氮在含氧Mo(100)面上的吸附与反应

 用HREELS, AES, LEED和TDS考察了氮在含氧Mo(100)上的吸附和热脱附. 120 K下氮在含氧Mo(100)上吸附时存在着N—N伸缩振动频率2150和1600 cm-1, 分别对应于线式(γ态)和侧位(α态)两种分子吸附态. 升温引起γ态氮的脱附和α态氮的解离. 其中γ态氮的脱附峰温位于155 K, 遵循一级脱附动力学; 由α态解离生成的N原子占据Mo(100)的四重空位(即β态), 并在高于1?150 K的温度重新化合形成氮而脱附. 120 K时,氮的吸附是无序的; 吸附了氮的表面经1100 K退火后生成了有序的c(2×2)-N表面结构.     

CMSM吸脱附四环素性能的研究

采用沙柳木粉(SPP)为原料,以1-丙烯基-3-甲基咪唑氯盐、二甲基亚砜、聚乙烯醇溶剂体系,制备羧甲基沙柳木粉膜(CMSM),通过FTIR、XRD、SEM、BET和XPS探究CMSM的微观结构,研究不同条件下CMSM吸附和脱附四环素(TC)的性能,表征结果表明：CMSM中-COOH、-OH的官能团强度增加,有助于提升CMSM对TC的吸附能力;纤维素结晶由I型向II型转变,结晶度下降;CMSM表面粗糙多孔,平均孔径7.88 nm; CMSM吸附TC主要是含碳、氧氮的官能团参加。吸附结果显示：TC初始浓度700 mg·L^-1、pH=4、吸附时间2 h、吸附温度35℃时,CMSM吸附TC的吸附量最大,为423.35 mg·g^-1。脱附结果显示：HNO₃浓度0.06 mg·L^-1,脱附温度45℃,脱附时间150 min时,CMSM脱附TC的脱附率最大,为87.1%。     

乙酸在Rh(100)表面吸附和分散的HREELS和TDS研究

 用高分辨电子能量损失谱（HREELS）和热脱附谱（TDS）研究了乙酸在Rh（100）表面上的吸附和分解,提出了乙酸吸附和分解反应的模式．130K时,高暴露量的乙酸在Rh（100）表面上形成多层吸附的凝聚态乙酸．升温至290K时,部分乙酸以分子形式直接脱附,另一部分乙酸分子通过O—H键断裂形成乙酸根和氢吸附在表面上;在升温至400K的过程中,乙酸根在表面发生两个相互竞争的反应,即乙酸根分解成CO,CHx,O和H,以及乙酸根分解成CHx,H和CO2;升温至500K,只剩下CHx,O和CO吸附在表面上;600K后,表面吸附的CHx完全解离,同时表面吸附的碳原子和氧原子结合成CO脱附．     

氧化铝薄膜表面羰基钼物种的可逆再生

 通过Mo(CO)6的热分解制备了Al2O3薄膜负载的金属钼模型催化剂,并采用热脱附谱(TDS)和X射线光电子能谱(XPS)原位研究了CO在金属态Mo/Al2O3模型催化剂表面的化学吸附. 结果表明,在低温下CO可与Al2O3表面的金属钼纳米粒子发生多重配位形成类似于羰基钼的物种. CO在Mo/Al2O3模型催化剂表面的吸附导致Mo 3d XPS峰向高结合能方向位移,所生成的羰基钼物种表现为TDS谱中在240 K处有脱附峰. 负载的金属钼模型表面与体相金属钼的化学性质完全不同,表现出明显的粒子尺寸效应.     

乙醇在Mn薄膜／Rh（100）上吸附和分解的研究

应用高分辨电子能量损失谱（HREELS）和热脱附谱（TDS）,研究了Mn薄膜／Rh(100)上乙醇的吸附和分解,提出了表面吸附和分解的反应工,在300K时,蒸镀的Mn在清洁Rh(100)表面上以层层模式生长;在130－300K间,在25mLMn/Rh(100)表面上吸附20L乙醇的TDS结果与乙醇在Rh(100)表面上的结果一致在155K处,脱附出多层凝聚态吸附的乙醇;升温到255K,脱附出H2和CH4,继续升温,出现了与乙醇在R (100)表面上不一致的现象,在470K,同时出现了第2个H2和CH4的脱附峰,在500K,脱附极少量的CO;在950K附近,脱附出大量CO。     

11种吸附剂上二噁英的热吸附/脱附性能评价

筛选在低温下高效捕集并在一定的高温下可以快速完全脱附二噁英的吸附/脱附材料是二噁英在线热捕集的关键。该研究以1,2,3,4-四氯代二苯并-对-二噁英(1,2,3,4-TCDD)和1,2,3,8,9-五氯代二苯并呋喃(1,2,3,8,9-PCDF)为二噁英模型物,以电子捕获检测器(ECD)作为检测器,利用填充柱气相色谱系统,测定了这两种二噁英单体在11种吸附剂上4~5个温度点下的保留体积,并建立了相应的范特霍夫方程。结果表明,11种吸附剂的线性方程决定系数(R²)均大于0.96。根据范特霍夫方程,预测了吸附剂在120、150、180 ℃时的气固分配系数(K_SA)。弗洛里硅土在120、150、180 ℃ 3个温度点下都具有最强的吸附能力,特别是在120 ℃时,1,2,3,4-TCDD、1,2,3,8,9-PCDF在弗洛里硅土上的K_SA分别高达1.82×10⁸ m³/g、1.46×10¹³ m³/g。碳基吸附剂的高分子多孔微球GDX系列的GDX-101、GDX-102、GDX-103、GDX-105、GDX-203在最高耐受温度270 ℃下都可以实现二噁英的热脱附,证实了碳基吸附剂作为二噁英热吸附/脱附的吸附剂的可行性。310 ℃下,在丝光沸石上1,2,3,4-TCDD可实现热脱附,而1,2,3,8,9-PCDF在相同条件下无法实现热脱附,体现了沸石对二噁英同系物的选择性吸附的特性。而硅藻土和蒙脱土对气相中的二噁英几乎没有吸附能力,不适合作为二噁英热捕集的吸附剂。弗洛里硅土、硅胶、氧化铝、GDX-102、GDX-103和GDX-203对1,2,3,4-TCDD、1,2,3,8,9-PCDF都具有很强的吸附能力,因此被初步选为二噁英的候选吸附剂。通过比较120 ℃下和270 ℃下二噁英在这6种吸附剂上的lnK_SA,发现弗洛里硅土在两个温度点下的保留体积都是最大的;在侧重低温下二噁英的热捕集性能时,弗洛里硅土是捕集二噁英的最佳吸附剂;而GDX-102是6种吸附剂中lnK_{SA,270 ℃}最小的,在侧重高温下二噁英的热脱附性能时,GDX-102是二噁英热脱附的最佳吸附剂。同时,硅胶、GDX-103和GDX-203的lnK_{SA,120 ℃}和lnK_{SA,270 ℃}与GDX-102相近,也可以作为快速热吸附/脱附的材料。该文通过系统评价1,2,3,4-TCDD和1,2,3,7,8-PCDF在11种吸附剂的热吸附/脱附性能,对简化二噁英的采样和制备过程提供了新的解决思路,为实现二噁英的热捕集提供了技术支撑。     

CO气体分子在金属氧化物SrO(001)表面吸附和脱附机理

研究了高纯度金属氧化物SrO粉末表面吸附C¹⁸O后在程序升温热脱附过程中的脱附反应规律,讨论了CO气体分子在SrO(100)表面吸附和脱附之间的关系及机理.SrO吸附C¹⁸O后,在升温过程中可通过氧的同位素交换生成C¹⁶O而脱附,同时伴随少量C¹⁸O的直接脱附,并与C¹⁶O具有相近的脱附活化能.C¹⁶O的脱附量随C¹⁸O气体暴露量增加而增加,但当气体覆盖度超过一定值后,脱附量趋于定值.脱附峰值温度随气体暴露量的增加而下降.     

费托合成Co/SiO2催化剂的粒子尺寸效应:TPD和DRIFTS的研究

以不同配比的乙二醇(EG)/水溶液作溶剂, 用初湿含浸法制备了Co粒子尺寸分别为6、8、12、19 nm 的Co/SiO₂模型催化剂. 采用N₂物理吸附、X射线粉末衍射(XRD)、透射电子显微镜(TEM)、程序升温脱附(TPD)、漫反射红外光谱(DRIFTS)、程序升温表面反应(TPSR)等表征和微分固定床反应器费托(F-T)反应评价实验, 考察了Co粒子尺寸对F-T反应性能的影响. 评价结果显示随着Co粒子尺寸的增大, CO转化率降低, 表观TOF在Co粒子尺寸为8 nm时出现高点. TPD和DRIFTS研究结果表明: 较小的Co粒子对CO的吸附和解离能力较强, 其表面碳物种会覆盖部分表面活性位, 使有效反应位点减少; 较大Co粒子对CO的吸附能力较弱, 表面C*较易脱附及CO*/Co_s比例较高, 导致催化剂加氢能力减弱, CO₂的选择性增高. 当Co粒子尺寸为8 nm左右时, CO_ads和C*在Co粒子表面吸附强度适中并且比例恰当, 使得催化剂表现出较高的F-T活性和产物选择性.     

H2对Rh-Mn-Li-Ti/SiO2催化剂上CO吸附和脱附的影响

 应用红外光谱和程序升温脱附技术研究了Rh-Mn-Li-Ti/SiO2催化剂上H2对CO吸附和脱附的影响. 结果表明,预吸附的H2主要占据线式CO的吸附位. 共吸附时H2与CO在Rh位上形成了羰基氢化物,从而导致线式物种谱带红移,且高的H2浓度有利于CO的吸附. 在323 K下, H2对预吸附的CO谱带位置和强度没有影响. 但是,随着温度的升高, H2的存在促进了弱吸附CO的脱附,并使之重新吸附; 同时, H2促进了强吸附CO的解离,增强了CO的吸附强度和催化剂的吸附能力.     

基于密度泛函理论的高覆盖氧吸附焦炭氧化机理研究

碳资源在能源、材料及化工等领域的清洁高效利用日益重要,而焦炭氧化特别是脱附产生CO₂/CO的机理研究并不充分。其中较高焦炭表面氧覆盖率相应于较低温度或较高压力的反应条件,对此,本研究基于第一性原理研究讨论了该情况下焦炭Zigzag结构碳环簇氧化脱附过程的反应路径。计算表明,表面吸附氧热解生成CO₂过程需要经过重排形成含O-C-O团簇的结构,最终至CO₂完成脱附需多个中间反应步,与对比文献中形成碳氧六元环再依次断掉两个C-O键而脱附CO₂不同,本研究得到了相关的两种路径,分别为形成CO₂-C-官能团再断掉C-C而脱附CO₂以及基于碳氧六元环结构直接断裂两个C-O键而脱附CO₂的可能反应路径。另外,研究了CO脱附过程的不同反应路径。模型计算结果与相关文献理论和实验结果具有良好的符合。     

In-situ FT-IR spectra of surface Adspecies of Nitrogen or Hydrogen on Ru/MWNTs

The IR studies on Ru surfaces have revealed important information such as disposition of nitogen^[1-3] and adsorption site of H^[3-4]. Most of Ru-based catalysts, however, were supported on oxides. In our experiments, Ru was supported on carbon nanotubes and this catalyst has high activity for ammonia synthesis. The experiment was carried out on Nicolet 740 FTIR. The catalyst surface was detected during the processed of temperature-programmed adsorption of N₂ and H₂) respectively, from 298 K to 773 K. The FTIR spectra of adsorbed H₂ and N₂ are shown on Fig.l. At 298 K two peaks assigned to adsorbed hydrogen atoms were observed at 2124 and 1564 cm^-1. At 673 K, these two peaks shift to 2089 and 1475 cm^-1, respectively, and another peak appeared at 1775 cm^-1. The peaks at 2124 and 2089 cm^-1 can be assigned to the model of H right on top of Ru, and 1564 and 1475 cm^-1 may be due to the bridging H. The peak at 1775 cm^-1, which can only be observed at high temperature, may be twin-type H. Nitrogen molecularly adsorbed was observed at 1893 cm^-1 (298 K) and 1856 cm^-1 (673 K) and they can be assigned to liner N₂ on top site.     

Angular distributions of N2 in the photodissociation of N2O adsorbed on a partially oxidized Si(100) surface at 95 K

The time-of-flight distributions of the N₂ photofragment produced in the UV photodissociation of N₂O adsorbed on a partially oxidized Si(100) surface at 95 K have been measured as a function of the desorption angle. Photoinduced electron transfer initiates the dissociation of N₂O to produce an adsorbed oxygen atom and energetic N₂ desorbing from the surface. Interestingly, the angular distribution of N₂ originating from chemisorbed N₂O molecules is peaked at ≈ 32° from the surface normal. The results are discussed on the basis of bonding geometry and photodissociation dynamics of N₂O.     

高岭石/甲酰胺插层的Raman和DRIFT光谱

用Raman和漫反射红外光谱研究高岭石/甲酰胺插层反应机理及插层作用对高岭石微结构的影响.     

Mo/Fe3O4(111)表面对燃煤烟气汞吸附的密度泛函研究

利用CASTEP软件包采用密度泛函理论计算研究了过渡金属Mo掺杂Fe_3O_4(111)Fe_(tet)表面对Hg~0、HgCl和HgCl_2的吸附特征,分析了Mo掺杂前后Fe_3O_4(111)Fe_(tet)表面上不同汞物种的吸附形态。结果表明,Mo掺杂Fe_3O_4(111)Fe_(tet)表面对HgCl和HgCl_2为化学吸附,而对Hg~0的吸附为物理吸附;与纯净表面相比,HgCl在Mo原子掺杂表面上的吸附能提高了40%-66%。HgCl_2在纯净Fe_3O_4(111)Fe_(tet)表面形成"M"形结构;而掺杂Mo原子后,由于Cl原子与Mo原子之间更强的相互作用,使得HgCl_2发生了完全解离,两个Cl原子分别与Mo原子和Fe原子成键吸附在表面,Hg脱附。相关研究结果可为脱除燃煤烟气中的汞提供一定的理论指导。     

WO3/碳布柔性非对称超级电容器的组装及性能研究

以超级电容器的电极材料制备、性质研究及对组装的非对称超级电容器的性能研究为核心内容,提高超级电容器电化学性能为主要目的,采用水热合成法在碳布基底上合成三氧化钨/碳布和活化后的碳布为超级电容器的电极材料。采用SEM、XRD表征方法对制备的材料进行了形貌表征及物相分析;使用上海辰华电化学工作站对电极材料进行了循环伏安、恒流充放电、交流阻抗等电化学性能测试. 最终得到以三氧化钨/碳布为正极材料、活化后的碳布为负极材料组装成不对称柔性电容器,进行电化学测试,其电位窗口提高到0~1.6 V,电流密度61.9 mA·cm^-2时,电容达到58.96 F·cm-2,功率密度0.48 W·cm^-2时,能量密度为20.36 mWh·cm^-2,同时在电流密度8 mA·cm^-2时,循环3000次时表现出良好的循环性能,相较于对称型超级电容器,倍率性能更加优异.     

2,2'-联吡啶二氢双三碘基盐(2,2'-bipyH2)(I3)2的合成、晶体结构和谱学性质

合成了标题化合物并测定其晶体结构.晶体属三斜晶系,P1空间群,α=0.80284(8)nm,b=0.95993(6)nm,c=0.71660(9)nm,α=102.016(9)°,β=111.933(9)°,γ=101.650(8)°,V=0.4767(1)nm³,Z=1,D_c=3.21g·cm^-3,F(000)=404,μ(MoK_a)=98.77cm^-1.晶体中存在反式平面型的(2,2'-bipyH₂)²⁺阳离子和线性的I₃^-阴离子.晶体由[(2,2'-bipyH₂)(I₃)₂]_∞链堆积而成,同一层的链间存在N-H···I氢键,氢键键长N···I为0.349nm.用UV-Vis光谱和¹H NMR谱对标题化合物进行了表征.     

单层碳纳米管的化学修饰

单层碳纳米管 (SWNT)是 Iijima博士 [1]于 1 993年首次发现的 .它具有非常独特的物理和化学性质 ,因而成为近年来研究的热点问题 .随着单层碳纳米管的合成技术和纯化研究的不断完善 [2～ 5] ,关于它的研究方向开始转向化学反应和应用研究 .由于单层碳纳米管不溶于水或有机溶剂而限制了对其化学性质的研究 .单层碳纳米管的端头是由碳的五元环和六元环组成的半球形 .氧化作用可将该端头打开并转化为羧基 ,从而与其它的化学试剂发生反应 .Liu Jie等 [6] 用浓硫酸和浓硝酸的混合物氧化单层碳纳米管 ,将之裁剪成 1 50～ 80 0 nm的“短管”.在…     

MoS2/GQDs催化剂的制备及微生物电解池的产氢性能研究

通过水热法合成了一系列MoS₂/GQDs复合材料,并制成碳基复合电极。利用电化学测试手段挑选出最佳电极后用于微生物电解池（MEC）阴极的产氢性能研究。实验结果显示： Na₂MoO₄、半胱氨酸和GQDs的最佳原料配比为375:600:1,制备出的MoS₂/GQDs呈现明显的爆米花样纳米片结构,片层厚度在10 nm左右,当碳纸负载量为1.5 mg·cm^-2时,MoS₂/GQDs碳纸电极的析氢催化能力最佳。在MEC产氢实验中,MoS₂/GQDs阴极MEC的产气量、氢气产率、库仑效率、整体氢气回收率、阴极氢气回收率、电能回收率和整体能量回收率分别为51.15±3.15 mL·cycle^-1、0.401±0.032 m³H₂·m³d^-1、91.16±0.054%、66.64±5.39%、72.44±2.60%、217.26±7.42%和77.37±1.50%,均略高于Pt/C阴极MEC或与之媲美。另外,MoS₂/GQDs具有良好的长期稳定性,且价格便宜,有利于实际应用。     

Optically active transition metal compounds : LXXXI. Crystal structure of (+)546-[C5H5Mo(CO)2LL]PF (LL = 2-benzoylpyridine-(R)-1-phenylethylimine)

Racemic [C₅H₅Mo(CO)₂LL]PF₆, (2) with LL = 2-benzoylpyridine-1-phenylethylimine, undergoes spontaneous resolution upon crystallization from acetone/CH₂Cl₂/ethanol. The absolute configuration of the (+)₅₄₆-isomer was shown to be (R) at the Mo atom and (R) at the asymmetric carbon atom. Comparison of 2 with [C₅H₅Mo(CO)₂LL]PF₆ (1) (LL = 2-carbaldehydepyridine-1-phenylethylimine) reveals distinct changes caused by the differences resulting from the presence of the phenyl group in 2 and the change from the (RR)- to the (RS)-configuration.     

VPO催化剂前驱体的溶液法合成和结构研究

用丁烷代替苯为原料生产马来酸酐 ,是低碳烷烃选择氧化成功实现工业化的极少数例子之一 [1] ,其中 VPO复氧化物是唯一能高活性且高选择性地催化这一过程的催化剂 .因而 ,这一领域的研究备受关注 [2 ,3] .以 VPO铵盐单晶结构的研究为例 ,迄今已对α- NH4 V ( HPO4 ) [4 ] ,β- NH4 V ( HPO4 ) [5] ,NH4 VOPO4 [6 ] ,NH4 VOPO4 · H2 O[7] 和 α- NH4 VO2 HPO4 [8] 等进行了结构研究 .作为催化剂活性物质( VO) 2 P2 O7的前驱体 ,β- NH4 ( VO2 ) ( HPO4 )也曾被 Pulvin等 [9,10 ] 由粉末衍射数据推测分子组成为NH4 ( VO…