KI/NH3协同催化CO2与环氧丙烷合成碳酸丙烯酯的反应机理

采用密度泛函理论(DFT)研究了NH₃/KI、KI及无催化剂条件下, CO₂与环氧丙烷(PO)合成碳酸丙烯酯(PC)的反应机理. 在B3LYP/6-311++G^**基组水平上(I采用MIDIX基组)优化了反应过程中的反应物、中间体、过渡态和产物, 通过振动分析及内禀反应坐标(IRC)确定中间体和过渡态的真实性. 同时, 在相同基组水平应用自然键轨道(NBO)理论和分子中的原子(AIM)理论分析了这些化合物的轨道间相互作用和成键特征. 研究结果表明: 在无催化剂条件下非协同反应通道PO+CO₂→M0a→TS0c→M0c→TS0c′→PC为最有利通道, 其活化能为200.65 kJ·mol^-1; KI催化下活化能降低至187.40 kJ·mol^-1, 反应速率较小; 在KI/NH₃协同催化下, 除KI的催化作用外, NH₃中的氢原子还能与CO₂或PO中的氧原子形成氢键, 活化反应, 活化能降低至154.64 kJ·mol^-1, 大幅度提高了PO与CO₂环合生成产物PC的反应速率, 理论计算与实验结果一致.     

WQD-1沸石离子交换性能的研究

测定了W_QD-1沸石在一价碱金属离子混合溶液中的分配系数、饱和交换量和在25℃时，NH⁺₄/K⁺、NH⁺₄/Na⁺交换等温线。得出该沸石一价离子选择性序列为：Cs⁺>Rb⁺>K⁺>Na⁺>Li⁺, Na⁺/K⁺交换自由焓变ΔG(T,P)=-6.745 KJ/mol。     

低温固相反应合成Li3V2(PO4)3正极材料及其性能

利用V₂O₅·nH₂O湿凝胶，LiOH·H₂O，NH₄H₂PO₄和C等作原料，通过低温固相还原反应在550 ℃焙烧12 h制备出Li₃V₂(PO₄)₃正极材料。采用XRD，SEM和电化学测试对Li₃V₂(PO₄)₃样品性能进行研究。XRD研究表明本法所合成的Li₃V₂(PO₄)₃同传统的高温固相反应法所合成的Li₃V₂(PO₄)₃一样同属于单斜晶系结构。SEM测试表明所合成的样品平均粒径大小约为0.5 μm且粒径分布较窄。电化学测试表明以0.2 C的倍率放电时，样品的首次放电容量为130 mAh·g^-1，室温下循环30次后其比容量为124 mAh·g^-1。     

四氯合锌酸正九烷铵的晶体结构及热化学性质

合成了四氯合锌酸正九烷铵复合物(C₉H₁₉NH₃)₂ZnCl₄(s) (C₉Zn(s)), 并使用X射线单晶衍射、化学分析以及元素分析确定了其晶体结构和化学组成. 利用其晶体学数据推导了C₉Zn(s)的晶格能U_POT=952.94 kJ·mol^-1. 在298.15 K下, 利用恒温环境溶解-反应热量计测定了C₉Zn(s)在不同质量摩尔浓度下的摩尔溶解焓. 在Pitzer电解质溶液理论基础上确定了C₉Zn(s)的无限稀释摩尔溶解焓Δ_sΗ_m^∞=20.09 kJ·mol^-1, 以及Pitzer焓参数组合(4β_C9H19NH3,Cl^(0)L+2β_Zn,Cl^(0)L+θ_C9H19NH3,Zn^L)和(2β_C9H19NH3,Cl^(1)L+β_Zn,Cl^(1)L)的值.     

均匀共沉淀法制备钛酸钡-钡铁氧体核-壳结构粒子

用均匀共沉淀法制备了钛酸钡-钡铁氧体核-壳粒子, 研究了沉淀反应温度、尿素/金属离子摩尔比值(R)和BaTiO₃浓度对核-壳粒子形貌和结构的影响, 探讨了钛酸钡-钡铁氧体核-壳粒子在焙烧时的形成过程及其磁性能. 采用透射电子显微镜(TEM)、X射线衍射(XRD)分析仪对钛酸钡-钡铁氧体前驱物核-壳粒子及钛酸钡-钡铁氧体核-壳粒子的形貌和结构进行了表征, 采用振动样品磁强计(VSM)研究了钛酸钡-钡铁氧体核-壳粒子的磁性能. 结果表明: 当沉淀反应温度为100 °C, R为180, BaTiO₃浓度为2.5 g·L^-1时, 金属离子沉淀完全, 得到的钛酸钡-钡铁氧体前驱物核-壳粒子包覆层均匀、完整、光滑, 厚度约为10 nm. 过高的温度和R值都会导致大量独立颗粒杂质的生成; 随着BaTiO₃浓度的增大, 包覆层厚度有减小的趋势. 当焙烧温度为900 °C时, 壳层中开始形成BaFe₁₂O₁₉相, 其形成过程为晶态的α-Fe₂O₃和BaCO₃首先生成中间相BaFe₂O₄, 然后由BaFe₂O₄和α-Fe₂O₃反应得到最终的BaFe₁₂O₁₉. 当焙烧温度为1000 °C时, 壳层完全转化为BaFe₁₂O₁₉相. 随着焙烧温度从900 °C升高到1000 °C, 所得BaTiO₃-BaFe₁₂O₁₉核-壳粒子的饱和磁化强度从16.5 A·m²·kg^-1增加到39.5 A·m²·kg^-1, 矫顽力从340 kA·m^-1略微降低到316 kA·m^-1.     

NO2对Cu/SAPO-34分子筛催化剂上NH3选择性催化还原NO性能的影响

主要考察了NO₂对Cu/SAPO-34 分子筛催化剂在整个温度范围内（100-500 ℃）NH₃选择性催化还原（SCR）NO性能的影响. 研究所使用样品为新鲜Cu/SAPO-34 催化剂在750 ℃下水热处理4 h 的稳定期样品.通过X射线衍射（XRD）和扫描电子显微镜（SEM）对样品的结构以及形貌进行表征,采用SCR活性评价、动力学实验以及原位漫反射傅里叶变换红外光谱（in situ-DRIFTS）表征催化剂的性能以及催化剂表面物种的变化. 活性评价实验结果表明,NO₂会抑制催化剂的低温（100-280 ℃）活性,但其存在会提高催化剂的高温（280 ℃以上）活性. 与此同时,随着反应物中NO/NO₂的摩尔比例减少,由于NH₄NO₃物种的分解,副产物（N₂2O）的浓度增大. 动力学结果表明,Cu/SAPO-34 催化剂上快速SCR反应的表观活化能（E_a=64.02 kJ·mol^-1）比标准SCR反应的表观活化能（E_a=48.00 kJ·mol^-1）更大. In situ-DRIFTS实验结果表明NO比NO₂更容易在催化剂表面形成硝酸盐,并且NO₂更容易与吸附在Brønsted 酸性位上的NH₃物种反应生成NH₄NO₃. 低温下,催化剂表面的NH₄NO₃物种会覆盖SCR反应的活性位,造成活性降低,但在高温时,形成的NH₄NO₃物种一部分会被NO还原为N2,而另一部分会直接热分解为N₂O,造成催化剂的选择性降低.     

正、反向共沉淀法对Pr2Zr2O7纳米粒子表观活化能的影响

以氨水作为沉淀剂,采用正、反向共沉淀法制备Pr₂Zr₂O₇纳米粒子。利用XRD、SEM、TEM、TG-DTA等测试手段表征了样品物相及形貌;研究其制备过程中合成动力学和晶粒生长动力学,采用Doyle-Ozawa法和Kissinger法分别计算正、反向沉淀粒子在主要反应阶段的表观活化能。结果表明：反向沉淀的滴定速率为2mL·min^-1、母盐溶液初始浓度0.05mol·L^-1、反应体系温度273K、pH值11、煅烧温度为1173K,保温2h的条件下获得的样品形貌近球形、无团聚现象、一次粒径约60nm。Pr₂Zr₂O₇前驱体的分解过程分为3个阶段,正、反向粒子各阶段平均表观活化能分别为：71.2、197.8、183.2kJ·mol^-1和45.37、84.34、152.16kJ·mol^-1;晶粒生长活化能分别为19.02和11.95kJ·mol^-1,后者比前者的晶粒生长活化能降低了7.07kJ·mol^-1;反向共沉淀制备工艺优于正向共沉淀法。     

糠醛在Pt(111)表面的吸附和脱碳反应

采用广义梯度近似的密度泛函理论并结合平板模型的方法, 优化了糠醛分子在Pt(111)面的吸附模型,并探究了糠醛脱碳反应形成呋喃的机理. 结果表明: 吸附后糠醛分子环上的C―H(O)键及支链―CHO相对于金属表面倾斜上翘, 分子平面被扭曲, 易于呋喃的形成; 同时, 糠醛分子向Pt表面转移电子0.765e, 环中的大π键与Pt(111)表面的d轨道发生较强的相互作用, 使得糠醛的芳香性被破坏, 环上的碳原子呈现准sp³杂化. 此外, 对糠醛脱碳反应中的各反应步骤进行过渡态搜索, 通过比较各步骤的活化能, 得出糠醛更易先失去支链上的H形成酰基中间体(C₄H₃O)CO, 中间体继续脱碳加氢形成产物呋喃. 该过程的控速步骤为(C₄H₃O)CO^*+^*→C₄H₃O^*+CO^* (^*为吸附位),活化能为127.65 kJ·mol^-1.     

YS+(1Σ+, 3Φ)与COS气相反应: YS++COS→YS2++CO的理论研究

采用密度泛函B3LYP方法研究了硫化钇离子YS⁺ (¹Σ⁺, ³Φ)与硫转移试剂COS在气相中的反应: YS⁺+COS→YS₂⁺+CO. 在单重基态和三重激发态势能面上都找到了四条反应通道. 但是除一条反应通道之外, 其他的反应机理和几何结构变化趋势在不同的势能面上有很大不同. 实验中生成YS₂⁺ 所表现出的吸热特征来自于在基态反应中的三条通道(A, B和C), 其活化势垒分别为28.3, 140.5和120.2 kJ·mol^-1. 计算结果表明硫转移反应没有双态反应活性, 因此产物YS₂⁺ 在低能量区的放热特征是由于基态反应物中还混有残留的激发态YS⁺.     

碳包覆Li3V2(PO4)3:溶胶-凝胶法合成及性能

利用V₂O₅、LiOH·H₂O、H₂O₂、NH₄H₂PO₄与柠檬酸为原料,通过溶胶-凝胶法合成了碳包覆的Li₃V₂(PO₄)₃复合正极材料。采用XPS、XRD、SEM、TEM、拉曼光谱和电化学方法对材料的性能进行了研究。还研究了其结构与焙烧温度、样品电导率和电化学性能的关系。研究表明复合材料具有空间群为P2₁/n的单斜结构,表面包覆粗糙多孔的碳层。在800 ℃下制备的碳包覆样品的电子导电率高达9.81×10^-5 S·cm^-1,约为高温固相氢气还原法制备的未包覆碳Li₃V₂(PO₄)₃的10000倍。测试结果表明碳包覆Li₃V₂(PO₄)₃的电化学性能远优于未包覆碳的样品。在3.0～4.3 V电压范围内,以0.1C和2C倍率充放电时,碳包覆的Li₃V₂(PO₄)₃具有高比容量(分别为128和109 mAh·g^-1)和优异的循环性能。     

The first organo-templated cobalt phosphate with a zeolite topology

An organic molecule containing cobalt phosphate (denoted CoPO-GIS) which is isostructural with the zeolite gismondine has been synthesized under solvothermal conditions by using [Co(en)3]Cl3 and phosphoric acid as the reactants and ethylene glycol as the solvent. CoPO-GIS ((H3NCH2CH2NH3)0.5.CoPO4) crystallizes in the monoclinic space group C2/c with a = 14.744(3) A, b = 8.850(3) A, c = 10.062(3) A, beta = 131.609(19) degrees, and Z = 8. The structure consists of a 3-D network of strictly alternating CoO4 and PO4 tetrahedra interconnected by oxygen bridges, and the charge-balancing diprotonated ethylenediamine cations are highly ordered in the cages of the CoPO4 framework. CoPO-GIS is the only amine-containing cobalt phosphate with a known zeolite topology.     

Synthesis and enhanced electrochemical performance of Li(2)CoPO(4)F cathodes under high current cycling

Lithium cobalt fluorophosphate, Li(2)CoPO(4)F, is successfully synthesized by a solid state reaction under Ar flow at 700 °C. X-ray diffraction and scanning electron microscopic studies are utilized to analyze the structural and morphological features of the synthesized materials, respectively. The presence of fluorine is also supported by energy-dispersive X-ray spectroscopy. The electrochemical properties are evaluated by means of Li/Li(2)CoPO(4)F half-cell configurations in both potentiostatic and galvanostatic modes. The Li/Li(2)CoPO(4)F cell delivers an initial discharge capacity of 132 mA h g(-1) at a current density of 0.1 mA cm(-2) between 2.0 and 5.1 V at room temperature. Due to the higher operating potential of the Co(2+/3+) couple in the fluorophosphate matrix, this cell shows a capacity retention of only 53% after 20 cycles, still the material delivered 108 mA h g(-1) at a high current rate of 1 C. Cyclic voltammetric studies corroborate the insertion and extraction of Li(+) ions by a single phase reaction mechanism during cycling.     

固体超强酸（SO4^2-／ZrO2）的异丁烷／1-丁烯烷基化反应性能和失活研究

研究了固体超强酸(SO4^2-／ZrO2)催化剂的酸性及异丁烷-1-丁烯烷基化反应性能，结果表明，固体超强酸的酸性与焙烧温度有关，适当提高焙烧温度有利于样品酸强度的提高，但焙烧温度过高会导致脱硫，使样品酸强度和酸量降低，固体超强酸的异丁烷／1-丁烯烷基化催化反应活性与其酸性相对应，酸性强，反应活性高，但催化剂的活性衰减很快，这是催化剂表面的快速积炭所致。     

Keggin结构纳米硅钨酸铵的室温固相合成与物性

首次以H4SiW12O40 * 22H2O和(NH4)2C2O4 * H2O为原料,室温固相反应合成出(NH4)4SiW12O40纳米微粒;用元素分析、 FTIR确定产物的组成和结构; XRD、 TEM和BET对产物的形貌、晶粒尺寸和比表面积进行了表征; TG-DTA确定了产物的稳定温区.结果表明,产物为纳米粒子,平均粒径为60 nm,比表面积为108.7 m2/g,在430℃以下具有良好的热稳定性.在固相反应中,研磨和放热反应热效应能加快反应物扩散速率和生成物成核速率,使产物粒径减小;反应物含有结晶水和生成物H2C2O4 * 2H2O,对形成小粒径的(NH4)4SiW12O40纳米粒子起关键作用.     

钌催化剂存在下的氨湿法氧化:反应条件与N2选择性

在完全除去铵离子的湿法氧化反应中,一种钌催化剂能够将文献报道的反应条件从543K,7.0 MPa缓和为453 K,3.0 MPa.但是,在相对温和的反应条件下,N2选择性不够理想,并受到操作条件如pH、反应温度、空填充压力及催化剂用量等的影响.在所试验的条件范围内,N2选择性在85.6%～98.1%间变化,而氨转化率却接近100%.对N2选择性和反应条件之间的关系进行了讨论,并通过正交试验找到了一个最佳反应条件,从而在温和的反应条件下,使氨的氧化能够有效地向着生成N2的方向进行.     

Exploring 1,1,2,2-tetrafluoroethyl-2,2,3,3-tetrafluoropropyl ether as a high voltage electrolyte solvent for 5-V Li2CoPO4F cathode

Journal of Solid State Electrochemistry - 1,1,2,2-Tetrafluoroethyl-2,2,3,3-tetrafluoropropyl ether (F-EPE) is investigated as a cosolvent for high voltage electrolytes of Li2CoPO4F. Compared with...     

固固反应合成三碘化锑、三碘化铋的硫脲配合物(英文)

通过三碘化锑和三碘化铋与硫脲间的室温固固反应合成了三碘化锑、三碘化铋的硫脲配合物 ,其组成通式为 :M(CS(NH2 ) 2 ) 3 I3 (M =Sb ,Bi) .两种配合物的晶体结构均属于单斜晶系 ,锑配合物Sb(CS(NH2 ) 2 ) 3 I3 的晶胞参数为 :a =1.4 772nm ,b=1.6 5 82nm ,c =2 .0 6 74nm ,β =90 .81°,铋配合物Bi(CS(NH2 ) 2 ) 3 I3 的晶胞参数为 :a =1.4 0 10nm ,b =2 .0 16 8nm ,c =2 .0 397nm ,β =90 .84° .远红外光谱表明硫脲中的N原子而非硫原子参与了配位     

纳米(NH4)3PMo6W6O40的室温固相合成及形成机理

以H3PMo6W6O40•23H2O和(NH4)2C2O4•H2O为原料，采用室温固相反应合成出(NH4)3PMo6W6O40•6H2O产物，用元素分析、IR、UV-Vis、XRD、TEM、TG-DTA、BET等手段确定其组成、结构和性能.结果表明，产物为纳米粒子，平均粒径为10 nm.纳米粒子保持着杂多阴离子的Keggin特征结构，比表面积为167.6 m2•g－1，且在465 ℃以下具有良好的热稳定性.反应中反应热能、结晶水和生成物H2C2O4•2H2O对形成小粒径的(NH4)3PMo6W6O40纳米粒子起关键作用.     

固固反应合成三碘化锑、三碘化铋与硫脲配合物

通过三碘化锑和三碘化铋与硫脲间的室温固固反应合成了三碘化锑、三碘化铋的硫脲配合物 ,其组成为 :M[CS( NH2 ) 2 ]3 I3 ( M=Sb,Bi)。两种配合物的晶体结构均属于单斜晶系 ,锑配合物 Sb[CS( NH2 ) 2 ]3 I3 的晶胞参数为 :a=1 .4 772 nm,b=1 .6 5 82 nm,c=2 .0 6 74 nm,β=90 .81°,铋配合物 Bi[CS( NH2 ) 2 ]3 I3 的晶胞参数为 :a=1 .4 0 1 0 nm,b=2 .0 1 6 8nm,c=2 .0 397nm,β=90 .84°。远红外光谱表明硫脲中的 N原子而非硫原子参与了配位     

X-ray absorption spectroscopic study on the electronic structure of Li(1)(-)(x)()CoPO(4) electrodes as 4.8 V positive electrodes for rechargeable lithium ion batteries

Changes in the electronic structure of olivine Li(1-x)CoPO(4), 4.8 V positive electrode material for lithium ion batteries, were investigated using the X-ray absorption spectroscopy (XAS) technique. The threshold energy in the Co K-edge increased with electrochemical Li removal, indicating the oxidation of cobalt ions due to charge compensation. Moreover, P and O K-edge XAS showed a slight shift in threshold energy with Li removal. Although it is generally believed that the electrons of PO(4) polyanion do not contribute to the oxidation process, present experimental results indicate changes in the electronic structure around PO(4) units. Such results would be interpreted by the idea of the hybridization effect between the Co 3d and O 2p orbitals and of the polarization effect introduced by Li ions.