㈠ 負載型金屬催化劑的特點是什麼載體對金屬的那些性能會產生影響
(1) 可按催化劑物化性能的要求,選擇合適孔結構和表面積的載體,增強催化劑的機械性能和耐熱、傳熱性能;
(2) 對於貴金屬催化劑,由於將金屬均勻分散在大表面積上,可節省催化劑貴金屬用量,從而降低催化劑的成本;
(3) 易採用多組分同時負載,或利用載體的某種功能(例如酸中心,或配位結構的導向,或電子遷移),制備多功能催化劑;
(4) 可以利用載體表面功能團成交聯劑,進行均相催化劑的多相化;
(5) 省去催化劑成型工段,制備方法比較簡便.
㈡ 什麼是負載型催化劑
(1)
可按催化劑物化性能的要求,選擇合適孔結構和表面積的載體,增強催化劑的機械性能和耐熱、傳熱性能;
(2)
對於貴金屬催化劑,由於將金屬均勻分散在大表面積上,可節省催化劑貴金屬用量,從而降低催化劑的成本;
(3)
易採用多組分同時負載,或利用載體的某種功能(例如酸中心,或配位結構的導向,或電子遷移),制備多功能催化劑;
(4)
可以利用載體表面功能團成交聯劑,進行均相催化劑的多相化;
(5)
省去催化劑成型工段,制備方法比較簡便.
㈢ 韓傑的學術簡介
1) 功能性導電高分子的可控合成及其在催化、感測、儲能等領域的應用
2) 負載型貴金屬催化劑的結構調控及構效關系
3) 復合材料光催化劑的結構設計、合成及應用 1) 2012年,教育部自然科學二等獎,導電高分子多層次可控自組裝及在催化、感測等領域的應用基礎研究,證書號:2011-089,排名第二。
2) 2011年,揚州市自然科學優秀學術論文一等獎
3) 2010年,江蘇省高校「青藍工程」優秀青年骨幹教師
4) 2010年,全國百篇優秀博士論文提名獎
5) 2009年,江蘇省優秀博士學位論文
6) 2008年,中國化學會第二十六界學術年會青年優秀論文獎
7) 2007年,第五屆「東方膠化」杯全國膠體與界面化學一等獎 1) 國家自然科學基金面上項目(青年-面上連續資助項目),多功能蛋黃-蛋殼結構聚苯胺負載型貴金屬納米催化劑的合成及性能研究,項目編號:21273004,起止年限:2013.1-2016.12;
2) 國家自然科學青年基金,導電高分子基貴金屬納米催化劑的合成及應用,起止年限:2010.1-2012.12;
3) 江蘇省創新基金,表面活性劑調控下微/納米導電聚苯胺材料的形貌調控研究,項目編號:CX07B.038Z,起止年限:2007.1-2008.10。 1) 郭榮,韓傑,劉艷,高穩定聚合物基納米金催化劑的制備及應用,中國發明專利 授權公告日:2010年06月02日。
2) 韓傑,李利亞,郭榮,聚苯胺納米纖維/二氧化錳納米棒復合材料及其制備方法,中國發明專利
㈣ 單原子催化在催化上究竟是曇花一現還是發展新趨勢
近年來,單原子催化(Single-Atom Catalysis)研究發展迅速。近日,化學工程新聞(Chemical & Engineering News,C&EN)發表「催化走向原子極限——化學家將單原子催化劑從異想天開發展為現實」(Taking catalysis to the atomic limit—Chemists advance single-atom supported catalysts from farfetched idea to reality)對其進行專題評述。這是五年來C&EN對單原子催化研究的第四次專題評述,前三次是對單項研究工作的評論,此次為對近幾年單原子催化發展狀況的綜合評述。「單原子催化」概念由大連化物所張濤院士研究組於五年前在國際上首次提出(Nat. Chem. 2011,3(8),634-641),並先後受到C&EN(Single Atoms Mediate Reaction)與Nature China(Catalysis:no really, it』s fine)的亮點評述,該代表性論文5年被引用近400次,Nature Chemistry 2011年以來非綜述類文章引用總排名第8位。該評述文章詳細論述了單原子催化概念的起源、發展及前景。如評論文章所述:五年前,固體表面的單個原子可以進行催化對於很多科學家而言是很奇特的想法。以張濤研究組為代表的少數幾個研究組在這一領域進行了探索,發現單原子催化劑不僅可以進行催化,而且與傳統催化劑相比具有很多優勢。在此基礎上,國際研究紛紛跟進,單原子催化研究得到迅速發展。單原子催化的快速發展使劍橋大學John Meurig Thomas爵士認為單原子催化應用「未來看起來很光明」。2016年夏天,張濤、清華大學李雋教授和亞利桑那州立大學劉景月教授共同主辦了首屆「單原子催化國際研討會」,吸引了近十個國家300餘位專家學者參會,充分顯示了單原子催化的受關注程度。該評述文章結尾很好地展現了單原子催化研究的神奇發展過程:「僅僅幾年前,負載型催化劑能夠通過單個原子的活動起作用的想法聽上去牽強附會、遙不可及,但現在研究人員已經開始討論大批量生產單原子催化劑的可行性。幾年的變化多大啊!」美國化學會化學工程新聞(Chemical & Engineering News,C&EN)評選出了2016年度化學化工領域「十大科研成果」。大連化物所張濤院士團隊在國際上首次提出的「單原子催化」入選其中,這也是今年唯一入選該榜單的中國科學家的研究成果。張濤團隊於2011年首次合成了單原子鉑催化劑Pt1/FeOx (Nat.Chem.,2011,3(8),634-641),發現單原子催化劑在CO氧化反應中表現出優異的催化性能,並在此基礎上提出了「單原子催化」概念(Acc.Chem.Res.,2013,46(8),1740-1748)。之後的幾年中,該團隊進一步拓展了單原子催化劑的種類及催化反應,包括將單原子催化劑用於水煤氣變換反應(J.Am.Chem.Soc.,2013,135(41),15314-15317),開拓了單原子/准單原子催化劑在芳香硝基化合物選擇加氫反應中的應用(Nat.Commun.,2014,5,5634;Chem.Sci.,2016,7,5758-5764)和在烯烴氫甲醯化反應中的應用(Angew. Chem. Int. Ed.,2016,55,16054-16058)。與此同時,國際研究紛紛跟進,單原子催化研究得到迅速發展,在短短幾年內便迅速成為多相催化領域的研究熱點。2016年夏天,該研究組與清華大學、美國亞利桑那州立大學共同主辦了國際上首屆「單原子催化國際研討會」,該會議也是第十六屆「國際催化大會」的會前會之一,吸引了近十個國家300餘位專家學者參會,充分顯示了單原子催化的受關注程度,也進一步推動了「單原子催化」概念的發展。
㈤ 負載型催化劑的優點有哪些
最主要優點是化學性質比較穩定。是酸性氧化物,不跟一般酸反應。它不與除氟、氟化氫以外的鹵素、鹵化氫以及硫酸、硝酸、高氯酸作用(熱濃磷酸除外)。
如果與催化劑發生反應會導致催化劑中毒。反應原料中含有的微量雜質使催化劑的活性、選擇性明顯下降或喪失的現象。中毒現象的本質是微量雜質和催化劑活性中心的某種化學作用,形成沒有活性的物種。
其次二氧化硅具有耐磨性好、化學性能穩定、熔點高等性質。為此,以它為主要礦相的材料作為催化劑載體,其性能穩定。
還有處理後的二氧化硅具有很高的比表面積,吸附性強,能加大催化劑的催化效率!
總的來說二氧化硅載體對催化效率、催化活性、催化劑負載的牢固性、使用壽命、價格等方面都有比較大的優勢!
氣相二氧化硅(氣相白炭黑)是極其重要的高科技超微細無機新材料之一,由於其粒徑很小,因此比表面積大,表面吸附力強,表面能大,化學純度高、分散性能好、熱阻、電阻等方面具有特異的性能,以其優越的穩定性、補強性、增稠性和觸變性,在催化劑載體中尤其有優勢。
㈥ 貴金屬催化劑的組成及制備方法
均相催化劑的組成較單純,通常為某種化合物。多相催化用負載型催化劑的組成較復雜,通常由活性金屬組分、助催化劑及載體組成。助催化劑是添加到催化劑中的少量物質,它本身無活性或活性很小,但能改善催化劑的性能。載體是催化劑活性組分的分散劑或支持物。載體的主要作用是增加催化劑的有效表面,提供合適的孔結構,保證足夠的機械強度和熱穩定性。常用的催化劑載體有Al2O3、SiO2,多孔陶瓷、活性炭等。不同類型的催化劑有不同的制備方法。均相催化用催化劑的制備主要是用化學法獲得所需化合物及有機絡合物。多相催化用無載體催化劑(如Pt-Rh網)的制備是先用火法熔煉製成合金,然後經拉絲、織網而成。載體催化劑的制備較為復雜,一般是將載體原料經配料、成形、燒成等工藝過程加工成一定形狀(如球狀、柱狀、蜂窩狀),然後用浸漬法載入貴金屬活性組分及助催化劑,最後經還原焙燒而成。
㈦ 催化劑研究方面比較好的導師
Catalysis Research of Relevance to Carbon Management: Progress, Challenges, and Opportunities
Hironori Arakawa, Michele Aresta,....Tobin J. Marks
Chem. Rev. 2001, 101, 953-996此篇作者基本匯集了世界上一半的著名催化科學家,必讀!
Organic Reactions at Well-Defined Oxide Surfaces
Mark A. Barteau特拉華大學的催化牛人
Chem. Rev. 1996, 96, 1413-1430
ACID-BASE REACTIONS ON SOLID SURFACES: THE REACTIONS OF HCOOH, H&O, AND HCOOCH3 WITH OXYGEN ON Ag (110)
M.A. BARTEAU, M. BOWKER and R.J. MADIX三位牛人的固體表面酸鹼反應
Surface Science 94 (1980) 303-322
Chemical Structures and Performance of Perovskite Oxides
M. A. Pen and J. L. G. Fierro關於鈣鈦礦氧化物的牛人綜述
Chem. Rev. 2001, 101, 1981-2017
The Binary Rare Earth Oxides二元稀土氧化物
Gin-ya Adachi* and Nobuhito Imanaka
Chem. Rev. 1998, 98, 1479-1514
Oxygen vacancies in transition metal and rare earth oxides: Current state of understanding and remaining challenges過渡金屬和稀土氧化物的氧空穴,很著名的綜述
M. Veronica Ganglia-Pirovano, Alexander Hofmann, Joachim Sauer
Surface Science Reports 62 (2007) 219–270 **的一句名言「中東有石油,中國有稀土。」
Classical kinetics of catalytic reactions
Gérald Djéga-Mariadassou and Michel Boudart
Journal of Catalysis 216 (2003) 89–97經典的機理與催化反應,必讀!
Role of the Crystal-Field Theory in Determining the Structures of Spinels
Jeremy K. Burdett 伯德特金屬固體物理
J. Am. Chem. Soc. 1982, 104, 92-95
Hideshi Hattori服部英教授的多相鹼催化3篇綜述,填補田部教授的固體酸催化
Heterogeneous Basic Catalysis多相鹼催化唯一Chem Rev綜述
Chem. Rev. 1995, 95. 537-550
CATALYSIS BY BASIC METAL OXIDES金屬氧化物的鹼性催化
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Applied Catalysis A: General 222 (2001) 247–259固體鹼催化劑
Solid base catalysts for the synthesis of fine chemicals
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Journal of Catalysis 216 (2003) 406–415 前面講過Robert J. Davis的一篇在J Catal上的分子篩鹼催化綜述
「Intelligent」 reforming catalysts: Trace noble metal-doped Ni/Mg(Al)O derived from hydrotalcites
Katsuomi Takehira 必將風靡的智能重整催化劑
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G. A. Somorjai
Annu. Rev. Phys. Chern. 1994.45: 721-51表面重建與催化
High technology catalysts towards 100% selectivity Fabrication, characterization and reaction studies
G.A. Somorjai*, R.M. Rioux
Catalysis Today 100 (2005) 201–215高選擇性的研究
POTENTIAL ENERGY SURFACES FOR CHEMICAL REACTIONS AT SOLID SURFACES
Barbara J. Garrison and Deepak Srivastava在固體表面化學反應的勢能面
Annu. Rev. Phys. Chern. 1995.46: 373-94
Elementary Processes at Gas/Metal Interfaces
By Gerhard Ertl
Angew Chem IE (1976)金屬界面
Monitoring in situ catalytically active states of Ru catalysts for different methanol oxidation pathways
R. Blume…R. Schlogl…and M. Kiskinova*弗里茨哈珀所的釕基催化
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Process options for converting renewable feedstocks to bioprocts
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Green Chem., 2007, 9, 295–302
Catalytic Conversion of Biomass: Challenges and Issues
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G. Centia,*, M. Misonob 固體催化劑的選擇性氧化綜述
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D. J. WHEELER…醇在金屬氧化物表面的脫附
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Frank S. Stone 催化學報40年歷史的總結
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Rutger A. Van Santen; Matthew Neurock大牛的多相催化轉化的理論概念
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Catalysis Reviews, 43: 4, 443 水滑石類陰離子粘土的有機催化
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Andrew P. E. York; Tian-cun Xiao; Malcolm L. H. Green…
Catalysis Reviews, 49:4, 511 – 560 牛津甲烷的利用
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Catalysis Reviews, 49:2, 141 - 196
Catalytic Proction of Liquid Fuels from Biomass-Derived Oxygenated Hydrocarbons: Catalytic Coupling at Multiple Length Scales 生物質能
Dante A. Simonetti; James A. Dumesic
Catalysis Reviews, 51: 3, 441
Gas Conversion to Liquid Fuels and Chemicals: The Methanol Route-Catalysis and Processes Development
Touhami Mokrani; Mike Scurrell 甲醇經濟,氣轉液
Catalysis Reviews, 51: 1, 1
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Natalia Semagina; Lioubov Kiwi-Minsker
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Selective Catalysis of Lactic Acid to Proce Commodity Chemicals
Yongxian Fan; Chunhui Zhou; Xiaohong Zhu 浙工大去年很著名的乳酸催化轉化綜述
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Aromatic Hydrogenation Catalysis: A Review
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XIULIAN PAN…AND XINHE BAO* 包院士的碳納米管催化綜述
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石墨烯的化學研究進展
傅強, 包信和 科學通報2009 年第 54 卷第 18 期: 2657 ~ 2666
Chem Rev上關於多相催化著名的一期專刊
Special Issue of 『『Introction: Heterogeneous Catalysis』』
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Methods for Preparation of Catalytic Materials 催化材料的制備,必讀!
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Oscillatory Kinetics in Heterogeneous Catalysis
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Turnover Rates in Heterogeneous Catalysis 最近被狂頂的TOF綜述,殊不知該期篇篇經典
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Supported Metal Clusters: Synthesis, Structure, and Catalysis 牛人的催化材料綜述
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Spillover in Heterogeneous Catalysis 多相催化的溢流
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Modeling the Kinetics of Heterogeneous Catalysis 模擬和機理
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Special Issue of 『『Recent advances in catalytic proction of hydrogen from renewable sources』』
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Phys. Chem. Chem. Phys., 2009, 11, 3607
Special Issue of 『『Catalytic Synthesis and Utilization of Alcohols』』
Catalysis Today 147 (2009) 61
德國馬普-哈伯研究所的Hans-Joachim Freund教授,有實力N/S但據說號稱絕不發表N/S的牛人
Surface chemistry of carbon dioxide 最早拜讀Freund教授的文章
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Molecular beam experiments on model catalysts
Surface Science Reports 57 (2005) 157–298
Photochemistry on Metal Nanoparticles
Chem. Rev. 2006, 106, 4301-4320
Gold Supported on Thin Oxide Films: From Single Atoms to Nanoparticles
Vol. 41, No. 8 August 2008 949-956 ACCOUNTS OF CHEMICAL RESEARCH
Oxide ultra-thin films on metals: new materials for the design of supported metal catalysts
Chem. Soc. Rev., 2008, 37, 2224–2242
美國德州A&M大學化學系的D. Wayne Goodman教授,表面化學及催化牛人
Model Catalytic Studies over Metal Single Crystals
Acc. Chem. Res. 1984, 17, 194-200
Catalysis: New Perspectives from Surface Science 科學的展望
SCIENCE, VOL. 236
Model Studies in Catalysis Using Surface Science Probes 又是那一期著名的文章之一
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Chem. Rev. 1999, 99, 77-174
High-pressure catalytic reactions over single-crystal metal surfaces 表面催化必讀經典
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Chemical and Electronic Properties of Bimetallic Surfaces 雙金屬表面
Acc. Chem. Res., Vol. 28, No. 12, 1995
Catalytically Active Gold: From Nanoparticles to Ultrathin Films
Acc. Chem. Res. 2006, 39, 739-746 Precious little catalyst 前面介紹過的NATURE, 2008
UCR的Francisco Zaera教授
Infrared and molecular beam studies of chemical reactions on solid surfaces
International Reviews in Physical Chemistry, 21: 3, 433
Regio-, Stereo-, and Enantioselectivity in Hydrocarbon Conversion on Metal Surfaces
Acc. Chem. Res. 1152-1160 August 2009 Vol. 42, No. 8 碳水化合物
Kinetics of Chemical Reactions on Solid Surfaces: Deviations from Conventional Theory
Acc. Chem. Res. 2002, 35, 129-136 固體表面的催化
Organic chemistry on solid surfaces馬博士的文章
Surface Science Reports 61 (2006) 229–281
瑞士蘇黎世聯邦理工的Alfons Baiker教授
Aerogels in Catalysis
Catalysis Reviews, 37: 4, 515 — 556
Supercritical Fluids in Heterogeneous Catalysis
Chem. Rev. 1999, 99, 453-473
Utilization of carbon dioxide in heterogeneous catalytic synthesis²
Appl. Organometal. Chem. 14, 751–762 (2000)
Heterogeneous Enantioselective Hydrogenation over Cinchona Alkaloid Modified Platinum: Mechanistic Insights into a Complex Reaction
Acc. Chem. Res. 2004, 37, 909-917
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NOx Storage-Rection Catalysis: From Mechanism and Materials Properties to Storage-Rection Performance
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㈧ 貴金屬催化劑發展前景
催抄化劑按來源來分,襲可分為生物催化劑和非生物催化劑。非生物催化劑目前大多數是工業催化劑,它們都是由人工合成的,是具有特定組成和結構的製品。
工業催化劑按材質分,可分為金屬催化劑、金屬氧化物催化劑、硫化物催化劑、酸鹼催化劑和絡合催化劑等;按使用領域來分,工業催化劑又可分為煉油催化劑、化工催化劑和環保催化劑等。
前瞻網發布的《2014-2018年 中國催化劑行業深度調研與投資戰略規劃分析報告》隨著能源供需矛盾的日趨嚴峻,能源產品價格的大幅波動,能源結構的多元化以及環境污染的日趨惡化,我國政府和行業主管部門對石油、煤炭、天然氣等能源生產過程及產品的凈化十分重視,出台了許多有利於行業發展的產業政策與措施。
㈨ 負載型催化劑與摻雜催化劑之間有何區別
負載型催化劑主要是將貴金屬分子或原子負載到催化劑表面從而提高催化劑電子-空穴對形成的效率,延緩電子空穴復合的時間。摻雜是以一種金屬離子部分佔據另一種離子的位置,如果兩種金屬離子的價態不同,則會形成電荷缺陷,進而形成氧離子空位,舉個例子就是鈣鈦礦摻雜技術
㈩ 朱玲的教育科研
教學工作理論課:主講專業英語、能源環境與可持續發展、環境材料與納米技術,空氣質量檢測與凈化技術,合講大氣污染控制工程。實踐課程:負責認識實習,參與生產實習、水污染控制工程課程設計,每年指導畢業設計學生5-7名。所指導環02魏銘哲、環06柳岩的畢業論文獲校級優秀畢業論文。獲獎情況北京石油化工學院07-08年度,08-09年度校級優秀班主任。北京石油化工學院08-09年度班主任單項獎。2011年北京市中青年骨幹教師。科研項目北京市教委科技發展計劃項目:車用乙醇汽油發動機排放特殊污染物的凈化技術,2007.01-2008.12,項目負責人。北京市北京市屬市管高等學校人才強教計劃資助項目:活性炭吸附技術治理油氣污染關鍵問題的研究,2012.01-2014.12,項目負責人。北京市科技新星(B類)資助項目:面向加油站的烴類VOCs回收處理技術研究(2005B25), 2005.05-2010.10,項目參與人。中國人民解放軍63976部隊合作研究項目:新型水質調節劑效能試驗研究,2007.01-2008.12,項目參與人。國家863項目:緊湊型靜電預聚結原油脫水的關鍵技術研究,2008.01-2010.12,項目參與人。發表論文陳家慶,朱玲 編著. 北京市高等教育精品教材立項項目——油氣回收與排放控制技術[M]. 北京:中國石化出版社,2010年1月.朱玲,陳家慶,王建宏,初慶東,梁存珍.以加強工程實踐能力為導向《大氣污染控制工程》課程建設改革[J]. 中國現代教育裝備,2011,(印刷中)朱玲,王建宏,陳家慶,初慶東,梁存珍.《大氣污染控制工程創新性實驗的探索與思考》[J]. 中國現代教育裝備,2011,(印刷中)朱玲,陳家慶,張寶生,王建宏,趙岩. 油氣截留型膜分離法凈化油氣的研究[J].環境工程學報,2011年第3期(印刷中)朱玲,陳家慶,常俊英,潘瑩. DSC技術表徵油水微乳化液的研究[J]. 石油化工高等學校學報,2011,(印刷中)朱玲,梁存珍,於俊傑,譚朝紅,曾慶蔚. Cu-Co-Al水滑石吸附Cr(VI)的性能研究[J].環境科學與技術,2010,33(5):39-42陳家慶,朱玲,丁藝,等. 原油脫水用緊湊型靜電預聚結技術(三) [J].石油機械,2010,38 (8):82-86梁存珍,朱玲,陳家慶,等.微波強化光催化處理羅丹明B染料廢水的研究[J].太陽能學報,2010,30(10):1264-1268朱玲,於俊傑,王學中. 負載型貴金屬催化劑對乙醇汽油車排放污染物的凈化研究[J]. 車用發動機,2009,2,63-66.朱玲,梁存珍,於俊傑. La1-xKxCoO3鈣鈦礦型催化劑在柴油車尾氣凈化中的性能研究[J]. 石油化工高等學校學報,2009,22(3):1-5.於俊傑,朱玲,周波,等. Zn取代類水滑石衍生復合氧化物上N2O催化分解的研究[J]. 物理化學學報,2009,25(2):353-359. 於俊傑,朱玲,周波,等.中國煤層氣開發利用現狀及發展建議[J].潔凈煤技術,2009,15(3):5-8梁存珍,朱玲,陳家慶,等. 淺談環境工程專業強化實踐教學[J].中國成人教育, 2009 (9):118-119陳家慶,朱玲,張寶生,等.美國加油站的油氣排放污染控制及其啟示[J]..能源環境保護,2009,23(1):1-6,10.朱玲,王學中.復合氧化物在柴油機排氣凈化中的研究進展[J].材料導報,2008,22(3):80-8.朱玲,王學中,梁存珍. La2-xKxCuO4類鈣鈦礦復合氧化物對柴油車排放碳顆粒物催化燃燒性能的研究[J].中國稀土學報,2006,24(5):528-535朱玲,王學中,於俊傑等.K-Ce0.5Zr0.5O2催化劑上碳顆粒物催化燃燒性能研究[J]. 物理化學學報,2005,21(8):840-845朱玲,王學中,郝鄭平.Ce/Zr系列催化劑上碳顆粒物燃燒行為[J].環境科學,2005,26(5):7-11 朱玲,王學中,李凱等.Ce/Zr系列催化劑上碳顆粒物燃燒行為的研究[J].中國稀土學報,2004,22(4):589-590