在一维ZnO表面可控构建Co3Mn1纳米晶及其催化CO氧化性能

利用热分解法制备了结构明确的负载型纳米晶催化剂。在纳米晶成核和生长过程中加入一维ZnO纳米棒作为晶种,调控不同组分的纳米晶在 ZnO纳米棒表面均匀生长,从而获得了结构明确的 MnO/ZnO、Co₃O₄/ZnO、Co₃Mn₁/ZnO催化剂。透射电子显微镜(TEM)与 X 射线粉末衍射(XRD)结果显示,不同组分纳米颗粒都均匀分散在 ZnO 纳米棒表面。相对于 MnO/ZnO 和Co₃O₄/ZnO催化剂,Co₃Mn₁/ZnO催化剂在CO氧化反应中具有最佳的催化性能。在200 L·g_cat^-1·h^-1的气时空速下,Co₃Mn₁/ZnO催化剂起活温度为 50 ℃,其 T100(CO 转化率达到 100% 时的温度)为 200 ℃;利用 X 射线光电子能谱(XPS)对不同催化剂进行了分析,结果显示,Co₃Mn₁/ZnO催化剂的氧空位比MnO/ZnO催化剂提高了30%以上,从而使其具有较高的CO氧化催化性能。更为重要的是,Co₃Mn₁/ZnO复合纳米晶催化剂的活化能(39.4 kJ·mol^-1)远低于其它负载型纳米晶催化剂。     

孔径对锆同构替代的Co/SBA-15催化剂费-托合成催化性能的影响

采用同构替代方法将锆掺杂进入SBA-15中孔分子筛的骨架中,通过控制合成条件合成出了锆硅摩尔比为1/20的具有四种不同孔径(5.7,7.8,11.6,17.6nm)的Zr-SBA-15中孔有序锆同构替代改性分子筛,并在该改性分子筛上负载质量分数为10%的钴制备出用于费-托合成的钴基催化剂.采用氮气吸附-脱附、XRD、H2-TPR、H2-TPD及氧滴定实验、TEM、29Si固体核磁共振光谱(29SiNMR)、XPS等手段对催化剂进行了表征,系统地研究了同构替代锆掺杂SBA-15分子筛孔径大小对钴基催化剂费-托合成催化活性和产物选择性的影响.同时也采用了原位X射线衍射技术考察了载体孔径对催化剂的还原性能的影响,并结合催化剂的X光电子能谱表征结果进一步讨论了孔径对钴-载体相互作用的影响,为孔径对催化剂的活性以及产物选择性的影响作出了合理的解释.研究结果表明:随着孔径增加,SBA-15中孔分子筛的二维六方有序结构逐渐破坏,催化剂的比表面积下降,钴-载体相互作用降低,钴的晶粒直径增大,催化剂的还原性增加,C5+选择性增加,CO转化率先升高后降低,孔径为7.8nm的催化剂具有更好的费-托合成催化活性,这是催化剂比表面积和...     

卤氢键桥联的铁(Ⅲ)配合物呈现出高于室温的自旋交叉行为

使用一个三齿配体2,6-二（苯并咪唑-2-基）吡啶（bzimpy）与三价铁离子反应,制备了一例单核的铁配合物[Fe^Ⅲ（bzimpy-1H）₂] Cl （1）（bzimpy-1H为bzimpy脱去一个质子后的产物）,并对其结构和磁性质进行了详细表征。单晶结构分析表明配合物中Fe（Ⅲ）中心处于畸变的N₆八面体配位环境,相邻的阳离子配合物基元与抗衡氯离子通过N—H···Cl氢键作用构建了超分子的三维结构。磁性研究和差示扫描量热法研究表明,配合物表现出高于室温的磁滞自旋交叉（SCO）行为（T_1/2↑=345 K,T_1/2↓=330 K）并且观察到低温光诱导激发自旋态捕获（LIESST）效应。磁构关系研究表明,氯氢键对配合物的双稳态SCO行为具有重要的作用。     

以PEG为模板剂水热合成高比表面介孔Ce0.5Zr0.5O2固溶体

以PEG-4000为模板剂,采用水热法制备了具有萤石型立方相结构的Ce0.5Zr0.5O2固溶体,考察了共沉淀pH、PEG-4000添加量、水热温度、焙烧温度对样品的物相、比表面积、孔径分布、N2吸附脱附特性等的影响.结果表明:当PEG/(Ce+Zr)(摩尔比)为0.3,共沉淀pH值约为10,120℃下水热反应12 h,烧结温度为500℃时,所得产品的比表面积为146.7 m2·g-1,平均孔径为12.50 nm.     

离子交换法制备高光催化活性Bi_2WO_6@Bi_2S_3异质结纳米片（英文）

社会经济快速发展的同时,也带来了日益严峻的环境污染问题.半导体光催化氧化技术因节能环保而在环境领域有广阔的应用前景.作为最具有代表性的半导体光催化材料,TiO_2因为其禁带宽度(3.2 eV)比较大,只能被紫外光激发,因而对太阳能的利用率较低.作为一种最简单的含铋层状氧化物,Bi_2WO_6的禁带宽度(2.7 eV)相对较小,可以部分利用太阳光中的可见光,因而受到广大研究者的青睐.但是,Bi_2WO_6光催化材料的可见光响应范围较窄,仅能被波长小于450 nm的光激发,且激发后的光生载流子容易复合,导致光催化效率不高.因此,迫切需要对Bi_2WO_6光催化材料进行结构修饰与改性,采用拓展其光响应范围和抑制载流子复合,来提高其光催化活性.本文采用离子交换法原位合成了具有核-壳结构的Bi_2S_3@Bi_2WO_6纳米片,充分利用Bi_2S_3优良的可见光响应性能和半导体异质结光催化剂的构建,来提高Bi_2WO_6的光催化活性.结果表明,随着Na2S·9H2O用量从0增加到1.5 g,所得催化剂的光活性不断提高,X3B的降解速率常数由0.40×10~(-3) min~(-1)增加到6.6×10~(-3) min~(-1),催化剂活性提高了16.5倍.当进一步增加Na2S·9H2O的用量时(1.5.3.0 g),复合催化剂的光活性下降.这是由于过多Na2S·9H2O的引入导致在催化剂表面生成了没有光活性的NaBiS2层(Bi_2S_3+Na_2S=2NaBiS_2),占据了催化剂的活性位点,阻碍了染料分子与催化剂的直接接触.Bi_2WO_6@Bi_2S_3异质结纳米片光活性的提高,可归因于Bi_2S_3的敏化作用极大拓展了复合催化剂的光响应范围;另一方面,Bi_2WO_6和Bi_2S_3两者之间的半导体异质结效应有效促进了光生载流子在空间的有效分离,抑制了光生电子-空穴的复合,从而提高了复合催化剂的催化效率.本研究为其他半导体复合材料的原位生长制备提供了新的思路     

“绿氢”工业化碱性催化剂研究现状及未来展望

电解水制氢技术的发展对于加快实现全球碳中和目标具有重要意义。然而,碱性介质中缓慢的析氢/析氧反应动力学过程目前是阻碍该技术发展的瓶颈问题。基于此,本文首先综述了碱性环境下析氢反应与析氧反应不同的动力学理论机制,总结了针对改善动力学反应过程的理论设计策略。随后,介绍了目前电解水催化剂的设计理念及方向。对新兴的“绿氢”技术而言,探索在高电流密度下高性能电催化剂对这项技术在工业化应用推广中起着核心作用。同时,大规模合成策略是辅助合成工业电极的关键技术。进一步,我们在推进“绿氢”工业化应用的基础上总结了目前常用三种电解槽,介绍了目前电解槽设计的局限性及对应解决方案。总之,深入研究适用于碱性环境中的工业电催化剂、商业膜或电解槽的设计,提高对工业设计原则的理解,对于获得效率更高、安全性更高、实用性更强的工业电解槽具有重要意义。     

固相光催化降解废弃塑料

“白色污染”已成为目前普遍关注的一个全球性环保课题。将光催化剂掺入到塑料中制备出环境友好的可光降解复合塑料,利用其光催化活性可以使废弃塑料在太阳光的照射下发生有效降解,是解决“白色污染”问题的有效途径之一。本文综述了近年来固相光催化降解废弃塑料的研究进展,介绍了光催化剂TiO₂、ZnO、α-FeOOH和H₃PW₁₂O₄₀对废弃塑料的固相光催化降解效率及各种复合塑料的光催化降解机理,阐述了对光催化剂进行表面改性可以改善其在聚合物中的分散性,以及对光催化剂进行修饰可以提高其对可见光的吸收,从而提高复合塑料的固相光催化降解活性及对太阳光的有效利用率。最后,展望了固相光催化技术在废弃塑料处理领域的应用前景。     

氧吸附诱导ε-Fe2C表面重构的理论研究(英文)

基于第一性原理的密度泛函理论(DFT)计算,研究ε-Fe₂C表面氧吸附结构,考查不同氧覆盖度(θ_O)和氧势(μ_O)条件下的Wulff结构演变,以及氧消除反应机理。结果发现在低氧覆盖度(θ_O=0.25)和较低氧势(μ_O<-7.1 eV)条件下,高活性■表面保持优势占比(55%～90%),惰性(101)表面占比小于25%。升高氧势和氧覆盖度,ε-Fe₂C暴露表面以■和(100)为主。在实际反应条件(300℃,1 000 kPa,V(CO)/V(H₂)=1)下,其μ_O约为-7.5 eV,ε-Fe₂C表面以■为主,表明其具有抗氧化性能。氧消除反应计算结果显示,■表面易于发生氧消除,能垒为1.33 eV,与Wulff形貌模拟结果一致。     

3,3'-二氨基查尔酮的合成

3;3'-二氨基查尔酮的合成;光敏性二胺;查尔酮;聚酰亚胺;合成     

Co/Zr/Al2O3-Pt/ZSM-5催化剂的制备及其合成气转化制液体燃料性能研究

以Co基催化剂耦合沸石分子筛催化剂应用于合成气催化转化可以有效改善催化剂的产物选择性。本研究通过浸渍法制备得到Zr/Al₂O₃载体和Pt/ZSM-5催化剂,再通过超声分散法制备了Co/Al₂O₃、Co/Zr/Al₂O₃和Co/Zr/Al₂O₃-Pt/ZSM-5催化剂。通过系列表征技术对载体和催化剂理化性质进行分析,评价了催化剂费-托合成反应性能。结果表明,Zr的引入有助于提升Co/Zr/Al₂O₃上Co物种的还原性,改善催化活性,增加C12+重质烃的选择性。当Co/Zr/Al₂O₃与Pt/ZSM-5耦合后,由于贵金属Pt的助剂效应,进一步促进Co物种的还原,Co/Zr/Al₂O₃-Pt/ZSM-5催化剂的CTY值提高至8.3×10^-5 mmol/(g·s),同时...