两个由铜离子与Waugh-型阴离子构筑的化合物的合成、晶体结构及表征

通过水热合成得到了一个新颖的包含四核铜配合物的无机-有机杂化化合物[CuCl(H₂O)₄)][CuCl(H₂O)(Phen)][{(CuPhen)₂Cl₂}₂(bdc)]₂[P₂W₁₈O₆₂]·5H₂O(1)(Phen=1,10-phenanthroline和bdc=1,4-benzenedicarboxylate),对其进行了元素分析、红外光谱、热重、电化学等表征,并用X-射线单晶衍射测定了它的晶体结构。化合物1含有由Cl和bdc桥连的四核铜配合物阳离子[{(CuPhen)₂Cl₂}₂(bdc)]²⁺。此外,化合物1的电化学研究表明其对亚硝酸的还原具有很好的电催化活性。     

八面体四氧化三铁亚微米晶负载铂催化剂用于室温催化氧化甲醛（英文）

空气中低浓度甲醛的治理和消除一直备受关注.在较低的反应温度下将甲醛转化为CO_2和H_2O的催化氧化法具有能耗低、效率高和环境友好等优点,被认为是一种最具应用发展前景的甲醛消除技术.在各种催化剂体系中,一些铁基氧化物(Fe_2O_3,FFe_3O_4或ferrihydrite)负载的Pt催化剂表现出较为优异的催化性能,能够在室温下实现甲醛的完全氧化.越来越多的研究表明,载体材料的结构及形貌是影响贵金属催化剂性能的主要因素.因此,深入研究Pt物种在不同类型铁基氧化物表面的分散情况及界面间相互作用,对理解催化剂活性中心的性质,设计制备性能更加优异的负载型贵金属催化剂具有重要科学意义.本文采用共沉淀法一步合成出八面体Fe_3O_4亚微米晶负载Pt催化剂(Pt/Fe_3O_4),考察了不同热处理温度对催化剂催化甲醛氧化反应性能的影响.结果表明,在80°C下热处理的催化剂(Pt/Fe_3O_4-80)具有很高的催化活性,在室温下甲醛的转化率可接近100%.随着催化剂热处理温度的升高,催化剂活性有所降低.此外,Pt/Fe_3O_4催化剂还表现出良好的稳定性,经长时间存放或连续运行后催化剂的活性基本保持不变.此外,在一定湿度范围内(RH=30%–80%),水的存在能够显著提高Pt/Fe_3O_4催化剂的甲醛催化氧化性能.采用各种表征技术对Pt/Fe_3O_4的结构、形貌、价态及氧化还原性等物理化学性质进行了研究.结果表明:采用该合成方法能够得到粒径较为均一、具有尖晶石结构和八面体形貌的Fe_3O_4亚微米晶,尺寸较小的Pt纳米粒子(平均2.5 nm)均匀分布在八面体Fe_3O_4晶体的表面,且Fe_3O_4载体表面还存在一定量的羟基物种.随着热处理温度的升高,催化剂表面的Pt物种和Fe物种的价态均发生明显变化.结果证实,Pt纳米粒子与Fe_3O_4载体间的相互作用力会随着热处理温度的升高而发生明显变化.对于性能较为优异的Pt/Fe_3O_4-80催化剂,Pt纳米粒子与Fe_3O_4载体之间存在着强度适宜的相互作用,能够产生相对较多的Pt-O-Fe Ox和Pt-OH-Fe Ox界面活性位,从而使其能够在较低的反应温度下表现出较强的活化分子氧的能力.此外,反应体系中引入的水分子能够与氧分子在界面活性位上共同活化,形成表面活性-OH物种,从而有效促进催化剂反应性能的提升.     

两个由铜离子与Waugh-型阴离子构筑的化合物的合成、晶体结构及表征

以(NH4)6[MnMo9O32]·8H2O为前体原料,与CuCl2及吡啶反应得到了2个Waugh型钼酸盐[Cu(H2O)4]3MnMo9O32·6H2O(1)和[Cu(H2O)4][Cu(C5H5N)(H2O)2]2(C5H5N)MnMo9O32·4H2O(2),并用元素分析、X-射线单晶衍射、红外光谱、固体紫外可见光谱、近红外光谱和热重分析对其进行了表征,并研究了化合物1的磁性质。晶体结构表明,化合物1属于三方晶系,空间群为R32;化合物2属于单斜晶系,空间群为C2/c。化合物1中Cu2+与[MnMo9O32]6-连接形成了三维二重穿插的α-Po拓扑结构。化合物2中单核铜"Cu(H2O)4"和双核铜建筑块"[Cu2(C5H5N)2(H2O)4]"作为桥连接阴离子[MnMo9O32]6-形成了三维网络结构。其中化合物2是首例有机配体参与过渡金属离子配位的Waugh型化合物。     

月表尘埃颗粒带电的机理及应用研究

研究月尘颗粒在电子束环境下以及紫外源辐照下的带电机理,利用数值方法模拟月尘颗粒在不同背景环境下的充电过程,以探索月表尘埃颗粒的带电机理,进而便于地面月尘环境模拟装置选择合适的月尘带电方式进行空间模拟实验.给出了尘埃在电子束环境下的充电方程,并将紫外辐射带电与具体应用相结合.通过模拟结果可知,在电子束环境下,月尘表面的电荷数随粒径尺寸增大,随电子枪辐照束斑半径减少,随电子枪流强的增加而增多;在紫外源的辐照下,月尘表面电荷数随颗粒尺寸的增大以及紫外线辐照度的增加而增多.由月尘颗粒受太阳紫外辐照带电的数值模拟结果可知,月尘需要在太阳长时间的辐照下才可以带上可观的电荷数,地面模拟该过程需增加辐照源来加速实验.通过模拟结果的分析比较并结合"空间环境模拟装置"中对月尘舱的设计要求,最终优选紫外源辐照带电方式作为月尘颗粒的带电方案.     

钻井液用交联-接枝淀粉的制备及性能

以N,N′-亚甲基双丙烯酰胺为交联剂,过硫酸铵为引发剂,采用“溶剂法”工艺合成了高粘度抗剪切丙烯酸钠接枝淀粉(St),考察了单体、引发剂和交联剂用量、丙烯酸中和度、反应时间及反应温度对合成交联丙烯酸钠接枝淀粉糊液粘度的影响。 结果表明,其优化反应条件为：m(淀粉)∶m(丙烯酸）=1∶1.5,乙醇质量分数为80%,过硫酸铵的用量为单体总质量的1%,交联剂为单体总质量的0.6%,反应时间2.5 h,反应温度为55 ℃,丙烯酸中和度为70%。 该交联接枝淀粉糊液具有良好的触变性,在4%盐水泥浆中的添加量为14.0 g/L时,表观粘度为26.0 mPa·s,滤失量为7.2 mL;在饱和盐水泥浆中添加量为23.5 g/L时,表观粘度为54.5 mPa·s,滤失量为3.1 mL;在80 ℃高温下老化16 h其表观粘度及滤失量等性能基本保持不变,表现出良好的增粘、降失水作用和抗盐、抗老化性能。     

光谱共焦位移传感器镜头设计

光谱共焦位移传感器是一种以波长信息反映位移变化的非接触式光电位移传感器,色散镜头是传感器重要组成部分,其轴向色散与波长之间的线性度和色散范围会影响系统整体性能。为产生较大的线性轴向色散和良好的线性度,文章阐述了光谱共焦位移传感器的基本原理,分析了轴向色散与玻璃材料及波长之间的的关系,使用ZEMAX光学设计仿真软件的多重结构功能,设置评价函数操作数进行优化得到了一个镜头组。镜头组采用正负透镜组分离结构,在486～656nm波长范围内,色散范围约为1mm,各个单色波长在其焦点位置产生最大的RMS半径为1.552μm且达到衍射极限,同时波长色散离焦量与波长之间通过线性拟合所得判定系数R~2为0.9976,理论分辨率为5nm,镜头在产生大的色散范围同时也拥有着良好的线性性。