多级孔锰氧化物的制备及其催化氧化性能研究_张志华
MnCr_(2)O_(4)催化剂的制备方法及其SCR脱硝性能研究
第35卷第2期 高 校 化 学 工 程 学 报 No.2 Vol.35
2021 年 4 月 Journal of Chemical Engineering of Chinese Universities Apr . 2021
文章编号：1003-9015(2021)02-0355-08
MnCr
2O
4催化剂的制备方法及其SCR脱硝性能研究
高尔豪1,2, 赵子龙3, 朱绍东4, 黄 蓓2, 潘 华3, 何 奕2, 施 耀2
(1. 常州大学 环境与安全工程学院, 江苏 常州 213164;
2. 浙江大学 化学工程与生物工程学院, 浙江 杭州 310027;
3. 浙江树人大学 生物与环境工程学院, 浙江 杭州 310015;
4. 绍兴市环境监测中心站, 浙江 绍兴 312000)
摘 要：为了探明不同方法制备Mn-Cr尖晶石型催化剂的可行性，通过水热法、沉淀法和溶胶凝胶法分别制备了
MnCr2O4，确定了该催化剂的较佳制备条件，并对所制得的催化剂的脱硝效率和N2选择性进行了测试对比。此外，比
较了不同制备方法所得催化剂的物相组成，同时对催化剂的构效关系进行了探究与分析。结果表明，溶胶凝胶法制备
的MnCr2O4催化剂不仅具有纯尖晶石相，且展现出最佳的脱硝性能。在反应空速为60 000 h1时，溶胶凝胶法制备的
催化剂样品在169~341 ℃下脱硝效率高于90%。与水热法、沉淀法相比，溶胶凝胶法制备的MnCr2O4催化剂选择性催
化还原(SCR)活性最佳的原因在于其具有高摩尔分数的Mn4+、Cr5+及Oα，数量较多且酸性较强的酸位点，以及较强的
可还原性。
关键词：NOx；水热法；沉淀法；溶胶凝胶法；尖晶石
中图分类号：X511 文献标志码：A DOI：10.3969/j.issn.1003-9015.2021.02.021
Preparation of MnCr
2O
4 catalysts and their NH
多晶型MnO_(2)-Ru复合催化剂的制备及其电催化水解析氧性能的研究
多晶型MnO_(2)-Ru复合催化剂的制备及其电催化水解析氧性能的研究
李佳;袁仲纯;姚梦琴;刘飞;马俊
【期刊名称】《人工晶体学报》
【年(卷),期】2024(53)2
【摘 要】在二氧化锰(MnO_(2))中引入杂原子是调整电化学水氧化催化活性位点的有效方法。在电催化析氧反应(OER)中,虽然已经研究出了许多MnO_(2)的改性方法,但很少有研究以MnO_(2)为主体,讨论MnO_(2)晶型对催化活性的影响。基于此,本文制备了4种晶型的MnO_(2)(α-MnO_(2)、β-MnO_(2)、γ-MnO_(2)和δ-MnO_(2)),并系统地研究了Ru加入MnO_(2)制备得到的催化剂(x-MnO_(2)-Ru)的OER性能。线性扫描伏安法和计时电位法测试结果表明,β-MnO_(2)在Ru加入后得到的催化剂(β-MnO_(2)-Ru)电化学性能最佳,在电流密度为10 mA·cm^(-2)时拥有300 mV的较低过电位,而且运行24 h后仍保持较好的催化活性。结合表征发现,β-MnO_(2)-Ru具有较多的Mn^(3+)和缺陷氧空位,从而具有优异的电催化性能。
【总页数】8页(P336-343)
【作 者】李佳;袁仲纯;姚梦琴;刘飞;马俊
【作者单位】贵州大学化学与化工学院
【正文语种】中 文
【中图分类】TQ032.4 【相关文献】
1.炭载Ru-Fe催化剂对直接甲酸燃料电池中氧还原的电催化性能研究2.过渡金属掺杂Ru-Se簇合物电催化剂氧还原性能的对比研究3.ZIF-8/C60复合物衍生电催化剂的制备及其水氧化性能4.核壳结构Ru@PtRu纳米花电催化剂的制备及碱性氢析出反应性能研究
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二元层状钴掺杂锰氧化物的制备及电催化性能研究
Material Sciences 材料科学, 2021, 11(4), 453-461
Published Online April 2021 in Hans. /journal/ms https:///10.12677/ms.2021.114053
文章引用: 龙霞. 二元层状钴掺杂锰氧化物的制备及电催化性能研究[J]. 材料科学, 2021, 11(4): 453-461.
DOI: 10.12677/ms.2021.114053
二元层状钴掺杂锰氧化物的制备及
电催化性能研究
龙 霞
中南大学材料科学与工程学院，湖南 长沙
收稿日期：2021年3月26日；录用日期：2021年4月21日；发布日期：2021年4月28日
摘 要
锰在地球上的储量丰富、毒性低，且其层状结构具有强可调性，具备巨大的应用潜力。然而不恰当的电
子结构和较低的导带水平阻碍了其在电催化水裂解中的应用，缺陷工程是提高MnO2电子电导率和电化
学性能的重要策略。本文以层状二氧化锰为基体，通过固相烧结掺杂不同比例钴元素制备了一系列二元
锰钴氧化物，作为非贵金属OER催化剂。其中Na-Mn0.5Co
0.5O
2二元层状锰钴氧化物材料在10 mA∙cm−2
处表现出最佳性能，过电势降低至380 mV，Tafel斜率低至55 mV∙dec−1，优于锰钴单金属氧化物催化剂
以及其他二元层状锰钴氧化物。外源元素掺杂提高了本征电子电导率，增加氧化还原活性中心浓度，加
速离子扩散和电荷存储转移，从而达到降低过电位的目的。
关键词
二元锰钴氧化物层状材料，纳米片，电催化，OER
Preparation and Electrocatalytic
Performance of Binary Layered
Cobalt-Doped Manganese
Oxide
Xia Long
School of Materials Science and Engineering, Central South University, Changsha Hunan
多孔状结构锰氧化物的合成及CO氧化性俞邑研究
多孔状结构锰氧化物的合成及ＣＯ氧化性俞邑研究
许树云（神华乌海能源有限责任公司，内蒙古乌海０１６０００）
摘要：本文采用ＫＭｎ０４氧化Ｍｎ（ＯＨ）：的方法合成了Ｎａ—Ｂｕｓｅｒｉｔｅ与Ｃｕ—Ｂｕｓｅｒｉｔｅ，再以其为前驱体经离子交换与水热处理结 合的方式制备ｃｕ—ＯＭＳ，获得的两个Ｃｕ—ＯＭＳ样品分别表示为Ｃｕ—ＯＭＳＯ）和Ｃｕ—ＯＭＳ（２），焙烧后得到铜锰复合氧化物催化剂。 运用了ＸＲＤ，１１ＰＲ，ＴＰＤ，低温Ｎ２吸脱附和原子吸收火焰光谱法表征手段，并且考察了催化剂对ｃ０催化氧化的性能。研究结果表明， Ｎａ—Ｂｕｓｅｒｉｔｅ与ｃｕ—Ｂｕｓｅｒｉｔｅ经过离子交换与水热处理都合成了Ｃｕ—ＯＭＳ，焙烧后的样品成无定形状态。Ｃｕ—ＯＭＳ（２）的焙烧样对 ＣＯ的催化氧化性能较强，在１１０￣Ｃ时ｃ０转化率为１００％，而Ｎａ—Ｂｉｍｅｓｓｉｔｅ的焙烧样对ｃ０不起催化作用。 关键词：多孔结构；氧化锰；控制合成；ＣＯ催化氧化 中图分类号：Ｆ４０３．７；ｏ６１４．７ ｌ１ 文献标志码：Ｂ 文章编号：１００８—０１５５（２０１５）１０—０１４９—０１
ＣＯ催化氧化是贫氧燃烧过程中废气控制的重要
方法之一。近年来，随着人们对新材料和新技术的不
断开发，ＣＯ氧化反应的研究领域变得更为广阔，并在
环境保护、燃料电池、ＣＯ气体传感器以及封闭式ＣＯ：
激光器等方面有十分重要的应用前景…。铜是一种对
ＣＯ氧化具有高活性的金属。实际中，铜的活性虽然很
高，但其耐热性不高，因此为了既保持其高活性又可以
提高其耐热性，研究将铜制成超细粒子高度分散负载
于高熔点化合物上。
锰氧化物具有很大的发展潜力，因为其具有多样
结构和特殊性能。锰具有＋２、＋３、＋４、＋６和＋７等
多种易于相互转化的不稳定价态，导致锰氧化物的原
子排布具有不同的形式，锰很容易与其他金属结合形
成金属锰氧化物 Ｊ。虽然锰基氧化物有很多种，但其
一级结构单元基本相同，即锰氧八面体［ＭｎＯ ］分子
铜锰过渡金属氧化物制备及其NH3-SCR脱硝性能研究
铜锰过渡金属氧化物制备及其NH3-SCR脱硝性能研究
发表时间：2019-07-23T15:17:52.087Z 来源：《科技新时代》2019年5期 作者： 杜衡威，杜栋，陈哲洋，张向阳，张斌
[导读] 水热法制备的产物拥有较大的比表面积和表面吸附氧，因此其展现了最好的催化性能和最宽的最适温度。
（合肥工业大学资源与环境工程学院，合肥， 230009）
张斌 研究生 合肥工业大学资源与环境工程学院 通讯作者
摘要：近年来，以NO为代表的氮氧化物污染控制与治理引起了人们的广泛关注。NH3选择性催化还原(SCR)是一种高效快捷、无二次污染的处理技术。本文实验考察了不同制备方法及Cu负载量对Cu-Mn催化剂活性及结构的影响，初步探讨了铜锰氧化物的NH3-SCR脱硝性
能。结果表明：水热法制备的产物其脱硝性能最好最高NO去除率都可达到98.86%，最适温度范围也最宽为100-250℃，其产物主要为
MnO2，而其他两种方法的产物都含有一定量的Mn2O3等物质， SCR脱硝反应中其主要作用的是MnO2，其脱硝性能大于Mn2O3。MnO2拥有较大的比表面积（103.984 m2）和表面吸附氧（530.73eV），因此其展现了最好的催化性能和更宽泛的温度。
关键词：氮氧化物；铜锰氧化物；氨；选择性催化还原；脱硝
引言
氮氧化物已经成为全球性环境问题的关注要点，因为它是导致酸雨、光化学烟雾和臭氧层空洞的主要原因[1-3]。NH3选择性催化还原
(SCR)氮氧化物是现代火电厂最常用、有效的脱硝技术，占到全世界烟气脱硝装置中95%左右，脱硝率可达90%以上[4]，这项技术的核心是催化剂的构建。在各种催化剂中，过渡金属氧化物因其价廉易得、转化温度较低，受到广泛关注。Mn基催化剂的低温活性好，材料来源
广泛，具有较好的工业化应用前景，目前研究主要集中在MnOx催化剂。Mn基催化剂的催化活性随着Mn元素的价态升高而变强，Kapteijn
多级孔MnAPSO-34分子筛的制备、表征及其光催化性能
多级孔MnAPSO-34分子筛的制备、表征及其光催化性能
王宁;李保山
【摘 要】通过晶种辅助合成法,以二乙胺为结构导向剂,正硅酸乙酯为硅源,拟薄水铝石为铝源,浓磷酸为磷源,乙酸锰为锰源,制备了具有多级孔道结构的MnAPSO-34分子筛(MHS).分别利用粉末X射线衍射、扫描电子显微镜、氮气吸附-脱附、傅里叶变换红外光谱、动态光散射以及紫外-可见漫散射吸收光谱等对样品的结构和性能进行表征,考察结构导向剂种类、水热时间、锰含量对MHS结构和形貌的影响.以亚甲基蓝染料作为探针,对MHS催化剂的可见光催化降解效果进行评价,考察催化剂锰含量、光催化时间及循环利用次数对其可见光催化降解性能的影响.结果表明,当n(Al2O3):n(P2O5):n(SiO2):n(二乙胺):n(H2O):n(Mn)=1:1.2:0.6:4:40:0.15,晶种质量分数为8％时,制备得到了平均粒径为3.64μm且具有多级孔道结构的MnAPSO-34分子筛光催化剂.在300W卤素灯光照下反应300min后,0.05g催化剂对50mL浓度为0.01g·L-1亚甲基蓝染料的降解率可达80.04％,催化剂经4次循环使用后其可见光催化活性几乎不变.
【期刊名称】《工业催化》
【年(卷),期】2018(026)008
【总页数】9页(P22-30)
【关键词】催化剂工程;晶种辅助制备;多级孔分子筛;MnAPSO-34;可见光催化剂
【作 者】王宁;李保山
【作者单位】北京化工大学化工资源有效利用国家重点实验室,北京100029;北京化工大学化工资源有效利用国家重点实验室,北京100029 【正文语种】中 文
【中图分类】TQ426.6;O643.36
SAPOs系列是一类重要的分子筛材料，在催化、吸附与分离等领域具有广泛应用[1]。其中，具有CHA型骨架的SAPO-34分子筛，由于独特的三维孔道结构、适度的表面酸性、较高的水热稳定性和机械稳定性[2]，近几年受到业界的关注[3]，广泛应用于MTO[4-6]、MTA[7-8]、NH3-SCR[9-12]、气体分离[13-16]以及光催化[17]等反应中。但SAPO-34分子筛的狭窄孔径极大地阻碍了反应过程中的物质传递，严重限制了其在实际工业生产中的应用。为了解决扩散限制的问题，研究者主要通过两种方法减小物质扩散的路径：一是制备更小颗粒尺寸的分子筛[18-19]，二是在分子筛颗粒内引入介孔或大孔，即制备具有多级孔道结构的分子筛。传统的多级孔分子筛制备方法主要有前处理法[20]、后处理法[21]、硬模板法[22]、软模板法[23]、干凝胶法[24]和键阻断法[25]等。如Qiao Y等[26]用酸碱后处理刻蚀的方法制备了具有空心结构的SAPO-34分子筛，壁厚仅有(30～50)nm。Varzaneh A Z等[27]以碳纳米管为硬模板，制备了多种金属掺杂的多级孔SAPO-34分子筛，有效提高了其在MTO反应中的选择性和催化寿命。Wang C等[28-29]分别利用有机硅表面活性剂和有机磷表面活性剂形成的胶束作为软模板制备了多级孔SAPO-34分子筛，显著延长对MTO反应的催化剂寿命。Zheng J等[30]以四乙基氢氧化铵为结构导向剂，以1,2,3-己三醇为生长抑制剂，首先在80 ℃干燥5 h制得干凝胶，再水热合成了由细小颗粒组成的多级孔SAPO-34分子筛。白亚东等[31]利用硅烷偶联剂KH550为键阻断剂，水热法制备了外比表面积可达76
CO2氧化多孔Mg2Si_制备微纳分级Si
第15卷第2期2024年4月有色金属科学与工程Nonferrous Metals Science and EngineeringVol.15，No.2Apr. 2024
CO2氧化多孔Mg2Si制备微纳分级Si/C材料及储锂性能
郑娅a，b， 刘娟a，c， 喻强a，b， 穆艺臣a，b， 赵小玉a，b， 李小成*a
（江西理工大学， a.材料冶金化学学部；b.江西省动力电池及材料重点实验室；c.资源与环境工程学院，江西 赣州 341000）
摘要：硅基负极材料储量丰富、能量密度高、工作电压稳定，是最具有前景的锂离子电池负极材料
之一。然而硅接近300%的体积膨胀和较低的离子导电率在电池的循环中十分不利。本文以多孔
Mg2Si为原料，通过CO2氧化一步法去除了Mg的同时，在微米级多孔硅体系中引入了纳米级孔隙，并
实现了碳层的均匀复合，制备了微纳分级三维多孔Si/C复合材料（MN-p-Si/C）。该结构不仅减
轻了硅在脱嵌锂过程的体积膨胀，为离子和电子的传输提供了三维有效通道，碳层还大幅提高
了材料的导电性。得益于这些优势，MN-p-Si/C表现出优异的电化学性能，首次充放电比容量
分别为2 869.2 mAh/g、2 364.5 mAh/g，初始库仑效率高达82.41%，在1 A/g高电流密度下，200圈循环
后MN-p-Si/C可逆容量还保持在1 127.1 mAh/g，容量保持率为70.9%，具有良好的应用前景。
关键词：硅/碳负极；多孔结构；CO2氧化反应；Mg2Si
中图分类号：TM911 文献标志码：A
Preparation of micro-nano hierarchical Si/C composites by CO2 oxidation of
porous Mg2Si and lithium storage properties
ZHENG Yaa, b, LIU Juana, c, YU Qianga, b, MU Yichena, b, ZHAO Xiaoyua, b, LI Xiaocheng*a
氧化锰优化条件和催化活性
Controloverthemorphologyandstructureofmanganeseoxidebytuningreaction
conditionsandcatalyticperformanceforformaldehydeoxidation
LiZhoua,b,JieZhangc,JunhuiHea,*,YucaiHub,*,HuaTiana
aFunctionalNanomaterialsLaboratoryandKeyLaboratoryofPhotochemicalConversionandOptoelectronicMaterials,TechnicalInstituteofPhysicsandChemistry,ChineseAcademyofSciences(CAS),Beijing100190,ChinabSchoolofChemistryandMaterialsScience,LudongUniversity,Yantai264025,ChinacResearchCenterforEco-EnvironmentalSciences,ChineseAcademyofSciences(CAS),Beijing100085,China
1.Introduction
Fabricationofnanostructuredmaterialsondesignisdesirable
andstilloneofthemajorchallengesinareasofmaterialsscience
[1,2].Themorphologyandcrystallographicformaretwokey
factorsthataffecttheelectronicandopticalpropertiesand
catalyticperformanceofnanostructuredmaterials.Moreover,
水法热合成的K-OMS-2催化剂上甲苯气相氧化制苯甲醛反应研究
水法热合成的K-OMS-2催化剂上甲苯气相氧化制苯甲醛反应研究
李安;罗才武;冯丹丹;晁自胜
【摘 要】采用水热法制备了氧化锰八面体分子筛(K-OMS-2),对其进行了XRD,FT-IR,N2-低温物理吸附和SEM表征,并考察了其对甲苯气相氧化制苯甲醛反应的催化性能.研究结果表明,所制备的K-OMS-2具有纳米纤维状形貌(直径约为30 nm、长度大于1μm).相对于固相法和热回流法,水热法制备的K-OMS-2催化剂上苯甲醛选择性和收率更高.
【期刊名称】《湖南大学学报（自然科学版）》
【年(卷),期】2013(040)012
【总页数】4页(P80-83)
【关键词】水热法;氧化锰八面体分子筛;氧化;苯甲醛;甲苯
【作 者】李安;罗才武;冯丹丹;晁自胜
【作者单位】湖南大学化学化工学院,化学生物传感与计量学国家重点实验室,湖南长沙410082;湖南大学化学化工学院,化学生物传感与计量学国家重点实验室,湖南长沙410082;湖南大学化学化工学院,化学生物传感与计量学国家重点实验室,湖南长沙410082;湖南大学化学化工学院,化学生物传感与计量学国家重点实验室,湖南长沙410082
【正文语种】中 文
【中图分类】O643.322 OMS-2是一种由［MnO6］八面体共用棱而构成的链之间共用顶角氧所形成的特殊结构的新型材料.根据［MnO6］八面体组合方式的不同，可存在层状（OL-1）或孔道状（OMS-1和OMS-2）晶型结构［1］，其中，OMS-2由2×2共边的八面体［MnO6］链构成，顶点的氧原子相连构成大约0.46 nm× 0.46 nm的一维孔道［2］.OMS-2具有温和的表面酸碱性和优异的离子交换性能，晶格中同时存在Mn2＋，Mn3＋和Mn4＋，因此具有良好的氧化还原性.文献报道中，均采用固相法或热回流法制备得到OMS-2，可用作苯甲醇选择性氧化制苯甲醛［3］，苯酚液相氧化［2］，低温氧化甲醛［4］等反应的催化剂.
基于溶液燃烧法制备多孔结构材料的实验设计
·实验教学·
基于溶液燃烧法制备多孔结构材料的实验设计
肖雪春，有俊达，赵 阳，赵梦瑶，王珮珂，王毓德
（云南大学 材料与能源学院，昆明 650091）
摘要：采用无须模板的快速的溶液燃烧法一步制备具有多孔结构的二元金属氧化物，用XRD、SEM、BET等分析手段进行表征分析，结果表明燃烧剂的种类、用量对二元金属氧化物的物相、结构的影响非常大。溶液燃烧法的快速、简便的优点，使其转化为一个高年级本科生的材料合成制备实验项目，这样不仅实验内容具有新颖性，创新性，还可以在规定的实验课时内完成实验内容，让学生掌握材料的一种简便制备方法，拓宽学生的知识面，为以后的科研研究奠定良好的基础。关 键 词：溶液燃烧法；多孔结构；二元金属氧化物；实验教学中图分类号：G642.0 文献标志码：A DOI: 10.12179/1672-4550.20190442
Porous Structural Materials Synthesized by One-step
Solution Combustion Method
XIAO Xuechun, YOU Junda, ZHAO Yang, ZHAO Mengyao, WANG Peike, WANG Yude
（School of Materials and Energy, Yunnan University, Kunming 650091, China）
Abstract: Binary metal oxides with porous structure were prepared by rapid, template-free solution combustion method, andcharacterized by XRD, SEM, BET and other analytical methods. The results show that the type and dosage of combustion agent havegreat influence on the phase and structure of binary metal oxide. The rapid and simple advantages of solution combustion methodmake it a suitable project of material synthesis and preparation experiment for senior undergraduates. As such, the experimentalcontent is novel and innovative, and can be completed within the prescribed experimental course period. This experiment enablesstudents to master new and simple material preparation methods, expands students’ knowledge and lays a good foundation for theirfuture research.Key words: solution combustion method; porous structure; binary metal oxide; experimental teaching