Cu-橄榄石载氧体煤焦化学链气化实验研究

用浸渍法以橄榄石为载体负载CuO制备了Cu-橄榄石载氧体,并在固定床上开展了载氧体存在下煤焦的水蒸气气化实验。结果表明,提高气化温度和水碳物质的量比可以提高煤焦气化的碳转化率和合成气产率;增加载氧体CuO负载量和载氧体/煤焦质量比能提高碳转化率和水转化率,但会消耗产气中的合成气,导致合成气产率降低。高温再生后载氧体依然能保持活性,表明橄榄石载体抑制了Cu/CuO的烧结。载氧体经950℃再生八次后用于煤焦气化,实现碳转化率42.3%,水转化率57.3%,合成气产率2.12L/(g·h)。     

不同状态Au对甲酸在Pd催化剂上电催化性能的影响

合成并比较了碳载Au(Au/C)、碳载Pd(Pd/C)、碳载高合金化Pd-Au(Pd-Au/C-T)和碳载非合金化Pd-Au(Pd-Au/C-H)催化剂对甲酸氧化的电催化活性和稳定性.结果表明,Au/C对甲酸氧化基本没有电催化活性,而Pd/C对甲酸氧化有较好的电催化性能,Au的加入能进一步提高Pd催化剂对甲酸氧化的电催化活性和稳定性,特别是Pd-Au/C-T对甲酸氧化的电催化活性和稳定性要好于Pd-Au/C-H,更远好于Pd/C催化剂.相关反应机理有待进一步揭示.     

基于多孔碳固载离子液体修饰电极的叔丁基对苯二酚的检测研究

制备了多孔碳固载离子液体纳米材料修饰玻碳电极(GCE),用于抗氧化剂叔丁基对苯二酚(TBHQ)的检测研究。不同电极上的交流阻抗结果表明,经过多孔碳固载离子液体修饰后的玻碳电极阻抗显著减小。多孔碳固载离子液体修饰后电极的氧化峰电流为41.93μA,比修饰前增大约5.5倍,说明多孔碳固载离子液体可显著提高电极的导电性,促进电极表面的电子转移,提高检测灵敏度。用时间~电流曲线测得TBHQ的线性范围为1.00~120.00μg/mL,检出限为0.16μg/mL。     

多壁碳纳米管负载铂立方体的制备及对乙醇电催化氧化性能

利用线性扫描电沉积的方法在玻碳电极或多壁碳纳米管表面制备出铂纳米立方体, 扫描电子显微镜(SEM)和透射电子显微镜(TEM)结果表明, 铂立方体的尺度约为38 nm, 由Pt(111)择优取向的小粒子围成. 运用电化学循环伏安和电位阶跃技术研究了所合成的2种催化剂和商用碳载铂对乙醇氧化的电催化活性, 发现在2种铂纳米立方体上乙醇氧化的电催化活性和稳定性均高于商用碳载铂, 其起峰电位较商业碳载铂降低168 mV. 采用电化学原位红外光谱对比研究了铂纳米立方体和商用碳载铂对乙醇氧化的电催化过程, 发现铂纳米立方体起始氧化电位提前, 催化活性增强. 乙醇在该催化剂上更易转化为乙酸, 且表现出较强的CO吸附能力.     

直接甲酸燃料电池氧还原碳载Au-Ir催化剂的电催化性能

用四氢呋喃(THF)络合还原法分别合成并比较了碳载金(Au/C)、碳载铱(Ir/C)、碳载金-铱(Au-Ir/C)催化剂对氧气还原和甲酸氧化的电催化活性.发现3种催化剂对甲酸氧化都没有电催化活性;Au-Ir/C催化剂对氧还原的电催化活性要远好于Au/C和Ir/C催化剂.表明Au-Ir/C催化剂适合作为直接甲酸燃料电池(DFAFC)的阴极催化剂.     

载能碳离子撞击石墨烯中Stone-Wales缺陷的动力学研究

采用分子动力学模拟方法,研究了载能碳离子撞击石墨烯中Stone-Wales缺陷的动力学过程,计算了Stone-Wales缺陷中初级碰撞原子的离位阈能和载能碳离子使其移位的入射阈能,并与完美石墨烯结构计算结果进行对比。通过分析初级碰撞原子与入射离子动能和势能随时间的变化关系,研究了碰撞过程中能量转移过程。研究结果表明,初级碰撞原子产生离位并最终脱离石墨烯体系的最小能量为25.0 eV。当初始动能为23.0 eV时,Stone-Wales缺陷中2个七元环共用的碳-碳键旋转90°形成了完美的石墨烯结构。此外,还发现使Stone-Wales缺陷中初级碰撞原子发生离位的载能碳离子最小入射能为41.0 eV。     

载能碳离子撞击石墨烯中Stone-Wales缺陷的动力学研究

采用分子动力学模拟方法,研究了载能碳离子撞击石墨烯中Stone-Wales缺陷的动力学过程,计算了Stone-Wales缺陷中初级碰撞原子的离位阈能和载能碳离子使其移位的入射阈能,并与完美石墨烯结构计算结果进行对比。通过分析初级碰撞原子与入射离子动能和势能随时间的变化关系,研究了碰撞过程中能量转移过程。研究结果表明,初级碰撞原子产生离位并最终脱离石墨烯体系的最小能量为25.0 eV;当初始动能为23.0 eV时,Stone-Wales缺陷中2个七元环共用的碳-碳键旋转90°形成了完美的石墨烯结构;使Stone-Wales缺陷中初级碰撞原子发生离位的载能碳离子最小入射能为41.0 eV。     

直接甲酸燃料电池用碳载铁卟啉-Au复合阴极催化剂的性能

研究了用于直接甲酸燃料电池(DFAFC)的碳载铁卟啉(FeTPP/C)、金复合阴极催化剂(FeTPP-Au/C)对氧还原的电催化性能和抗甲酸能力。结果表明,FeTPP-Au/C催化剂对氧气还原反应的电催化活性要远优于碳载铁卟啉(FeTPP/C)和碳载Au(Au/C)催化剂。而且,FeTPP-Au/C催化剂对甲酸氧化没有催化活性,因此,FeTPP-Au/C催化剂也有很好的抗甲酸能力。所以,FeTPP-Au/C催化剂适合作为DFAFC的阴极催化剂。     

固酶纳米复合物光电催化性能评估的综合实验——多学科交叉综合性实验教学改革实践

针对现有固酶二氧化钛-碳纳米材料复合物基光电化学传感器存在的环境适应性和抗干扰性欠佳、灵敏度和底物选择性不够高以及构效关系研究不足等问题，系统探讨了不同功能单元与二氧化钛/碳基纳米材料之间各种相互作用与纳米复合物各基元结构、组成以及理化性质之间的关联。在此基础上确定制约其传感效能和应用价值的关键因素，阐述了未来构筑此类传感器构效关系模型所需解决的重点问题。本文设计了一个典型的综合性实验，介绍了固载牛血红蛋白的二氧化钛纳米球-3D氧化石墨烯共价偶联复合物基电极的制备方法。使学生掌握综合运用多种表征测试技术考察固载酶分子与载体各基元间相互作用对酶参与光电催化反应各相关步骤动力学的影响的方法，并了解固酶电极光电催化动力学参数测定的相关理论和方法。     

聚酰亚胺多孔碳膜的制备及其表征和应用

以乙醇为溶剂,采用溶胶-凝胶法制备了二氧化硅微球.首先由二甲基乙酰胺(DMAc)、4,4—二氨基二苯醚及均苯四甲酸二酐(PMDA)得到聚酰胺酸;再以二氧化硅微球作为模板剂,经亚胺化聚酰胺酸得到聚酰亚胺复合膜;复合膜经浸渍脱模板、高温炭化后得到多孔碳膜.采用扫描电镜观察了多孔碳膜的微结构;同时考察了碳膜的机械稳定性及其对催化剂的担载性能.结果表明,所制备的碳膜具有良好的结构多孔性和机械稳定性;其比表面积为377 m2.g-1,总的孔体积约为0.097 cm3.g-1.与此同时,多孔碳膜对金属Pt催化剂和葡萄糖氧化酶具有良好的吸附作用和担载性能.     

双刺激响应型纳米载药系统的构建及性能

采用聚乙二醇单甲醚(mPEG)为亲水段,聚赖氨酸(PzLL)为疏水段,通过二硫键和碳氮双键串联桥连合成了两嵌段共聚物(mPEG-CN-SS-PzLL),其中的二硫键具有还原敏感性,碳氮双键具有pH酸敏感性。通过红外光谱和核磁共振谱等手段测试分析了产物的化学结构。将聚合物通过透析法自组装制备得到双刺激响应型纳米载药粒子。结果表明:该纳米载药粒子的药物包封率较高,达到52%。该载药系统在还原环境或酸性环境下具有良好的体外释药性能。     

碳纳米管促进下二甲基亚砜还原酶的媒介电化学性质

分别研究了二甲基亚砜还原酶固载在玻碳电极和碳纳米管修饰玻碳电极上的媒介电化学性质.研究发现,随着底物浓度的增加,两个电极还原电流均逐渐增加.值得注意的是,在相同的底物浓度下,碳纳米管修饰玻碳电极得到的还原电流明显提高.结果表明,碳纳米管促进了二甲基亚砜还原酶与玻碳电极之间的电子转移.     

甲醇在Pt/C和Pt/WO_3/C电极上的电氧化

用液相还原法制备碳载Pt(Pt/C)和碳载Pt/WO3(Pt/WO3/C)催化剂.实验表明该催化剂中加入一定量的WO3后,其对甲醇的催化氧化活性和稳定性都有一定提高,并以Pt、W原子比为1∶1的催化剂性能最好.这是由于Pt催化剂中加入了WO3后,其电化学活性比表面积增大,并且降低了对CO吸附强度.     

铝酸钠溶液中苛性碱全碱的自动分析

本文采用流动式微量自动滴定技术，选择以磺基水杨酸、氯化钡、酚酞的混合液为载流滴定剂，滴定苛性碱；再以磺基水杨酸和酚酞的混合 液为载流滴定剂，滴定苛性碱和碳酸碱一半的合量。     

碳载Pt/Sbad电极上乙醇催化氧化特征和原位FTIR反射光谱研究

纳米;吸附;乙醇氧化;碳载Pt/Sbad电极上乙醇催化氧化特征和原位FTIR反射光谱研究     

非共价键功能化石墨烯/碳纳米管负载型金属配合物催化剂及催化反应中的应用

碳材料（石墨烯、碳纳米管）具有超大的比表面积、高机械强度、化学稳定性、环境友好等特点，使得其作为一类新型非均相催化剂的优良载体，固载的金属配合物催化剂在许多催化反应中得到了广泛的应用.由于弱相互作用（π-π键、氢键、静电）功能化可以有效的保护碳材料的完整性，从而更好地发挥碳材料本身的优异性能.通过改变温度、溶液极性、外场力来调控非共价键功能化碳材料催化剂在催化反应中载体与催化剂的吸附与分离，使其具有均相催化剂优良的催化活性和多相催化剂的可回收性.综述了近些年来非共价键功能化石墨烯和碳纳米管固载的金属配合物催化剂在催化反应中的研究进展.     

担载型铂催化剂上甲烷活化的TPSR研究

用程序升温表面反应手段，系统地考察了甲烷在Ｐｔ催化剂上的吸附活化特征及甲烷分解后产生的表面碳物种。结果表明，ＣＨ４确能在ＳｉＯ２担载型Ｐｔ催化剂表面发生解离吸附，生成复杂的碳物种。这些碳物种间可发生相互转化。     

多孔碳负载镍纳米颗粒的制备及催化氨硼烷水解制氢

合成了蜂窝状的分级多孔碳,并以多孔碳为载体通过浸渍-化学还原法制备碳载镍(Ni/C)作为催化氨硼烷水解制氢的催化剂。采用XRD、BET、SEM、Raman、TEM等手段对样品进行了表征并研究了Ni/C室温催化性能。结果显示,多孔碳比表面积高达737 m2·g-1,具有部分石墨化结构;负载的非晶态镍纳米颗粒平均粒径约为10 nm,均匀分布在碳基材。碳载镍对氨硼烷水解反应具有良好的催化活性,镍负载量为30wt%时催化性能最佳,298 K温度下放氢速率达到1 304.67 m L·min-1·g-1,活化能为29.1 k J·mol-1,并且具备一定的催化稳定性,表明Ni/C可作为一种廉价高效的催化剂应用于催化氨硼烷水解制氢。     

硫与Mn_2O_3空心球的复合结构及其在锂硫电池中的应用（英文）

在水热条件下,以碳球为模板合成了Mn_2O_3空心球,并用作锂硫电池的载硫基底材料。测试结果表明载硫量为51%的Mn_2O_3-S复合材料显示了较高的比容量,良好的循环稳定性和倍率性能。循环100圈后,最终可逆容量仍保持657 m A·g~(-1),证明该Mn_2O_3空心球是一种有潜力的载硫基底材料。     

不同温度烧制介孔碳作为直接甲醇燃料电池催化剂载体

以嵌段共聚物P123为模板制备介孔氧化硅SBA-15, 并以此SBA-15为模板, 以蔗糖为碳源在不同的温度下(600-900 °C)制备介孔碳CMK-3. 采用浸渍还原法, 以硼氢化钠为还原剂, 制备介孔碳载Pt电催化剂, 即20% (w) Pt/CMK-3. 利用循环伏安法(CV)、计时电流法等测试电催化剂对甲醇的催化氧化性能及稳定性. 预吸附单层CO溶出伏安法研究测试催化剂抗CO中毒能力. 结果表明在烧制温度为900 °C时制备的介孔碳载Pt催化剂具有最好的催化性能和稳定性, 而在烧制温度为700 °C时制备的介孔碳载Pt催化剂对CO有较低的溶出电位.