氧分压对固体氧化物电解池性能的影响（英文）

基于固体氧化物电解池的高温电解水蒸气是一种可以在低碳排放条件下实现大规模氢气制备的技术。固体氧化物电解池的工作条件,尤其是所通入的气体组成和压力对其性能有很大的影响。本文基于计算流体力学软件建立了电解池理论模型来研究固体氧化物电解池的氧电极上通入不同氧分压的吹扫气对电解池反应特性的影响,文中所研究的氧分压范围为1.01×10~3–1.0×10~5 Pa。结果表明,可逆的开路电压随着氧分压的提高而增大,然而由活化极化、欧姆极化和浓差极化共同作用导致的极化电压随着氧分压增大而降低。在低电流密度时氧分压越小固体氧化物电解池性能越好,而在高电流密度时氧分压越大固体氧化物电解池性能越好。因此在低电流密度时采用低氧分压吹扫气有利于降低电解过程的耗电量,在高电流密度时采用氧气作为吹扫气有利于减少电解水的电能消耗并能够得到纯氧作为副产物以提高经济价值。     

光驱动多孔无定形TiO2的形成机制与光催化性能的研究

以钛酸正丁醇和乙二醇为原料,采用溶剂热法合成了钛乙二醇盐(TG)前躯体,在高压汞灯照射下制备出无定形TiO2。利用X射线衍射(XRD)、扫描电镜(SEM)和透射电镜(TEM)、紫外-可见吸收光谱(UV-Vis)、表面光电压谱(SPS)、N2吸附-脱附对所得材料进行了结构和性能的表征。借助X射线吸收精细结构(XAFS)对无定形TiO2的形成机制进行了分析,并通过硝基苯的还原反应考察了材料的光催化性能。结果表明:在紫外光驱动无定形TiO2的形成过程中,中心元素Ti4+的配位环境发生变化,由八面体结构转变为四面体结构;由于特殊的孔道结构使得多孔无定形TiO2显示出较好的光催化活性。     

Cu掺杂铈基材料的乙醇完全氧化活性及热稳定性(英文)

考察了采用溶胶-凝胶法制备固溶体Cu0.1Ce0.9Ox和Cu0.1Ce0.6Zr0.3Ox样品的乙醇完全氧化(COE)性能.采用X射线衍射(XRD)、BET比表面积、拉曼(Raman)、氢气程序升温还原(H2-TPR)、光电子能谱(XPS)及电子顺磁共振(EPR)技术对样品结构进行了表征.结果表明:新鲜Cu0.1Ce0.9Ox样品的乙醇完全氧化活性优于Cu0.1Ce0.6Zr0.3Ox;样品经过老化处理后,结果相反;Zr的加入改善了样品的热稳定性.此外,还考察了乙醇完全氧化活性与活性物种之间的关系.     

色谱分离ICP-AES法测定高纯度八氧化三铀中的13种微量杂质

采用磷酸三丁酯（TBP）萃淋树脂色层分离铀，用电感耦合等离子体-原子发射光谱法测定分离后的离纯度铀氧化物的杂质元素Al、Ca、Cr、Cu、Fu、Mn、Mo、Ni、P、Ti、V、Zn、Zr，除Al、Fe、Mo外的其余10种元素的测定结果符合标准物质定值的要求。     

Fe3+-TiO2/SiO2薄膜催化剂的结构对其光催化性能影响

以硅胶为载体,采用溶胶-凝胶法制备了掺杂不同量Fe3+的TiO2光催化剂(Fe3+-TiO2/SiO2),以氙灯为光源,罗丹明B为目标降解物,对其光催化活性进行了研究.结果表明,Fe3+-TiO2/SiO2比TiO2纳米粉有更好的催化活性,Fe3+的最佳掺入量为0.03％.罗丹明B在粉体和膜催化剂的作用下遵循不同的光催化反应机理.根据XRD,SEM,Raman,XPS和FTIR的表征结果可认为,TiO2在SIO2表面薄膜化和Ti-O-Si键的形成是催化活性提高和降解机理不同的主要原因.     

Design and synthesis of some new C_2-symmetric chiral disulfonamides from aminoacids and the application in diethyl zinc addition to benzaldehyde

Nine C2-symmetric chiral disulfonamldes were designed and synthesized from L-valine, L-phenylalanine and L-leucine respectively via one-pot ring opening of aziridines. The application of these disulfonamides as catalyst in the addition of diethyl zinc to benzaldehyde in three reagent systems: Ligand-Ti(OiPr)4-Et2Zn; Ligand-Ti(OiPr)4-H2O-Et2Zn; Ligand-Et2Zn was also described.     

尺寸可控、高热稳定性有序介孔碳Au催化剂的合成

纳米Au催化剂被认为是具有商业价值的用于醇选择氧化的第二代催化剂.这是因为Au氧化还原电势高,化学稳定性好,可抑制易使Pt族元素中毒的胺等的毒化;其次,对于一些特定选择氧化和还原反应而言,具有较优的反应选择性.目前较多的研究集中在调变Au纳米颗粒与氧化物载体的相互作用,获得协同效应.例如,利用CeO2纳米晶为载体,沉积Au纳米颗粒(约3 nm),使CeO2部分还原为非计量比的催化材料,活化氧并获得高选择氧化性能.碳是相对惰性的载体,与Au相互作用力弱,因此可被用于研究Au纳米颗粒本征催化性能.但负载碳金催化剂在焙烧甚至还原过程中易团聚,且在反应中易流失,可能导致活性下降.利用胶体沉积法可获得介孔碳担载纳米Au催化剂,对葡萄糖选择氧化具有很高的催化活性和选择性.但是,制备中使用的保护剂残留经常被忽略.由于立体效应或电子结构调变作用,保护剂可能影响Au催化剂活性或稳定性.我们前期建立了反应单体参与的自组装技术合成功能化介孔碳路线,一步在介孔碳骨架中掺杂氧化物纳米催化剂.本文从介孔催化材料的结构出发,设计“镶嵌”在碳骨架中的纳米Au颗粒.采用配位作用辅助表面活性剂自组装技术,以苯酚和甲醛为碳前体,引入含巯基硅烷偶联剂,通过配位作用稳定金离子,获得尺寸可控介孔碳限域纳米Au催化剂.低温炭化中,由于巯基-金的配位作用阻抑金属移动或团聚,高温下聚合物炭化为相对刚性的碳骨架.此时,Au纳米颗粒被相邻介孔孔墙限制.硅烷偶联剂可除去,不影响碳载体,并可产生丰富二级孔道,获得多级孔道介孔碳材料.X射线衍射和透射电镜结果显示,所合成的催化剂中Au颗粒的尺寸可控,为3-18nm,且具有单分散性,均匀地分散在整个介孔碳骨架中,其含量为1.1-9.0 wt％.金碳催化剂具有有序的二维六方介孔结构.能量散射谱(EDX)也证明了催化剂只含有C,O和Au元素,没有S和Si元素的残留.X射线光电子能谱(XPS)结果显示催化剂表面的Au含量远远低于ICP的测试结果,也证明了Au纳米颗粒分布在介孔碳骨架内,同时只含有C,O和Au元素也与EDX相符.X射线近边吸收谱结果表明,随着颗粒尺寸的减小,Au表面电子性质发生改变.N2吸脱附等温线显示,有序介孔碳金催化剂具有典型的第Ⅳ型曲线,说明孔径分布范围较窄,主孔道尺寸为3.4-5.7 nm.值得注意的是,低压力段吸附量显示明显突跃,暗示其具有一套约为2 nm的次级介孔.所有的催化剂都具有高的比表面积(1269-1743 m2/g)和大的孔体积(0.79-1.38 cm3/g).Au纳米颗粒具有高的热稳定性,在惰性气氛中,即使在600℃也未见明显聚集长大.进一步讨论了合成中影响金纳米颗粒尺寸的重要影响因素.(1)巯基含量:通过调节巯基组分的含量,可以调控催化剂中Au纳米颗粒的尺寸(9-18 nm).需要强调的是,Au纳米颗粒尺寸与巯基在新合成材料中的浓度有关,当巯基含量在所研究的范围中时(1.55-3.06 mmol/g),Au纳米颗粒尺寸仅仅与巯基浓度有关,而与Au浓度无关.(2)硫酸预炭化处理:新合成的材料经过一步硫酸预炭化处理,可以得到尺寸为3 nm的有序介孔碳金催化剂.表征结果证明,经过硫酸预碳化处理,大量表面活性剂被除去,同时聚合物载体发生部分碳化,有助于在后续高温炭化中保护3 nm金颗粒不团聚.尺寸可控、高热稳定性、无配体保护的有序介孔碳负载Au催化剂有望应用在催化和传感器等领域.     

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为了研究等离子体与自由液态锂表面相互作用的物理过程,建立了用氩气驱动的液态锂回路装置。介绍了建立的液态锂回路装置的组成部分、技术参数及运行原理。此回路主要由主回路、等离子体与液态锂相互作用试验段和单阴极高密度等离子体发生装置三部分组成。目前,此回路已取得一些初步的模拟结果和实验结果。     

气体雾化复相RE(NiAlCu)x微晶贮氢电极合金

采用气体雾化法制备了新型ＲＥ（ＮｉＡｌＣｕ）ｘ微晶贮氢合金粉末,并进行了微观这及电化学性能研究。合金颗粒呈较为规则的球形,ｘ＝４．５时,微观结构由基体ＡＢ５相及沿相界２的Ａ３与Ａ昌相复合结构组成;ｘ＝４．９时,微观结构帛基体ＡＢ５相及少量叶不连续网状分布的ＡＢ相复合结构组成;ｘ＝５．６时,微观结构由基体,ＡＢ５相及沿相界分布的ＡＢ５与Ｎｉ３Ａｌ共晶相复合结构组成。合金的电化学容量为２１０￣３００ｍ     

用于质子交换膜燃料电池催化剂结构研究的原位XAFS实验方法

依托上海光源的X射线吸收精细结构(XAFS)谱学线站(BL14W1),建立并发展了用于氢-氧质子交换膜燃料电池(PEMFC)原位XAFS实验的测试装置,以Pt/C纳米催化剂作为PEMFC的阴极催化剂, Pd/C作为燃料电池的阳极催化剂,采集在工作状态下的阴极催化剂的XAFS数据,同步监测燃料电池的电流-电压(J-V)曲线和功率密度曲线,观察到Pt/C催化剂在反应过程中不同电位下氧化态的变化,在高电位下Pt/C催化剂的表面存在较强的Pt-O键,降低了Pt/C催化剂的性能.本文同时也验证了我们所建立的实验装置和研究方法的可行性和可靠性.