添加叔丁醇钾对Mg(NH2)2-2LiH体系储氢性能的影响

叔丁醇钾(C_4H_9OK)的添加显著改善了Mg(NH_2)_2-2LiH体系的储氢性能。添加0.08 mol C_4H_9OK的Mg(NH_2)_2-2LiH-0.08C_4H_9OK样品表现出最佳储氢性能。该样品的起始放氢温度仅为70℃,较Mg(NH_2)_2-2LiH原始样品降低了60℃;130℃完全放氢后,该样品可在50℃开始吸氢,较原始样品降低了50℃。Mg(NH_2)_2-2LiH-0.08C_4H_9OK样品可在150℃的等温条件下50min内迅速放出质量分数3.82%的氢气,完全放氢后可在120℃的等温条件下50 min内快速吸收质量分数4.11%的氢气,表现出良好的吸放氢动力学性能。C_4H_9OK的添加降低了样品放氢反应的表观活化能和反应焓变,改善了放氢反应的动力学和热力学性能,从而降低了放氢反应温度。进一步的放氢反应机理研究发现,在180℃之前,C_4H_9OK对Mg(NH_2)_2-2LiH体系的放氢起催化改性作用;温度继续升高后,C_4H_9OK将会分解并参与放氢反应最终生成Li_3K(NH_2)_4。     

《化学通报》网络版(Chemistry Online)2003年第11期论文摘要

[W 1 0 1 ]化学计量学在贮氢合金研究中的应用进展ProgressoftheApplicationofChemometricsinHydrogenStorageAlloyResearchandDevelopment唐有根　卢周广　申建斌 (中南大学化学化工学院化学电源与材料研究所　长沙　 4 1 0 0 83)详细论述了化学计量学在贮氢合金的基础研究与开发中的应用。内容主要涉及贮氢合金的热力学、动力学研究、合金材料的结构表征、合金电极的反应机理、合金成分设计以及合金材料性能综合评价等五个方面。Theapplicationofchemometricsmethodsinhydrogenstoragealloyfundamentalresearchanddevelopmentwasprese…     

V-Ce/TiO2脱硝催化剂的SO2中毒机理研究

通过表相、体相硫组分的表征分析,结合不同温度下含硫气氛下的活性演变及原位红外研究,获得了VCe(0.1)/TiO2催化剂在180、240和300℃下含硫氛围的NH3-SCR反应中毒机理. 180℃下催化剂上沉积了大量的硫酸氢铵和少量的金属硫酸盐,共同导致在8 h内活性从77.8%降至51.2%,热再生后的活性测试结果表明硫酸氢铵的沉积导致了催化剂活性降低8.3%,金属硫酸盐的沉积导致了催化剂活性降低18.3%.原位红外结果表明中毒后催化剂在180℃下的NH3-SCR反应遵循L-H反应路径.随着温度升高至240、300℃,催化剂上沉积的硫酸氢铵逐渐减少,金属硫酸盐含量增加.不同温度下的抗硫活性结果表明,低温NH3-SCR反应需要较高的氧化还原性能,中高温NH3-SCR反应则需要较高的酸性,金属硫酸盐的生成导致了氧化还原性能降低、酸性增加,因此低温NH3-SCR活性大幅降低,中高温活性则能保持在100%.     

光系统II杂化Z型水分解体系中产氢助催化剂上逆反应的抑制

光催化Z型水分解反应有望发展成为一种生产太阳氢能的有效方法.将具有优异水氧化性能的自然光系统Ⅱ与人工半导体产氢材料进行耦合,以构建生物-人工杂化光催化Z型水分解反应体系,对于深入理解自然光合作用原理和促进人工太阳能转化具有重要意义.由于Fe(CN)_6~(3-)可从光系统Ⅱ接受电子,因此氧化还原电对Fe(CN)_6~(3-/4-)成为研究光系统Ⅱ基杂化Z型水分解体系时常用的电子体递.然而,在该Z型水分解反应中,正向的产氢反应经常受到由Fe(CN)_6~(3-)引起的逆反应的阻碍,致使水分解过程中产氢产氧失衡,不能实现有效的全分解水反应.本文通过在光系统Ⅱ杂化Z型水分解体系中的人工光催化剂ZrO_2/TaON上沉积产氢助催化剂PtCrOx,有效抑制了逆反应的发生,从而使体系实现了全分解水反应.实验发现,在光催化剂ZrO_2/TaON上沉积金属Pt作为产氢助催化剂时,以Fe(CN)_6~(4-)为电子供体的光催化产氢半反应基本没有产氢活性,而当沉积氧化物PtCrO_x作为产氢助催化剂时,产氢半反应活性可提高至～35μmolh–1.进一步研究发现,这种产氢活性的差异主要是由于两种不同助催化剂对于Fe(CN)_6~(3-)引起的氢气氧化逆反应的催化行为不同.金属Pt表面对于氢气具有吸附和活化作用,光催化反应中产生的氢气和Fe(CN)_6~(3-)在Pt-ZrO_2/TaON催化作用下发生快速的氧化还原逆反应;而由于PtCrO_x表面对氢气的吸附和活化作用较弱,上述氢气氧化的逆反应在PtCrO_x-ZrO_2/TaON存在时不发生.此外,在产氢过程中,光生电子虽然迁移到助催化剂PtCrO_x上,但PtCrO_x中高氧化态的Pt~Ⅱ和Pt~Ⅳ并未被还原,因此使PtCrO_x-ZrO_2/TaON具有稳定的光催化产氢反应活性.基于PtCrO_x-ZrO_2/TaON在Fe(CN)_6~(4-)作为电子供体时有效的产氢半反应,我们以Fe(CN)_6~(3-/4–)作为电子递体,将光系统Ⅱ与PtCrOx-ZrO_2/TaON耦合构建了生物-人工杂化Z型全分解水体系,通过调节Fe(CN)_6~(3-)/4–的初始浓度,最终实现了杂化体系的全分解水反应,产氢和产氧活性分别为～20μmol H_2 h~(–1)和～10μmol O_2 h~(–1).这为理解和抑制以Fe(CN)_6~(3-)/4–作为电子递体的光系统Ⅱ-人工杂化Z型水分解体系中的逆反应提供了新的思路.     

NH3和SO3对硫酸氢铵和硫酸铵生成的影响

通过建立具有更精确的SO₃组分的实验室模拟烟气系统,同步研究了反应物浓度对硫酸氢铵和硫酸铵生成率和生成进度（生成速率）的影响。在实验浓度范围内,硫酸氢铵的开始生成温度为230-270℃,峰值温度为180-240℃,硫酸铵开始生成温度及峰值温度总体上比硫酸氢铵低40℃左右。硫酸氢铵的生成率明显高于硫酸铵,根据NH₃和SO₃浓度与物质的量比不同,烟温到120℃时,硫酸氢铵的生成率为64%-90%,硫酸铵的生成率为6%-15%,硫酸氢铵的生成率为硫酸铵的6-10倍。反应物浓度的增加会促进硫酸氢铵和硫酸铵的生成,且SO₃较NH₃更有利于硫酸氢铵的生成。硫酸氢铵和硫酸铵生成份额随温度的变化呈单峰状,且随着反应物浓度的增加,其峰值所在的温度区间逐渐升高。     

Criegee中间体RCHOO(R=H,CH_3)与NO_2反应机理及大气中HNO_3的形成

采用CCSD(T)/aug-cc-p VTZ//M06-2X/cc-p VDZ方法研究了RCHOO(R=H,CH_3)+NO_2反应的微观机理,并讨论了甲基取代对反应活性的影响.结果表明,该反应存在加成-分解、氧化-氢转移和直接抽氢3类反应机理,其中氧化-氢转移反应的主要产物为RCO+HNO_3,表观活化能仅为40.51 k J/mol,且释放出235.04 k J/mol的能量,是反应的优势通道;而生成RCHO+NO_3自由基的加成-分解通道较难进行.甲基取代使α-C电正性增大,端氧负性增加,这有利于加成-分解和氧化-氢转移反应的进行,但syn-CH_3CHOO中显著的位阻因素反而使加成-分解反应活性有所降低.     

N2O分解反应的动力学-Monte Carlo模拟

N2O是一种大气污染物，许多金属氧化物能使它发生分解反应，生成N2和O2．因此，N2O的催化分解反应很早就引起了研究者的兴趣[1]．传统的动力学着重去研究反应速率和一些反应参数，如温度、压力、组成等的关系，往往忽视催化表面的性质，从而使速率方程变得十分复杂．Kobayashi等人利用过渡应答法研究了N2O分解反应的动力学，计算了两个基元步骤的速率常数，但没有给出表面物种浓度变化的更进一步的信息[2]．近年来，MonteCarlo方法在研究表面反应机理和动力学方面已经取得了一些成功[3，4]．我们曾用MonteCarlo方法研究了N2O催化分解…     

测试技术在稀土贮氢合金研究中的应用

本文较为详细地介绍了研究稀土贮氢合金性能过程中几种常用的测试技术.在贮氢合金组织结构方面,应用XRD、SEM和金相测试技术,研究贮氢合金的相结构,通过有关公式计算合金晶粒尺寸,以及反映热处理工艺前后相结构、晶粒形貌、晶界的变化情况.在贮氢合金吸放氢机理方面,通过将贮氢合金粉制作成微电极,采用恒电位阶跃、交流阻抗、循环伏安电化学测试技术,研究稀土贮氢合金电极反应的动力学性能,计算合金电极的交换电流密度、氢扩散系数及固/液界面电荷传递电阻等参数;采用PCT测试仪,研究贮氢合金的储氢量、平衡氢压等性能.在贮氢合金电化学性能方面,通过采用模拟电池测试技术,研究贮氢合金的活化、放电容量、放电平台、循环等性能.     

用绝热量热法研究自由基聚合动力学

该文用Dewar聚合釜研究均相自由基聚合动力学 ,并测定动力学和热力学有关参数 .先用动力学机理已知的甲基丙烯酸甲酯 (MMA)或苯乙烯 (St) / 2 ,2′ 偶氮二 ( 2 ,4 二甲基戊腈 ) (DAVN) /甲苯系统验证绝热量热法的可靠性 ,再用该法研究了动力学机理未知的系统 ,氯化二烯丙基二甲基铵 (DADMAC) / 2 ,2′ 偶氮双(氯化 2 丙基铵 ) /水体系 .用所测动力学和热力学参数计算而得的结果与实验值吻合良好 ,且所测MMA和St的有关参数与文献值也能吻合 .     

Pt/TiO2光催化分解四硼酸钾水溶液制氢

研究了以四硼酸钾溶液作反应体系，在1%Pt／TiO2光催化剂的作用下光催化分解水制氢的反应，发现该体系能使放氢速率明显提高．放氢速率还随B4O7^2-浓度的增大而增大．在此基础上，还对B4O7^2-的作用机理进行了探讨，BRO7^2-在该反应体系中主要是通过物理作用有效的阻止了逆反应的发生，从而使放氢速率得以提高．     

用相关判别法研究—水合草酸钙脱水过程

The kinetic parameters and mechanism of dehydration of CaC_2O_4·H_2O have been studied by correlative judging method on the basis of thermogravimetry experiments. Results show that thermal dehydration of CaC_2O_4·H_2O is regulated by an A_3 mech-anism, i.e. random nucleation followed by subsequent growth. The kinetic parame-ters obtained are as follows: activation energy E=85.15 kJ·mol~(-1), frequency factor A=5.58×10~8 min~(-1), the compensation equation is log A=0.1119E-0.7832.     

硝酸舍他康唑的热分解机理及动力学

采用热重法(TG)、差示扫描量热法(DSC)测定了硝酸舍他康唑(STCZ)在氮气氛和空气氛中的热分解过程,结果表明STCZ的热分解过程是一个三阶段过程。运用量子化学GAMESS软件计算了STCZ分子的键级,测定了STCZ及其在热分解过程中不同阶段残留物的红外光谱,推断了STCZ的热分解机理,起始步骤是硝酸的分解。根据不同升温速率下的热重曲线计算得到STCZ第一阶段热分解反应的动力学参数,在氮气中,表观活化能Ea=222.2 kJ.mol-1,指前因子A=4.467×1024min-1,在空气中,表观活化能Ea=177.2 kJ.mol-1,指前因子A=1.738×1019min-1。推算了不同使用温度下STCZ的预期寿命。     

OH+C2H2与OH+C2H4加成反应的热力学和动力学

OH基与乙炔(乙烯)的反应是控制大气中OH基浓度的重要化学反应。对反应OH+C_2H_2,1975年Davis等用FP-RF技术测定了反应的速率常数。1977年,Perry又用同样方法对该反应作出了研究;结果表明,此反应的速率常数强烈地依赖于压力,与Davis等人的实验结果不符。对反应OH+C_2H_4,Atkinson等人的实验研究表明,压力在30.0kPa以下,反应的速率常数随压力而改变;而在30.0—88.4 kPa之间,与压力无关.这与前人的结果不同。两个反应的产物也因温度不同而异.此外,上述反应一般是在近101kPa下发生的,而实验结果大多是在低压下获得的。且目前尚无直接的理论计算结果。为此,我们在从头算水平上用统计热力学方法,对反应     

SeTe8Sb1非晶合金的玻璃转变

The process of glass transition on the non-crystal SeTe_8Sb_1 has been researched using low temperature differential scanning calorimetry (DSC). The following conclusions are deduced: this process is a second-order phase transformation, the stronger endotherm displayed in it is imputed to hysteresis of the transition. The temperature of glass transition in heating process decrease with reduction of the cooling rate while forming glass. The activation energy of glass transition quickly increases from 174 kJ·mol. (at quenching rate ~10~4 K·min~(-1)) to 399 kJ·mol~(-1). (at cooling rate ~10 K·min~(-1)) So that the glass obtained at lower cooling rate is more stable than that obtained at higher rate.     

CS2和O(3P)及N(4S)原子化学反应动力学

含硫化合物的氧化是大气化学中特别感兴趣的领域之一。研究较多的含硫化合物有SO_2、OCS和CS_2。其中O(~3P)+CS_2化学反应动力学研究在文献中已见过报导。通常认为O(~3P)和CS_2反应有三个反应通道:     

高锰酸钾与乙酰丙酮快速反应动力学

乙酰丙酮CH_2(COCH_3)_2(简写为Hacac)是重要的有机合成中间体,也是柠檬酸在人体内代谢的中间物.为了进一步掌握柠檬酸氧化的后续变化,我组观测了前人未曾报导过的乙酰丙酮与高锰酸钾在酸性介质中的快速反应.该反应从现象上可明显分为两个阶段:第一个阶段是MnO_4~-的紫色迅速消褪,反应体系转变为浅绿色溶液;第二阶段是浅绿溶液缓慢转变为无色.其中第一阶段的反应速率相当快.我组曾研制成功CFF-751G 型连续流动法快速反应装置,本工作采用该装置对上述第一阶段的快速反应进行了动力学研究.     

V2O5表面氧和晶格氧的热脱附性能

V_2O_5是一种重要的烃类选择氧化催化剂,ESR研究表明,在V_2O_5/SiO_2上存在有O~-,O~(2-)和O_3~-等物种。但是氧吸附物种的ESR研究迄今仍局限于较低温度,与实际催化反应条件尚存相当差距。用程序升温脱附(TPD)法研究,恰好能补其不足。但是关于V_2O_5表     

停止-流动分光光度法研究铕(II)与二甲酚橙快速电子转移反应动力学

用停止-流动分光光度法研究了Eu~(2+)与二甲酚橙(XO)间快速电子转移反应的动力学规律。求得了速控步骤的动力学参数。如反应级数(n=2)、几个不同温度下的速率常数(k_(278 K)=5.7×10~8 L·mol~-·s~(-1), k_(s38 K)=1.01×10~9 L·mol~(-1)·s~(-1))、活化能(E=7.6×10~3 J·mol~(-1)), 以及指前因子(A=1.5×10~(10) L·mol~(-1)·s~(-1)), 并判断出其为溶液中扩散控制型反应。根据实验现象与测试结果, 提出了Eu~(2+)与XO的反应分别在Eu~(2+)相对过量和在XO过量时的反应机理, 并判断了各反应步骤速率常数之间的相对关系。     

O(3P)原子和硅烷化学反应动力学研究

本文报道了用流动放电-化学发光技术测定O(~3P)和硅烷化学反应速率常数.在293—413K范围内, 结果为k=(1.05±0.36)×10~(-10)exp[(-3.06±0.10) kcal·mol~(-1) /RT] cm~3·molecule~(-1)·s~(-1)并用过渡态理论将上述实验结果外推到200—2000 K范围内. 计算结果以三参数公式表示为: k=7.67×10~(-19) T~(2.59) exp(-720 cal·mol~(-1)/RT) cm~3·molecule~(-1)·s~(-1).     

DHDECMP萃取硝酸铀酰的热力学研究

在288—343 K的温度范围内, 研究了不同浓度的DHDECMP(溶于DEB)自0.25—5摩尔硝酸介质中萃取铀(Ⅵ)的分配比与温度的关系. 据此, 用外推法首次获得了该萃取体系离子强度为零时的萃取热力学参数: K_t(1.15±0.10)×10~3, △H_t~0=27.5 kJ·mol~(-1), △G~0=-17.5 kJ·mol~(-1), △S°=33.5 J·mol~(-1)K~(-1).