掺杂氢氧化镍电子结构的量子化学DV-Xα方法研究

用量子化学DV-Xα方法计算氢氧化镍Ni7O12H122+、Ni6ZnO12H122+、Ni6CuO12H122+、Ni6CaO12H122+原子簇的电子结构. 通过对态密度、电荷集居数、净电荷、电荷密度差、电离能和跃迁能的分析表明, 在氢氧化镍中加入Zn、Cu能增强Ni原子与氧原子的相互作用, 强化Ni—O键, 提高了氢氧化镍结构的稳定性, 有利于延长其循环寿命; 而Ca的添加会减弱镍原子和氧原子间的相互作用. 添加Zn、Cu、Ca都能降低氢氧化镍的电离能, 提高跃迁能, 促进电子在体系中的传递, 有利于改善氢氧化镍电极的电化学性能. 但是, 过量的钙可能引起氢氧化镍的结构改变而使其失去电化学活性.     

十六烷基三甲基溴化铵插层α-磷酸锆复合物的合成、表征及其对酚的吸附机理

利用甲胺消弱α-磷酸锆(α-ZrP)层间作用力, 合成了不同十六烷基三甲基溴化铵(CTMAB)含量插层α-ZrP的复合物CTMAB-ZrP. 通过X射线粉末衍射(XRD), 傅里叶变换红外(FTIR)光谱, 透射电子显微镜(TEM), 扫描电子显微镜(SEM)及氮气等温吸附对CTMAB-ZrP进行了表征, 推测了CTMAB在磷酸锆层间的排列形式. CTMAB-ZrP吸附水中苯酚的实验结果表明, CTMAB-ZrP对苯酚的吸附量不仅与CTMAB的插入量和层内空间位阻有关, 还与溶液的pH值密切相关. 对苯酚、2-氯苯酚、2,4-二氯苯酚、对甲基苯酚及3,5-二甲基苯酚的吸附实验结果表明, CTMAB-ZrP对酚类化合物的吸附量与酚的疏水性成正相关, 而与酚类化合物的酸性无关. Henry型和Freundlich型吸附等温方程都能很好地拟合CTMAB-ZrP对苯酚、2-氯苯酚和2,4-二氯苯酚的吸附过程, 表明吸附主要是酚在插层复合物层间有机相中的分配作用所致.     

高温高压下水与非极性流体间的界面张力

The pendent drop or standing bubble method is applied to measure the interfacial tensions between water and nonpolar fluids (n-hexane, n-heptane, nitrogen, oxygen and methane) up to 473K and 220MPa. The high pressure autoclave with t wo visual windows and the auxiliary equipment are described. The sizes(ca 2mm) and shapes of drops or bubbles are recorded with microscope and video camera. The use of digital image permits fast, precise determination of the contour parameters. The densit y values of the liquids or gases have been chosen from literature. A special program is proposed to calculate the interfacial tensions automatically from drop shape at given temperature and pressure. The interfacial tensions σ12 increase with pr essure for the two liquid-liquid systems, but decrease with pressure for the three gas-liquid systems.     

ρ-Si上电沉积制备镍-磷非晶薄膜催化剂

非品态合金作为一类新型催化材料，越来越引起人们的广泛关注．Ni－P非晶态合金催化剂的催化加氢性能研究尤为活跃［‘，’］，研究结果表明其活性明显高于Ni－P晶态合金和比表面积相当的Ni粉L＼从而具有实用价值．传统的非品态合金催化剂的制备方法，如真空蒸镀、真空溅射、液相急冷及离子注入等，存在设备复杂、耗能大，难以批量生产等缺点；化学法可制备粒度均匀的催化剂＊；但给提纯带来了一定困难，而电沉积制备非晶薄膜催化剂由于具有纯度高、能耗低、制作方便等优势而倍受青睐问利用半导体做载体沉积Ni－P非晶态合金，在光电催化…     

β-环糊精修饰的壳聚糖对氯酚吸附的动力学和热力学

制备了β-环糊精(β-CD)修饰的壳聚糖(CS)—β-环糊精-6-壳聚糖(CS-CD), 并用傅里叶变换红外(FT-IR)光谱仪, 扫描电镜(SEM), X 射线衍射(XRD)仪和比表面分析仪(BET)进行了表征. 详细研究了其对2-氯酚(2-CP)、2,4-二氯酚(DCP)和2,4,6-三氯酚(TCP)的吸附行为和机理. 研究表明其吸附较好地满足Langmuir 和Freundlich 吸附模型, β-环糊精的引入能够较大地提高吸附效率, 2-CP、DCP和TCP在CS-CD上吸附的最大吸附量分别为14.51、50.68和74.29 mg·g^-1. 动力学研究表明其吸附速率快, 在1 h内能达到吸附平衡, 并符合假二级动力学模型. 计算出了热力学参数ΔG⁰、ΔH⁰和ΔS⁰的值, ΔG⁰为负值表明吸附剂对氯酚的吸附是一个自发的过程. 电解质和溶液pH值对吸附的影响说明在吸附过程中主要是氯酚与吸附剂之间形成了氢键, 并进一步讨论了可能的吸附机理. 改性吸附剂易重复利用, 重复使用六次后的质量和吸附效率与初次相比分别保持在90%和82%以上, 然而CS的质量有较大的损失, 吸附效率也明显降低.     

Optimization of process for the production of bio-oil from eucalyptus wood

The pyrolysis of eucalyptus wood was carried out in a batch reactor to optimize the yield of bio-oil.Effect of various parameters like feed(particle) size,temperature,presence of catalyst and heating rate on the yield of bio-oil was investigated.The optimum conditions for high yield of bio-oil are for the particle size 2 mm~5 mm(average l/d=12.84/2.03 mm) at 450 ℃ in high heating rate.The reaction kinetics and the quality of bio-oil produced are independent of the presence of different catalysts like mordenite,kaoline clay,fly ash and silica alumina.The physical properties like odour,colour,PH,viscosity,heating value were determined.The FT-IR analysis of bio-oil indicates the presence of different functional groups such as monomeric alcohol,phenol,ketones,aldehydes,carboxylic acid,amines,and nitro compounds.The composition of the bio-oil at different conditions was analyzed using GC-MS and found that the components are temperature dependent but independent of catalysts used.     

铁掺杂方沸石的合成及其磁性化

采用水热合成法, 按摩尔比n(SiO2):n(Al2O3):n(Na2O):n(Fe3+):n(H2O)=2.3:1:3.9:(0.02, 0.04, 0.08):185配料, 三乙胺为模板剂, 草酸为铁离子的络合剂, 经过室温搅拌成胶, 170 ℃下于不锈钢反应釜晶化60 h, 合成了三种掺杂铁量不同的方沸石, 为了解决粉末沸石分子筛难以从使用料液中分离问题, 对合成铁掺杂方沸石700 ℃下进行氢气还原制得了磁性沸石. 利用X射线衍射(XRD)、傅立叶变换-红外(FT-IR)光谱和扫描电子显微镜(SEM)对制得的产品进行表征. 结果表明, 合成的铁掺杂方沸石与纯方沸石结构相同, 磁性化沸石结构发生了变化. 考察样品对水中氟离子和铅离子的吸附性能发现, 铁掺杂方沸石和磁性沸石对它们的吸附性能没有促进作用.     

电催化过氧化氢还原的纳米材料作为潜在的辐射防护剂

纳米材料由于独特的物理化学性质,在生物医学领域显示出许多潜在的应用前景,诸如医学成像、药物输运和生物传感等. 这篇综述总结了对过氧化氢和氧还原表现出好的电催化活性的一些纳米材料显示了辐射防护性能. 作者讨论了这些纳米材料的辐射防护性能来源于它们的类酶活性,因为它们的催化性质表现为和活性氧的快速反应,为清除体内的自由基提供了一条有效通道. 作者也提出了纳米材料的电催化活性和作为临床转化关键的辐射防护性能之间关系的见解. 最后,作者指出了这些纳米材料作为新的辐射防护剂用于辐射防护治疗辅助成份所面临的挑战和将来的研究方向.     

β-环糊精及衍生物与β-胡萝卜素包合物性质

为了改善β-胡萝卜素的理化性质,如水溶性和光稳定性等,分别制备了β-胡萝卜素与β-环糊精、2-羟丙基-β-环糊精、磺丁基醚-β-环糊精的固体包合物。利用紫外-可见吸收光谱、傅里叶红外转换光谱和核磁技术对β-胡萝卜素与环糊精及其衍生物的包合物进行研究。通过对包合物理化性质的研究发现:通过β-环糊精、2-羟丙基-β-环糊精、磺丁基醚-β-环糊精包合后的β-胡萝卜素的理化性质,包括热稳定性、光稳定性和抗氧化性,均有显著提高;经2-羟丙基-β-环糊精和磺丁基醚-β-环糊精包合后,β-胡萝卜素分别增溶12倍和18倍。     

改进的离子色谱法测定乳制品中亚硝酸盐和硝酸盐

改进了国家标准方法GB 5009.33-2010《食品安全国家标准 食品中亚硝酸盐和硝酸盐的测定》中离子色谱法用于乳制品中亚硝酸盐(以亚硝酸根计)和硝酸盐(以硝酸根计)的测定方法。乳制品经水提取后,加入3%乙酸溶液沉淀蛋白,离心后上清液用反相固相萃取柱净化,以NaOH为淋洗液,加入乙腈作为有机改进剂分离亚硝酸根和硝酸根,外加水模式抑制,离子色谱分析柱为AS 19,柱温30 ℃,池温35 ℃,检测波长设定为225 nm,进样量200 μL。在上述条件下,亚硝酸盐和硝酸盐的质量浓度分别在0.005～0.50和0.05～1.50 mg/L时与色谱峰面积之间的线性关系良好。在电导检测模式下,亚硝酸盐的检出限为0.2 mg/kg,硝酸盐的检出限为0.04 mg/kg;在紫外检测模式下,两者检出限分别为0.02 mg/kg和0.01 mg/kg。将该方法用于乳制品的检测,加标回收率为84.0%～104.1%。该法简便、快速、准确,适用于乳制品中低含量亚硝酸盐和硝酸盐的检测。     

V2O5/TiO2催化剂表面结构FT-IR发射光谱研究(II)

用傅里哀变换红外发射光谱原位考察了V_2O_5/TiO_2催化剂在制备焙烧过程中担载偏钒酸铵的热分解步骤及其形成的表面活性相结构。偏钒酸铵在200 ℃左右分解, 在300 ℃之前完全转化为晶相V_2O_5。担载于TiO_2上的偏钒酸铵在100 ℃左右与TiO_2已产生强的化学作用, 在200 ℃之前已完全分解。对于10%(质量分数)V_2O_5/TiO_2催化剂其担载偏钒酸分解后在1020 cm~(-1)附近出现晶相V_2O_5的特征峰。但在500 ℃进一步焙烧后晶相V_5O_5的峰减弱并在1025—900 cm~(-1)区出现宽峰, 表明部分晶相V_2O_5可能转化为二维高分散的VO_x物种。2%(质量分数)V_2O_5/TiO_2催化剂在焙烧过程中也显示晶相V_2O_5的弱峰, 但同时也观察到属于VO_x物种的宽峰。进一步降低钒担载量, V_2O_5晶相特征峰逐渐消失, 而在1025—900 cm~(-1)区出现二维VO_x物种的宽峰。结果还表明傅里哀变换红外发射光谱是表征氧化物催化剂表面相结构的一种有力的方法。     

La2O3对Ni/γ-Al2O3甲烷化催化剂的助催化作用

我国将稀土作为助剂引入镍基甲烷化催化剂,大大提高了催化剂的活性和热稳定性,并已投入工业应用［1－3］．稀土对不同镍催化剂反应性能及其作用机理的研究已有一些报导［3－7］．谢有畅等观察到镍负载在经单层La2O3改性的γ－Al2O3表面,其晶粒要比没有La2O3时小得多．Rotgerink等认为添加La后反应速率的增加不只是由于几何效应,而是La对甲烷化本身有促进作用,单位镍表面的活性是随La含量不同而改变的,活性增加的同时表观活化能也增加［5］．作为助剂的La2O3在氢还原和反应过程中的变化及其作用的研究和讨论较少,目前一般认为添…     

不同焙烧温度对Cu/γ-Al2O3催化剂铜物种结构的影响

用XRD和EXAFS研究了焙烧温度(35─1000 ℃)和负载量(质量分数为5－15％Cu)对于Cu/γ-Al_2O_3催化剂铜物种的影响。低于700 ℃焙烧时,铜以高分散状态存在。根据Cu~(2+)同时占据八面体(Oh)和四面体(Td)两种位置,对第一壳层的Cu-O配位峰进行了拟合。结果显示,随着焙烧温度增加,铜氧配位距离逐渐增加,Cu~(2+)(Oh)/Cu~(2+)(Td)的比例降低,并且Cu~(2+)(Oh)与氧的平均配位数从5.1变成6.0．这表明Cu~(2+)离子由Oh位向Td位迁移,同时向内层扩散使表面配位不饱和的氧缺顶畸变八面体部分变为配位饱和的对称八面体。900 ℃和更高温度的焙烧,使铜离子扩散进载体相形成CuAl_2O_4。     

α-Fe2O3在Y沸石上的分散

用草酸高铁铵浸渍NaY沸石, 并在高温下焙烧, 得到α-Fe_2O_3/NaY沸石体系。经XRD相定量外推法测定, α-Fe_2O_3在NaY沸石上的最大分散量为0.060 gα-Fe_2O_3/gNaY, 仅占α-Fe_2O_3在沸石表面密置单层量的5.5%。首次尝试用正电子寿命谱方法测定α-Fe_2O_3在沸石表面的最大分散量, 所得结果与XRD方法完全吻合。由程序升温还原方法发现沸石上α-Fe_2O_3的还原分两步进行, α-Fe_2O_3先还原成Fe_3O_4, 然后再还原成金属。α-Fe_2O_3分散相与沸石之间的强相互作用, 使这两个还原反应受到阻抑。     

Co-Mo/Al2O3和Ru-Co-Mo/Al2O3催化剂的不同表面钴中心表征

利用IR、MS方法对还原态的Co-Mo/Al_2O_3和Ru-Co-Mo/Al_2O_3催化剂进行了考察。结果表明, 还原态的Co-Mo/Al_2O_3和Ru-Co-Mo/Al_2O_3表面上存在着不同的Co中心。可以十分明显地观察到, 在Co-Mo/Al_2O_3上, NO吸附的红外光谱显示了1895和1880 cm~(-1)谱带; 在TPD-MS图上显示了353, 423和473 K谱峰。通过比较Co-Mo/Al_2O_3和Ru-Co-Mo/Al_2O_3, 提出了在Ru-Co-Mo/Al_2O_3中Ru的加入主要是提高了NO在催化剂上的吸附速率和吸附量, 增强吸附键的强度。     

NiO/γ-Al2O3催化剂中NiO与γ-Al2O3间的相互作用

利用溶胶－凝胶法制备了不同含量的 ＮｉＯ／γ－Ａｌ_２Ｏ_３催化剂,通过ＸＲＤ,ＸＰＳ和 ＴＰＲ等技术考察了制备方法、ＮｉＯ含量和焙烧温度对催化剂结构和Ｎｉ存在状态的影响,发现溶胶－凝胶法制备的催化剂活性组分ＮｉＯ与担体γ－Ａｌ_２Ｏ_３间具有强相互作用．详细地讨论了Ｎｉ物种的还原状态与以“Ｎｉ~０”为活性中心的催化反应的活性之间的关系．溶胶－凝胶法制备的催化剂经高温焙烧后,Ｎｉ以一种类尖晶石结构的固溶体形式存在,这种固溶体态尖晶石可能会抑制Ｎｉ的烧结和流失,提高催化剂的稳定性．     

NiO的单层分散态及其载体效应

The NiO dispersion phase on three different supports have been studied by EXAFS in combination with XRD quantitative phase analysis. The result of XRD shows the threshold of NiO/γ-Al_2O_3 system is larger than that of NiO/TiO_2 system and the threshold of NiO/SiO_2 system is the least. From the FT functions of EXAFS for samples we can find that in NiO/γ-Al_2O_3 system a part of Ni changes its coordination polyhedra into tetrahedra, the Ni-Ni coordination peaks reduce markedly with the decrease of NiO content in samples. The result of EXAFS fitting and phase isolation shows Ni-Ni coordination number increases with the increase of NiO content in samples of NiO/γ-Al_2O_3 system and reaches a maximum value of 4.0 and remains constant when NiO content reaches the threshold obtained by XRD. It shows the structure of NiO dispersion phase is in better agreement with the NiO monolayer dispersion model than any other models.
In FT functions of EXAFS for samples at thresholds of two systems the Ni-Ni coordination peaks of NiO/TiO_2 system is much lower than those of NiO/γ-Al_2O_3 system. But they are similar when their NiO contents both close to the threshold of NiO/TiO_2 system. It shows that though the dispersion capacity of NiO in NiO/TiO_2 system is less than that in NiO/γ-Al_2O_3 system its dispersion performance is better.
In NiO/SiO_2 system the coordination peaks are similar to those of pure NiO and the Ni-Ni coordination number approaches 12 of the pure NiO. It shows it is difficult for NiO to disperse on the surface of SiO_2. In fact, for the NiO/SiO_2 system the threshold obtained by XRD is beyond the experiment accuracy so there is no threshold for this system.
Therefore above facts indicate that dispersion threshold and reducing of metal-metal coordination number of the dispersion phase is a quite characteristic feature of monolayer dispersion state.     

Al含量对Pt-SO2-4 /ZrO2-Al2O3固体超强酸催化

通过向SO^2-₄ /ZrO₂催化剂中同时引入适量的Pt和Al₂O₃, 制备出了具有较高催化性能和稳定性的Pt-SO^2-₄ /ZrO₂-Al₂O₃型固体超强酸催化剂. 以正戊烷异构化反应为探针, 考察了Al含量对催化剂性能的影响; 并采用X射线衍射(XRD)、比表面积测定(BET)、红外(IR)光谱、程序升温还原(TPR)、热重-差热分析(TG-DTA)和氨-程序升温脱附(NH₃-TPD)手段对催化剂进行了表征. 结果表明, Al能够提高ZrO₂的晶化温度, 抑制硫的分解, 增加催化剂的比表面积, 增强硫氧键的结合, 提高催化剂的还原性能, 增加催化剂的酸强度和酸总量. 当Al₂O₃含量(质量分数, w)为5.0%时, Pt-SO^2-₄ /ZrO₂-Al₂O₃固体超强酸催化剂的催化活性最好, 在100 h内异戊烷收率可稳定在52.0%以上, 选择性在98.2%以上.     

Cu/ZrO2-Al2O3上表面氧物种脱附及其对催化性能的影响

采用ＸＲＤ,ＴＰＤ－ＭＳ和ＴＰＲ方法研究了ＺｒＯ２的改性对ＣｕＯ／γ－Ａｌ２Ｏ３催化剂上铜物种人散状态,表面氧物种的脱附和恢复性能,铜物种还原再氧行为的影响,并ＣＯ氧化反应为探针考察了催化剂的氧化活性,结果表明,ＺｒＯ２的存在的铜物种在γ－Ａｌ２Ｏ３载体上的分散容量降低,促进ＣｕＯ／γ－Ａｌ２Ｏ３催化剂上表面氧物种的脱附,同时有效地促进铜物种的还原,从而增加ＣＯ的氧化活性,实验还发现热处理条件对催     

Mo_2C/γ-Al_2O_3催化剂上苯加氢反应的原位红外光谱研究

采用程序升温反应法制备了钝化态、还原钝化态和新鲜态Mo2C/γ-Al2O3催化剂,结合原位红外光谱表征技术和反应性能评价,考察、比较了三种催化剂苯加氢反应活性.原位红外光谱结果表明,新鲜态Mo2C/γ-Al2O3催化剂在室温就显示了较好的苯加氢反应活性,表现了类贵金属的催化活性.CO吸附在反应前后新鲜态Mo2C/γ-Al2O3催化剂上的对比结果表明,低价态的Mo位(Moδ+(0δ2))是苯加氢反应活性中心.三种催化剂的反应活性结果表明,新鲜态Mo2C/γ-Al2O3催化剂反应活性最好,催化剂寿命最长,失活之后在500°C下H2处理即可恢复原有活性.