新型铁锰复合氧化物催化低温脱除NOx

采用溶胶-凝胶法合成了一系列铁锰复合氧化物催化剂, 利用X射线衍射(XRD)对催化剂的活性相态进行研究, 并考察了铁锰摩尔比及焙烧温度对催化性能的影响. 结果表明, 该催化剂体系在低温(80-220 ℃)下选择性催化氨还原NOx反应中显示出优异的活性. 其中Fe(0.4)-MnOx(500)(即摩尔比n(Fe)/(n(Fe)+n(Mn))=0.4, 焙烧温度500 ℃)催化剂具有最佳低温催化活性, 在空速30000 h-1, 温度80 ℃的条件下, NOx转化效率达到90.6%, N2选择性达100%. Fe-MnOx复合氧化物催化剂中形成的Fe3Mn3O8晶相有利于促进NO氧化成NO2, 从而提高低温选择性催化还原的活性.     

α-Fe2O3表面结构对NH3选择性催化还原NO活性的影响

通过水热法合成了两种具有不同形貌的α-Fe2O3纳米棒和纳米立方体,并探索了它们的中温NH3选择性催化还原(NH3-SCR)NO的活性.NH3-SCR测试表明α-Fe2O3纳米棒具有更高的催化活性.X射线粉末衍射(XRD)、场发射扫描电镜(FE-SEM)和高分辨透射电镜(HRTEM)结构分析表明:α-Fe2O3纳米棒暴露有高表面能的{110}活性面,而纳米立方体暴露的主要是低表面能的{012}晶面.H2程序升温还原(H2-TPR)和NO程序升温脱附(NO-TPD)结果证明纳米棒比纳米立方体具有更高的氧化还原性能.因此,α-Fe2O3纳米棒由于暴露高表面能的活性面具有比纳米立方体更高的NH3-SCR性能.     

用于NH3选择性催化还原NOx的钒基催化剂

在富氧且有催化剂存在条件下以NH3或尿素为还原剂选择性地还原NOx为N2的技术,即NH3/Urea-SCR技术,是去除固定源和移动源NOx最为有效且应用最广的技术之一,其中最重要的催化剂体系是钒基催化剂。本文从钒基催化剂的组成及其NH3-SCR反应性能、钒基催化剂的活性改进以及钒基催化剂上的NH3-SCR反应机理三个方面对该领域的研究进展做了较为全面的综述,并对NH3-SCR领域可能的发展方向做了展望。传统的V2O5-WO3(MoO3)/TiO2催化剂以及改性后的钒基催化剂在中温段具有优异的NOx净化效率和抗SO2中毒性能,其中高分散的V5+物种以及多聚的钒酸盐物种为NH3-SCR反应的活性中心。针对采用不同方法制备的或具有不同组成的钒基催化剂体系,多数学者认为NH3-SCR反应按照Eley-Rideal(E-R)机理进行,部分学者认为按照Langmuir-Hinshelwood(L-H)机理进行,这可能与催化剂的钒负载量以及反应温度区间相关。在后续工作中研究者应结合多种测试手段,具体问题具体分析,综合考虑温度的动态影响以及表面酸碱性对反应物的吸附活化,以得出更为全面、真实的反应机理。系统了解前人在钒基NH3-SCR催化剂领域的研究进展有助于现阶段开发高效稳定、可适应复杂工作条件的钒基SCR催化转化器,同时也对设计合成新型高效、环境友好且抗中毒的非钒基SCR催化剂体系具有一定的参考价值。     

纳米金放大计时库仑法的PML/RARα融合基因检测

应用恒电位在金基底表面电化学沉积纳米金,通过Au—S键将巯基修饰DNA探针固定在纳米金表面,与互补靶序列杂交,构建计时库仑电化学DNA传感器,并检测急性早幼粒细胞白血病(APL)PML/RARα融合基因.采用扫描电子显微术(SEM)与电化学交流阻抗技术(EIS)观察纳米金和表征DNA传感器的构筑过程.以氯化六氨合钌([Ru(NH3)6]Cl3,RuHex)作电化学杂交指示剂,由计时库仑法检测人工合成APL的PML/RARα融合基因.结果表明,纳米金能放大RuHex检测信号,杂交前后电量差值(ΔQ)与靶标链DNA浓度的对数(lgC)值在1.0×10-13～1.0×10-9mol.L-1范围内呈线性关系,检出下限3.7×10-14mol.L-1(S/N=3).该法操作简便、特异性好,有望用于实际样品的检测.     

Li_2NH晶体结构建模和电子结构的第一性原理研究

基于密度泛函理论的赝势-平面波方法,采用三种模型分别研究Li,N原子对N—H键方位的影响以及N—H键间的相互影响,得到了Li2NH的晶体结构和H原子的占位位置.计算结果表明:Li2NH晶体为层状结构,空间群为P42,晶胞中4个N—H键分为两层,层内N—H键为反平行排列,层间N—H键为垂直排列.态密度和电子局域函数(ELF)分析表明,N—H键呈明显的共价键特性,Li和N—H键呈明显的离子键相互作用.可逆储氢反应Li2NH+H2/LiNH2+LiH在温度0K时的反应焓为69.6kJ/molH2,与实验结果66kJ/molH2符合得较好.     

Plasmon dispersion in metallic lithium–ammonia solutions

Inelastic X-ray scattering spectra of lithium (Li)–ammonia solutions with concentrations of 9, 13, and 17 mol.% metal have been measured with 0.05- and 0.38-eV resolution for momentum transfer between 0.18 and 0.56 Å⁻¹. The peak growing with Li-concentration was found around 2 eV, and was assigned to the plasmon of delocalized Li-2s electrons. The plasmon shows a positive dispersion, indicating that exchange–correlation effects in actual nearly free electrons are considerably smaller than expected.     

煤热解过程中生成氮化物的研究

使用管式反应器在600℃-900℃范围内考察了温度和煤种等对煤中氮热解转化成HCN和NH3的影响。实验结果表明：热解的温度越高，气相产物中的HCN和NH3的生成量越大；煤化程度越高，煤中氮转化为HCN的量越少；惰质组含量较高的煤样，热解生成的NH3较多。在这些实验的基础上，对煤种和惰质组含量对氮氧化物前驱体生成的影响进行了初步的探讨。     

水中3,3,6,6-四甲基-9-芳基-1, 8-二氧代-1,2,3,4,5,6,7,8-八氢化氧杂蒽的合成

以氨基磺酸和十二烷醇硫酸钠(SDS)为复合催化剂, 芳醛和5,5-二甲基-1,3-环己二酮为原料, 于水中合成了3,3,6,6- 四甲基-9-芳基-1,8-二氧代-1,2,3,4,5,6,7,8-八氢化氧杂蒽. 方法具有操作简便, 催化剂价廉易得、活性高、对环境友好、可回收重复使用等优点.     

Hβ沸石粒度对异丁烷与丁烯烷基化反应活性和选择性的影响

合成了一系列不同粒度的β沸石,并应用在异丁烷与丁烯的烷基化反应中.实验结果显示,随β沸石粒度的逐渐减小(40μm～20nm),反应活性逐渐增加;在产物的选择性方面,随β沸石粒度的逐渐减小,汽油组分C8在产物中所占的比例略有下降.