浆态床合成二甲醚复合催化剂失活原因探索

在反应温度260 ℃、压力5.0 MPa的条件下,对浆态床反应器中二甲醚合成复合催化剂的失活规律进行了研究.结果表明,Cu基催化剂失活较快是导致浆态床二甲醚合成催化剂不稳定的主要原因.通过分析Cu基催化剂在浆态床反应器和固定床反应器中的活性变化规律,发现在浆态床反应器中不能及时导出反应体系的H2O对催化剂的毒副作用导致了浆态床Cu基催化剂快速失活.对失活催化剂进行的TPR、XRD和SEM-EDS表征结果可以看出,Cu粒子的长大和积炭是Cu基催化剂失活的重要原因,与已有文献报道不同的是并未发现明显的Cu元素流失.     

十七氟癸基修饰的有机-无机杂化二氧化硅膜材料的制备及气体分离性能

以十七氟癸基三乙氧基硅烷(PFDTES)和1,2-双(三乙氧基硅基)乙烷(BTESE)为前驱体, 通过溶胶-凝胶法制备了十七氟癸基修饰的SiO₂溶胶, 采用浸渍提拉法在γ-Al₂O₃/α-Al₂O₃多孔陶瓷支撑体上涂膜, 然后在N₂气氛保护下烧结成完整无缺陷的有机-无机杂化SiO₂膜. 利用扫描电子显微镜对膜材料的形貌进行观察, 通过动态光散射技术对溶胶粒径及分布进行测试, 利用视频光学接触角测量仪、 红外光谱仪和热分析仪表征了十七氟癸基修饰对有机-无机杂化SiO₂膜疏水性的影响. 结果表明, 十七氟癸基已经成功修饰到SiO₂膜材料中, 且随着PFDTES加入量的增大, 溶胶粒径和膜材料对水的接触角不断增大. 当n(PFDTES): n(BTESE)=0.25: 1时, 溶胶粒径分布较窄, 平均粒径为3.69 nm, 膜材料对水的接触角为(112.0±0.4)º. 在修饰后的有机-无机杂化SiO₂膜中H₂的输运遵循微孔扩散机理, 在300℃时, H₂的渗透率达到5.99×10^-7 mol·m^-2·Pa^-1·s^-1, H₂/CO和H₂/CO₂的理想分离系数分别达到9.54和5.20, 均高于Knudsen扩散的理想分离因子, 表明膜材料具有良好的分子筛分效应.     

A Novel Inorganic-organic Hybrid Borate with Unique One-dimensional Infinite Aluminium-oxygen Chains

A novel inorganic-organic hybrid borate,[Al2(fum)(H3BO3)(OH) 4]n·n(H3BO3) (1,H2fum = fumaric acid) ,has been synthesized and characterized by single-crystal X-ray diffraction,FTIR and elemental analysis. Crystal data for compound 1: orthorhombic,space group Pnma,a = 14.108(3) ,b = 6.9412(14) ,c = 14.995(3) ,V = 1468.3(5) 3,Z = 4,Mr = 359.72,Dc = 1.627 g/cm3,μ = 0.254 mm-1,F(000) = 736,the final R = 0.0492 and wR = 0.1650 with I > 2σ(I) . In compound 1,each AlⅢ ion is coordinated by six oxygen atoms to adopt a distorted octahedral geometry. Both fumarate anion and the coordinated boric acid act as bidentate bridging ligands to link two neighboring AlⅢ centers simultaneously. Each AlⅢ ion is bridged by two μ2-hydroxyl ligands to construct an infinite wave-like [Al2(fum)(H3BO3)(OH) 4]n chain. These one-dimensional chains form hydrogen bonds with free boric acid molecules giving rise to a three-dimensional supramolecular network.     

有机物/硅杂化太阳能电池的研究进展

有机/无机杂化太阳能电池既可以兼容无机材料的高稳定性, 高载流子迁移率和成熟的制备工艺, 又可以利用有机材料分子结构的可塑性, 调节光谱吸收以及光学带隙, 以及简便的溶液制作过程, 具有取得高效率低成本太阳能电池的巨大潜力. 硅和有机物在低温下形成的异质结光伏电池吸引了广泛的研究, 目前最高光电转换效率已经达到13.8%. 而采用硅纳米线等纳米结构之后使在几十微米的低纯硅上制备高效太阳能电池成为可能, 柔性硅基底的杂化太阳能电池效率已经超过12%. 本文首先介绍了硅基杂化太阳能电池的结构、工作机理和使用的有机材料, 按硅的结构分为平面硅基和微纳结构硅基杂化太阳能电池, 重点概述了该类电池最近几年的发展状况, 分析了硅的结构、有机材料和制备工艺对器件性能的影响. 最后对众多研究方法进行了归纳总结, 对存在的问题和解决策略提出了展望.     

锂离子电容器(LIC)产业前沿技术研究进展

新能源战略体系的建设和电子技术的飞速发展对储能器件的性能提出了更高的要求,锂离子电容器是将锂离子电池和双电层电容器“内部交叉”的新型混合储能器件,兼具高能量密度和高功率密度,近年来引起了国内外的广泛关注.本文阐述了锂离子电容器的工作原理和国内外产业发展现状,总结了碳负极的预赋锂技术、电极材料与体系匹配性研究等关键技术前沿的研究成果,并提出了后续产业化研究中所需要解决的实际问题.     

Preparation and characterization of novel polyimide‐silica hybrids

Polyimide‐silica (PI‐SiO₂) hybrids were prepared from a novel polyimide (PI), derived from pyromellitic dianhydride (PMDA), 1,6‐bis(4‐aminophenoxy)hexane (synthesized) and 4,4′‐oxydianiline. SiO₂ networks (5–30 wt%) were generated through sol–gel process using either tetraethylorthosilicate (TEOS) or a mixture of 3‐aminopropyltriethoxysilane‐PMDA‐based coupling oligomers (APA) and TEOS. Thin, free standing hybrid films were obtained from the respective mixtures by casting and curing processes. The hybrid films were characterized using Fourier transform infrared, ²⁹Si nuclear magnetic resonance (NMR), field emission scanning electron microscopy (FE‐SEM), energy dispersive X‐ray spectrometry and atomic force microscopy (AFM) techniques. ²⁹Si NMR results provide information about formation of organically modified silicate structures that were further substantiated by FE‐SEM and AFM micrographs. Contact angle measurements and thermogravimetric thermograms reveal that the addition of APA profoundly influences surface energy, interfacial tension, thermal stability and the residual char yield of modified hybrids in comparison to those obtained by mixing only TEOS. It was found that reduced particle size, efficient dispersion and improved interphase interactions were responsible for the eventual property enhancement. Copyright © 2012 John Wiley & Sons, Ltd.     

CP@NiAl-LDH复合材料的制备及其超级电容器性能

通过采用简易温和的水热条件制备导电聚合物@镍铝层状双金属氧化物复合材料（CP@NiAl-LDH）,构建电子/离子的高速传输纳米通道,利用SEM和XRD对复合材料结构形貌进行表征。电化学性能测试结果表明,导电聚合物为复合材料提供一定的赝电容,促进电荷的快速转移,使CP@NiAl-LDH的电容性能得以显著提升。PPy@LDH具有最好的电容性能,在1 A·g^-1的电流密度下,其比容量高达3 010.3 F·g^-1,当电流密度升高到20 A·g^-1时,其比电容保持率为73.1%,表现出优异的倍率性能;同时,在10 A·g^-1的电流密度下10 000次充放电循环后仍具有88.8%的比容量保持率,具有优异的循环稳定性。这主要归功于NiAl-LDH与导电聚合物之间的协同增强效应。     

两个由铜离子与Waugh-型阴离子构筑的化合物的合成、晶体结构及表征

通过水热合成得到了一个新颖的包含四核铜配合物的无机-有机杂化化合物[CuCl(H₂O)₄)][CuCl(H₂O)(Phen)][{(CuPhen)₂Cl₂}₂(bdc)]₂[P₂W₁₈O₆₂]·5H₂O(1)(Phen=1,10-phenanthroline和bdc=1,4-benzenedicarboxylate),对其进行了元素分析、红外光谱、热重、电化学等表征,并用X-射线单晶衍射测定了它的晶体结构。化合物1含有由Cl和bdc桥连的四核铜配合物阳离子[{(CuPhen)₂Cl₂}₂(bdc)]²⁺。此外,化合物1的电化学研究表明其对亚硝酸的还原具有很好的电催化活性。