基于氮掺杂多孔炭的加氢催化剂的理性设计

选择性加氢反应是化学化工领域中最具挑战性的反应之一.针对选择性加氢反应来设计具有工业应用价值的负载型纳米催化剂一直是学术界和工业界的研究热点与难点.载体是负载型催化剂的重要组成部分,在不同类型的载体中,炭载体因其来源广、成本低、耐酸碱、具有高比表面积而被广泛采用.但是,由于炭材料本身相对惰性,炭与负载的金属之间相互作用较弱;此外,碳前驱体的种类甚至产地对炭载体性能影响也非常大,导致催化剂活性及稳定性难以满足工业要求,从而严重限制了炭负载型催化剂的发展.近年来,氮掺杂炭由于其独特的性质受到了广泛的关注,大量的研究证实氮原子的掺入有助于提高炭负载型纳米催化剂的催化效率.本文将重点关注氮掺杂多孔炭负载型催化剂在选择性加氢反应中的应用;最后,将讨论并展望如何基于氮掺杂炭理性设计新型负载型纳米金属催化剂.氮掺杂炭材料中的氮主要可分为石墨氮、吡啶氮、吡咯氮和氨基氮.氮的引入一方面可改变炭材料的局域电子密度,引发电子在载体与活性组分之间的重新分配,电子转移的方向和程度可通过氮掺杂形式(如吡啶型或石墨型氮等)及浓度进行调节,从而实现对活性组分电子结构的调控;另一方面,提供了孤对电子用于形成氢键网络,从而调节了催化剂的亲水性,改善了催化剂在反应体系中的分散性.而且丰富的氮物种可为活性组分提供了稳定的锚定位点,从而提高了活性组分在炭载体上的分散度和稳定性.此外,部分氮物种为催化剂提供了碱性位点,可作为固体碱参与反应,丰富了氮掺杂炭负载型催化剂的应用范围.本文将氮掺杂炭负载型催化剂分为以下四种类型:传统负载型、包覆型、镶嵌型以及单原子催化剂.传统负载型催化剂即以氮掺杂炭材料为载体,采用浸渍法或液相还原法等将活性组分负载其上,该类型催化剂已经被广泛研究和使用.对于包覆型和镶嵌型催化剂,其金属和载体间的相互作用要强于传统炭负载型催化剂,这种强相互作用可有效提升催化剂稳定性,更能使某些高活性亚稳相稳定存在,进而大幅增强催化性能.但是炭层的过度包覆会导致暴露的金属活性位点减少,进而影响催化剂的性能.最近,炭负载型单原子催化剂得到迅速发展,它有着独特的配位环境和微观结构,众多单原子催化剂(如镍、钌、金等)已在选择性加氢反应中展现出优异的催化性能,且在某些反应中表现出独特的选择性.最后,本文讨论了氮掺杂炭负载型加氢催化剂未来的发展方向.原始生物质是氮掺杂炭的理想原料,且制备过程应尽量避免模板剂的使用.丰富氮掺杂炭材料的形貌和微观结构,以应对不同的反应需求是今后的重点发展方向.贵金属催化剂拥有优异的催化性能,如何提升其稳定性是急需解决的问题.非贵金属催化剂的活性相对较低,多组分协同催化是提升其性能的有效方法,进一步的工业应用也值得期待.不含金属的氮掺杂炭直接催化加氢反应需要极为苛刻的反应条件,其工业应用前景相对较低.     

制备条件对MXene形貌、 结构与电化学性能的影响

以Ti₃AlC₂为原料, 采用LiF+HCl一步刻蚀-插层制备Ti₃C₂T_x, 进一步通过超声处理得到单层或少层的MXene. 利用X射线衍射(XRD)、 X射线光电子能谱(XPS)、 扫描电子显微镜(SEM)、 透射电子显微镜(TEM)和电化学测试对样品的结构、 形貌和电化学性能进行了研究. 通过改变刻蚀剂的比例及超声剥离时间, 研究了不同刻蚀条件和剥离条件对二维晶体Ti₃C₂T_x的形貌、 结构和电化学性能的影响. 结果表明, 制备条件对MXene的片层结构和性能具有较大的影响. 当HCl浓度为6 mol/L, LiF与Ti₃AlC₂的摩尔比为7.5, 超声时间为1 h时, 所得MXene具有较小的晶格常数和较大的片层尺寸, 片层尺寸可达1 μm, 具有较多的表面含氧官能团, 电化学性能最佳, 在0.5 A/g的电流密度下, 质量比容量达到342 F/g, 当电流密度提高至20 A/g时, 质量比容量仍可保持244 F/g, 在1 A/g电流密度下循环10000周后, 容量仍能保留87%左右, 表现出较好的倍率性能与循环稳定性.     

基于整形飞秒激光脉冲的三维微纳制备

飞秒激光脉冲加工具有热效应小、加工精度突破衍射极限、三维内部加工能力等特性,在微纳制备领域独具优势。综述了利用飞秒激光脉冲整形技术结合飞秒激光三维直写进行透明介质中微纳制备的最新进展,这些技术有望在新型集成光学和微纳光学中发挥重要的作用。     

Mg-Co-Ti共掺杂对M型钡铁氧体磁性能的影响

采用溶胶-凝胶方法制备了不同Mg-Co-Ti掺杂量的Ba(MgCo)_x/2Ti_xFe_11.5-2xO₁₉磁性粉体，运用XRD和SEM对样品成分及颗粒大小进行了表征，并运用VSM测试了样品的磁性能。结果表明：所制备的粉体1100℃煅烧2小时，粉体结晶良好，呈纯相结构，粉体颗粒大小平均在250 nm左右。随着掺杂含量x从0.1增加到0.6，矫顽力Hc从342 kA/m下降至143 kA/m，而饱和磁化强度Ms先增加，随后降低，在x=0.3时获得最大Ms为55.27 Am²/kg。剩余磁化强度Mr，随着掺杂含量x的增加，先增加，然后逐渐减少。当x=0.3时剩余磁化强度最大值为30.90 Am²/kg。研究表明，可以通过在Fe位掺杂不同含量的Mg-Co-Ti，调整钡铁氧体的磁性能，以适应不同的应用需求。     

钼酸铋基气敏材料研究进展

气体传感器被广泛应用于检测工业和家庭中有毒有害气体。气体敏感材料是气体传感器中重要的组成部分,敏感材料的性质决定了气体传感器的性能。研制精度高、检测快、集成度高的气体检测器迫在眉睫。钼酸铋作为一种新型双金属氧化物气敏材料,具有高选择性、高敏感度的优势。本文从气敏机理、形貌控制、掺杂和复合材料构建方面对近年来钼酸铋作为气敏材料的研究进行了总结,并对钼酸铋基气敏材料未来的研究方向进行了展望。     

超高效液相色谱-质谱法测定醋五味子中7种木脂素的含量

采用超高效液相色谱-质谱法测定醋五味子中五味子酯甲、五味子酚、五味子甲素、五味子乙素、五味子丙素、五味子醇甲和五味子醇乙等7种木脂素的含量。醋五味子样品0.200 0g用甲醇10mL超声提取30min。以ACQUITY UPLC BEH C_(18)色谱柱为分离柱,以不同体积比的乙腈和0.1%(体积分数)甲酸溶液的混合液为流动相进行梯度洗脱,质谱分析中采用电喷雾正离子源和选择离子监测模式。7种木脂素的质量浓度在一定范围内与其对应的峰面积呈线性关系,方法的检出限(3S/N)为0.001~0.050mg·L~(-1)。对6.0mg·L~(-1)的7种木脂素混合标准溶液连续测定6次,测定值的相对标准偏差为1.2%~3.5%。方法用于醋五味子样品的分析,加标回收率为85.4%~99.3%。     

超声辅助-分散液液微萃取-气相色谱/质谱法测定葡萄酒中三唑类农药残留

以超声辅助-分散液液微萃取(UA-DLLME)为富集和净化手段,采用气相色谱/质谱法(GC/MS)检测葡萄酒中三唑类农药残留量。实验考察了萃取剂种类及用量、超声时间和盐效应等因素对萃取效率的影响。研究结果表明,最适宜的萃取条件为:以30μL十一醇为萃取剂、超声时间为10min和NaCl浓度为30g·L~(-1)。戊菌唑、氟硅唑、烯唑醇和苯醚甲环唑的检出限分别为0.020、0.021、0.039、0.019μg·L~(-1),相对标准偏差(RSD,n=5)在2.8%~7.5%之间,添加质量浓度为0.005mg·L~(-1)与0.1mg·L~(-1)时,戊菌唑、氟硅唑、烯唑醇和苯醚甲环唑的加入回收率在87.3%~107.5%之间。该方法可用于葡萄酒中上述三唑类农药残留的检测。     

210Po、210Bi和210Pb测试技术研究进展与现状

铀系核素210Po、210Bi和210Pb的测试在铀矿地质勘查与核废物安全处置研究、沉积年代学与同位素地球化学研究、大气环境学与辐射卫生学研究等诸多领域具有重要意义。重点总结了近些年来210Pb、210Bi和210Po三核素各种测试技术的研究进展与现状,评述了存在的主要问题及未来发展趋势。     

时间无关不可逆过程及不可逆系统的稳定性

在不可逆热力学框架内引入了四条基本假设，建立了宏观本构关系的新的逻辑系统．在假设3中通过引入一种新的运算，把内变量演化方程定义在时间的点集上．结合讨论C1ausius-Dubem不等式，得到了假设4，它把时间点集的性质与系统状态联起来．以此为基础，证明了一致性条件成立的判别准则和加卸载准则，并成功地解释了实验现象存在有一个应变速率的临界值，当加载应变速率低于该值时，材料的应力—应变关系基本上与速率无关；当高于该值时，则明显与速率相关、更富有力学含义地给出了不可逆系统稳定性的一种定义，并证明了判别稳定性的一个准则．此外，还得出系统稳定是不可逆行为与时间无关的前提条件．     

考虑要素投入与市场地位的物流联盟演化研究

针对物流联盟成员间的差异化,研究物流联盟的演化与稳定问题。以企业的要素投入与市场地位为依据,将联盟成员划分为三类,并构建三者之间的演化博弈模型,分析了影响博弈主体策略选择的影响因素,通过模型分析确立三方策略趋于稳定的条件。结论表明,联盟的惩罚力度、成员间的交易费用以及投机获利对联盟成员的策略选择以及物流联盟的稳定性有着重要影响。联盟成员间的激励、优惠政策比单方面的联盟惩罚更能促进联盟成员的积极合作。