BaCe0.8Ho0.2O3-a陶瓷的性质与应用

Ceramic BaCe0.8Ho0.2O3-α with orthorhombic perovskite structure was prepared by conventional solid state reaction, and its conductivity and ionic transport number were measured by ac impedance spectroscopy and gas concentration cell methods in the temperature range of 600-1000 ℃ in wet hydrogen and wet air, respectively. Using the ceramics as solid electrolyte and porous platinum as electrodes, the hydrogen-air fuel cell was constructed, and the cell performance at temperature from 600-1000 ℃ was examined. The results indicate that the specimen was a pure protonic conductor with the protonic transport number of 1 at temperature from 600-900 ℃ in wet hydrogen, a mixed conductor of proton and electron with the protonic transport number of 0.99 at 1000 ℃. The electronic conduction could be neglected in this case, thus the total conductivity in wet hydrogen was approximately regarded as protonic conductivity. In wet air, the specimen was a mixed conductor of proton, oxide ion and electron hole. The protonic transport numbers were 0.01-0.09, and the oxide-ionic transport numbers were 0.27-0.32. The oxide ionic conductivity was increased with the increase of temperature, but the protonic conductivity displayed a maximum at 900 ℃, due to the combined increase in mobility and depletion of the carriers. The fuel cell could work stably. At 1000 ℃, the maximum short-circuit current density and power output density were 346 mA/cm^2 and 80 mW/cm^2, respectively.     

温度及pH值敏感水凝胶的合成和应用

直接将丙烯酸单体与N-异丙基丙烯酸胺共聚交联合成了温度及pH值敏感的水凝胶。包埋于水凝胶中的药物的释放随温度升高和pH值增大而加快，药物的释放兼有温度和pH值敏感性，对pH值的响应更加显著。     

基于离子液体的炭材料制备、改性及应用

离子液体因其熔点低、液态温域宽、蒸气压低、热稳定性高、电导率高、电化学窗口宽、结构可设计及对许多化合物的亲和性等系列性能而引起人们广泛关注。离子液体在炭材料制备、改性领域展示出了良好的前景及巨大的应用潜力,可直接作为碳源,经过高温炭化实现杂原子掺杂制备多孔炭材料;离子液体也可充当反应介质和致孔剂,将生物质转化为多孔炭材料;此外,由于离子液体与炭材料相容性较好,可以用于多孔炭材料改性制备炭复合材料。基于离子液体的炭材料在电催化、超级电容器、吸附分离及生物医学等领域具有潜在的应用价值。本文总结了基于离子液体炭材料的制备、改性及应用最新研究进展,并着重介绍了其在能源和环境相关领域的应用。     

低分子量壳聚糖的Sm3+配合物的合成和表征

壳聚糖经双氧水降解制得低分子量壳聚糖,低分子量壳聚糖与Sm3 反应制得配合物。分别用红外、紫外、荧光等测试手段对低分子量壳聚糖及其与Sm3 形成的配合物的结构和性能进行了表征。结果表明,低分子量壳聚糖与Sm3 发生了螯合作用,形成了较稳定的配合物。     

基于3-吡唑-5吡啶-1,2,4-三唑和均苯四甲酸构筑的两个同构配位聚合物的晶体结构和磁性

以3-吡唑-5吡啶-1,2,4-三唑(H2L)和均苯四甲酸(H_4btec)为配体合成了2个新的同构配位聚合物[M(btec)_(0.5)(H_2L)]_n(M=Co(Ⅱ)(1),Cu(Ⅱ)(2)),通过X射线单晶衍射、元素分析、红外光谱等进行了结构表征。晶体结构分析表明配合物1和2是同构的,都属于正交晶系,空间群为Pbca。2个配位聚合物都是二维结构,通过N…H…O氢键形成三维超分子框架结构。此外对上述配合物进行了磁性研究,结果表明配合物1内通过羧基桥连的金属钴离子之间是弱的铁磁相互作用;配合物2中存在典型的順磁行为。     

钒酸铋/磷钨酸复合催化剂的合成及光催化性能研究

通过水热法合成钒酸铋,通过浸渍法将磷钨酸和钒酸铋进行复合,通过改变钒酸铋在磷钨酸里的掺杂比例得到不同复合比例的钒酸铋/磷钨酸复合材料。通过扫描电子显微镜(SEM)和X-射线粉末衍射(PXRD)等现代分析表征技术对其结构进行表征。以亚甲基蓝溶液模拟染料废液,考察复合催化剂对染料光催化降解率的影响。研究结果表明,在可见光催化条件下,当钒酸铋与磷钨酸的复合比例为0.20∶1时,复合材料对亚甲基蓝的光催化能力最好。     

简便方法制备氮掺杂的碳球用作高效非金属氧还原催化剂（英文）

随着人们环保意识的不断增强,社会对清洁能源的需求也日益增加.燃料电池具有效率高,燃料来源丰富,可直接将化学能转化成电能且污染小等优点,因而受到了广泛关注.然而,燃料电池的阴极氧还原反应(ORR)速率较慢,成为提高燃料电池整体效率的制约因素.因此,开发高性能的ORR催化剂,加快ORR反应速率具有非常重要的意义.目前,Pt基催化剂被认为是活性最好的商用ORR电催化剂.尽管此类催化剂具有较高的催化活性和良好的稳定性,但Pt的储量有限,价格高昂,抗燃料毒化性能差,限制了其大规模应用.近年来,为了减小Pt的用量,降低催化剂成本,人们除了致力于研究贵金属合金催化剂及非贵金属催化剂外,还把目光聚焦在了非金属催化剂,特别是碳及其复合材料的研究上.在众多碳材料中,碳球因具有良好的表面渗透性和较高的机械稳定性而被广泛应用于催化、吸附、药物输送和能量存储及转化等领域中.然而,碳球的表面化学惰性较强,比表面积较低,使其部分应用受到了限制.因此,人们采用了多种方法来调控碳球的物理化学性质.其中,向碳材料中掺入杂原子,尤其是氮原子的方法广受青睐.因为杂原子的掺入会显著增强作为主体的碳原子给电子的能力和表面吸附性质,从而对ORR表现出优异的催化活性和稳定性.本文以蔗糖作为碳源,三聚氰胺作为氮源,采用水热法及高温热解法制备了一系列氮掺杂的生物质碳球.并对氮掺杂量及热解温度进行了优化.结果表明,石墨化程度及石墨氮含量的提高,能有效地提高催化剂的活性.在优化了的条件下得到的催化剂N0.1C1.9S-900,表现出了比商业Pt/C催化剂更好的ORR催化性能.在0.1 mol/L KOH中,该催化剂催化ORR的起始电位和半波电位分别为–22.6和–133.6 mV(vs.Ag/AgCl),极限电流密度为4.6 mA/cm~2,分别比商业Pt/C高出7.2 mV,5.9 mV和0.2 mA/cm~2.同时,在经过30000 s的稳定性测试中,N0.1C1.9S-900催化剂的电流损失也远低于Pt/C,表明该催化剂具有良好的稳定性.此外,在抗甲醇毒化实验中,相比于商业Pt/C,N0.1C1.9S-900催化剂对甲醇有更好的耐受性.另外,该催化剂催化的ORR属于高效的4e~–途径.可见,该催化剂作为燃料电池的阴极氧还原反应催化剂具有广阔的前景.     

D-氨基葡萄糖与Sm^3＋和Eu^3＋离子配合物的合成和表征

D-氨基葡萄糖(2氨-基-2脱-氧-D葡-萄糖,简称GLCN)是甲壳素或壳聚糖的最终水解产物。由于其分子内含有多个反应中心(-OH,-NH2),且无毒、水溶性好,易与多种金属离子配位,而用于贵金属回收、工业废水处理等生态和环境保护方面;由于其与金属离子形成的配合物水溶性好、低毒、甚至无     

PEG型酸性温控离子液体中芳香酸和醇的酯化反应

报道了该催化体系在芳香酸和醇酯化反应中的应用. 研究发现, 该离子液体具有优良的催化性能, 产品易分离, 催化剂可循环使用且活性不降低, 催化剂不易流失, 实现了均相催化剂的高效回收和再利用.     

CO分子在TiC(001)表面上的吸附构型与电子结构

采用第一性原理方法和平板模型对CO分子在TiC(001)表面的吸附构型和电子结构进行了详细研究. 结果表明, CO分子倾向于采用C端吸附在表层Ti原子上方. 对于该吸附方式, 计算得到的吸附能、CO各电子态所处能级位置以及C—O键伸缩振动频率的红移值均与实验观测结果相吻合. 由能带结构和Mvlliken布居分析结果可知, 当采用C端吸附时, CO的5σ和2π鄢态受到底物影响最为显著, 尤其是C端的桥位吸附方式. 此外, 还进一步对底物表面态在CO吸附过程中的作用进行了探讨.