选择性萃取对沉积物非残渣态、粘土矿物结构及吸附特性的影响

用NH2OH·HCl, (NH4)2C2O4和H2O2对表层沉积物中非残渣态的Mn氧化物、Fe/Mn氧化物和有机质进行选择性化学萃取, 同时提取粘土矿物, 并对提取前后的表层沉积物样品进行了比表面积、FTIR、ESEM和XRD等分析. 结果表明, 萃取后沉积物的比表面积显著增大, 沉积物颗粒的分散度随之增大, 晶体边缘逐渐清晰, 棱角逐渐分明, 但沉积物的XRD和FTIR谱图变化不大, 原因在于XRD和FTIR谱图中的特征峰主要是由矿物组分产生的. 萃取后随着沉积物分散度的增大, 晶体颗粒表面粗糙度减弱, 沉积物的吸附能力降低, 表明颗粒表面特征对重金属的吸附起到一定作用; 而沉积物的比表面积与沉积物吸附能力之间的反比关系说明沉积物主要吸附组分对其吸附的贡献远远大于沉积物表面与孔隙结构的贡献.     

化学简讯

普通透射光谱研究天然及合成纤维,有机物针状晶体的红外二色性是困难的,南京大学在研究光波反射时的叠加效应及红外吸收选择定则的基础上,用效率较高的漫反射装置的椭球形光学镜子来收集合轴向样品的外反射光谱,得到了与反射吸收光谱类似的效果。并研究了纤维、针状晶体的表面结构和红外二色性。     

自然水体悬浮颗粒物中主要化学组分对铅、铜的吸附作用——实验室模拟吸附特征与水环境中富集特征的比较

利用主要组分萃取-吸附-统计分析方法研究了自然水体悬浮颗粒物样品中主要化学组分对铅、铜的吸附特征, 并采用天然悬浮颗粒物样品直接萃取的方法研究了实际水环境中悬浮颗粒物样品各组分对重金属的富集特征, 通过二者对比进一步研究了悬浮颗粒物中主要化学组分在铅、铜吸附中的作用. 结果表明, 悬浮颗粒物样品中各组分的吸附特征与富集特征具有较好的可比性, 铅主要与颗粒物中的铁氧化物相结合, 铜则主要与有机质相结合.     

六铝酸盐SrNiAl11O19-δ催化二氧化碳重整甲烷制合成气反应研究

本文通过品格取代作用,制备了以Ni为活性组分的六铝酸盐复合氧化物催化剂SrNiAl11O19-δ并通过XRD,XPS,TPR等实验技术,对催化剂的结构和性质进行了表征.结果表明,六铝酸盐SrNiAl11O19-δ对二氧化碳重整甲烷制合成气反应具有良好的催化活性和稳定性,在780℃反应2小时,CH,和CO2转化率分别为95.0%和93.4%,没有发现活性组分Ni高温烧结和催化剂失活.     

K-Pb-Tl-O复合氧化物的合成和电子结构的XPS研究

用熔盐阳极电沉积法合成了导电的复合氧化物K-Pb-Tl-O晶体.这些晶体具有纳米尺寸层状结构.用XPS对其进行了表征,并与相关的化合物进行了比较.实验表明,氧化物中的Pb和Tl都以高价态的单一价态存在,但电子结合能比相应的非导电低价化合物的低.该文用原子外弛豫效应解释了复合氧化物中的Pb和Tl的结合能的反常现象.讨论了它们的价电子结构与导电性的关系.     

共沉淀法制备ZrO2-Al2O3纳米复合氧化物的物相表征

用Al(NO3)3和ZrO(NO3)2混合溶液，加氨水共沉淀制备了一系列Al2O3含量由低到高的ZrO2-Al2O3复合氧化物，用XRD、XPS、BET等实验手段对其进行了表征.结果表明，随着一种组分含量由低到高，其主要存在形式按形成固溶体-表面单层分散-析出单独晶相的规律变化，而一种组分的加入均使另一种组分的XRD衍射峰明显宽化，晶粒变细；复合氧化物的比表面明显大于两种组分纯样品比表面的简单加和.实验表明体系中两种组分存在相互表面单层分散，即在一定的相对含量范围内，该体系的任一组分的微晶固溶体都既接受另一组分在其表面上的单层分散，同时也在另一组分的微晶固溶体表面上单层分散.相互单层分散和固溶体的生成都可能使高温焙烧时微晶的增大受到抑制，从而维持了样品的高比表面.     

磷酸铝基分子筛研究进展

美国联合碳化物公司Flanigen研究中心1982年首次公布无硅骨架氧化物——AlPO_4系列分子筛。在已合成出的二十种磷酸铝晶体中有六种二维结构和与沸石相同骨架结构的AlPO_4—17(毛沸石)及AlPO_4-20(方钠石)、新型结构AlPO_4-5、-11、-14、-16、-18、-31等十四种三维结构。它们内径孔体积从0.04—0.35cm~3/克,孔径从0.3—0.8?。AlPO_4系列     

复合掺杂氧化物La0.5Sr0.5CoO2.91的性能和稳定性

采用固相反应法和柠檬酸-硝酸盐溶胶-凝胶低温自蔓延燃烧法（简称柠檬酸法）合成了La0.5Sr0.5CoO2．91（LSC）复合氧化物。借助XRD和SEM对不同制备方法合成粉体的晶体结构和晶粒形貌进行了研究。结果表明：固相反应法可制得均一钙钛矿结构的LSC氧化物，柠檬酸法除制得LSC氧化物外，还有LaSrCoO4相的生成。柠檬酸-硝酸盐溶胶-凝胶低温自蔓延燃烧法合成粉体的粒度相对较小。为研究以Ce0．9Gd0.1O1．95（GDC）为电解质的固体氧化物燃料电池阴极材料的性能，将LSC粉体与GDC粉体按6：4（质量比）制备了固体氧化物燃料电池（SOFC）的阴极片。在空气气氛下使用直流四探针法研究了烧结样品300～800℃的电导率，发现由柠檬酸法得到粉体制备的阴极片的电导率值较高。将制备的样品置于马弗炉中800℃条件下烧结800h，比较失效前后电导率的变化情况，并借助XRD，SEM等测试手段分析样品电导率变化的原因。分析发现，失效后两种样品的电导率值都有所降低，且样品中都有新相生成，晶体形貌有较大的变化。     

稀土-铋复合氧化物体系的研究

本文讨论了稀土-铋复合氧化物的制备及其某些性质的变化规律。稀土与三价金属的复合氧化物的制备与性质已做了大量工作,然而关于稀土-铋复合氧化物的热稳定性、磁性和反射光谱及其变化规律文献报道不多。在1200℃空气中制备的稀土-铋复合氧化物的晶体结构可分为三种类型,其中三价轻稀土(RE=La,Nd,Sm,Eu和Gd)-铋复合氧化物为菱形结构的固溶体,属于三方晶系Pr~6.O~11.(Bi~2O~3)~1.88和(Tb~4O~7)~1.5.(Bi~2O~3)~1.68为萤石型结构的固溶体,属立方晶系,其余的3RE~2O~3.nBi~2O~3(RE=Ce,Dy,Ho,Er,Tm,Yb,Lu和Y,n分别为0.80,1.68,.60,1.30,0.94,0.82,0.12和1.34)复合氧化物为萤石型的固溶体和C-型RE~2O~3的混相.这些固溶体的晶胞参数随着原子序数的增加而减少,这种变化规律是由镧系收缩引起。随着稀土原子序的增加,稀土-铋复合氧化物的热稳定性降低,并在钆处出现转折,它们磁化率呈现具有两个极大值的周期变化.由于Bi-O键的存在,在它们的反射光谱中有一个宽的紫外吸收带,因此它们可能应用为着色透镜玻璃和紫外吸收材料。     

纳米锡锌复合氧化物贮锂材料的合成和性质

用液相沉淀-热解法合成了一系列结构和组成不同的锂离子电池纳米锡锌复合氧化物贮锂材料, 通过XRD、TEM和电化学测试对材料进行了表征. 测试结果表明, 非晶态ZnSnO3负极材料的初始可逆贮锂容量为844 mA·h/g, ZnO·SnO2负极材料的初始可逆贮锂容量为845 mA·h/g, SnO2·Zn2SnO4复合物负极材料初始可逆贮锂容量为758 mA·h/g, 循环10周后, 三者的充电容量分别为695, 508和455 mA·h/g, 表明非晶态结构的锡锌复合氧化物具有较好的电化学性质, 随着样品中晶体的形成, 该类型负极材料的贮锂性能下降.     

导电聚苯胺/TiO_2微/纳米球的制备及其结构表征

采用具有八面体形貌的氧化亚铜为模板,制备了聚苯胺/TiO2(PANI/TiO2)微/纳米球,TiO2纳米粒子很均匀地分散在聚苯胺中.研究了不同TiO2/苯胺(TiO2/ANI)摩尔比对PANI/TiO2复合物的结构、形貌和电学性能的影响.实验结果表明,随着TiO2/ANI摩尔比的增加,PANI/TiO2复合物的直径逐渐减小,当TiO2/ANI摩尔比为0.16时,复合物的平均直径为373nm,而当TiO2/ANI摩尔比增加到1.6时,复合物的平均直径降到80nm.PANI/TiO2复合微/纳米球的电导率随着TiO2/ANI摩尔比的增加先升高后降低,当TiO2/ANI摩尔比达到1.6时,电导率由10-4S/cm提高到100S/cm,达到最大值.产物的形貌和结构分别采用扫描电镜、透射电镜、红外吸收光谱和X-射线衍射等手段进行了表征.     

MoO_3、NiO、ZnO在小表面金红石上的分散行为

氧化物、盐类在氧化物载体表面的自发分散是一种广泛存在的现象，文献中已报导过大量氧化物和盐类在高比表面载体上分散的研究结果［'－3］TIO。作为一种较新型的载体，与Y－AI。O。、硅胶等传统载体相比，有许多不同特性．活性组分在TIO。表面的分散状态及所得催化剂的性能已有不少报导［'－'］，但所用的TIOZ主要是较高比表面的锐钛矿型TIOZ（刘金红石型TIO。（r）和锐钛矿型TIOZ（a）的结构不同，它是高温生成相，比表面较小［'］．氧化物在金红石上的分散行为仍未见报导．我们制备了三种具有不同比表面的TIO水），系统地研…     

MoO3、NiO、ZnO在小表面金红石上的分散行为

Dispersion of MoO3, NiO, ZnO on rutile TiO2 with low specific surface area was studied with Mercury Porosimeter, SEM, XPS and Ammonia Extraction method. The dispersion thresholds of MoO3, NiO, ZnO on three rutile TiO2 carriers were obtained with XPS, and com-pared with those on anatase TiO2 with high specific surf are area. Ammonia Extraction method was used to identify the surface oxide species interarting with support surface in different strength and it was found that the proportions of oxides that can not be extracted by ammonia extraction are different for MoO3, NiO and ZnO which are supported on rutile TiO2.     

NiO/LaMnO3催化剂用于乙醇水蒸气重整反应

采用柠檬酸络合-浸渍法制备了NiO/LaMnO3钙钛矿型复合氧化物催化剂并将其应用于乙醇水蒸汽重整制氢反应, 考察了NiO含量、焙烧温度对催化剂性能的影响, 采用XRD、TPR和热分析等手段对催化剂进行了表征. 结果表明, 该催化剂具有高活性、高选择性和良好的稳定性. 催化剂中的NiO含量和焙烧温度对催化性能有显著影响. 在原料气体积组成为20%(体积分数, φ) C2H5OH 和水以及80%(φ)N2, 其中水醇摩尔比为3:1, 空速为80000 mL·h-1·g-1 cat, 反应温度为400 ℃时, 15%(质量分数, w)的NiO/LaMnO3上, 乙醇转化率接近100%. 关联催化剂活性和TPR及XRD实验结果, 发现催化剂的高活性源于由催化剂前驱体中进入钙钛矿型复合氧化物晶格中的镍离子被还原所得的金属镍.     

Impact of growth kinetics on morphology and pore structure of TiO2-one-pot synthesis of macroporous TiO2 microspheres

Titanium dioxide was synthesized by the hydrolysis of titanium tetraisopropoxide (TTIP) in the presence of acetic acid, 2-propanol, and organic amines (octylamine, aniline, and isobutylamine). H2O was supplied by an esterification reaction between acetic acid and 2-propanol (denoted as H2Oe), and/or by intentionally adding it (denoted as H2Oa). It was found that the quantity of H2Oa plays a crucial role in the morphology and porous structure of the final TiO2 product. Without the addition of H2Oa, 1D and porous TiO2 was synthesized. With the addition of H2Oa, and when the H2Oa:TiO2 molar ratio was in the range of 1:1 to 60:1, macroporous TiO2 microspheres possessing a large surface area and high thermal stability were obtained. When the H2Oa:TiO2 molar ratio exceeded 60:1, porous TiO2 with an irregular shape was formed. The variation in the morphology and porous structure is attributed to the manipulation of the growth kinetics by the addition of water.     

富氢气氛下CeO_2-NiO纳米棒催化剂的CO选择性氧化性能研究

采用水热法制备了一系列不同Ce/Ni物质的量比的纳米棒CeO_2(x)-NiO催化剂。运用低温N_2吸附-脱附、XRD、TEM、拉曼光谱、H_2-TPR及XPS等技术对催化剂的形貌、结构进行了表征。考察了Ce/Ni物质的量比对CeO_2(x)-NiO催化剂形貌及富氢气氛下CO选择性氧化(CO PROX)反应性能的影响。TEM测试结果表明,调变Ce/Ni物质的量比可制得不同粒径的CeO_2(x)-NiO纳米棒催化剂。H_2-TPR测试结果表明,将NiO掺入CeO_2可提升Ce O_2(x)-NiO催化剂的氧化还原能力。拉曼光谱及XPS测试结果表明,镍含量较低时,CeO_2(x)-NiO催化剂表面活性氧物种及氧空位含量均较多,利于提升其催化性能。CO PROX催化性能测试结果显示,镍含量较低的CeO_2(0.89)-NiO纳米棒催化剂的活性和选择性最好,在170-220℃的反应条件下,CO转化率为100%,CO_2选择性为52%。     

Use of carbonaceous polysaccharide microspheres as templates for fabricating metal oxide hollow spheres

A general method for the synthesis of metal oxide hollow spheres has been developed by using carbonaceous polysaccharide microspheres prepared from saccharide solution as templates. Hollow spheres of a series of metal oxides (SnO2, Al2O3, Ga2O3, CoO, NiO, Mn3O4, Cr2O3, La2O3, Y2O3, Lu2O3, CeO2, TiO2, and ZrO2) have been prepared in this way. The method involves the initial absorption of metal ions from solution into the functional surface layer of carbonaceous saccharide microspheres; these are then densified and cross-linked in a subsequent calcination and oxidation procedure to form metal oxide hollow spheres. Metal salts are used as starting materials, which widens the accessible field of metal oxide hollow spheres. The carbonaceous colloids used as templates have integral and uniform surface functional layers, which makes surface modification unnecessary and ensures homogeneity of the shell. Macroporous films or cheese-like nanostructures of oxides can also be prepared by slightly modified procedures. XRD, TEM, HRTEM, and SAED have been used to characterize the structures. In a preliminary study on the gas sensitivity of SnO2 hollow spheres, considerably reduced "recovery times" were noted, exemplifying the distinct properties imparted by the hollow structure. These hollow or porous nanostructures have the potential for diverse applications, such as in gas sensitivity or catalysis, or as advanced ceramic materials.     

NiO and ZrO2-based catalysts in the reaction of complete methane oxidation

The reaction of complete methane oxidation over deposited catalysts (NiO/ZrO₂ and NiO/YSZ) and binary oxides NiO_ZrO₂ produced by co-precipitation, by the sol gel method, and using a bio-template (NiO content in the samples, 10.1 mol %) is investigated. It is shown that binary oxides cause methane oxidation at lower temperatures than their deposited analogue: the temperature of methane half-transformation is 470, 500, and 520°C for binary oxides, while T ₅₀ = 570°C for NiO/ZrO₂. Major factors affecting the activity of binary oxides in the methane oxidation reaction are determined: the dispersion of the active phase (NiO) and the availability of the second component with high mobility of the lattice oxygen.     

水热法制备Ni/ Zr0.4Ce0.6O2-Al2O3催化剂上CH4-CO2重整反应研究: NiO含量的影响

采用水热合成法制备不同NiO含量的Ni/Zr0.4Ce0.6O2-Al2O3催化剂，使用X射线衍射（XPD）和H2的程序升温还原（H2-TPR）对样品进行表征，研究了NiO的含量对催化剂结构和CH4-CO2重整性能的影响。结果表征表明，少量Ni组分能在催化剂表面分散并进入CeO2-ZrO2固熔体晶格间隙而被固熔体包裹，并使固熔体晶粒变小，促进了固熔体的低温还原，而过量的NiO暴露在外生成NiO颗粒。活性测试结果表明，NiO含量少的样品活性随反应进行有较高的增长。选择适当空速，能使CH4-CO2以1：1反应。     

TiO2对Ni/Al2O3催化剂CO甲烷化性能的影响

采用溶胶凝胶法制备了一系列不同TiO₂含量的TiO₂-Al₂O₃复合载体,并通过浸渍法制备了NiO/TiO₂-Al₂O₃催化剂。分别考察了不同TiO₂含量的NiO/TiO₂-Al₂O₃催化剂及反应温度对CO甲烷化催化性能的影响。实验结果表明,当复合载体中TiO₂质量分数为30%,反应温度为350～450 ℃时,催化剂催化活性较高。利用N₂吸附-脱附(BET)、X射线衍射(XRD)及H₂程序升温还原(H₂-TPR)等手段对催化剂物化性能进行了表征。结果表明,加入适量的TiO₂能抑制镍铝尖晶石NiAl₂O₄物种的生成,改善NiO的表面分散性能,避免大晶粒NiO的形成,也改善了催化剂的还原性能,从而提高催化剂的CO甲烷化活性。