石墨烯涂层在甲苯低温催化燃烧用堇青石负载Pd整体式催化剂中的作用（英文）

对于传统整体催化剂而言,堇青石等基体比表面积低,往往需先涂覆活性氧化铝等高比表面涂层,此外低温催化燃烧反应生成的水和周围空气中的水分会大量吸附于亲水性氧化物涂层表面,导致贵金属催化活性降低,同时,贵金属的分散度也是影响催化剂活性的主要因素.我们利用石墨烯高疏水性、二维平面结构、对苯环强吸附及对贵金属颗粒的高分散与锚定作用等独特性能,发展基于石墨烯涂层的高活性纳米Pd整体催化剂,以改善上述问题.所制备的Pd/石墨烯/堇青石(Pd/Gr/Cor)复合材料作为整体催化剂用于甲苯低温燃烧反应,通过考察催化性能和吸附行为,重点研究了石墨烯涂层的作用.催化性能结果表明,与无石墨烯涂层的传统Pd/Cor催化剂相比,Pd/Gr/Cor催化剂对甲苯的起燃温度从175℃降至132℃,且在水蒸气存在的情况下表现出更好的稳定性.TEM和吸水速率表征表明,石墨烯涂层可显著提高Pd纳米粒子的分散性,提高堇青石载体的疏水性.动力学研究表明,Pd/Gr/Cor催化剂上甲苯催化燃烧符合一级反应动力学规律,活化能为60.93 k J/mol.此外,研究了其吸附行为,包括吸附等温线,吸附动力学和吸附热力学.模拟结果表明,Pd/Gr/Cor催化剂对甲苯具有优异的吸附性能,对甲苯的吸附符合Freundlich模型,为化学吸附.FLm双点位吸附模型表明,石墨烯表面吸附了大量的甲苯,而Pd粒子表面吸附的甲苯相对较少,但亲和力较强.吸附热力学计算表明,石墨烯对甲苯的吸附是一个自发的放热反应,是一个熵减小的过程,表明甲苯分子可在石墨烯上高度有序组装.石墨烯与Pd之间的显著浓度差和亲和力的差距确保了反应过程中甲苯在石墨烯上的快速转移.吸附动力学研究表明,催化剂对甲苯的吸附为快速过程,催化反应为控速步骤.综上,石墨烯涂层不仅可以提高Pd纳米粒子的分散性,提高催化剂的疏水性,在催化反应过程中,还可利用其强吸附能力提高催化剂表面的甲苯浓度,而显著的浓度差和亲和力的差距可作为驱动力为Pd粒子提供甲苯,从而发挥吸附-催化协同作用优势,进一步提高催化性能.     

多孔Pd/α-Al2O3 活性膜上 1,5-环辛二烯选择加氢

利用微乳液及浸渍技术制备了多孔Pd/α-Al2O3催化活性膜.利用透射电镜、扫描电镜和X射线衍射对微乳液中及α-Al2O3陶瓷膜孔结构中纳米Pd颗粒的形貌和分布进行了表征.分析结果表明,通过浸渍技术,微乳液中的纳米Pd颗粒以几百纳米大小的晶体形态均匀负载于陶瓷膜孔中.在"催化接触器"型膜反应器中,以1,5-环辛二烯催化加氢为模型反应,考察了多孔Pd/α-Al2O3膜的活性与选择性,并与Pd-聚丙烯酸(PAA)有机催化膜反应器、悬浮床反应器和固定床反应器中的催化性能进行了比较.结果表明,Pd/α-Al2O3膜反应器的催化活性与目的产物1-环辛烯的选择性远高于Pd-PAA有机膜反应器和固定床反应器.Pd/α-Al2O3膜反应器在强化传质和消除孔内扩散方面效果显著,这与Pd在陶瓷膜孔中的分布及反应物在膜反应器中的高速流动有关.     

红外光谱分析技术在浮选过程中的应用研究进展

随着浮选研究的深入发展,以捕收剂为核心的浮选药剂作用机理的研究逐渐成为研究焦点。红外光谱以速度快、成本低、无损等特点成为浮选药剂作用机理研究最为重要的手段之一。首先从文献报道数量和比例说明红外光谱在该研究中的重要地位,并总结了常见浮选药剂的红外光谱特征,最后分别阐述了红外光谱在捕收剂、抑制剂、活化剂等浮选药剂作用机理中的应用研究进展。归纳出红外光谱用于判定捕收剂在矿物表面作用三种机制的判据:如果捕收剂作用后的矿物表面有新的吸收峰,则捕收剂在矿物表面发生了化学反应;如果仅有吸收峰的位置发生移动,并超过测试设备本身误差范围的移动量,则捕收剂在矿物表面形成的是化学吸附;排除上述产生的新红外特征吸收峰和红外特征峰的移动,且通过反复水洗即可清除表面沾染的捕收剂分子,则捕收剂在矿物表面发生的是物理吸附。并指出红外光谱在浮选过程中的应用研究存在的两大问题,一是将捕收剂与矿物表面的化学反应和化学吸附机理混淆;二是忽视红外光谱仪器吸收峰位移2~4cm-1背景误差。展望未来红外光谱在浮选过程中的应用研究应该着眼于多种药剂混合用药在矿物表面作用机理的研究,该领域内红外光谱的定量分析研究及红外光谱吸收峰位移的背景误差分析等三方面。     

W/O微乳液中纳米Pd微粒的化学破乳沉积

利用脂肪醇聚氧乙烯醚型非离子表面活性剂Marlipal O13/50、水、环己烷组成的W/O微乳液体系合成纳米Pd微粒, 考察了化学破乳剂作用下纳米Pd微粒的沉积过程. 结果表明, 不同化学破乳剂使纳米Pd微粒沉积的速率顺序为1,4-二噁烷跃四氢呋喃跃甲醇跃乙醇跃正丁醇. 研究了化学破乳剂对微乳液界面张力与两亲因子的影响. 结果表明, 微乳液结构的破坏是界面张力增大的过程, 同时也是两亲性降低而向Lifschitz线逐渐靠近的过程.     

Pd/Al2O3膜的制备及其对 1,5-环辛二烯加氢的催化性能

利用微乳液浸渍技术制备了负载型Pd/Al2O3膜,并用扫描电镜和原子吸收光谱对微乳液中的纳米Pd颗粒及其在Al2O3陶瓷膜载体上的形貌、分布和负载量进行了表征.在"催化接触器"型膜反应器中,以1,5-环辛二烯(COD)加氢作为模型反应考察了Pd/Al2O3膜的催化性能.结果表明,采用微乳液技术制备Pd/Al2O3膜时,Pd负载量、浸渍操作方式、焙烧温度和载体孔径对Pd/Al2O3膜的催化性能有一定影响.要获得对COD加氢反应的高催化活性和较高的中间产物环辛烯选择性,优化的Pd/Al2O3膜制备条件为:缓慢析出Pd纳米颗粒,同时采用循环浸渍方式,焙烧温度300℃,膜载体孔径1.9μm.     

草簇状石墨烯片限域Pd纳米粒子及其催化应用(英文)

通过氨基离子液体改性石墨烯,并将其固载于堇青石表面,作为负载型Pd催化剂的载体.所制备的Pd催化剂经加氢老化后,表面石墨烯呈草簇状结构,将Pd纳米粒子限域于片层内,有效防止了Pd的流失和团聚.在重要的工业反应对羧基苯甲醛(4-CBA)加氢中,此结构催化剂与传统的钯碳催化剂相比,表现出很好的稳定性     

Sr/Ca比变化对红色荧光粉Cal-xSrxS:Eu2+的影响

在CO气氛下采用固相反应法合成了发红光的Ca1-xSrxS:Eu2 荧光粉,研究了基质阳离子Sr/Ca比变化对其晶体性质及发光性能的影响.结果表明,随着Sr/Ca比的减少,荧光粉的晶胞参数逐渐降低;同时,由于受电子云膨胀效应和晶体场影响,发射主峰向长波方向移动,红色比逐渐增大,色纯度提高.     

共沉淀-熔盐焙烧法制备Y2O3:Eu及其发光性能的研究

采用共沉淀-熔盐焙烧法制备了Y2O3：Eu红色荧光粉,研究分析了EDTA、柠檬酸＋氨水、淀粉等3类络合剂、沉淀温度及熔盐对其发光性能、粒度及形貌等的影响.研究结果表明： 采用柠檬酸＋氨水为络合剂、草酸为沉淀剂制备钇铕的草酸盐前驱体,然后加入（Na2CO3＋S＋NaCl）复合熔盐在1200 ℃下焙烧2 h即可制得发光强度高出商用粉5%的近球形Y2O3：Eu.     

Y2O2S∶Eu,Mg,Ti,Tb红色长时发光材料的研究

利用高温固相反应法合成了一种新型的红色长时发光材料--Y2O2S∶Eu, Mg, Ti, Tb. 材料的XRD测试结果表明Eu掺杂引起Y2O2S∶Eu, Mg, Ti, Tb晶胞增大. 激发光谱、发射光谱和发光衰减曲线表明该材料是一种适合紫外线和可见光激发, 并具有很好的长时发光性能的红色长时发光材料. 热释光谱测试结果表明该材料可能具有两个较深的陷阱能级. 研究了Eu, Mg, Ti, Tb的加入量对材料发光特性的影响, 结果表明: Eu, Mg, Ti, Tb影响材料的初始亮度和发光时间, Eu决定材料的红色比.     

二维MXene材料的制备与电化学储能应用

将MAX相陶瓷通过液相刻蚀等方法移除A原子层可得到与石墨烯(Graphene)类似二维结构的过渡金属碳或氮化物(MXene),是近年来二维材料领域出现的新成员。独特的二维结构与丰富可调的组分使得MXene具有优异的导电与机械性能、高亲水表面与离子传输性能,受到越来越广泛的关注。目前已成功制备出的MXene材料有20余种,研究发现MXene应用于锂离子、非锂离子(如Na~+、K~+、Mg~(2+)、Ca~(2+)和Al~(3+))二次电池和电化学超级电容器均表现出优异的性能,是一种很有潜力的电极材料。本文总结对比了MXene材料制备方法,简要概述了MXene材料的电子、电磁与机械性能,重点介绍了MXene在电化学电池与超级电容器储能方面的应用,最后对MXene材料目前存在的主要问题及未来研究与应用前景进行了展望。