂Co/Zn-ZIF模板法制备及其产电性能
4
作者 蒋博龙 崔艳艳 +3 位作者 史顺杰 常嘉城 姜楠 谭伟强 《化工进展》 EI CAS CSCD 北大核心 2023年第6期3066-3076,共11页
开发高效、低成本的微生物燃料电池(MFC)阴极催化剂是目前最迫切需要的。本文选用晶体结构相似的ZIF-8与ZIF-67进行复合,制备了双金属叶片结构Co/Zn-ZIF前体材料,并以此为模板和N、C源,制备了Co_(3)O_(4)/ZnO(x)-ZIF阴极催化剂。研究了C... 开发高效、低成本的微生物燃料电池(MFC)阴极催化剂是目前最迫切需要的。本文选用晶体结构相似的ZIF-8与ZIF-67进行复合,制备了双金属叶片结构Co/Zn-ZIF前体材料,并以此为模板和N、C源,制备了Co_(3)O_(4)/ZnO(x)-ZIF阴极催化剂。研究了Co含量(x)对催化剂结构、氧还原(ORR)性能及MFC产电性能的影响。结果表明,在Co_(3)O_(4)/ZnO(x)-ZIF催化剂中,Co_(3)O_(4)/ZnO(2)-ZIF的性能最佳。各催化剂作为阴极的MFC输出电压大小依次为Pt/C(0.58V)>Co_(3)O_(4)/ZnO(2)-ZIF(0.52V)>Co_(3)O_(4)/ZnO(3)-ZIF(0.43V)>Co_(3)O_(4)/ZnO(1)-ZIF(0.39V)。以Co_(3)O_(4)/ZnO(2)-ZIF为阴极催化剂的MFC最大功率密度和化学需氧量(COD)去除率分别为741.1mW/m2和96.1%,接近商用Pt/C的最大功率密度(848.1mW/m2)和化学需氧量(COD)去除率(96.9%)的性能。这归因于其高的吡啶N含量和适宜的孔结构和Co/Zn比值。此外,Co_(3)O_(4)/ZnO(2)-ZIF遵循四电子转移路径,在30天的操作中其产电性能未见明显下降,表现出优异的稳定性。 展开更多
关键词 微生物燃料电池 金属有机框架 氮掺杂 氧还原 co_(3)o_(4)催化剂 产电性能
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Co_(3)O_(4)/CeO_(2)催化剂上丙烷完全氧化反应中载体性质影响
5
作者 张苛锋 许莉莉 +2 位作者 黄露璐 李艳明 鲁继青 《工业催化》 CAS 2023年第12期34-41,共8页
采用不同制备方法合成不同性质的CeO_(2)载体,并制备负载型Co_(3)O_(4)/CeO_(2)催化剂应用于丙烷完全氧化反应。结果表明,部分CO_(2)+进入CeO_(2)晶格中形成固溶体,改变了CeO_(2)的晶格结构并产生氧空位。氧空位的数量与不同性质的CeO_... 采用不同制备方法合成不同性质的CeO_(2)载体,并制备负载型Co_(3)O_(4)/CeO_(2)催化剂应用于丙烷完全氧化反应。结果表明,部分CO_(2)+进入CeO_(2)晶格中形成固溶体,改变了CeO_(2)的晶格结构并产生氧空位。氧空位的数量与不同性质的CeO_(2)密切相关,影响催化剂上氧物种的可还原性,从而对反应行为产生影响。其中,以沉淀法制备的CeO_(2)为载体的5Co/CeO_(2)-C催化剂活性最佳(T_(90)=320℃),可归因于该催化剂中较高氧空位浓度导致的最佳低温可还原性。此外,该催化剂还具有良好的稳定性和抗水性能。 展开更多
关键词 催化化学 co-Ce-o固溶体 氧空位 丙烷完全氧化 co_(3)o_(4)/Ceo_(2)催化剂
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前沿科研成果融入创新实验教学——载体形貌对Pt/Co_(3)O_(4)催化剂CO_(2)加氢性能影响
6
作者 解晓伟 孙长勇 叶飞 《广东化工》 CAS 2023年第23期192-194,共3页
控制催化剂的形貌可以选择性的暴露反应性晶面或者特定的表面配位结构,从而有效的富集活性位点或调变反应路径。基于此,作者设计了以考察载体形貌对Pt/Co_(3)O_(4)催化剂上二氧化碳加氢性能影响为主体的教学实验,实验内容包括不同形貌Co... 控制催化剂的形貌可以选择性的暴露反应性晶面或者特定的表面配位结构,从而有效的富集活性位点或调变反应路径。基于此,作者设计了以考察载体形貌对Pt/Co_(3)O_(4)催化剂上二氧化碳加氢性能影响为主体的教学实验,实验内容包括不同形貌Co_(3)O_(4)载体合成、Pt基催化剂的制备、基本物化性质表征、气固相CO_(2)加氢反应评价四部分。通过本教学实验,学生可以接触相关科研的前沿动态,对氧化物的形貌控制合成、负载催化剂的制备过程和气固相催化加氢反应评价有一定认识,有助于全面提高学生的科研素养和创新技能。 展开更多
关键词 Pt/co_(3)o_(4)催化剂 co_(2)加氢 载体形貌 实验教学
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