染料敏化太阳能电池对电极La2Mo2O7复合MWCNTs非Pt催化剂的制备与性能

通过高温固相法对醋酸镧（C₆H₉O₆La·xH₂O）与高钼酸铵（（NH₄）₆Mo₇O₂₄·4H₂O）在一定条件下热解制备非Pt催化剂La₂Mo₂O₇（La₂O₃-2MoO₂）。进一步采用2种方法将La₂Mo₂O₇与多壁碳纳米管（MWCNTs）进行复合,一种是将La₂Mo₂O₇喷涂到MWCNTs表层之上得到La₂Mo₂O₇/MWCNTs,另一种是将两者均匀混合掺杂得到La₂Mo₂O₇@MWCNTs,再将上述2种复合材料应用于染料敏化太阳能电池对电极进行相应研究。通过扫描电子显微镜（SEM）表征了复合催化材料的微观形貌,X射线衍射（XRD）确定了微观结构。采用电流密度-光电压曲线、循环伏安,交流阻抗以及塔菲尔极化分析了材料的光电性能。实验结果表明在电解液I₃^-/I^-中,基于La₂Mo₂O₇/MWCNTs与La₂Mo₂O₇@MWCNTs的对电极,相同的条件下在光电池中获得的光电转换效率分别为6.09%和4.84%,明显高于MWCNTs的3.94%和La₂Mo₂O₇的0.87%。电极性能的提高可归因于La₂Mo₂O₇复合催化剂相对大的比表面积和高导电性。     

H_2O_2处理H_3PW_6Mo_6O_(40)/ZrO_2-SiO_2光催化降解甲基橙

采用浸渍法制备了H_3PW_6Mo_6O_(40)/ZrO_2-SiO_2催化剂,用H_2O_2进行敏化处理,并通过FT-IR、XRD对其进行了表征。探讨了该催化剂对甲基橙溶液的催化降解活性,较系统地研究了溶液的初始浓度、溶液的pH、催化剂用量对光催化降解甲基橙的影响。研究发现:H_3PW_6Mo_6O_(40)/ZrO_2-SiO_2对甲基橙有良好的降解效果。在甲基橙溶液初始浓度为10mg·L~(-1),溶液pH为2.5,催化剂用量为溶液总质量0.5%的条件下光照2.5h,甲基橙的降解率达到91.1%。H_3PW_6Mo_6O_(40)/ZrO_2-SiO_2催化剂光催化降解甲基橙溶液为一级动力学反应。     

染料敏化太阳能电池对电极La2Mo2O7复合MWCNTs非Pt催化剂的制备与性能

通过高温固相法对醋酸镧（C₆H₉O₆La·xH₂O）与高钼酸铵（（NH₄）₆Mo₇O₂₄·4H₂O）在一定条件下热解制备非Pt催化剂La₂Mo₂O₇（La₂O₃-2MoO₂）。进一步采用2种方法将La₂Mo₂O₇与多壁碳纳米管（MWCNTs）进行复合,一种是将La₂Mo₂O₇喷涂到MWCNTs表层之上得到La₂Mo₂O₇/MWCNTs,另一种是将两者均匀混合掺杂得到La₂Mo₂O₇@MWCNTs,再将上述2种复合材料应用于染料敏化太阳能电池对电极进行相应研究。通过扫描电子显微镜（SEM）表征了复合催化材料的微观形貌,X射线衍射（XRD）确定了微观结构。采用电流密度-光电压曲线、循环伏安,交流阻抗以及塔菲尔极化分析了材料的光电性能。实验结果表明在电解液I₃^-/I^-中,基于La₂Mo₂O₇/MWCNTs与La₂Mo₂O₇@MWCNTs的对电极,相同的条件下在光电池中获得的光电转换效率分别为6.09%和4.84%,明显高于MWCNTs的3.94%和La₂Mo₂O₇的0.87%。电极性能的提高可归因于La₂Mo₂O₇复合催化剂相对大的比表面积和高导电性。     

K_8[Zn(H_2O)MnW_(11)O_(39)]/PANI/TiO_2复合材料的制备及光催化性能

采用直接合成法制备K_8[Zn(H_2O)Mn W_(11)O_(39)],以(NH_4)_2S_2O_8为氧化剂,通过化学氧化法将聚苯胺包覆在纳米Ti O_2颗粒表面制得PANI/Ti O_2,然后运用静电自组装法将K_8[Zn(H_2O)Mn W_(11)O_(39)]与PANI/Ti O_2复合成K_8[Zn(H_2O)Mn W_(11)O_(39)]/PANI/Ti O_2复合材料。运用IR、UV、XRD、XPS、SEM、N2吸附-脱附等分析方法对K_8[Zn(H_2O)Mn W_(11)O_(39)]/PANI/Ti O_2进行表征。利用K_8[Zn(H_2O)Mn W_(11)O_(39)]/PANI/Ti O_2为催化剂,研究其对孔雀石绿溶液的光催化降解性能。结果表明:紫外光照射下,孔雀石绿p H为2,浓度为20 mg/L,催化剂为10 mg时,脱色率可达93.66%。     

Hydrothermal Syntheses,Structure Characteristics and Magnetic Properties of a Series of New Molybdenum Arsenates Based on {(As_3O_3)_2(Mo_6O_(18)(MO_6)}(M=Ni,(1);Co,(2);Zn,(3))

Three new polyoxometalates K_2[H_2(As_3O_3)_2(Mo_6O_(18))(NiO_6)]×H_2O(1), K_2[H_2-(As_3O_3)_2(Mo_6O_(18))(Co O6)]×H_2O(2) and [Zn(H4,4?-bpy)2(H_2O)4][(As3O3)2(Mo_6O_(18))(ZnO_6)]×4H2O(3)(4,4?-bpy = 4,4?-bipyridine) have been synthesized under hydrothermal conditions and characterized by IR, elemental analyses, XPS and single-crystal X-ray diffraction analyses, respectively. Compound 1 represents a new 3D framework structure constructed from polyoxoanion [(As3O3)2(Mo_6O_(18))(Ni O6)]4-via covalent bond. Compound 2 has an identical structure with 1. Compound 3 represents a new 2D layer structure constructed from transition metal coordination cations [Zn(H4,4?-bipy)2(H_2O)4]4+, lattice water molecules and polyoxoanions [(As_3O_3)_2-(Mo_6O_(18))(Zn O6)]4-via multi-point N–H···O and O–H···O hydrogen bonding interactions. Crystal data: for 1, cubic, space group Pa-3, a = 15.0022(8) ?, V = 3376.5(3) ?3, Z = 24; for 2, cubic space group Pa-3, a = 15.1596(10), V = 3483.88 ?3, Z = 24; for 3, monoclinic, space group C2/m, a = 19.699(4), b = 14.223(3), c = 9.1455(18) ?, β = 106.80(3)o, V = 2453.0(9) ?3, Z = 8. In addition, the magnetic behaviors for compounds 1 and 2 have been investigated.     

Mo_4(μ_3-O)_2O_4Cl_2(O_2CC_6H_5)_6和Mo_4(μ_3-O)_2O_4Cl_2(O_2CC_6H_4CH_3)_6·2C_6H_5Cl簇合物中弱M—M键的研究

测定了Mo_4(μ_(3-)O)_2O_4Cl_2(O_2CC_6H_5)_6和Mo_4(μ_(3-)O)_2O_4Cl_2(O_2CC_6H_4CH_3)_6·2C_6H_5Cl四钼簇合物在N,N-二甲基甲酰胺溶液中的循环伏安特性、电子吸收光谱、固体粉末样品的表面光电压谱和光声光谱。讨论Mo_2(V)结构单元中弱M—M键的特性,认定了Mo—Mo键前线区域轨道的对称标号。     

γ-Bi_2MoO_6光催化降解次甲基蓝的研究

以Bi(NO_3)_3·5H_2O和(NH_4)_6Mo_7O_(24)·4H_2O为原料,水热法合成Bi_2MoO_6粉体,采用X-射线衍射、紫外可见漫反射光谱仪对其进行表征。以次甲基蓝溶液为目标降解物,评价了Bi_2MoO_6催化剂的光催化活性。考察了光催化剂的制备反应温度、pH值以及焙烧温度、催化剂用量等对光催化反应效果的影响,确定了Bi_2MoO_6粉体的最佳制备条件。结果显示:在160℃,pH=8的条件下水热反应4h,并在160℃干燥所制得的催化剂对次甲基蓝的降解效果最佳,其脱色率可达到90%。     

K_7[Cu(H_2O)W_(11)AlO_(39)]/PANI/V_2O_5复合材料制备、表征及光催化

本文采用直接合成法合成了K_7[Cu(H_2O)W_(11)AlO_(39)]/PANI/V_2O_5,又采用化学氧化法制得了PANI/V_2O_5,然后通过静电自组装法制得新的复合材料K_7[Cu(H_2O)W_(11)AlO_(39)]/PANI/V_2O_5/PANI/V_2O_5。并采用XRD、氮气吸附、FT-IR、SEM、UV、XPS手段进行表征。实验结果表明:K_7[Cu(H_2O)W_(11)AlO_(39)]/PANI/V_2O_5已与PANI/V_2O_5复合,并且保持杂多酸原有Keggin结构。以K_7[Cu(H_2O)W_(11)AlO_(39)]/PANI/V_2O_5/PANI/V_2O_5为催化剂降解亚甲基蓝,考察其光催化活性。确定最佳反应条件:亚甲基蓝溶液初始浓度为12 mg/L、pH=2、催化剂K_7[Cu(H_2O)W_(11)AlO_(39)]/PANI/V_2O_5/PANI/V_2O_5的用量为0.02g。在最佳条件下,亚甲基蓝的脱色率最高可达92.9%。     

Co~(2+)/Cu~(2+)掺杂型铋杂多酸的制备及催化烯烃的研究

以多功能无毒且环境友好的铋(Bi~Ⅲ)为杂原子制备了Na_(12)[Bi_2W_(22)O_(74)(OH_)2]·42H_2O(Bi-POM)、Na_(10)[Bi_2W_(20)Co_2O_(70)(H_2O)_6]·39H_2O(Bi-Co-POM)以及Na_8[Bi_2W_(20)Cu_2O_(68)(OH)_2(H_2O)_6]·25H_2O(Bi-Cu-POM)含铋杂多酸催化剂,并用于以分子氧为氧化剂催化环己烯转化为环己烯酮的羰基化反应。这些复合物通过FT-IR、UV、TG/DSC以及XRD等分析方法对其结构进行了表征。结果表明Bi-POM催化剂对环己烯烯丙位羰基化反应具有较高的催化活性,掺杂Co~(2+)或Cu~(2+)金属离子后催化活性进一步提升。Bi-Co-POM催化剂展示了最优的催化性能,在最佳反应条件下(O_2氛围,60℃,8 h),催化氧化环己烯(作为模板)转化率高达85.9%,2-环己烯-1-酮的选择性高达91.6%。并探究了Bi-Co-POM催化剂在最优条件下对不同反应底物的普遍适用性,提出了可能的催化氧化机理。     

对多壁碳纳米管的结构和组成进行精细调控提高其电催化氧还原反应制H2O2的催化活性

双氧水(H_2O_2)是一种重要的化工原料.目前,其工业生产主要采用蒽醌法,但工艺复杂、能耗高,同时高浓度H_2O_2不宜储存和远距离运输.电催化氧气二电子还原(ORR)制备H_2O_2技术具有绿色环保、工艺简单等优点,且可实现H_2O_2的原位生产,受到了广泛关注.开发高效、廉价的非贵金属催化剂是ORR制备H_2O_2技术的关键.多壁碳纳米管(MWCNTs)作为一种便宜易得、稳定环保的常用催化材料,具有一定的ORR催化活性,本文对MWCNTs进行表面氧化处理,通过优化氧化处理的条件调控其结构和表面的含氧官能团含量,提高MWCNTs电催化ORR制H_2O_2的性能.物化表征结果表明,随着氧化处理温度的上升或时间的延长, MWCNTs的结构从外到内逐渐被破坏,管壁表面对2e–路径ORR具有催化活性的缺陷和含氧官能团含量逐渐增加.但随着氧化程度进一步加深, MWCNTs的管壁被严重破坏,材料导电能力显著降低,从而不利于电催化ORR的进行.电化学测试结果表明,在所有的氧化MWCNTs样品中,O-CNTs-40-1(40 oC,氧化处理1h)电流最大,相比未经处理的商业化MWCNTs的ORR起始还原电位正移最明显.而且催化ORR制H_2O_2的选择性提升幅度也最大,其中双氧水产率从约30%提升至50%左右,反应转移电子数则从3.4降低至3.0.电化学阻抗谱结果表明, O-CNTs-40-1具有最佳导电能力.将O-CNTs-40-1负载到聚四氟乙烯处理过的碳纸(CP)上作为电极,用于0.1 molL~(–1)KOH溶液中电催化ORR生成H_2O_2的实验结果显示,恒电位0.46 V(vs.RHE)40 min, CP@O-CNTs-40-1电极的H_2O_2累积浓度为64.8 mg L~(–1),而CP@MWCNTs电极对应的浓度仅为39.4 mg L–1.且CP@O-CNTs-40-1电极在H_2O_2累积过程中对应的电流效率达到52%–65%.这表明比未经调控的MWCNTs,经过精准调控结构和组成之后的O-CNTs-40-1更加适合用作电催化ORR原位制备H_2O_2的催化剂.通过精确调控结构和组成之后, MWCNTs外层断裂腐蚀而内层结构完好,使其同时具备足够的催化2e–路径ORR活性位点和良好的导电能力,因而大幅提高了电催化ORR制备H_2O_2的性能.这为进一步探索优化设计碳基材料的结构,提升催化剂电催化ORR原位制备H_2O_2的性能提供了一种有用的思路.     

若干含氧桥双核钼(Ⅴ)原子簇化合物的研究

本文在测定了五个新颖双核钼(Ⅴ)簇合物的晶体结构(QH)_4[Mo_2O_4(NCS)_6](1),H(PyH)_3·[Mo_2O_4(C_2O_4)_2(H_2O)_2]_2·2H_2O(2),(QH)_3[Mo_2O_4(C_4H_3OCOO)(NCS)_4](3),(QH)_3[Mo_2O_4·(CH_3OH)(NCS)_5](4)和(PyH)_4[Mo_2O_3(SO_4)(NCS)_6](5)以及文献报道该类型化合物结构数据的基础上,综述了含氧桥双核钼(Ⅴ)簇合物的结构特征,并应用SCC-EHMO方法探讨了该类型化合物的电子结构和成簇机理,最后用简正坐标分析法,研究了含氧桥双核钼(Ⅴ)化合物簇胳单元[Mo_2O_4]~(2 )和[Mo_2O_3SO_4]~(2 )的振动结构及其红外谱带归属。     

铈镧比对Ce_xNi_(0.5)La_(0.5-x)O系催化剂甘油氧化蒸汽重整制氢性能的影响（英文）

利用共沉淀法制备了CeO_2和La_2O_3复合载体的Ce_xNi_(0.5)La_(0.5-x)O(CeNiLaO)系催化剂,在固定床反应器中考察其甘油氧化蒸汽重整制氢(OSRG)性能,并采用X射线衍射(XRD)、程序升温还原(H_2-TPR)、激光拉曼光谱(Raman)、扫描电子显微镜(SEM)、透射电子显微镜(TEM)和X射线光电子能谱(XPS)等手段对催化剂进行表征分析。结果表明:La_2O_3能够有效地分散Ni颗粒,减弱Ni颗粒在反应过程中的烧结,CeO_2提供的晶格氧能够消除催化剂表面的积碳,同时La会部分进入Ce的晶格取代部分Ce~(4+)造成晶格畸变,提高表面的氧空穴数。La_2O_3和CeO_2的共同作用有利于减弱Ni因为烧结和积碳引起的失活。在不同Ce/La摩尔比的催化剂中,Ce_(0.4)Ni_(0.5)La_(0.1)O表现出最好的催化活性,并且该催化剂在长达210 h的稳定性测试中,甘油的转化率都在95%以上,气相产物中的氢气浓度达50%。     

八核钼过氧化合物的合成、表征和转化

以乳酸为模板剂,在强酸性钼过氧水溶液中分离到新的八核钼过氧化合物K_4[Mo_8O_(24)(O_2)2(H_2O)_2]·4H_2O(1)。1在弱酸性条件下转化为七核钼过氧化合物K_6[Mo_7O_(22)(O_2)_2]·9H_2O(2),转化后钼过氧合物的核数发生变化,但过氧基团的数目不变。1的阴离子为γ-Mo_8O_(26)构型,与强酸性钼酸盐溶液中的[Mo_8O_(26)]~(4-)离子结构相似。1的结构中具有罕见的超短过氧基团[1.308(6)],其对应的红外振动吸收峰为953 cm~(-1)。1的紫外可见光谱最大吸收波长为302 cm~(-1),可能是由过氧基团到钼原子的荷移跃迁引起的。     

铝源对Ni/Al2 O3催化剂结构及其CO2-CH4重整性能的影响

以三种不同铝源采用溶液燃烧法制备了系列Ni/Al_2O_3催化剂,通过XRD、H_2-TPR、NH_3-TPD、N_2吸附-脱附、TGDTG和TPH等分析方法对反应前后催化剂进行了表征,研究了铝源对Ni/Al_2O_3催化剂结构、表面性质及其CO_2-CH_4重整性能的影响。结果表明,以Al(NO_3)_3·9H_2O为铝源制备的NiNO-AlNO催化剂比表面积较大,达102 m~2/g;高温还原峰面积大,峰型更为弥散;且载体Al_2_O_3具有一定的结晶性。而以Al_2(SO_4)_3·18H_2O和AlCl_3·6H_2O为铝源制备的NiNO-AlSO和NiNO-AlCl催化剂,其载体以无定型Al_2O_3存在,活性组分Ni晶粒粒径大、分散性差,还原峰面积较小,与载体的相互作用较弱。其中,由于硫酸铝较为稳定,需要在更高温度下才能转化为Al_2O_3,且所制备NiNO-AlSO催化剂中残留有含硫物质,使得其表面酸性较强。评价结果显示,NiNO-AlNO催化剂活性较高,稳定性好,CH4转化率为31.21%,CO_2转化率为48.97%。积炭分析结果发现,NiNO-AlNO催化剂表面积炭量最少,沉积炭主要以无定型态存在,具有良好的抗积炭性能。     

H_8[P_2Mo_(17)Co(OH_2)O_(61)]和H_8[P_2Mo_(17)Ni(OH_2)O_(61)]的抑酶活性研究

合成了2种过渡金属取代的多酸H_8[P_2Mo_(17)Co(OH_2)O_(61)]和H_8[P_2Mo_(17)Ni(OH_2)O_(61)],并对其抑酶活性进行了研究.结果表明,这2种化合物对酪氨酸酶均有有效的抑制效果.抑制机理表明2种化合物均是可逆竞争型抑制剂.H_8[P_2Mo_(17)Co(OH_2)O_(61)]和H_8[P_2Mo_(17)Ni(OH_2)O_(61)]的半抑制率IC_(50)值分别为(0.434 0±0.000 4)和(0.466 5±0.012 0)mmol/L,抑制常数K_Ⅰ分别为0.216 7和0.220 4mmol/L.该研究能够扩大多金属氧酸盐的应用范围.     

Ca/Al物质的量比对Ni/CaO-Al_2O_3结构及其催化重整性能的影响

合成兼具催化、吸附性能的复合催化剂是实现CO_2吸附强化CH_4/H_2O重整制氢过程的关键。研究采用共沉淀法制备了一系列具有类水滑石结构前驱体的Ni/Ca O-Al_2O_3复合催化剂,考察了制备过程中Ca/Al物质的量比对复合催化剂结构及性能的影响。结果表明,Ca/Al物质的量比可调控活性组分Ni与载体之间的相互作用力,进而调变复合催化剂的比表面积和活性组分Ni的分散度。当Ca/Al物质的量比为3时,Ni与载体之间相互作用力适宜,复合催化剂具有最大的比表面积(12.9 m~2/g)和最高的Ni分散度(1.07%);该复合催化剂在CO_2吸附强化CH_4/H_2O重整制氢过程中可得到95%的H_2浓度和88%的CH_4转化率,循环10次后,H2浓度仍能保持在93%以上。     

含氧桥的笼状化合物[Mo_5P_2O_(23)]~(6-)[(CH_3)_2NH_2]_5~(5+)-[H_3O]~+·1/2(CH_3)_2NCHo·1/2H_2O的合成和结构

[Mo_5P_2O_(23)]~(6-)[(CH_3)_2NH_2]_5~(5+)[H_3O]~+·1/2DMF·1/2H_2O(DMF=(CH_3)_2NC-HO)(M_r=1204.67)的晶体属三斜晶系,空间群P,晶胞参数a=16.438(6);b=22.22(1);c=11.325(5),α=104.25(4);β=108.97(3);γ=97.68(4)°,V=3688(3),Z=4,D_c=2.17gcm~(-1),R=0.056,R_w=0.074,晶胞中每个不对称单元含有两个[Mo_5P_2O_(23)]~(6-)[(CH_3)_2NH_2]_5~(5+)[H_3O]~+·1/2DMF·1/2H_2O,阴离子[Mo_5P_2O_(23)]~(6-)中的Mo、P原子成一个畸变五角双锥构型。有一个阴离子的所有原子(Mo、P、O)位置完全确定,而另一个阴离子有一个磷酸根的三个氧原子位置出现二重位置统计分布。化合物的阳离子为二甲胺阳离子和水合氢离子。     

碱式邻苯二甲酸氢镧的热分解机理

本文测定了一水合碱式邻苯二甲酸氢镧LaOH(C_8H_5O_1)_2·H_2O的热重(TG)曲线,用红外光谱、气相色谱和质谱法表征了各步热分解产物,研究了其热分解反应机理.整个热分解过程分5步进行:LaOH(C_8H_5O_1)_2·H_2O→La_2(C_8H_4O_4)_3→La_1O(CO_3)_3(C_8H_4O_4)_2→La_2O(CO_3)_2→La_2O_2CO_3→La_2O_3.热分解的气相产物有邻苯二甲酸酐和9,10-蒽醌等.     

Fe-Ag/Al_2O_3催化丙烯还原NO的实验研究

以蜂窝状陶瓷为载体,采用溶胶凝胶法和浸渍法制备了不同Fe/Ag负载量的Fe-Ag/Al_2O_3催化剂。以C_3H_6为还原剂,在模拟烟气条件下和200-700℃范围内,程序控温的陶瓷管流动反应器上进行了催化还原NO的性能评估。结果表明,7.2Fe/1.9Ag/20Al_2O_3/CM在500和550℃时催化C_3H_6还原NO的脱硝效率分别超过90%和达到100%。铁离子能有效地提高Ag/20Al_2O_3/CM催化剂抵抗烟气中的SO_2和H_2O的能力。结果表明,当烟气中含有体积分数为0.02%的SO2和8%的H_2O时,在500℃时7.2Fe/1.9Ag/20Al_2O_3/CM催化C_3H_6还原NO的脱硝效率不受影响,在6 h的连续实验中保持90%的脱硝效率而没有下降。而未经铁离子修饰的2Ag/20Al_2O_3/CM的催化活性则受烟气中的SO2和H_2O影响很大,0.02%的SO2和8%的H_2O分别使2Ag/20Al_2O_3/CM在500℃时催化C_3H_6还原NO的脱硝效率迅速从70%分别下降至46%和25%。XRD和SEM表征结果表明,经铁离子修饰后的7.2Fe/1.9Ag/20Al_2O_3/CM催化剂中,形成了AgFeO_2以及Fe~(3+),催化剂表面变得疏松多孔,形成以Fe_3O_4为主的针状和片状晶体。H_2-TPR结果表明,7.2Fe/1.9Ag/20Al_2O_3/CM比Ag/20Al_2O_3/CM在更宽的温度范围内具有更好的还原特性。吡啶吸附红外光谱(Py-FTIR)实验结果显示,Fe增加了催化剂表面的Lewis酸性位。     

K8[Ni(H2O)CuW11O39]/PANI/ZnS复合材料的制备、表征及光催化性能

本文使用静电自组装法将PANI/ZnS与K_8[Ni(H_2O)CuW_(11)O_(39)](NiW_(11)Cu)复合为新的三元复合材料K_8[Ni(H_2O)CuW_(11)O_(39)]/PANI/ZnS(NiW_(11)Cu/PANI/ZnS)。运用FT-IR、UV、XRD、SEM-EDS、N_2吸附-解吸等分析方法表征NiW_(11)Cu/PANI/ZnS。以NiW_(11)Cu/PANI/ZnS为催化剂光催化降解甲基紫,考察其光催化性能。结果表明:当甲基紫pH为2,浓度为15 mg·L~(-1),NiW_(11)Cu/PANI/ZnS为10 mg时,甲基紫的降解率可达91.98%。