含贵金属的BaZrO3 储存NOx 催化剂结构及性能研究

用溶胶 凝胶法制备了钙钛矿型BaZrO3催化剂 ,再用等量浸渍法制备了Rh/BaZrO3样品 ,并制备了Rh/BaZrO3/γ Al2 O3和Pt/BaZrO3/γ Al2 O3催化剂 .对它们的NOx 储存量 (NSC)及其抗硫性能进行了测试 ,并用X射线衍射 (XRD)、X光电子能谱 (XPS)和傅里叶变换红外光谱 (FT IR)等方法研究了它们的结构及其对性能的影响 .结果表明 ,BaZrO3催化剂具有良好的储氮及抗硫性能 ,直接添加贵金属到BaZrO3中会使NSC降低 ,而混合γ Al2 O3后添加Pt或Rh可以大大提高NSC ,上述两种方式引入贵金属都能改善催化剂的抗硫性能 .     

新型非贵金属碳材料的开发及其氧还原性能研究

高效碳基非贵金属氧还原催化剂的开发是燃料电池突破高成本壁垒,实现商业化应用的关键。本文以金属有机框架为前驱体,采用简易的硫化-烧结处理工艺设计获得了一种新型钴/氮掺杂的多孔碳材料。通过对制备工艺进行优化,提高了材料的氧还原催化活性,分析获得了材料的微观结构与氧还原性能之间的相互影响规律,为非贵金属催化剂的开发提供了参考依据。实验结果表明:前躯体包含Zn时,经过900℃高温热解,衍生的催化剂展示了与商用铂碳催化剂媲美的氧还原反应活性、优异的稳定性和良好的抗甲醇能力,其起始电位为1.009 V,半波电位为0.864V,极限电流密度为5.310 mA.cm^-2。     

含吡咯基亚胺配体钐金属配合物催化合成胍产物

稀土钐金属配合物[2-(2,4,6-Me3C6H2NCH)C4H3N]3Sm (THF)催化芳胺与N,N′-二环己基碳二亚胺反应,得到一系列的胍产物.研究了不同条件下钐金属配合物催化芳胺与N,N′-二环己基碳二亚胺反应的催化活性,探讨了温度、溶剂、反应时间和催化剂用量等因素对催化效果的影响.结果表明,该配合物具有良好的催化活性,在优化条件下均以高于85％的产率得到了相应的胍产物.     

基于g-C_3N_4/Ag/TiO_2基底上RhB的催化降解过程研究

表面增强拉曼光谱(SERS)具有无与伦比的光谱性能,因此在分析化学、催化等领域得到了广泛的关注,在适当的条件甚至可以做到单分子水平检测。SERS可以得到分子的振动能级信息,而且具有很高的灵敏度和选择性,尤其在表面、界面研究方面具有较大的优势。因此我们制备了具有较好催化性能的TiO_2,在它的表面沉积了贵金属Ag,然后再掺杂g-C_3N_4,形成g-C_3N_4/Ag/TiO_2复合催化剂。通过修饰和掺杂,催化剂的吸收从紫外区移动到可见区,同时光生载流子受到了抑制,因此材料的催化性能得到了提高。我们以RhB染料作为探针分子,用SERS研究了该分子的催化降解过程。     

单原子催化剂Ir1/MoS2表面上的NH3吸附与直接分解的第一性原理

NH₃的催化分解一直是制备高纯度氢的有效途径之一,因此具有良好的催化活性的贵金属被广泛的应用于催化解离的研究中.然而,由于纯金属催化剂的利用效率低,增加催化成本.最近的研究发现单原子催化剂Ir₁/MoS₂以其突出的优势被认为是一种潜在的能替代现有贵金属催化剂的材料.本文采用密度泛函理论与周期性平板模型相结合的方法,研究了NH₃在单原子催化剂Ir₁/MoS₂上的吸附与活化.结果表明:NH₃的优势吸附位为Ir原子的顶位,构型为倾斜结构(atop),NH₃与体系表面的金属Ir成键,吸附能达到1.63 eV,是化学吸附;进一步分析了NH₃直接催化分解的反应路径,给出了相应的反应热、活化能,结果显示NH₃在atop位的解离比脱附有利,第一步脱氢反应活化能最小,N-H键易断裂,第二步反应能垒较高,此步为整个反应的决速步.     

C12A7-MgO催化剂上的生物油裂解制氢

快速裂解生产生物油被认为是最经济的生物质生产液体燃料的路线之一.液体生物油具有易收集、易存储、易运输优势.与直接气化相比,生物油更容易通过改性转化为燃料;还能从中提取某些具有很高价值的化工原料和产品.因此,生物质裂解液化制生物油具有十分重要的意义.对生物质进行热化学处理以得到富氢燃气已进行了一些研究[1,2].而关于生物油裂解产氢的研究较少[3].本工作利用我们合成的C12A7MgO催化剂,研究了催化裂解生物油制备富氢燃气的活性以及催化剂寿命,并用X射线衍射方法对催化剂的结构进行了表征.将CaCO3和γAl2O3按摩尔比12∶7研磨…     

负载型Fe-Ce催化剂低温SCR脱硝性能的研究

以氧化铝为载体,负载不同比例的金属组分Fe、Ce制作单组分及多组分的负载型催化剂。实验研究在不同反应温度、氧含量和空速比下,此类负载型催化剂的SCR脱硝性能。结果表明:由于稀土元素Ce的加入,多组分的8Fe-2Ce/Al_2O_3的催化脱硝效率明显高于单组分的8Fe/Al_2O_3,在240℃时可达94%,而且具有比单组分催化剂更好的抗硫性能。但Ce的加入并不是越多越好,Ce的过量加入反而会影响催化剂的催化脱硝效率。催化剂的制备方法与其催化脱硝效率有关,沉淀法制备的催化剂的催化脱硝效率高于浸渍法制备的催化剂,以450℃煅烧制备的催化剂的催化脱硝效率高于550℃煅烧的催化剂。脱硝实验条件影响催化剂的催化脱硝效率,3%氧含量下的催化脱硝效率高于无氧条件下的,低空速比时脱硝效果高于高空速比的。     

Methanol Tolerant Non-noble Metal Co-C-N Catalyst for Oxygen Reduction Reaction Using Urea as Nitrogen Source

机械研磨尿素、氯化钴、乙炔黑混合物并经800 oC热处理后,制备出了非贵金属Co-C-N(800)催化剂. X射线衍射测试表明催化剂中有单质β-Co生成. 用循环伏安法表征了催化剂的电化学特性,结果表明Co-C-N(800)具有良好的催化活性和耐甲醇性能. 45 h浸泡实验表明,催化剂在酸性电解液中具有较好的稳定性.     

Pt-Ru疏水催化剂氢水液相催化交换性能及反应机理

氢水液相催化交换（LPCE）是从水中分离氨同位素的一种重要方法，具体可用于重水提氚、含氚废水处理及重水生产等，疏水催化剂制备是LPCE的关键技术之一。改进催化剂制备方法，提高活性金属分散度，或在Pt中部分掺入其他金属，制备Pt基二元疏水催化剂，均可提高催化剂活性，降低催化剂成本。已证实，Pt中适量掺入Ir，Ti和Cr等金属，可提高疏水催化剂活性，而对Pt-Ru疏水催化剂催化LPCE反应的研究，目前无文献报道。     

BaCeO3 钙钛矿型氧化物的储氮和抗硫性能研究

采用改进的溶胶 凝胶法制备了钙钛矿结构的BaCeO3 样品 ,在此基础上再用浸渍法制备了Pt/BaCeO3 、Rh/BaCeO3 、Pt Rh/BaCeO3 样品 ,并用机械混合γ Al2 O3 ,再浸渍贵金属的方法制备了Pt/BaCeO3 /γ Al2 O3 、Rh/BaCeO3 /γ Al2 O3 、Pt Rh/BaCeO3 /γ Al2 O3 样品 .储氮量 (NSC)结果表明 :对未加γ Al2 O3 的BaCeO3 来说 ,贵金属的加入反而使NSC减小 .加入贵金属催化剂的储氮量 (NSC)大小为 :Pt的最大 ,Rh的次之 ,Pt Rh的最小 .γ Al2 O3 的加入对BaCeO3 吸收NO和O2 没有影响 .而对于BaCeO3 /γ Al2 O3 样品 ,贵金属的加入使NSC值提高了 3倍以上 .讨论了贵金属加入到BaCeO3 /γ Al2 O3 样品中显著提高样品储氮能力的原因 .结合XRD结果表明 ,钙钛矿BaCeO3 相是Ba -Ce -O样品主要的NOx 储存活性中心 .NSC结果还表明 ,BaCeO3 和Pt/BaCeO3 催化剂在SO2 为≤ 0 .0 0 6 %时具有较好的抗硫性能 .而Pt/BaCeO3 /γ Al2 O3 催化剂不但具有较好的储氮能力而且具有更好的抗硫性能 .     

基于Matlab分析负荷对多联机IPLV的影响

多联机有其特殊的优点,但是不同部分负荷的组合对IPLV的影响仍需进一步研究。文中建立IPLV与部分负荷的相关公式,运用MATLAB软件分析不同卸载级负荷与IPLV的关系,从而确定不同部分负荷的最优组合。     

超声波对木瓜蛋白酶催化活性影响的机理研究

木瓜蛋白酶经适当参数的超声波处理后酶活力提高。超声处理后酶的米氏常数Km变小,最大反应速率Vm也减小。超声处理后酶的紫外吸收光谱不变,荧光发射光谱也不改变,而差示光谱出现明显的正峰和负峰。研究结果表明,超声波处理后,木瓜蛋白酶的构型没有改变,而构象发生了变化。本文讨论了超声波影响木瓜蛋白酶活性的可能机理。     

缺陷对钠在石墨烯上吸附性能的影响

采用基于密度泛函理论的第一性原理方法,研究了本征石墨烯和缺陷石墨烯吸附钠原子的电荷密度、吸附能、态密度和储存量.结果表明,本征石墨烯中,钠原子的最佳吸附位置为H位,缺陷石墨烯中,钠原子的最佳吸附位置为T_D位.缺陷石墨烯对钠原子的吸附能是-4.423 eV,约为本征石墨烯对钠原子吸附能的2.5倍;钠原子与缺陷石墨烯中的碳原子发生轨道杂化,而与本征石墨烯没有发生轨道杂化现象.缺陷石墨烯能够吸附10个钠原子,与本征石墨烯相比显著提高.因此,缺陷石墨烯有望成为一种潜在的储钠材料.     

应力对硅烯上锂吸附的影响

本文采用基于密度泛函理论的第一性原理平面波赝势方法研究了双轴应力作用下锂原子吸附硅烯的结构及其稳定性. 计算结果表明,在拉应力和一定的压应力作用下,锂吸附的硅烯体系基本保持原有的结构. 而当更大的压应力作用时,硅烯产生了向锂原子方向凸起的结构变化,所得到的体系的总能也有明显地下降. 本文通过对各种应力下的硅烯声子谱的计算,分析了在压应力作用下锂吸附的硅烯结构不稳定的原因. 关键词： 硅烯 应力 第一性原理 声子谱     

五边形石墨烯负载Pt单原子稳定性能的应变调控

基于密度泛函理论的第一性原理计算方法,研究了Pt原子在五边形石墨烯(PG)上的吸附与动力学行为.研究结果表明,单个Pt原子在PG上虽然具有较大的吸附能及较高的扩散势垒,却不能够在衬底形成均匀分散的单原子.这是因为,随Pt原子数增加,Pt_n(n=1, 2, 3)在PG上的平均结合能也逐渐增加,更倾向于形成团簇,该发现有效否定了之前的报道称Pt能在PG上形成稳定的单原子催化剂这一结论(Phys. Chem. Chem. Phys. 21, 12201 (2019)).基于此,我们考虑对PG施加双轴应变,随着拉伸应力增加,Pt金属原子间的平均结合能逐渐降低,当拉伸应变施加至12%左右时,单个Pt在衬底上的结合能与Pt₂在衬底上的平均结合能相等,从而实现PG上均匀分散的Pt单原子催化剂.该结果对五边形石墨烯基材料应变调控实现单原子催化剂提供理论借鉴.     

氧化锌薄膜Zn/O比和发光性能的关系

用直流反应溅射在硅基片上生长具有高取向晶粒的氧化锌薄膜,在氧气、氮气、空气气氛和不同温度下进行热处理,对所得到的样品用俄歇谱(AES)仪进行元素深层分布分析,并测量光致发光光谱。研究结果表明：1．经热处理的薄膜表面全部为缺氧表面,不同深度Zn和O含量分布(Zn／O)有所不同;2．当在氧气氛中1000℃下热处理后,在薄膜的深层可产生比较明显的氧过量;而在空气中950℃下热处理后,则可产生局部氧过量;3．光致发光谱表明,薄膜中全部为锌过量时产生纯紫外发射,而具有局部氧过量的薄膜则在产生紫外发射的同时产生绿色发光,绿光和紫外的强度比则随局部氧过量增多而增大。     

氧掺杂对钠在石墨烯上吸附性能的影响

采用基于密度泛函理论的第一性原理方法,研究了本征石墨烯(P-graphene)和氧掺杂的石墨烯(O-graphene)吸附钠原子的吸附能、电荷密度、态密度以及储存量.结果表明,两种石墨烯中,钠原子的最佳吸附位置都是H位. O-graphene对钠原子的吸附能是-4.347 eV,比P-graphene对钠原子的吸附能(-0.71 eV)低很多. O-graphene中钠原子与氧原子和碳原子发生轨道杂化,P-graphene中没有杂化现象. O-graphene能够吸附10个钠原子,较P-graphene多.因此,O-graphene更适合储钠.     

基于多光谱图像颜色特征的茶叶分类研究

提出了一种利用多光谱图像颜色特征进行茶叶分类的新方法,对两种颜色几乎一样用肉眼几乎不能分辨的茶叶进行了分类。图像由MS3100-3CCD光谱成像仪和普通数码相机同时获得,光谱成像仪提供3个波段的图像,由近红外(NIR)、红色(R)和绿色(G)组成,因此它比普通数码照相机包含更丰富的信息,特别NIR波段的图像对有机物的颜色比可见光敏感。提取3CCD光谱成像仪和普通数码照相机各个波段图像颜色的特征即像素偏方差值和平均值进行统计分析,用多光谱图像的NIR图像所提供颜色信息能够辨别这两种颜色几乎一样的茶叶,而普通数码相机无法提供信息进行识别。然后应用人工神经网络技术,对NIR图像像素偏方差值和平均值这两个参数进行建模,建模样本40个,每个样本为20个,预测样本20个,每个样本为10个。结果表明,在阈值为0.3,对两种茶叶进行分类得到了100%识别率,此研究为茶叶的分类提供一种快速和无损的新方法。     

Influence of domain boundaries on polarity of GaN grown on sapphire

GaN films were grown on sapphire substrates by laser-induced reactive epitaxy. The domains in the films were determined to be the Ga-polarity by the convergent beam electron diffraction (CBED) technique, while the adjacent matrices had the N-polarity. The domain boundaries were characterized as inversion domain boundaries (IDBs). An atomic structure of the IDB is proposed based on high-resolution transmission electron microscopy (HRTEM) investigations. Control of the polarity of GaN/sapphire films was achieved by suppressing the formation of IDBs with an interlayer of AlGaN and a low-temperature GaN buffer layer.     

光谱技术分析尿素对BSA糖基化反应的影响

以牛血清白蛋白（BSA）和葡萄糖为原料,采用光谱技术从分子水平上研究不同浓度尿素（0～7 mol·L-1）对BSA糖基化反应的影响。结果表明：BSA经过尿素处理后,其糖基化产物的自由氨基含量和内源荧光强度均显著下降;同步荧光光谱表明BSA与尿素的结合点更接近于色氨酸（Trp）残基;紫外光谱分析表明经尿素处理后BSA的糖基化产物的紫外吸收值均有不同程度的增加;三维荧光光谱表明随着尿素浓度的增加,BSA的最大发射波长产生先红移再蓝移的变化趋势,说明其结构展开,促进了BSA的糖基化反应。结果表明,尿素处理会使BSA的空间结构发生不同程度的伸展,且当尿素浓度为3 mol·L-1时BSA的糖基化反应程度最大。