Co2C上CO的程序升温脱附和程序升温表面反应研究

doi:10.1016/S1872-2067(12)60615-9

催化学报 ›› 2013, Vol. 34 ›› Issue (8): 1570-1575.DOI: 10.1016/S1872-2067(12)60615-9

Co₂C上CO的程序升温脱附和程序升温表面反应研究

裴彦鹏^a,c, 丁云杰^a,b, 臧娟^a,c, 宋宪根^a,c, 董文达^a,c, 朱何俊^a, 王涛^a, 陈维苗^a

a 中国科学院大连化学物理研究所洁净能源国家实验室, 辽宁大连116023;
b 中国科学院大连化学物理研究所催化基础国家重点实验室, 辽宁大连116023;
c 中国科学院大学, 北京100049

收稿日期:2013-04-07 修回日期:2013-05-10 出版日期:2013-08-16 发布日期:2013-07-30
通讯作者: 丁云杰

Temperature-programmed desorption and surface reaction studies of CO on Co₂C

Yanpeng Pei^a,c, Yunjie Ding^a,b, Juan Zang^a,c, Xiangen Song^a,c, Wenda Dong^a,c, Hejun Zhu^a, Tao Wang^a, Weimiao Chen^a

a Dalian National Laboratory for Clean Energy, Dalian Institute of Chemical Physics, Chinese Academy of Sciences, Dalian 116023, Liaoning, China;
b State Key Laboratory for Catalysis, Dalian Institute of Chemical Physics, Chinese Academy of Sciences, Dalian 116023, Liaoning, China;
c University of Chinese Academy of Sciences, Beijing 100049, China

Received:2013-04-07 Revised:2013-05-10 Online:2013-08-16 Published:2013-07-30

摘要/Abstract

摘要： 采用CO与金属Co在473K反应400h以上合成了Co₂C样品,采用X射线衍射、透射电镜和CO程序升温还原对样品进行了表征,并采用CO程序升温脱附和CO程序升温表面反应研究了Co₂C对CO的吸附及其加氢活化行为. 结果表明,Co₂C微观结构由体相和表面钝化层两部分组成. 表面钝化层可被CO于477K左右去除. CO在Co₂C上有2个脱附峰,其中低温脱附峰可能源于Co₂C上吸附的CO,而高温脱附峰可能对应于残留于Co₂C晶格内的CO. Co₂C上吸附的CO可与H₂反应生成醇.

关键词: 碳化钴, 钝化层, 一氧化碳吸附, 加氢, 醇

Abstract: Cobalt carbide (Co₂C) samples were prepared by carburizing Co with CO at 473 K for in excess of 400 h and were characterized by X-ray diffraction, transmission electron microscopy, CO temperature-programmed reduction, CO temperature-programmed desorption (CO-TPD), and CO temperature-programmed surface reaction. The prepared Co₂C samples were composed of bulk Co₂C with a surface CoO passivation layer. The passivation layer could be removed by reaction with CO at 477 K. CO desorbing at low temperature in CO-TPD experiments likely originated from chemisorbed CO. CO desorbing at high temperature was likely due to residual CO within the Co₂C crystal lattice. CO adsorbed on Co₂C reacted with H₂ to form alcohol.

Key words: Cobalt carbide, Passivation layer, Carbon monoxide adsorption, Hydrogenation, Alcohol

裴彦鹏, 丁云杰, 臧娟, 宋宪根, 董文达, 朱何俊, 王涛, 陈维苗. Co₂C上CO的程序升温脱附和程序升温表面反应研究[J]. 催化学报, 2013, 34(8): 1570-1575.

Yanpeng Pei, Yunjie Ding, Juan Zang, Xiangen Song, Wenda Dong, Hejun Zhu, Tao Wang, Weimiao Chen. Temperature-programmed desorption and surface reaction studies of CO on Co₂C[J]. Chinese Journal of Catalysis, 2013, 34(8): 1570-1575.

×
扫码分享

导出引用管理器 EndNote|Ris|BibTeX

链接本文: https://www.cjcatal.com/CN/10.1016/S1872-2067(12)60615-9

https://www.cjcatal.com/CN/Y2013/V34/I8/1570

参考文献

[1] Levy R B, Boudart M. Science, 1973, 181: 547

[2] Oyama S T. Catal Today, 1992, 15: 179

[3] Kojima R, Aika K. Appl Catal A, 2001, 219: 141

[4] Rodriguez J A, Dvorak J, Jirsak T. J Phys Chem B, 2000, 104: 11515

[5] Yu C C, Ramanathan S, Sherif F, Oyama S T. J Phys Chem, 1994, 98: 13038

[6] Nagai M, Zahidul A M, Matsuda K. Appl Catal A, 2006, 313: 137

[7] Keller V, Wehrer P, Garin F, Ducros R, Maire G. J Catal, 1995, 153: 9

[8] Xiao T C, Hanif A, York A P E, Nishizaka Y, Green M L H. Phys Chem Chem Phys, 2002, 4: 4549

[9] Ducreux O, Lynch J, Rebours B, Roy M, Chaumette P. Stud Surf Sci Catal, 1998, 119: 125

[10] Xiong J M, Ding Y J, Wang T, Yan L, Chen W M, Zhu H J, Lu Y. Catal Lett, 2005, 102: 265

[11] Jiao G P, Ding Y J, Zhu H J, Li X M, Li J W, Dong W D, Pei Y P. Chin J Catal (焦桂萍, 丁云杰, 朱何俊, 李显明, 李经纬, 董文达, 裴彦鹏. 催化学报), 2009, 30: 825

[12] Jiao G P, Ding Y J, Zhu H J, Li X M, Dong W D, Li J W, Lü Y. Chin J Catal (焦桂萍, 丁云杰, 朱何俊, 李显明, 董文达, 李经纬, 吕元. 催化学报), 2009, 30: 92

[13] Pei Y P, Ding Y J, Zang J, Song X G, Dong W D, Zhu H J, Wang T, Chen W M. Chin J Catal (裴彦鹏, 丁云杰, 臧娟, 宋宪根, 董文达, 朱何俊, 王涛, 陈维苗. 催化学报), 2012, 33: 808

[14] Jiao G P, Ding Y J, Zhu H J, Li X M, Li J W, Lin R H, Dong W D, Gong L F, Pei Y P, Lu Y. Appl Catal A, 2009, 364: 137

[15] Ding Y J, Zhu H J, Wang T, Jiao G P, Lü Y. US Patent 7 468 396. 2008

[16] Ding Y J, Zhu H J, Wang T, Jiao G P, Lü Y. US Patent 7 670 985. 2010

[17] Cvetanovic R J, Amenomiya Y. Catal Rev-Sci Eng, 1972, 6: 21

[18] Volkova G G, Yurieva T M, Plyasova L M, Naumova M I, Zaikovskii V I. J Mol Catal A, 2000, 158: 389

[19] Bahr H A, Jessen V. Ber Deutsch Chem Ges, 1930, 63: 2226

[20] Kwon H, Thompson L T, Eng J Jr, Chen J G. J Catal, 2000, 190: 60

[21] Neylon M K, Choi S, Kwon H, Curry K E, Thompson L T. Appl Catal A, 1999, 183: 253

[22] Hofer L J E, Cohn E M, Peebles W C. J Phys Chem, 1949, 53: 661

[23] Yang S W, Li Y X, Ji C X, Li C, Xin Q. J Catal, 1998, 174: 34

[24] Wang J, Castonguay M, Deng J, McBreen P H. Surf Sci, 1997, 374: 197

[25] Hofer L J E, Peebles W C. J Am Chem Soc, 1947, 69: 893

[26] Fujimoto K, Kameyama M, Kunugi T. J Catal, 1980, 61: 7

Co₂C上CO的程序升温脱附和程序升温表面反应研究

Temperature-programmed desorption and surface reaction studies of CO on Co₂C

PDF

可视化

摘要/Abstract

引用本文

使用本文

扫码分享

参考文献

相关文章 15

编辑推荐

Metrics

[1]	高晖, 张恭, 程东方, 王永涛, 赵静, 李晓芝, 杜晓伟, 赵志坚, 王拓, 张鹏, 巩金龙. 构建Cu台阶位促进电催化CO₂还原制醇类化学品的研究[J]. 催化学报, 2023, 52(9): 187-195.
[2]	孙丽娟, 于晓慧, 唐丽永, 王伟康, 刘芹芹. 构建K₃PW₁₂O₄₀/CdS核壳S型异质结实现同步太阳能光催化分解水和选择性苯甲醇氧化反应[J]. 催化学报, 2023, 52(9): 164-175.
[3]	周双龙, 赵亮, 吕征, 代钰, 张琦, 赖建平, 王磊. 局部氧自由基的性质促进电催化乙醇选择性生成CO₂[J]. 催化学报, 2023, 52(9): 154-163.
[4]	张雯, 宋彩彩, 王嘉蔚, 蔡舒婷, 高梦语, 冯有祥, 鲁统部. 双向主客体作用促进水溶液中选择性光催化CO₂还原与醇氧化[J]. 催化学报, 2023, 52(9): 176-186.
[5]	Abhishek R. Varma, Bhushan S. Shrirame, Sunil K. Maity, Deepti Agrawal, Naglis Malys, Leonardo Rios-Solis, Gopalakrishnan Kumar, Vinod Kumar. C4二醇的发酵生产及其化学催化升级为高价值化学品的研究进展[J]. 催化学报, 2023, 52(9): 99-126.
[6]	乔蔚, 于立策, 常进法, 杨甫林, 冯立纲. MoSe₂纳米片耦合Pt纳米颗粒用于高效双功能催化甲醇辅助水电解制氢[J]. 催化学报, 2023, 51(8): 113-123.
[7]	程璐, 陈许宁, 胡培君, 曹宵鸣. 双氧水对于单核铜分子筛催化甲烷直接氧化制甲醇反应性能的利弊[J]. 催化学报, 2023, 51(8): 135-144.
[8]	孙利娟, 王伟康, 路平, 刘芹芹, 王乐乐, 唐华. 纳米高熵合金实现光催化剂肖特基势垒的调控用于光催化制氢与苯甲醇氧化耦合反应[J]. 催化学报, 2023, 51(8): 90-100.
[9]	孟帅奇, 李忠玉, 张鹏, Francisca Contreras, 季宇, Ulrich Schwaneberg. 深度学习指导的热裂褐藻角质酶工程用于促进PET解聚[J]. 催化学报, 2023, 50(7): 229-238.
[10]	安国庆, 张晓伟, 张灿阳, 高鸿毅, 刘斯奇, 秦耕, 齐辉, Jitti Kasemchainan, 张建伟, 王戈. 金属有机骨架基绿色催化剂在醇氧化反应中的研究应用[J]. 催化学报, 2023, 50(7): 126-174.
[11]	刘诗瑶, 巩玉同, 杨晓, 张楠楠, 刘会斌, 梁长海, 陈霄. 具有富电子镍位点的耐酸金属间化合物CaNi₂Si₂催化剂用于不饱和有机酸酐/酸的水相加氢[J]. 催化学报, 2023, 50(7): 260-272.
[12]	李显泉, 庞纪峰, 赵于嘉, 吴鹏飞, 于文广, 颜佩芳, 苏扬, 郑明远. Cu-MFI催化剂上Cu^δ⁺催化乙醇脱氢制乙醛[J]. 催化学报, 2023, 49(6): 91-101.
[13]	夏思源, 李奇远, 张仕楠, 许冬, 林秀, 孙露菡, 许景三, 陈接胜, 李国栋, 李新昊. Pd纳米立方体异质结尺寸依赖的电子界面效应对苯酚加氢反应的促进作用[J]. 催化学报, 2023, 49(6): 180-187.
[14]	娄向西, 高璇, 刘钰, 褚名宇, 张丛洋, 邱盈华, 杨文秀, 曹暮寒, 王贵领, 张桥, 陈金星. 高效光热催化废旧聚酯塑料升级回收[J]. 催化学报, 2023, 49(6): 113-122.
[15]	刘培功, 林铁军, 郭磊, 刘晓哲, 龚坤, 尧泰真, 安芸蕾, 钟良枢. 调控Co₂C局域浸润环境实现高碳效合成气直接制烯烃[J]. 催化学报, 2023, 48(5): 150-163.