The presence of lattice oxygen in t

The presence of lattice oxygen in the reduced catalyst precursors
was studied by O2-Temperature Programmed Desorption
(O2-TPD) using a ChemBETTM3000. A 100 mg of catalyst was placed
in the U-shaped quartz tube. The sample was first reduced under
a hydrogen atmosphere (flow rate of 20 ml/min) at 600 ◦C for
1 h and then cooled down to room temperature under the flow
of helium. The O2-TPD profiles were recorded under the flow of
helium (20 ml/min), with heating rate of 10 ◦C/min, from room
temperature to 950 ◦C.
Morphology of the fresh and the spent catalyst precursors
were investigated by Scanning Electron Microscopy (SEM, JEOL
2872), carried out using an electron beam of 15 kV with magni-
fications in the range of 2000–5000×. The structural properties of
the obtained CNTs were further investigated by Transmission Electron
Microscopy (TEM, JEOL JEM-2010). The specimens for TEM
were prepared by dispersing the samples in ethanol. The resulting
mixture was ultrasonicated for 30 s to obtain a homogeneous
dispersion after which a droplet of this dispersion was applied on a
carbon coated copper grid, followed by drying at 60 ◦C for 15 min.
The microscope was then operated at an acceleration voltage of
100–150 kV, with magnifications in the range of 10,000–100,000×.
3. Results and discussion
3.1. Catalyst characterizations
3.1.1. X-ray diffraction analysis
Fig. 1 shows the XRD patterns of fresh, reduced, and used LaNiO3
perovskite catalyst precursors. Only the characteristic diffraction
peaks of perovskite-type structure with a rhombohedral symmetry
are observed in the fresh LaNiO3 perovskite catalyst calcined
under air at 800 ◦C for 7 h. However, the NiO phase as the impurity
phase can also be detected when the precursor of LaNiO3 perovskite
was calcined at the lower temperatures (600 and 700 ◦C).
This result indicates that the highly crystalline and well-defined
LaNiO3 perovskite precursor without the impurity phase of NiO
can be obtained after the calcination under air at 800 ◦C for 7 h. Fig. 2 shows the XRD patterns of fresh, reduced, and used
NiO/La2O3 catalysts. The main characteristic diffraction peaks of
the NiO and La2O3 phases are observed in the fresh NiO/La2O3 catalyst
calcined under air at 600 ◦C for 7 h. In addition to the dominant
NiO and La2O3 phases, the LaNiO3 perovskite phase can also be
detected when the precursor of NiO/La2O3 catalyst was calcined at
higher temperatures (700 and 800 ◦C). These results indicate that
the solid-state reaction between NiO and surface layer of La2O3
occurs during the calcination under air at high temperature, yielding
LaNiO3 perovskite as the minor impurity phase.
After the reduction in the H2 atmosphere at 600 ◦C for 1 h,
the characteristic diffraction peaks attributed to the rhombohedral
structure of LaNiO3 perovskite disappear. On the other hand, the
characteristic diffraction peaks of La2O3 and metallic Ni0 (2 = 45◦,
52◦, and 76.5◦) appear (Fig. 1(d)). The formation of metallic Ni0
is also observed in the NiO/La2O3 catalyst after the reduction in
the same condition (Fig. 2(d)). Therefore, it can be concluded that
whatever the starting catalysts,their starting structures completely
collapse and, consequently form the metallic Ni0 particles dispersed
on La2O3 under the reduction in the H2 atmosphere.
3.1.2. The reduction behaviors of catalysts
Fig. 3 shows the reduction behaviors of LaNiO3 perovskite and
NiO/La2O3 catalyst precursors as observed during H2-TPR analysis.
The H2-TPR profile of NiO/La2O3 (Fig. 3(a)) shows one main transition
peak at a temperature range between 300 and 500 ◦C. This
peak is attributed to the reduction of the amorphous NiO phase to
the metallic Ni0 particle [21]:
NiO/La2O3 + H2 → Ni0 + La2O3 + H2O
Besides the main peak, a very weak and broad shoulder peak
is also observed at the higher temperature (around 600 ◦C). This
peak can be assigned to the reduction of LaNiO3 perovskite, con-
firming the formation of trace amount of perovskite phase at high
calcination temperature as similarly observed by XRD.
As for the LaNiO3 perovskite, Fig. 3(b) shows two main peaks
at temperature ranges of 300–450 ◦C and 500–600 ◦C, respectively.
The presence of these two phase transition peaks of LaNiO3 perovskite
during the reduction is consistent with the literature result
[22], and has been proposed to proceed by the following two phase
transition schemes:
2LaNiO3 + H2 → La2Ni2O5 + H2O
La2Ni2O5 + 2H2 → 2Ni0 + La2O3 2H2O
The first transition peak can be assigned to the reduction of Ni3+
in the LaNiO3 phase to Ni2+ in the La2Ni2O5 intermediate phase.

Kết quả (Việt) 1:

Sự hiện diện của lưới oxy trong tiền thân của chất xúc tác giảmđược nghiên cứu bởi nhiệt độ O2 lập trình Desorption(O2-TPD) bằng cách sử dụng một ChemBETTM3000. 100 mg chất xúc tác được đặttrong ống hình chữ U thạch anh. Mẫu đầu tiên đã được giảm theomột bầu không khí hydro (tốc độ dòng chảy của 20 ml/phút) tại 600 ◦C cho1 h và sau đó làm lạnh nhiệt độ phòng theo dòng chảyHeli. Các cấu hình O2-TPD đã được ghi nhận theo dòng chảy củaCác nguyên tử heli (20 ml/phút), với tốc độ 10 ◦C/min, từ phòng hệ thống sưởinhiệt độ đến 950 ◦C.Hình thái của tươi và tiền chất đã qua sử dụng chất xúc tácđã được điều tra bởi quét Electron kính hiển vi (SEM, JEOL2872), được thực hiện bằng cách sử dụng một chùm electron 15 kV với magni -fications trong khoảng 2000 – 5000 ×. Các thuộc tính cấu trúc củaCNTs thu được tiếp tục được điều tra bởi truyền điện tửKính hiển vi (TEM, JEOL JEM-2010). Các mẫu vật cho TEMđã chuẩn bị bằng cách phân tán các mẫu trong etanol. Các kết quảhỗn hợp được ultrasonicated cho 30 s để có được một đồng nhấtphân tán, sau đó một giọt phân tán này được áp dụng trên mộtCarbon phủ lưới đồng, theo sau là sấy ở 60 ◦C trong 15 phút.Kính hiển vi sau đó hoạt động tại một điện áp tăng tốc của100 – 150 kV, với phóng trong khoảng 10.000-100, 000 ×.3. kết quả và thảo luận3.1. chất xúc tác characterizations3.1.1. nhiễu xạ tia x phân tíchHình 1 cho thấy các mô hình XRD của tươi, giảm và sử dụng LaNiO3Perovskit chất xúc tác tiền thân. Chỉ là nhiễu xạ đặc trưngđỉnh perovskite kiểu cấu trúc với sự đối xứng theođược quan sát thấy trong tươi LaNiO3 Perovskit chất xúc tác calcinedtrong không khí ở 800 ◦C cho 7 h. Tuy nhiên, NiO giai đoạn như tạp chấtgiai đoạn cũng có thể được phát hiện khi tiền thân của LaNiO3 Perovskitđược calcined ở nhiệt độ thấp (600-700 ◦C).Kết quả này chỉ ra rằng các tinh thể rất cao và được xác định rõTiền thân của Perovskit LaNiO3 mà không pha tạp chất của NiOcó thể thu được sau khi calcination trong không khí ở 800 ◦C cho 7 h. hình 2 cho thấy các mô hình XRD của tươi, giảm, và sử dụngChất xúc tác NiO/La2O3. Các ngọn núi chính nhiễu xạ đặc trưng củaCác giai đoạn NiO và La2O3 được quan sát thấy trong các chất xúc tác NiO/La2O3 tươicalcined trong không khí ở 600 ◦C cho 7 h. Ngoài chủ đạoNiO và La2O3 giai đoạn, giai đoạn Perovskit LaNiO3 cũng có thểđược phát hiện khi tiền thân của chất xúc tác NiO/La2O3 được calcined tạinhiệt độ cao hơn (700-800 ◦C). Những kết quả này chỉ ra rằngtrạng thái rắn phản ứng giữa NiO và lớp bề mặt của La2O3xảy ra trong calcination trong không khí ở nhiệt độ cao, năng suấtLaNiO3 Perovskit như pha tạp chất nhỏ.Sau khi giảm trong bầu không khí H2 tại 600 ◦C cho 1 h,các đỉnh núi nhiễu xạ đặc trưng cho sự theocấu trúc của LaNiO3 Perovskit biến mất. Mặt khác, cácnhiễu xạ đặc trưng đỉnh núi La2O3 và Ni0 bằng kim loại (2 = 45◦,52◦ và 76.5◦) xuất hiện (hình 1(d)). Sự hình thành của kim loại Ni0cũng quan sát thấy trong các chất xúc tác NiO/La2O3 sau khi giảm trongCác điều kiện cùng (hình 2(d)). Do đó, nó có thể được kết luận rằngbất cứ điều gì là những chất xúc tác bắt đầu, bắt đầu của cấu trúc hoàn toànsự sụp đổ, và do đó hình thành các hạt Ni0 kim loại phân tánNgày La2O3 theo giảm trong bầu không khí H2.3.1.2. các hành vi giảm của chất xúc tácHình 3 cho thấy hành vi giảm của LaNiO3 Perovskit vàChất xúc tác NiO/La2O3 tiền là quan sát trong quá trình phân tích H2 TPR.Hồ sơ H2-TPR của NiO/La2O3 (hình 3(a)) cho thấy một quá trình chuyển đổi chínhđỉnh cao ở một phạm vi nhiệt độ giữa 300 và 500 ◦C. Điều nàyđỉnh cao là do việc giảm các giai đoạn NiO vô định hình chokim loại Ni0 hạt [21]:NiO/La2O3 + H2 → Ni0 + La2O3 + H2OBên cạnh đỉnh núi chính, đỉnh cao rất yếu và rộng vaicũng được quan sát ở nhiệt độ cao (khoảng 600 ◦C). Điều nàycao điểm có thể được chỉ định để giảm LaNiO3 Perovskit, con-sự hình thành của dấu vết số Perovskit pha cao săn chắccalcination nhiệt độ tương tự như quan sát của XRD.Đối với LaNiO3 Perovskit, hình 3(b) cho thấy hai đỉnh núi chínhở nhiệt độ khoảng 300 – 450 ◦C và 500-600 ◦C, tương ứng.Sự hiện diện của cả hai giai đoạn chuyển tiếp đỉnh LaNiO3 perovskitetrong quá trình giảm là phù hợp với kết quả văn học[22], và đã được đề xuất để tiến hành bởi sau hai giai đoạnchương trình chuyển tiếp:2LaNiO3 + H2 → La2Ni2O5 + H2OLa2Ni2O5 + 2H 2 → 2Ni0 + La2O3 2H2OĐỉnh cao của quá trình chuyển đổi đầu tiên có thể được chỉ định để giảm Ni3 +trong giai đoạn LaNiO3 Ni2 + trong giai đoạn trung gian La2Ni2O5.

Kết quả (Việt) 2:

Sự hiện diện của oxy mạng trong tiền chất xúc tác làm giảm
được nghiên cứu bởi O2-Nhiệt độ Programmed giải hấp
(O2-TPD) sử dụng một ChemBETTM3000. A 100 mg chất xúc tác đã được đặt
trong ống thạch anh hình chữ U. Các mẫu lần đầu tiên giảm xuống dưới
một bầu không khí hydro (tốc độ dòng chảy 20 ml / phút) tại 600 ◦C cho
1 h và sau đó làm lạnh xuống nhiệt độ phòng theo dòng chảy
của helium. Các cấu hình O2-TPD đã được ghi lại dưới dòng chảy của
helium (20 ml / phút), với tốc độ làm nóng 10 ◦C / phút, từ phòng
nhiệt độ đến 950 ◦C.
Hình thái học của tươi và tiền chất xúc tác đã dành
được điều tra bởi quét electron Microscopy (SEM, JEOL
2872), thực hiện sử dụng một chùm tia điện tử của 15 kV với magni-
fications trong khoảng 2000-5000 ×. Các thuộc tính cấu trúc của
các CNT thu được được tiếp tục điều tra bởi Transmission Electron
Microscopy (TEM, JEOL JEM-2010). Các mẫu cho TEM
đã được chuẩn bị bằng cách phân tán các mẫu trong ethanol. Kết quả là
hỗn hợp được ultrasonicated trong 30 giây để có được một đồng nhất
phân tán sau đó một giọt phân tán này đã được áp dụng trên một
lưới đồng carbon bọc, theo sau bằng cách làm khô ở 60 ◦C trong 15 phút.
Các kính hiển vi sau đó hoạt động ở một điện áp gia tốc của
100-150 kV, với độ phóng đại trong khoảng 10,000-100,000 ×.
3. Kết quả và thảo luận
3.1. Catalyst tả những đặc điểm
3.1.1. X-ray phân tích nhiễu xạ
hình. 1 cho thấy các mô hình nhiễu xạ tia X của LaNiO3 tươi, giảm, và sử dụng
tiền chất xúc tác perovskit. Chỉ nhiễu xạ đặc trưng
đỉnh của cấu trúc perovskite-type với một đối xứng rhombohedral
được quan sát thấy trong LaNiO3 chất xúc tác perovskit tươi nung
dưới không khí ở 800 ◦C cho 7 h. Tuy nhiên, giai đoạn NiO như các tạp chất
pha cũng có thể được phát hiện khi tiền thân của LaNiO3 perovskite
được nung ở nhiệt độ thấp hơn (600 và 700 ◦C).
Kết quả này chỉ ra rằng rất tinh thể và được xác định rõ
perovskite LaNiO3 tiền chất mà không có tạp chất giai đoạn của NiO
có thể thu được sau khi nung dưới không khí ở 800 ◦C cho 7 h. Sung. 2 cho thấy các mô hình nhiễu xạ tia X của tươi, giảm, và sử dụng
chất xúc tác NiO / La2O3. Các chính đỉnh đặc trưng nhiễu xạ của
các giai đoạn NiO và La2O3 được quan sát thấy trong các chất xúc tác NiO / La2O3 tươi
nung dưới không khí ở 600 ◦C cho 7 h. Ngoài những ưu thế
NiO và La2O3 giai đoạn, giai đoạn LaNiO3 perovskite cũng có thể được
phát hiện khi tiền thân của NiO / La2O3 chất xúc tác được nung ở
nhiệt độ cao (700 và 800 ◦C). Những kết quả này chỉ ra rằng
các phản ứng trạng thái rắn giữa NiO và lớp bề mặt của La2O3
xảy ra trong thời gian nung dưới không khí ở nhiệt độ cao, năng suất
perovskite LaNiO3 về pha tạp chất nhỏ.
Sau khi giảm trong bầu không khí H2 ở 600 ◦C cho 1 h,
các đỉnh nhiễu xạ đặc trưng do các rhombohedral
cấu trúc perovskite LaNiO3 biến mất. Mặt khác, sự
nhiễu xạ đỉnh đặc trưng của La2O3 và kim loại Ni0 (2 = 45◦,
52◦, và 76.5◦) xuất hiện (Hình. 1 (d)). Sự hình thành của kim loại Ni0
cũng được quan sát thấy trong các chất xúc tác NiO / La2O3 sau khi giảm trong
cùng một điều kiện (. 2 Hình (d)). Vì vậy, có thể kết luận rằng
bất cứ điều gì các chất xúc tác bắt đầu, cấu trúc của họ bắt đầu hoàn toàn
sụp đổ và, do đó tạo thành các kim loại hạt Ni0 phân tán
trên La2O3 dưới giảm trong bầu không khí H2.
3.1.2. Các hành vi giảm chất xúc tác
hình. 3 cho thấy các hành vi giảm perovskite LaNiO3 và
tiền chất NiO / La2O3 chất xúc tác như quan sát thấy trong khi phân tích H2-TPR.
Các hồ sơ H2-TPR của NiO / La2O3 (Hình. 3 (a)) cho thấy một quá trình chuyển đổi chính
đỉnh cao ở một phạm vi nhiệt độ từ 300 và 500 ◦C. Đây
đỉnh cao là do việc giảm các giai đoạn NiO vô định hình với
các kim loại Ni0 hạt [21]:
NiO / La2O3 + H2 → Ni0 + La2O3 + H2O
Ngoài đỉnh chính, rất yếu và rộng vai đỉnh cao
là cũng quan sát thấy tại các cao nhiệt độ (khoảng 600 ◦C). Này
cao điểm có thể được chỉ định để giảm LaNiO3 perovskite, con-
làm săn chắc sự hình thành các lượng vết của giai đoạn perovskite ở cao
nhiệt độ nung như tương tự được quan sát bởi XRD.
Đối với các perovskite LaNiO3, hình. 3 (b) cho thấy hai đỉnh núi chính
ở khoảng nhiệt độ 300-450 ◦C và 500-600 ◦C, tương ứng.
Sự hiện diện của hai đỉnh núi chuyển pha của LaNiO3 perovskite
trong việc giảm là phù hợp với kết quả văn học
[22], và đã được đề xuất để tiến hành bởi hai giai đoạn sau
chương trình chuyển tiếp:
2LaNiO3 + H2 → La2Ni2O5 + H2O
La2Ni2O5 + 2H2 → 2Ni0 + La2O3 2H2O
đỉnh chuyển đổi đầu tiên có thể được chỉ định để giảm Ni3 +
trong giai đoạn LaNiO3 để Ni2 + trong La2Ni2O5 giai đoạn trung gian.