- 2022-03-02 14:42:52 来源:北京中教金源科技有限公司 浏览量:1141次
- 【导读】本文通过调整Pt-Cu双金属的元素比例,探究了PtCu–TiO2催化剂在光催化、热催化及光热协同催化过程中甲苯的降解情况。
-
1. 文章信息
标题:Platinum−Copper Bimetallic Nanoparticles Supported on TiO2 as Catalysts for Photo−thermal Catalytic Toluene Combustion
DOI:10.1021/acsanm.1c03429
2. 文章链接
https://pubs.acs.org/doi/10.1021/acsanm.1c03429
3. 期刊信息
期刊名:ACS Applied Nano Materials
ISSN:2574-0970
2020年影响因子:5.097
分区信息:中科院2区;JCR分区(Q2)
涉及研究方向:材料科学
4. 作者信息:第 一作者是山东大学材料科学与工程学院硕士生齐园。通讯作者为山东大学王凤龙教授、刘久荣教授、吴涛研究员与蒋妍彦教授。
5. 文中所述设备由北京中教金源科技有限公司提供,CEL-GPPC
文章简介:
空气中挥发性有机化合物(VOCs)的显著增加造成了严重的环境污染和人类健康问题。在各种去除VOCs的方法中,气相光热催化被认为是一种有效的方法,它具有能耗低、转换效率高的优点。近年来,贵金属Pt基催化剂因其在低温下的优异催化性能而受到广泛的研究,但贵金属的稀缺性极大地限制了其实际应用。因此,通过引入第二种丰量金属元素来降低贵金属的使用量,同时保持或提高催化性能成为解决这一问题的有效途径,逐渐受到了科研工作者的广泛关注。
本文通过调整Pt-Cu双金属的元素比例,探究了PtCu–TiO2催化剂在光催化、热催化及光热协同催化过程中甲苯的降解情况。主要实验结论如下:
1)通过硼氢化钠一步还原法制备得到不同质量比的Pt–Cu/TiO2催化剂,用于流动体系中甲苯的催化降解。结构表征表明,金属纳米粒子尺寸在2–4 nm,均匀分布在锐钛矿型TiO2 (20 ~ 60nm)表面。此外,高倍透射观察发现金属纳米颗粒的晶格条纹介于Pt(111)与Cu(111)之间,EDX元素面扫证明在双金属颗粒中,Pt与Cu均匀分布,从而证明了固溶体合金的形成。合金固溶体内部Pt元素与Cu元素有着较强的相互作用关系,从而能够有效调控金属的电子结构,对其与催化反应物、中间产物、产物的有着明显的调节作用。通过优化两种金属元素的相对含量,有望获取超过单独Pt元素存在的催化性能,基于此开展了一系列研究内容。
2)探究了不同质量比的Pt–Cu/TiO2催化剂对于光催化、热催化及光热催化降解甲苯的性能。在单独的热催化或光催化条件下,Pt与Cu质量比为4:1的催化剂(PT–4)表现出和纯Pt催化剂相近的性能。在光热耦合反应条件下,发现PT–4催化剂的甲苯降解性能超过了纯Pt催化剂,由此说明了PtCu合金催化剂的优越性,甲苯–TPD实验表明PtCu催化剂相对纯Pt催化剂来说,能够吸附更多的反应物,具有更多的反应活性位点。
3)为了更系统的探究光与热的协同作用,以PT–4催化剂为例,比较了其在光照下和无光照条件下的催化性能。在光照射下,甲苯的转化率可以达到55%,但如果没有外界的热作为催化过程的驱动力,转化率就不能再提高。当温度达到110 ℃时,PT–4催化剂光热耦合催化降解甲苯的效率接近100%,而在同样温度下热催化降解甲苯的效率不到1%。这意味着低温去除甲苯既需要光照射,也需要外部加热。因此,光和热是催化过程中不可缺少的,由此证明了光照和外加热量在催化甲苯降解过程中具有协同作用。
希望本文所做的工作能为未来设计在温和条件下光热催化降解VOCs的高效双金属合金催化剂提供启发式指导。文章DOI: 10.1021/acsanm.1c03429,原文链接:https://pubs.acs.org/doi/10.1021/acsanm.1c03429
设备介绍:
CEL-GPPC升级版CEL-GPPCM微型光热催化微反系统适用于光热协同催化、光催化催化剂的评价及筛选,可做光催化的反应动力学、反应历程等方面的研究。主要应用到高温光热催化反应,光热协同催化,具体可用于半导体材料的合成烧结、催化剂材料的制备、催化剂材料的活性评价、光解水制氢、光解水制氧、二氧化碳还原、气相光催化、甲醛气体的光催化降解、VOCs、NOx、SOx、固氮等领域。400mm(宽)*700mm(高)*700mm(深)
系统采用石英反应器,可满足透光的要求,能进行高温的实验。系统采用加热炉给反应器加热,可保证反应过程中温度的稳定。
系统设计为三条气路进料,配有1路气体吹扫,同时预留1路液路接口(可定量加入所需液体原料)。系统包括:进料稳流系统、反应恒温系统,产物收集系统、控制系统。
系统柜体采用铝型材制作,采用配套的螺栓、螺母固定件,美观大方,维修拆卸方便。与管线连接处采用双卡套接头,更换反应器即可做高压实验和常规热催化反应。
技术参数:1.进料系统:3路反应进气(可扩展至4路),默认流量100mL/min;气体流量控制精度:±1%;配有1路吹扫气;配有1路液路接口。统装有配气出口,可单独做为配气系统使用。
2.反应器 :操作压力:微正压(主要用于克服系统的压力降);设计温度:≤800℃,配程序控温,开式加热炉;设计压力:常压, <0.6Mpa,反应区可恒定压力;催化剂装填量:0.1mg---10mg;材质:石英玻璃。
3.参数指标:压力显示精度:±0.01MPa;温度显示精度:±0.1℃;温度控制精度:±1℃;流量控制精度:±1%F.S
4.控制系统:系统采用控制模块加触屏计算机(含)联合控制,在触屏计算机上可实现100%仪表功能操作如实时读取测量值、给定值、设置参数、自动/手动切换、启动运行/停止程序,并具备数据存储和导出功能。
5.过程监视控制:实现对反应器的温度、气体流量的控制和显示。实现对反应过程中压力和反应器床层温度的监视。
6.实现对温度、压力的越限报警及连锁安全保护。温度为两级报警,温度高于第 一设定值时声光报警,高于第二设定值时自动停止加热;压力高于第 一设定值时声光报警,高于第二设定值时停止进料。
7.现场显示:反应器进口设有1块精细压力表,用于实时显示当前反应器的反应压力,同时匹配数显压力传感器控制屏显示。
8.控制界面:控制界面有带控制点的控制流程图、参数设置表、程序升温设置、报警窗口、历史数据以及各控制点的实时曲线和历史曲线,历史曲线保留时间永 久。
- 标签:PtCu–TiO2催化剂在光催化
- 收藏(0) 赞(0) 踩(0)
- 随时了解更多仪器资讯,求购、招标、中标信息实时更新,厂商招商信息随时看。大量、齐全、专业的仪器信息尽在仪器网(yiqi.com)。扫一扫关注仪器网官方微信,随时随地查看仪器用户采购、招标需求!
-
为你精选
-
中国成功研发双向脑机接口芯片 对新型医疗器械研发有何指导作用?
到目前为止,国外脑机接口芯片只能实现3000多个通道,而且是单向的。 黄立此前接受采访时表示,马斯克的脑机接口需要将传感器逐个植入脑组织,操作时间较长。 但中国脑机的65000个通道是一次性植入的。
2024-03-22 10:39:57 业内交流
-
实验室仪器外观千篇一律?如何把握风格设计出与众不同的仪器外观?
考虑到长时间使用仪器的科研人员,设计应充分考虑人体工程学原则。舒适的握持感、合理的操作界面和直观的显示屏幕都是提升用户体验的关键因素。人性化的设计不仅能够提高工作效率,还能降低操作者的疲劳感。
2024-03-13 14:36:12 业内交流
-
高端算力资源紧缺算力租赁行业有望掀起热潮 仪器行业发展如何应对算力需求?
仪器行业需要认识到算力租赁行业的发展潜力,并积极拥抱这一模式。为此,企业应将自身的部分算力资源整合,形成可以对外提供服务的算力平台。通过提供算力租赁服务,仪器企业不仅可以充分利用自身闲置的计算资源。
2024-03-12 11:52:32 业内交流
-
算力需求井喷通信行业热度空前 PCB市场需求高涨仪器行业如何把握风口快速增长?
PCB是电子工业中的重要部件,实现电路中元件之间的电气连接。 下游应用领域广泛,其中通信、计算机、汽车电子等占PCB总消费量的70%以上。 业内人士表示,所有信息的产生、处理、传输和应用都离不开。
2024-03-11 13:25:02 业内交流
-
中国促生产力协会发布医用食品配方氨基酸含量高效液相色谱仪测定征求意见 高效液相色谱仪为何颇受重视?
效液相色谱仪具有自动化程度高、操作简便的特点。在医用食品配方氨基酸含量测定中,通常需要对大量样品进行分析,HPLC能够实现自动化连续分析,提高了工作效率,同时操作简便,即使是初学者也可以快速上手。
2024-03-04 10:35:46 业内交流
-
中国成功研发双向脑机接口芯片 对新型医疗器械研发有何指导作用?
到目前为止,国外脑机接口芯片只能实现3000多个通道,而且是单向的。 黄立此前接受采访时表示,马斯克的脑机接口需要将传感器逐个植入脑组织,操作时间较长。 但中国脑机的65000个通道是一次性植入的。
PtCu–TiO2催化剂在光催化、热催化及光热协同催化过程中
①本文由仪器网入驻的作者或注册的会员撰写并发布,观点仅代表作者本人,不代表仪器网立场。若内容侵犯到您的合法权益,请及时告诉,我们立即通知作者,并马上删除。
②凡本网注明"来源:仪器网"的所有作品,版权均属于仪器网,转载时须经本网同意,并请注明仪器网(www.yiqi.com)。
③本网转载并注明来源的作品,目的在于传递更多信息,并不代表本网赞同其观点或证实其内容的真实性,不承担此类作品侵权行为的直接责任及连带责任。其他媒体、网站或个人从本网转载时,必须保留本网注明的作品来源,并自负版权等法律责任。
④若本站内容侵犯到您的合法权益,请及时告诉,我们马上修改或删除。邮箱:hezou_yiqi
- 高度集成与全自动化双重优势,是时候和测量小推车说再见了
- 设备更新指南 | 2024年布鲁克纳米表面仪器:原子力显微镜篇
- 布鲁克助力X射线仪器大规模升级更新
- 校招 | 探寻职场上的新“利”量
- Empower控制质谱,系列使用小贴士来了!(二)| 沃特世质谱以旧换新进行时
- 2024食品添加剂违规频发 安谱璀世标准品为您助力
- 冷冻干燥技术在疫苗研究中的应用进展
- 【高光谱课堂预约】3月28日基于无人机高光谱的耕地种植作物遥感精细探测研究
- Starr MouseOx | 小动物脉搏血氧仪无创监护大小鼠生命体征,助力流行病治疗研究新进展
- 表面成像丨紧跟科研热点,以旧换新专属成像方案来袭
- 新芝生物助力“以旧换新”,畅享绿色未来
- 双利合谱十周年活动 | 高光谱成像设备免费返厂活动
- 【行业应用】高光谱检测技术助力矿业领域研究