金属掺杂CeO2(111)负载锥体4Ni团簇催化CO2还原为CO的见解

将CO2转化为有价值的化学物质已成为一种广泛应用的CO2转化研究方法.本文采用密度泛函理论计算方法研究了稀土金属掺杂CeO2负载锥体4Ni催化剂对CO2还原反应的催化性能.对于稀土金属掺杂的氧化铈,2个Ce被2个三价阳离子取代,同时产生一个氧空位来进行电荷补偿.研究了离4Ni最近(VON)和次邻近(VONN)的氧空位,发现释放CO和CO2解离分别是路径VON和VONN的决速步.在所研究的掺杂剂(Ga,Sb,Lu,Gd,Pr,La,Bi)中,Gd被认为是催化CO2还原的最佳掺杂剂,其在823 K下的翻转频率是纯CeO2负载4Ni的104倍.这一探索为稀土金属掺杂氧化铈负载镍催化剂在二氧化碳还原领域的研究和应用提供了理论支持和指导.     

Effect of Ni and vacancy concentration on initial formation of Cu precipitate in Fe–Cu–Ni ternary alloys by molecular dynamics simulation

In the present work, the effects of Ni atoms and vacancy concentrations(0.1%, 0.5%, 1.0%) on the formation process of Cu solute clusters are investigated for Fe–1.24%Cu–0.62%Ni alloys by molecular dynamics(MD) simulations. The presence of Ni is beneficial to the nucleation of Cu precipitates and has little effect on coarsening rate in the later stage of aging. This result is caused by reducing the diffusion coefficient of Cu clusters and the dynamic migration of Ni atoms. Additionally, there are little effects of Ni on Cu precipitates as the vacancy concentration reaches up to 1.0%,thereby explaining the embrittlement for reactor pressure vessel(RPV) steel. As a result, the findings can hopefully provide the important information about the essential mechanism of Cu cluster formation and a better understanding of ageing phenomenon of RPV steel. Furthermore, these original results are analyzed with a simple model of Cu diffusion, which suggests that the same behavior could be observed in Cu-containing alloys.     

Zr掺杂对PdO/Ce1-xPdxO2-δ催化剂CO和CH4催化氧化的影响

采用溶液燃烧法制备出PdO/PdO/Ce_1-xPd_xO_2-δ （PdO/CP）和PdO/Ce1-x-yPdxZryO₂-δ （PdO/CPZ）催化剂,通过硝酸处理去除催化剂表面的PdO物种得到对应的PdO/Ce_1-xPd_xO_2-δ （CP）和Ce1-x-yPdxZryO₂-δ （CPZ）催化剂。考究四种催化剂（PdO/CP、PdO/CPZ、CP、CPZ）对CO和CH₄的氧化活性,并计算得出表面PdO和Pdⁿ⁺物种的转化频率（TOF）。结果表明Zr的添加对PdO催化剂上CO和CH₄的催化氧化活性具有不同的影响。Zr的添加对PdO/CPZ和CPZ催化剂的CO催化活性具有明显的促进作用,前者归因于PdO/CPZ催化剂表面生成了更小颗粒的PdO粒子,后者归因于CPZ催化剂中含有更多的氧空位。对于CH₄的催化氧化,Pdⁿ⁺物种起到关键的作用。由于Zr的掺杂导致CeO₂的晶格中Pd物种的含量减少,致使PdO/CPZ催化剂和CPZ催化剂对CH₄氧化活性的降低。     

助剂Mo对Ni基催化剂加氢脱氧催化作用机理的影响

制备了一系列Ni-Mo/γ-Al2O3催化剂,并采用X射线衍射、乙酸程序升温表面反应、NO-红外漫反射光谱、乙酸(或乙醇)-红外漫反射光谱等表征手段系统研究了助剂Mo的加入对Ni基催化剂的物化性质、乙酸加氢脱氧(HDO)产物、HDO活性位及乙酸(或乙醇)吸附形态的影响.结果表明,Mo的加入可提高活性组分NiO的分散度,且能抑制乙酸C-C键的断裂;Mo的加入可提供氧空穴,以促进乙酸C-O键及中间产物乙醇C-O键的断裂,显著提高了Ni基催化剂的HDO活性和产物C2H6的选择性.表明Mo的加入改变了Ni催化剂HDO的催化作用机理.     

单层 FeO 薄膜表面周期性氧缺陷结构的形成

 采用扫描隧道显微镜和 X 射线光电子能谱对含有次表层 Fe 的 Pt 表皮结构 (Pt skin), 即 0.4 ML Fe 的 Pt/Fe/Pt(111) 表面, 在 1.1 × 10?7 kPa 氧气气氛退火过程中的变化进行了研究. 结果表明, 当退火温度为 600 K 时, 氧气在 Pt/Fe/Pt(111) 表面上解离吸附并诱导表面局域结构的重构; 750 K 时次表层 Fe 可以扩散到表面并被氧化; 当升至 850 K 时, 在样品表面形成单层 FeO 结构, 并且 FeO 表面具有周期性的缺陷. 这种缺陷是由于单层 FeO 薄膜的摩尔条纹单胞中 fcc 位上一个或多个氧原子缺失形成的, 其中多原子空位被确定为缺失 6 个氧原子所致. FeO 表面缺陷结构的研究为理解 Fe-Pt 催化剂在氧化气氛中的结构稳定性以及构造表面活性位提供一定的基础.     

杨桃状ZnO纳米片微球的制备及气敏性能的研究

以六水合硝酸锌和尿素为原料,水为反应介质,油酸作为表面活性剂,经水热过程合成了由纳米片组装的碱式碳酸锌微球前驱体,经煅烧后得到形貌一致的氧化锌(ZnO)纳米片组装的杨桃状微球。采用X射线衍射仪(XRD)和环境扫描电镜(SEM)对样品进行表征,结果表明产物为六方纤维矿结构的ZnO,微球尺寸比较均一,直径约为20μm,组装单元扇形ZnO纳米片均匀排列,单元之间存在均匀空隙,BET测试显示纳米片呈现多级介孔结孔结构,比表面积为18.9m2·g-1,室温下的光致发光性能表明其结构表面存在大量氧空位,对产物ZnO气敏元件进行了乙醇和丙酮气体敏感性测试。     

水在光诱导制备TiO2(110)表面BBO氧空位过程中的抑制作用 (cited: 1)

利用程序升温脱附谱研究了用266 nm激光在表面制备不同氧空位浓度的方法．实验表明利用266 nm激光能够很容易产生表面氧空位．同样90 s光照,在光子数密度大于6.7×10¹⁶ photons/cm²s的时候,表面氧空位浓度和和光子数密度成线性关系．在光照过程中,没有观测到氧气和钛原子的脱附,表明利用266 nm激光在TiO₂(110)-(1×1)制备氧空位是一种有效而且温和的方式．而在表面提前吸附水利用激光产生氧空位的速率比干净的表面慢了两个数量级．进一步研究表面,预先吸附了水后,在光照过程中水更容易脱附,导致桥氧原子的脱附被抑制,降低了氧空位产生的速率