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基于变轴线运动副3(rU)PU变胞并联机构设计
1
作者 冯盛权 屈淑维 +2 位作者 李瑞琴 姚威 马春生 《中国机械工程》 北大核心 2026年第2期361-373,共13页
运用螺旋理论的线几何法分析UPU支链中运动副轴线之间的几何关系,发现几何关系不同,则支链的约束不同,根据这一规律设计了一种由U副、滑块和滑轨组成的变轴线运动副(rU)。通过滑块在滑轨上滑动来带动与滑块连接的U副滑动,实现U副中一个... 运用螺旋理论的线几何法分析UPU支链中运动副轴线之间的几何关系,发现几何关系不同,则支链的约束不同,根据这一规律设计了一种由U副、滑块和滑轨组成的变轴线运动副(rU)。通过滑块在滑轨上滑动来带动与滑块连接的U副滑动,实现U副中一个转动副轴线方向的变化,从而改变轴线之间的几何关系。用变轴线运动副(rU)代替UPU支链上的U副,使得3(rU)PU变胞并联机构可以实现三转动(3R)和三移动(3T)两种运动。提出UPU支链的等效平面,并将该等效平面应用于运动中3(rU)PU变胞机构自由度的分析。基于等边三角形的相似性设计了一种可伸缩平台,用于调整下平台的大小。通过仿真实验证明该变胞机构可实现3R-3T两种运动模式,该机构被应用于位姿调整中。 展开更多
关键词 3(ru)PU变胞并联机构 变轴线运动副 3R-3T运动模式 切换方案 位姿调整
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基于原子层沉积的Ru薄膜制备及其导电性能研究
2
作者 左雪芹 卢陈梓 +4 位作者 陆雪强 包志豪 黄高山 梅永丰 石建军 《功能材料与器件学报》 2026年第1期98-104,共7页
随着集成电路器件尺寸的不断缩小,当工艺技术节点低于5 nm时,传统金属互连材料Cu因其电阻尺寸效应已无法满足性能需求,亟需开发新型金属互连材料及其制备技术。本研究采用原子层沉积(atomic layer deposition,ALD)技术,以SiO_(2)为衬底... 随着集成电路器件尺寸的不断缩小,当工艺技术节点低于5 nm时,传统金属互连材料Cu因其电阻尺寸效应已无法满足性能需求,亟需开发新型金属互连材料及其制备技术。本研究采用原子层沉积(atomic layer deposition,ALD)技术,以SiO_(2)为衬底,系统研究Ru(EtCp)_(2)/O_(2)体系中循环次数、前驱体与氧气脉冲时间以及沉积温度等工艺参数对Ru薄膜生长及导电性能的影响,为高导电Ru互连薄膜的ALD工艺优化提供技术支持。实验结果表明:当ALD循环次数低于200次时,Ru颗粒呈离散岛状结构;当循环次数达到500次后,形成连续导电网络,薄膜中Ru单质纯度超过90%。在SiO_(2)衬底上沉积的Ru薄膜厚度为19.7 nm,电阻率为25.6μΩ·cm。当前驱体与氧气脉冲时间分别为5 s和10 s时,薄膜沉积速率达到0.051 nm·循环^(-1)。通过调节沉积温度优化薄膜中的晶界扩散,在325℃下薄膜导电网络稳定,SiO_(2)衬底方阻为18Ω;而在350℃下,热应力导致晶粒粗化和导电网络碎裂,方阻增加至59Ω。 展开更多
关键词 ru 薄膜 原子层沉积(ALD) 导电性
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h-BN载体对Cs-Ru/h-BN催化合成氨性能的影响
3
作者 高超 江显灿 +4 位作者 杨阳 方智霖 张鹏 黄佳 姚林利 《低碳化学与化工》 北大核心 2026年第1期141-149,共9页
NH_(3)是一种重要的无机化工原料,也是一种理想的氢能载体。Ru基催化剂因其在低温低压下具有优于传统铁基催化剂的催化性能而备受关注。以4种商业六方氮化硼(h-BN)为载体负载Ru和助剂CsNO_(3),制备了x Cs-Ru/h-BN(x=n(Cs)/n(Ru))催化剂... NH_(3)是一种重要的无机化工原料,也是一种理想的氢能载体。Ru基催化剂因其在低温低压下具有优于传统铁基催化剂的催化性能而备受关注。以4种商业六方氮化硼(h-BN)为载体负载Ru和助剂CsNO_(3),制备了x Cs-Ru/h-BN(x=n(Cs)/n(Ru))催化剂。采用XRD、SEM、N_(2)吸/脱附、H_(2)-TPR和XPS等对载体和催化剂的理化性质进行了表征,考察了温和反应条件下催化剂的催化性能,并利用动力学分析了N_(2)、H_(2)和NH_(3)的反应级数。结果表明,2Cs-Ru/h-BN-1表面Ru具有更高活性,能降低CsNO_(3)分解和还原的温度,有利于Ru表面N_(2)分子解离。动力学分析表明,2Cs-Ru/h-BN-1的H_(2)反应级数为正,说明催化剂表面解离的氢原子更易迁移转化,这不仅能抑制催化剂氢中毒并稳定合成氨,还能释放出更多活性位点用于N_(2)分子解离。在400℃、0.1 MPa和合成气流速60 mL/min(V(H_(2)):V(N_(2))=3:1)的条件下反应1 h,2Cs-Ru/h-BN-1的合成氨速率(以每克催化剂计)为3902μmol/(g·h),且该催化剂可稳定运行48 h。 展开更多
关键词 六方氮化硼 Cs-ru/h-BN催化剂 合成氨 氢中毒
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高催化活性Ru@Mn_(3)O_(4)催化剂的制备及电催化析氢反应性能研究
4
作者 陈剑华 苏宝刚 《材料研究与应用》 2026年第2期167-174,共8页
化石能源的大量使用,引发了一系列能源危机和环境问题,发展可持续、清洁的可替代能源至关重要。氢能作为一种清洁且高能量密度的能源,对缓解能源危机和环境污染具有重要意义,是未来极具潜力的能源之一。电化学水分解是一种环境友好、经... 化石能源的大量使用,引发了一系列能源危机和环境问题,发展可持续、清洁的可替代能源至关重要。氢能作为一种清洁且高能量密度的能源,对缓解能源危机和环境污染具有重要意义,是未来极具潜力的能源之一。电化学水分解是一种环境友好、经济的制氢方法,在过去几十年受到广泛关注。电解水制氢因动力学过程缓慢,且需要较高的过电位以克服能量壁垒,限制了产氢速率,亟待开发高效且稳定的催化剂。尖晶石氧化物(AB2O4)因其独特的晶体结构,在电催化领域受到广泛关注,但其在电催化析氢反应中的性能难以满足实际应用需求。目前,Pt、Rh、Ir、Ru和Pd等贵金属被认为是高效的析氢反应电催化剂,但贵金属较低的丰度限制了其大规模应用。因此,探索通过贵金属掺杂策略提升尖晶石氧化物的析氢反应性能具有重要意义。通过简单的低温热处理工艺,合成了Ru掺杂Mn_(3)O_(4)(Ru@Mn_(3)O_(4))电催化剂,研究了析氢反应性能及其稳定性。结果表明,Ru@Mn_(3)O_(4)电催化剂表现出高效的析氢反应性能,在电流密度为10和100 mA·cm^(-2)时,析氢反应过电位低至15.3和71.7 mV。此外,Ru@Mn_(3)O_(4)电催化剂表现出快速的析氢反应动力学,塔菲尔斜率低至38.5 mV·dec^(-1)。Ru@Mn_(3)O_(4)催化析氢反应表现出较好的稳定性,在100 mA·cm^(-2)电流密度下可稳定运行12 h无明显衰减。该催化剂具有合成工艺简便、性能优异和稳定性良好等优点,为电解水制氢领域提供了一种极具效能的解决方案。 展开更多
关键词 高活性 电化学水分解 尖晶石氧化物 Mn_(3)O_(4) ru掺杂 简单低温热处理 析氢反应 良好稳定性
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Ru/M_(x)O_(y)催化甲醇水蒸气重整反应的载体效应 被引量：1
5
作者 张磊 刘明新 +4 位作者 郑亦凇 安国超 韩蛟 张财顺 高志贤 《燃料化学学报(中英文)》 北大核心 2025年第8期1233-1242,共10页
以CeO_(2)、ZrO_(2)、γ-Al_(2)O_(3)、AlO(OH)为载体,RuCl_(3)为钌源,采用沉积-沉淀法制备Ru/M_(x)O_(y)催化剂。通过XRD、BET、H_2-TPR、XPS等表征手段,结合高通量甲醇水蒸气重整制氢反应评价,探究了不同载体对Ru/M_(x)O_(y)催化剂催... 以CeO_(2)、ZrO_(2)、γ-Al_(2)O_(3)、AlO(OH)为载体,RuCl_(3)为钌源,采用沉积-沉淀法制备Ru/M_(x)O_(y)催化剂。通过XRD、BET、H_2-TPR、XPS等表征手段,结合高通量甲醇水蒸气重整制氢反应评价,探究了不同载体对Ru/M_(x)O_(y)催化剂催化性能的影响。实验结果表明,RuO_(x)和载体之间相互作用的差异,以及是否存在氧空位,呈现出明显的载体效应。以CeO_(2)为载体制备的Ru/CeO_(2)催化剂,RuO_(x)分散性较好,RuO_(x)和载体之间的相互作用较强,存在氧空位,催化活性较好。在反应温度为420℃,水醇物质的量比为1.2,甲醇水质量空速为6 h^(-1)的条件下,甲醇转化率为88.64%,在高通量下表现出较好的催化活性。 展开更多
关键词 ru基催化剂 甲醇水蒸气重整 载体 CeO_(2)
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HZSM-5载体酸性对Ru-Co催化糠醛还原胺化反应性能的影响
6
作者 李健 程海洋 赵凤玉 《应用化学》 北大核心 2025年第6期827-837,共11页
糠醛作为重要的木质纤维素生物质衍生平台分子,在氨气和氢气氛围下经还原胺化反应可合成高附加值含氮化合物糠胺(FAM)。采用沉积沉淀法制备了多种负载型Ru-Co双金属催化剂,对比研究了其在糠醛还原胺化反应中的活性与产物收率差异。其中,... 糠醛作为重要的木质纤维素生物质衍生平台分子,在氨气和氢气氛围下经还原胺化反应可合成高附加值含氮化合物糠胺(FAM)。采用沉积沉淀法制备了多种负载型Ru-Co双金属催化剂,对比研究了其在糠醛还原胺化反应中的活性与产物收率差异。其中,Ru-Co/HZSM-5(27)催化剂在90℃、0.8 MPa NH_(3)、3 MPa H_(2)的反应条件下,催化糠醛还原胺化合成FAM的最高收率可达93.8%,表现出优异的催化反应活性与收率。借助X射线衍射(XRD)、透射电子显微镜(TEM)、氢气程序升温还原(H_(2)-TPR)、氨气程序升温脱附(NH_(3)-TPD)和氢气程序升温脱附(H_(2)-TPD)等表征技术,并结合催化性能测试,详细探究了还原胺化性能与催化剂表面结构及性质的关系。催化剂载体的性质尤其是表面酸性显著影响催化性能,Ru-Co/HZSM-5(27)催化剂优异的还原胺化性能归因于其具有较强的表面酸性与氢气吸附活化能力,加氢位点与酸性位点之间的协同作用促进了伯亚胺中间体的快速加氢与偕二胺中间体的催化氨解,从而有效抑制了伯亚胺大量累积聚合形成三聚物,显著提高了催化活性及对目标产物FAM的收率。 展开更多
关键词 糠醛 糠胺 还原胺化 ru-Co催化剂 酸性位点
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载体形貌对于Ru/CeO_(2)催化剂合成氨性能影响的研究
7
作者 王鹏 张江涛 +2 位作者 徐永平 李淑英 王爽 《太原理工大学学报》 北大核心 2025年第4期621-630,共10页
【目的】钌纳米粒子(Ru nanoparticles,Ru NPs)在反应过程中易团聚,导致其在合成氨中的催化性能显著降低,选取合适的载体分散Ru NPs是一种行之有效的解决策略。【方法】采用OH-调控策略,通过改变OH-的浓度合成了三种不同形貌的CeO_(2)(... 【目的】钌纳米粒子(Ru nanoparticles,Ru NPs)在反应过程中易团聚,导致其在合成氨中的催化性能显著降低,选取合适的载体分散Ru NPs是一种行之有效的解决策略。【方法】采用OH-调控策略,通过改变OH-的浓度合成了三种不同形貌的CeO_(2)(纳米颗粒(CeO_(2)-NP)、纳米棒(CeO_(2)-NR)和纳米立方体(CeO_(2)-NC)),随后利用浸渍还原法在CeO_(2)上负载Ru NPs,获得了Ru/CeO_(2)催化剂,借助于XRD、XPS、SEM、TEM、H_(2)-TPR等仪器对催化剂物化性质进行了详细表征,并在温和条件下考察了三种催化剂的氨合成活性。【结果】结果显示,当Ru NPs的负载量为2.5%时,得到的2.5%Ru/CeO_(2)-NR催化剂具有适宜尺寸的Ru NPs、更多的氧空位、Ru—O—Ce键和Ru^(n+)物种,在1 MPa、450℃的条件下,表现出高的氨合成速率。另外,2.5%Ru/CeO_(2)-NR没有发生氢中毒,并能维持120 h的热稳定性,显示了潜在的实际应用前景。 展开更多
关键词 OH-调控策略 不同形貌的二氧化铈 钌纳米粒子 负载型催化剂 合成氨
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复合催化剂Ru/CoAl−LDH可见光深度还原低浓度CO_(2)及其性能增强机理
8
作者 戴俊 贾凤婷 +3 位作者 杨娟 丰之翔 王大钊 冷冲冲 《煤炭学报》 北大核心 2025年第2期1325-1338,共14页
“双碳”目标下,利用清洁可再生的太阳能驱动CO_(2)资源化利用成为重要的研究课题,但已有报道多以高纯CO_(2)为研究对象,而实际燃煤电厂排放的烟气中CO_(2)体积分数仅为3%~15%,为规避高能耗的CO_(2)提浓过程,直接实现低浓度CO_(2)光催... “双碳”目标下,利用清洁可再生的太阳能驱动CO_(2)资源化利用成为重要的研究课题,但已有报道多以高纯CO_(2)为研究对象,而实际燃煤电厂排放的烟气中CO_(2)体积分数仅为3%~15%,为规避高能耗的CO_(2)提浓过程,直接实现低浓度CO_(2)光催化定向转化对节能减排及其资源化利用具有重要科学意义。采用共沉淀−水热法首先制得钴铝层状双氢氧化物(CoAl−LDH),通过表面浸渍耦合氢气热处理将钌纳米颗粒负载至CoAl−LDH表面,构筑出可见光催化剂Ru/CoAl−LDH,其独特的表面组成与结构特性有助于实现以水为氢源的低浓度CO_(2)深度光还原。利用X射线衍射、透射电镜、X射线光电子能谱与紫外可见漫反射光谱等测试技术对复合催化剂的结构组成和微观形貌进行测定分析,结果表明:负载的钌物种为零价金属态Ru,其负载未改变CoAl−LDH的纳米片状形貌,但可显著提升复合催化剂的光响应性能。以Ru/CoAl−LDH为光催化剂、水为电子给体和氢源、10%CO_(2)/N_(2)混合气体为模拟烟道气,在可见光照射下考察Ru负载量对还原产物生成量及深度还原产物甲烷选择性的影响,其中1.6%Ru/CoAl−LDH具有最优的CO_(2)光还原性能,可见光照射3 h后的甲烷产生量及选择性高达452.4μmol/g和86.3%,分别是单一CoAl−LDH的10.4倍和3.3倍。同时,借助CO_(2)吸附等温线、原位XPS、瞬态光电流与阻抗谱等测试结果探究了Ru/CoAl−LDH对低浓度CO_(2)深度光还原的性能增强机理。CoAl−LDH表面的—OH基团利于复合催化剂对低浓度CO_(2)的选择性吸附;CoAl−LDH优异的水氧化性能可为CO_(2)深度光还原提供充足的原位氢源,无需使用具有爆炸危险性的氢气;负载的Ru作为光电子受体,在增强光生电荷分离与迁移效率的同时,作为CO_(2)还原活性位能实现其多电子还原过程。因此,CoAl−LDH和助催化剂Ru的协同作用是低浓度CO_(2)深度光还原性能得以提升的主要原因,复合催化剂Ru/CoAl−LDH实现了可见光水氧化与低浓度CO_(2)深度还原的有效耦合,为本质安全且低能耗CO_(2)转化体系的构建提供了重要理论指导,也为燃煤烟气CO_(2)资源化利用提供了新思路。 展开更多
关键词 低浓度CO_(2) 深度光还原 钴铝层状双氢氧化物 钌负载 水氧化
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高通量计算辅助镍基高温合金中Re、Ru元素的交互作用探究 被引量：1
9
作者 吴佳奇 连利仙 +1 位作者 李雯静 刘颖 《稀有金属材料与工程》 北大核心 2025年第9期2273-2280,共8页
为探究Re、Ru元素之间复杂的交互作用机制,借助高通量计算建立了包含成分、微观组织参数、动力学参数、物性参数及宏观性能的数据集,有效降低了实验成本和时间。结果表明,Re、Ru的加入分别通过降低有效扩散系数和合金堆垛层错能以提高... 为探究Re、Ru元素之间复杂的交互作用机制,借助高通量计算建立了包含成分、微观组织参数、动力学参数、物性参数及宏观性能的数据集,有效降低了实验成本和时间。结果表明,Re、Ru的加入分别通过降低有效扩散系数和合金堆垛层错能以提高合金的蠕变寿命。Ru元素降低合金堆垛层错能、降低γ'相反相畴界能以及Ru的固溶强化作用共同影响合金的屈服强度,使屈服强度未发生显著变化。同时,在研究的4种合金体系中,Re元素显著促进tcp相析出,而Ru元素的加入并未对tcp相的析出起抑制或促进作用,并通过元素分配行为及镍基高温合金相稳定结构图分析Ru对tcp相的析出起抑制还是促进作用。 展开更多
关键词 镍基高温合金 ru元素 Re元素 交互作用 高通量计算
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超薄有机分子层修饰Ni(OH)_(2)负载缺电子Ru促进H^(*)脱附实现高效碱性析氢
10
作者 许娜 李慢慢 +2 位作者 刘宾 柴永明 董斌 《中国石油大学学报(自然科学版)》 北大核心 2025年第5期236-245,共10页
基于超薄单宁酸(TA)层与钌离子的配位自组装策略,以优化氢氧化镍表面富含粒径为2 nm钌纳米颗粒的电子结构(Ni(OH)_(2)-TA-Ru)。采用电化学测试和相应结构表征手段以及密度泛函理论(DFT)计算,评估催化剂的析氢催化活性、长期运行稳定性... 基于超薄单宁酸(TA)层与钌离子的配位自组装策略,以优化氢氧化镍表面富含粒径为2 nm钌纳米颗粒的电子结构(Ni(OH)_(2)-TA-Ru)。采用电化学测试和相应结构表征手段以及密度泛函理论(DFT)计算,评估催化剂的析氢催化活性、长期运行稳定性、结构特征和Ru活性位点的电子结构特性。结果表明:Ni(OH)_(2)-TA-Ru在1 mol/L KOH和碱性海水(1 mol/L KOH+天然海水)中于100 mA/cm^(2)下分别仅需53和70 mV过电位,较Pt/C/NF(109.7 mV)降低51.7%和36.2%;经计时电位法测试分别稳定运行100和72 h;TA超薄图层修饰Ni(OH)_(2)载体诱导形成缺电子态的Ru物种,致使Ru的d带中心下移0.7 eV,这种电子结构调控有效削弱了Ru-H键强度,加速氢中间体(H^(*))的脱附(Heyrovsky决速步骤),促进碱性析氢反应动力学。 展开更多
关键词 有机分子修饰 电子调控 钌纳米颗粒 析氢反应
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Ru/SiC催化乙酰丙酸水相加氢制备γ-戊内酯
11
作者 王静茹 董宪姝 +1 位作者 樊玉萍 王英勇 《精细化工》 北大核心 2025年第7期1573-1579,1606,共8页
为提高水相体系中催化乙酰丙酸(LA)加氢合成γ-戊内酯(GVL)催化剂的水热稳定性和耐酸稳定性,采用浸渍还原法制备了Ru负载量(以SiC的质量计,下同)为3%的Ru/SiC催化剂(Ru_(3)/SiC)。采用TEM、XRD、XPS、H_(2)-TPR和H_(2)-TPD对其进行了表... 为提高水相体系中催化乙酰丙酸(LA)加氢合成γ-戊内酯(GVL)催化剂的水热稳定性和耐酸稳定性,采用浸渍还原法制备了Ru负载量(以SiC的质量计,下同)为3%的Ru/SiC催化剂(Ru_(3)/SiC)。采用TEM、XRD、XPS、H_(2)-TPR和H_(2)-TPD对其进行了表征。将Ru_(3)/SiC用于催化LA加氢反应,对比了不同载体负载的Ru基催化剂(Ru_(3)/石墨烯、Ru_(3)/TiO_(2)、Ru_(3)/ZrO_(2)、Ru_(3)/SiO_(2)和Ru_(3)/Al_(2)O_(3))的性能,考察了反应温度、时间、H_(2)压力、溶剂对Ru_(3)/SiC催化LA加氢反应的影响及其循环稳定性。结果表明,Ru_(3)/SiC中的Ru纳米粒子[(2.2±0.7) nm]主要以Ru^(0)的形式均匀分散在SiC表面上。Ru_(3)/SiC表现出更高的催化LA加氢反应活性,在以LA(4 mmol)为反应物、去离子水(10 mL)为溶剂、50 mg Ru_(3)/SiC为催化剂、H_(2)压力0.2 MPa、反应温度50℃、反应时间2.0 h的反应条件下,LA转化率和GVL选择性均接近100%。Ru_(3)/SiC循环4次后,催化活性无明显下降,其高的催化活性归因于Ru与SiC之间的Mott-Schottky接触促进了载体与金属之间的电子转移,富电子的Ru纳米颗粒有利于H_(2)的解离。 展开更多
关键词 SIC ru 乙酰丙酸 催化加氢 γ-戊内酯
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HZSM-5限域封装金属Ru催化剂的原位构筑及其催化二苯醚加氢脱氧性能
12
作者 虎军 郭靖 +5 位作者 林枫 马玉龙 孙永刚 魏金鹏 雷轶婷 陈豪 《石油学报(石油加工)》 北大核心 2025年第5期1297-1308,共12页
通过水热合成法制备一种较低Ru含量的新型原位限域Ru@HZSM-5催化剂,研究该催化剂对木质素模型化合物二苯醚的催化加氢脱氧(HDO)活性,并通过XRD、TEM、NH_(3)-TPD、N_(2)吸附-脱附等手段解析催化剂结构与底物HDO反应的构效关系。结果表明... 通过水热合成法制备一种较低Ru含量的新型原位限域Ru@HZSM-5催化剂,研究该催化剂对木质素模型化合物二苯醚的催化加氢脱氧(HDO)活性,并通过XRD、TEM、NH_(3)-TPD、N_(2)吸附-脱附等手段解析催化剂结构与底物HDO反应的构效关系。结果表明,在Ru@HZSM-5催化剂中,金属Ru高度分散在分子筛中,且分子筛的骨架结构未发生改变,与HZSM-5催化剂相比,Ru@HZSM-5催化剂的微孔比表面积由183.54 m^(2)/g变为214.92 m^(2)/g、强酸位点强度由0.27μmol/g变为1.45μmol/g,有利于HDO反应。当H_(2)压力2.0 MPa、反应温度200℃、反应时间2 h和以正己烷为溶剂时,30 mg Ru@HZSM-5催化剂作用下二苯醚转化率为100%,产物环己烷选择性为98%;催化剂循环使用5次后,二苯醚转化率为88%,环己烷选择性仍高达为98%。 展开更多
关键词 二苯醚 封装 ru@HZSM-5催化剂 加氢脱氧 环己烷
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Ru-La/SiO_(2)催化甘油氢解合成乙二醇反应
13
作者 胡勇强 郭浩林 +2 位作者 安华良 赵新强 王延吉 《高校化学工程学报》 北大核心 2025年第3期461-468,共8页
甘油氢解制二元醇(1,2-丙二醇、1,3-丙二醇和乙二醇)是一条非常具有吸引力的生物甘油利用路径。为提高乙二醇的选择性,以金属Ru为主活性组分、SiO_(2)为载体、引入不同助剂,采用浸渍法制备SiO_(2)负载Ru基催化剂。研究了助剂种类及添加... 甘油氢解制二元醇(1,2-丙二醇、1,3-丙二醇和乙二醇)是一条非常具有吸引力的生物甘油利用路径。为提高乙二醇的选择性,以金属Ru为主活性组分、SiO_(2)为载体、引入不同助剂,采用浸渍法制备SiO_(2)负载Ru基催化剂。研究了助剂种类及添加量、水洗除Cl^(-)、金属负载量、还原气氛、还原温度等条件对催化性能的影响,采用H_2程序升温还原(H_2-TPR)、CO_(2)程序升温脱附(CO_(2)-TPD)、NH_(3)程序升温脱附(NH_(3)-TPD)、场发射透射电子显微镜(TEM)、CO化学吸附、N2吸附-脱附等方法对催化剂进行表征。结果表明,经水洗除Cl^(-)的Ru-La/SiO_(2)催化剂性能较优,以适宜条件下制备的RuLa/SiO_(2)为催化剂,乙二醇的选择性达到51.4%,二元醇的总选择性达到91.3%。La的添加能够降低Ru的还原温度,并调变催化剂酸碱性;催化剂的酸碱性分别影响甘油转化率和乙二醇选择性;活性金属Ru的粒径与甘油转化率负相关,而与乙二醇的选择性正相关。 展开更多
关键词 生物甘油 催化氢解 乙二醇 ru基催化剂 构效关系
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过渡金属Ru(Ⅲ)催化活化高碘酸盐降解磺胺甲恶唑的性能
14
作者 孙言卓 乔俊莲 +1 位作者 钱雅洁 周雪飞 《环境工程学报》 北大核心 2025年第3期646-657,共12页
高碘酸盐作为一种新型过氧化物在水处理中的应用已引起越来越多的重视,本研究探究了20种金属离子催化活化高碘酸盐(PI)降解水中磺胺甲恶唑(SMX)。结果表明,Ru(Ⅲ)对PI的活化效果最佳。在Ru(Ⅲ)/PI体系中,当Ru(Ⅲ)和PI的浓度分别为0.1、0... 高碘酸盐作为一种新型过氧化物在水处理中的应用已引起越来越多的重视,本研究探究了20种金属离子催化活化高碘酸盐(PI)降解水中磺胺甲恶唑(SMX)。结果表明,Ru(Ⅲ)对PI的活化效果最佳。在Ru(Ⅲ)/PI体系中,当Ru(Ⅲ)和PI的浓度分别为0.1、0.1 mmol·L^(−1)时,反应2 min内SMX的降解率可达100%。pH对Ru(Ⅲ)/PI体系的影响较小,在pH 3~9内,反应5 min内可完全降解SMX。Ru(Ⅲ)/PI体系对不同有机污染物(卡马西平、环丙沙星、甲硝唑和甲氧苄啶)均表现出良好的去除效果。水基质的影响研究表明,氯离子(Cl^(-))和碳酸氢根离子(HCO_(3)^(−))对SMX降解影响较小,而腐殖酸(HA)会抑制SMX的降解。Ru(Ⅲ)/PI体系在实际水体中对SMX的降解起到较好的效果。淬灭实验、探针实验和电子顺磁共振检测(EPR)结果表明,该体系中的主要活性物质为高价金属Ru(V)=O和单线态氧(^(1)O_(2))。Ru(Ⅲ)/PI体系中的PI可化学计量的转化为了IO_(3)^(−)。 展开更多
关键词 磺胺甲恶唑 高碘酸盐 ru(Ⅲ) 高级氧化
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负载型Ru/CN催化剂的制备及其催化氨硼烷水解制氢
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作者 刘纾羽 陈辛顺 +5 位作者 任文婷 冯佳佳 郝思雨 王小燕 许立信 万超 《工程科学学报》 北大核心 2025年第5期1047-1054,共8页
氢的质量分数为19.6%的氨硼烷(AB)被广泛认为是安全有效的氢气储存和释放介质.氮化碳(CN)材料由于其独特的能带结构、优良的化学稳定性以及N原子和C原子的配位框架,是AB水解催化剂的重要载体.以三聚氰胺、三聚氰酸以及柠檬酸为原料高温... 氢的质量分数为19.6%的氨硼烷(AB)被广泛认为是安全有效的氢气储存和释放介质.氮化碳(CN)材料由于其独特的能带结构、优良的化学稳定性以及N原子和C原子的配位框架,是AB水解催化剂的重要载体.以三聚氰胺、三聚氰酸以及柠檬酸为原料高温焙烧合成氮化碳载体(CN),再采用浸渍-还原法制备得到Ru/CN负载型纳米催化剂.利用各种表征手段来探究催化剂的结构组成及微观形貌,进而考察不同因素对氨硼烷(NH3BH3,AB)水解制氢反应速率的影响.结果表明:催化剂的晶格条纹间距为0.211nm,对应于Ru的(002)晶面,证明Ru纳米粒子成功负载于CN载体表面.Ru负载量为0.05mmol的Ru/CN催化剂初始转化频率(TOF)为446.4min^(-1),Ru/CN催化AB水解制氢反应相对于催化剂用量可以近似看作一级反应;升温可以增大反应物分子之间的有效碰撞频率,促使制氢反应更易进行;且经计算分析表明,AB浓度对于Ru/CN催化AB水解制氢反应具有正向影响,活化能为53.6kJ·mol^(-1),Ru/CN催化剂在经过5次循环使用后,仍能催化AB完全水解制氢.这项工作提出了一种构建含贵金属的AB水解催化剂的有效方法. 展开更多
关键词 氨硼烷 钌催化剂 氮化碳 水解制氢 储氢材料
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焙烧温度对Ru/CeO_(2)催化剂在高通量甲醇水蒸气重整制氢反应中催化性能的影响
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作者 李佳祺 刘明新 +5 位作者 初奇瑞 尹扬凯 孙梁毅 赵广富 张娜 张磊 《低碳化学与化工》 北大核心 2025年第3期23-29,共7页
高效催化剂的研制是高通量甲醇水蒸气重整制氢反应的关键技术之一。以RuCl_(3)为原料、CeO_(2)为载体,采用沉积-沉淀法制备了Ru/CeO_(2)催化剂,通过XRD、N_(2)吸/脱附、H2-TPR和XPS等对催化剂性质进行了分析,并考察了焙烧温度对催化剂... 高效催化剂的研制是高通量甲醇水蒸气重整制氢反应的关键技术之一。以RuCl_(3)为原料、CeO_(2)为载体,采用沉积-沉淀法制备了Ru/CeO_(2)催化剂,通过XRD、N_(2)吸/脱附、H2-TPR和XPS等对催化剂性质进行了分析,并考察了焙烧温度对催化剂在高通量甲醇水蒸气重整制氢反应中催化性能的影响。结果表明,随焙烧温度的升高,RuO_(x)物种的还原性能先变强后变弱,表面氧空位相对含量先升高后降低。其中,Ru/CeO_(2)-500催化剂中RuO_(x)物种的还原性能较强,催化剂表面氧空位相对含量较高,催化活性较好。在反应温度为420℃、水醇物质的量比为1.2:1.0和甲醇水质量空速为6.0 h^(-1)的条件下,Ru/CeO_(2)-500催化剂的甲醇转化率为91.8%。 展开更多
关键词 甲醇转化 ru/CeO_(2)催化剂 焙烧温度 甲醇水蒸气重整
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Ru/Pd对模拟高放废液玻璃中铂系金属析出物物相及形貌的影响
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作者 朱侨峰 孟祥达 +4 位作者 冯晋阳 牛晨晨 刘玉洁 赵庆彬 徐凯 《硅酸盐通报》 北大核心 2025年第12期4557-4566,共10页
铂系金属在玻璃熔体中的析出行为一直是高放废液(HLLW)玻璃固化技术领域的研究重点。本文围绕不同RuO_(2)和PdO的质量比(Ru/Pd)、熔融时间和熔融温度对玻璃熔体中的铂系金属析出物物相及形貌的影响进行了研究,XRD和SEM-EDS等测试结果表... 铂系金属在玻璃熔体中的析出行为一直是高放废液(HLLW)玻璃固化技术领域的研究重点。本文围绕不同RuO_(2)和PdO的质量比(Ru/Pd)、熔融时间和熔融温度对玻璃熔体中的铂系金属析出物物相及形貌的影响进行了研究,XRD和SEM-EDS等测试结果表明:具有不同Ru/Pd的样品主要析出颗粒状RuO_(2)和球状Pd单质的团聚体,降低Ru/Pd或延长熔融时间均促进Pd球平均直径的增大,部分Pd单质由球状转变为不规则状,并呈RuO_(2)包覆Pd单质的特殊结构。熔融温度升高促进PdO还原分解,在1 000℃及以上熔融温度下,玻璃熔体中铂系金属主要以RuO_(2)和Pd单质形态存在。 展开更多
关键词 玻璃固化 高放废液 铂系金属 ru/Pd 析出行为 ruO_(2)包覆Pd单质显微结构
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Ru敏化MOF电子结构实现高效电解水 被引量：1
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作者 宋云奇 李征峰 +4 位作者 梁彤 张昱梅 刘楚存 谢克民 姚垚 《复合材料学报》 北大核心 2025年第7期3908-3916,共9页
金属有机框架(MOF)材料因其强大的结构和功能可调性已成为极具潜力的电解水催化剂。然而,MOF催化剂由于自身较弱的电荷转移能力及有限的稳定性,其固有活性较低。因此,设计出兼具高活性与高稳定性的MOF催化剂仍是具有挑战性的难题。本文... 金属有机框架(MOF)材料因其强大的结构和功能可调性已成为极具潜力的电解水催化剂。然而,MOF催化剂由于自身较弱的电荷转移能力及有限的稳定性,其固有活性较低。因此,设计出兼具高活性与高稳定性的MOF催化剂仍是具有挑战性的难题。本文通过两步水热法成功合成了CoRu-BDC/NF(BDC:对苯二甲酸;NF:泡沫镍),Ru的引入调节了负载在NF上Co-BDC的内在活性,赋予了CoRu-BDC/NF丰富的活性位点、较快的电荷传输能力,有利于电催化性能的提升。结果表明,CoRu-BDC/NF在酸性环境中电流密度达到10 mA·cm^(−2)时,析氢反应(HER)过电位为34 mV,Tafel斜率为33 mV·dec^(−1)。值得注意的是,在碱性条件下,当电流密度为10 mA·cm^(−2),HER和析氧反应(OER)所需的过电位也仅为32 mV和280 mV,Tafel斜率分别为39 mV·dec^(−1)、49 mV·dec^(−1),均表现出优异的电催化性能。Ru的引入导致Co的电子结构和配位环境发生变化,使原始Co-MOF的表面积增加,为电化学反应提供了更好的电子转移平台,加快了电子在电极和电解液界面间的传递,进一步提升了电催化性能。 展开更多
关键词 Coru-BDC ru引入 HER OER 配位环境
原文传递
负载型Ru基催化剂催化CO氧化的载体效应
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作者 郑晰文 金石山 +4 位作者 曾欣 韩蛟 胡绍争 张磊 高志贤 《化学工业与工程》 北大核心 2025年第2期45-54,共10页
以CeO_(2)、拟薄水铝石[AlO(OH)]、γ-Al_(2)O_(3)和ZrO_(2)为载体,Ru为活性组分,采用沉积沉淀法制备了不同载体的Ru基催化剂。通过XRD、H_(2)-TPR、BET和XPS等方法对所制备的催化材料进行了表征,考察了载体差异对催化CO氧化性能的影响... 以CeO_(2)、拟薄水铝石[AlO(OH)]、γ-Al_(2)O_(3)和ZrO_(2)为载体,Ru为活性组分,采用沉积沉淀法制备了不同载体的Ru基催化剂。通过XRD、H_(2)-TPR、BET和XPS等方法对所制备的催化材料进行了表征,考察了载体差异对催化CO氧化性能的影响。结果表明,不同载体主要影响Ru物种和载体之间的相互作用,显示出明显的载体效应。其中,Ru/CeO_(2)-BM催化剂中Ru物种的分散性好,且能够产生氧空位,表现出优良的低温催化氧化性能。在反应温度为147℃、氧过量系数为5、空速为60 000 h^(-1)的条件下,CO转化率达到99.9%,产物中CO浓度降低到1×10^(-5)以下。 展开更多
关键词 ru基催化剂 载体 相互作用 CO催化氧化
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不同晶型Al_(2)O_(3)负载Ru催化剂对聚乙烯氢解的影响
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作者 高姣姣 颜诗宇 +3 位作者 杨太顺 谢尚志 杨艳娟 徐晶 《化工进展》 北大核心 2025年第7期3917-3927,共11页
废聚乙烯(PE)通过催化氢解制取燃料产品是实现塑料绿色循环的重要途径之一。本文探究了Al_(2)O_(3)晶型对负载型Ru基催化剂在PE催化氢解中反应性能的影响。通过浸渍法制备4种不同晶型的Ru/Al_(2)O_(3)催化剂,采用TEM、H_(2)-TPR和XPS对R... 废聚乙烯(PE)通过催化氢解制取燃料产品是实现塑料绿色循环的重要途径之一。本文探究了Al_(2)O_(3)晶型对负载型Ru基催化剂在PE催化氢解中反应性能的影响。通过浸渍法制备4种不同晶型的Ru/Al_(2)O_(3)催化剂,采用TEM、H_(2)-TPR和XPS对Ru/Al_(2)O_(3)催化剂进行表征,以揭示活性金属Ru与Al_(2)O_(3)载体之间的相互作用差异。PE氢解实验的结果表明,Al_(2)O_(3)晶型的差异对Ru/Al_(2)O_(3)催化剂催化氢解性能产生显著影响。在相同条件下进行PE氢解反应时,Ru/(δ+α)-Al_(2)O_(3)上产物总产率低于10%,甲烷的产率低于5%;而其他3种催化剂的产物总产率均高于90%,其中Ru/(θ+α)-Al_(2)O_(3)的甲烷产率(>90%)和选择性(>95%)最高。调控氢气反应压力,发现不同的*H覆盖率导致Ru/Al_(2)O_(3)催化剂上不同的反应行为。采用H_(2)-TPD和CO-DRIFTS对Ru/Al_(2)O_(3)催化剂进行表征,发现Ru/γ-Al_(2)O_(3)上活性位点Ru^(0)上的*H的过量吸附,导致了氢中毒;在Ru/(θ+α)-Al_(2)O_(3)上,活性位点Ru^(0)上的*H吸附和C-C长链吸附达到了平衡;在Ru/(δ+α)-Al_(2)O_(3)上,由于Run+的含量过高,导致*H在金属Ru上的吸附较弱,从而Ru/(δ+α)-Al_(2)O_(3)上产物总产率低于10%。 展开更多
关键词 ru/Al_(2)O_(3)催化剂 加氢 甲烷 氧化铝 吸附
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