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1.
覃瑞  王超  王强  胡敏  李金林  徐君  邓风 《波谱学杂志》2022,39(4):439-447
本文使用固体核磁共振(NMR)技术研究了SSZ-13分子筛上甲醇制烯烃反应过程中表面甲氧基物种的生成以及反应活性.通过二维13C-27Al HMQC NMR方法确证了甲醇在分子筛骨架Brønsted酸位上生成的甲氧基物种,以及在Lewis酸位上生成的另外一种表面甲氧基物种.13C NMR结合气相色谱-质谱(GC-MS)实验结果表明,这两种甲氧基物种在甲醇制烯烃反应中均具有较高的反应活性,既可以导致烃池物种的生成,也可以参与烃池反应生成碳氢化合物.  相似文献   
2.
金属材料的塑性流动行为依赖于温度和应变率,温度和应变率敏感性是金属材料塑性流动的最重要的本质特性之一,建立合适的热黏塑性本构关系来准确描述金属塑性流动行为的温度和应变率依赖性,是金属材料能被广泛应用的必要前提。为此,对金属热黏塑性本构关系的最新研究进展进行了综述,介绍了常见的几种金属热黏塑性本构关系并进行了详细讨论,给出了各本构关系的优势与不足,最后系统介绍了包含金属塑性流动行为中出现的第三型应变时效、或K-W锁位错结构引起的流动应力随温度变化出现的反常应力峰以及拉压不对称等行为的金属热黏塑性本构关系的研究进展。  相似文献   
3.
氦泡等缺陷对金属材料动态强度的影响一直是动态强度研究关注的重点。将相场方法引入冲击加载下氦泡演化行为研究中,通过与晶体塑性理论耦合,建立了可描述冲击下氦泡早期演化行为的介观模拟技术。应用该方法,针对含氦泡的金属铝材料,从介观尺度对氦泡的演化行为及其对位错集体演化行为的影响进行了研究。结果表明:氦泡结构的非均匀性导致局域应力集中和塑性变形集中,局域塑性变形集中会导致沿冲击波传播方向发射稀疏波;从能量守恒角度上看,在材料变形过程中氦泡生长与塑性变形呈竞争关系,塑性耗散的快慢直接影响氦泡的生长速率,使其发生改变。研究结果可为解读含氦泡材料的宏观屈服强度和层裂行为提供理论支撑。  相似文献   
4.
Partially reduced TiO2 nanomaterials have attracted significant interest because of their visible-light activity for catalysis and photodegradation. Herein, we prepared a partially reduced anatase TiO2 (Re-A-TiO2) nanoparticle material using a fast combustion method, demonstrating good activity toward decomposing methyl orange under visible light irradiation. The surface structure of the prepared material, after being surface-selectively 17O-labeled with H217O (17O-enriched water), was studied via 17O and 1H solid-state magic angle spinning nuclear magnetic resonance (MAS NMR) spectroscopy and electron paramagnetic resonance (EPR) spectroscopy, and the obtained results were compared to those of non-reduced anatase TiO2 (A-TiO2). The EPR results showed that the concentrations of paramagnetic species (i.e., oxygen vacancies (OV) and Ti3+) in Re-A-TiO2 were much higher than that in A-TiO2, while the former was associated with a higher OV/Ti3+ ratio. The intensities of the EPR signals were significantly affected by the adsorbed water, and this phenomenon was explored in combination with 1H NMR spectroscopy. The 1H species on Re-A-TiO2 appeared at larger chemical shifts, denoting the increased acidity of the sample, and these 1H species on Re-A-TiO2 were more difficult to remove than those on A-TiO2. On the other hand, different features were observed for the signals arising from the two-coordinated oxygen atoms (μ2-O) in 17O NMR, suggesting a typical anatase TiO2(101) surface on A-TiO2, but a more complex surface environment for Re-A-TiO2. Furthermore, a larger amount of hydroxyl groups (OH) were observed on Re-A-TiO2 compared to that on A-TiO2, indicating a larger proportion of exposed (001) facets on Re-A-TiO2. However, the μ2-O signals broadened and became similar when the drying temperature was increased to 100 ℃, indicating a non-faceted anatase TiO2 surface in such conditions. Based on the EPR and NMR results, a significant fraction of the OH species is believed to be formed from the reaction of the paramagnetic centers and adsorbed water molecules. The 1H→17O cross polarization (CP) MAS and two-dimensional heteronuclear correlation (2D HETCOR) NMR spectra were used to verify the spatial proximity of the hydrogen and oxygen species, confirming the spectral assignments of a strongly adsorbed water and one type of surface OH species. In particular, the 1H NMR signals at approximately 11 ppm were ascribed to the hydrogen species in the intramolecular hydrogen bond. In summary, this study investigated the paramagnetic species and surface structure of anatase TiO2 materials by combining EPR along with 1H and 17O solid-state NMR spectroscopy. The differences in the surface structures of Re-A-TiO2 and A-TiO2 should be closely related to their different properties toward the photodegradation of methyl orange.  相似文献   
5.
锂离子电池的应用涉及了正负极和电解质等关键材料,材料中的锂离子扩散属于最核心的微观过程。通过实验测量和理论计算可以找到锂离子扩散激活能小的优秀材料,但是通过一个好的激活能参数,我们不能明确它的影响因素是什么,也无法实现优化现有材料和发现新的锂电材料的目的。本文利用材料基因组计划(MGI)的研究思路,利用第一性原理计算得到的40多种典型体系的激活能参数,结合能带结构特征的计算结果,并通过数据分析,明确了晶格结构中影响锂离子扩散激活能的因素,确定出价带宽度和价带中d电子轨道比例数等基因参数影响激活能的规律。这些结果反映了锂离子材料能带整体特征研究的必要性,也体现了MGI研究方法的优势和特点。  相似文献   
6.
利用固体核磁共振的~(13)C交叉极化魔角旋转(CP/MAS)和定量交叉极化魔角旋转(QCP/MAS)实验技术对聚丙烯DQ催化剂的组成进行定性及定量分析。建立了DQ催化剂中不同有机组分的QCP/MAS表征方法,考察了接触时间和转速对信号增强的影响,在选定接触时间为200μs,转动频率为8 kHz的实验条件下,测定了DQ催化剂中不同含碳官能团的增强因子及有机组分的物质的量比例。结合气相色谱–质谱联用实验结果证明,在制备过程中,未经陈化处理的DQ催化剂原料间发生化学反应,产生了邻苯二甲酸酐、邻苯二甲酸二乙酯等活性组分。超高效液相色谱实验数据显示,是否进行陈化这一步骤,所得聚丙烯催化剂产品中引入的邻苯二甲酸二乙酯含量差异明显。  相似文献   
7.
天然气水合物是蕴含着巨大能源潜力的非常规能源,2017年和2020年两次我国南海探索性试采的成功,加快了天然气水合物项目的进展。二氧化碳置换开采法,既能开发CH4,又能封存CO2。同时水合物法分离烟气中CO2具有很好的应用前景,而CO2在气体水合物的微观结构和特性尚不明确,实际应用存在一定的未知影响。为了考察其特性,利用13C固体核磁技术(NMR)和拉曼光谱(Raman)进行CO2置换CH4水合物、合成13CO2-H2-CP混合水合物实验表征,讨论CO2在水合物中的定量问题,研究CO2分子在笼型结构中的分布,探讨CO2分子在气体水合物中的结构类型和特性。结果表明:(1)利用Raman费米低频共振1 277.5 cm-1峰积分得到CO2在I型大笼(51262笼)的占有率为0.978 2,CH4在Ⅰ型小笼(512笼)和大笼(51262笼)的占有率为0.059 3和0.009 5,水合数7.61,Raman费米高频共振1 381.3 m-1峰积分得到CO2在51262笼的占有率为0.984 3,CH4在512笼和51262笼的占有率为0.023 7和0.003 3,水合数7.70,CO2几乎占满了大笼,CO2气体的加入会导致水合物中,CH4的大、小笼占有率均大幅度降低,置换后水合数略低于纯甲烷水合物,未标记的CO2水合物在核磁中较难测出信号,CO2气体置换后CH4在小笼的占有率仅0.097 5,大笼占有率为0.317 2,两种方法差异主要原因为核磁的CO2未出峰。(2)利用拉曼费米低频共振1 273.4 cm-1峰积分得到H2、CO2在512笼、CP在51262的占有率分别为0.124 8,0.304 2和0.997 8,水合数9.16;Raman费米高频共振1 380.6 cm-1峰积分得到H2、CO2在512笼、CP在51262的占有率分别为0.123 6,0.577 1和0.985 1,水合数7.12。13C标记CO2分子在水合物中达到较好的固体核磁分辨率,首次确认CO2在Ⅱ型小笼中的化学位移为124.8 ppm,计算得到CO2的小笼占有率为0.783 1,CP的大笼占有率为0.971 8,水合数6.70,Raman高频频费米共振峰(1 380.6 cm-1)定量计算与13C NMR结果更接近。(3)对CO2的13C NMR化学位移进行了归属,并结合Raman与13C NMR的对比分析,为CO2水合物的13C NMR研究和拉曼定量提供参考。  相似文献   
8.
贺屹  蔡力勋  陈辉  彭云强 《力学学报》2018,50(3):579-588
表征裂纹尖端应力应变场程度的J积分是一个定义明确、理论严密的弹塑性断裂力学基础参量. 目前J积分的计算主要是依靠塑性因子法和有限元法,但对各类裂纹构元获得J积分以及载荷-位移关系的解析公式以实现材料断裂韧性理论预测和材料测试是断裂力学的重要和困难的任务. 以J积分为参量的材料断裂测试中应用最广的是I型裂纹试样的断裂韧性测试. 本文在平面应变条件下,针对断裂韧性测试中使用的6种I型裂纹构元,基于能量等效假设,提出了J积分-载荷和载荷-位移的工程半解析统一表征方法,进而结合有限元分析的少量计算获得J积分-载荷和载荷-位移关系的半解析公式待定参数. 分析表明,6种I型裂纹构元的J积分-载荷和载荷-位移统一公式的预测结果与有限元结果吻合良好. 新提出的J积分-载荷工程半解析公式包含了材料的弹性模量、应力强度系数和应变硬化指数,能够广泛适应不同的材料,且运用该公式能够方便获取任意载荷点对应的J积分值. 应用新方法可便于获得各类I型裂纹构元的J积分-载荷和载荷-位移工程半解析公式.   相似文献   
9.
固体氧化物燃料电池(SOFC)以其燃料使用种类广泛、全固态、可以实现热电联产等特有的优势,广泛应用于家居、商业、工业热电联产和便携式用电设备等领域,是一种极具发展前景的绿色发电装置。连接体是SOFC的重要部件之一,其流道结构直接影响反应气体的利用率以及燃料电池的排水及散热性能,对SOFC的综合性能有很大的影响,是SOFC的一个重要的研究方向。本文概述了SOFC的常见结构及其特点,包括平板式、管式和瓦楞式结构。并综述了近十余年来SOFC流道的设计与研究进展,以期对SOFC的流道结构设计和研究提供参考。  相似文献   
10.
固体核磁共振Multiple-CP定量技术可实现对不同体系、 不同定量信息的检测. 然而, Multiple-CP对样品属性的宽容度较低, 其中有关样品属性的核磁共振参数包括氢的自旋晶格弛豫时间(T1,H)、 交叉弛豫时 间(TCH)和自旋锁定场下氢的自旋晶格弛豫时间(T1ρ?H)等. 因而需要系统地掌握Multiple-CP各种实验参数与样品上述特性参数之间的关系, 从而确定Multiple-CP技术可适用的体系范围以及最优的实验参数范围. 基于此, 首先以L-丙氨酸为模型样品, 探讨在Multiple-CP实验中弛豫恢复时间(td)、 交叉极化接触时间(tp)和交叉极化次数(n) 3种实验参数对分子中基团比例测量结果的影响规律. 并以L-缬氨酸、 L-丙氨酸/L-缬氨酸的混合物为模型样品, 探讨样品特性参数的差异性对Multiple-CP实验参数范围的影响. 实验结果表明, tpTCH?T1ρ?H的影响较大. 对于纯净物或均相体系, TCH是影响tp参数设置的关键. 依据实验数据发现, 当样品中各基团TCH差异度小于8%时, 实验对tp的宽容度较高; 对于混合物体系, 需同时考虑混合物中组分?T1ρ?H?差异度的影响. 当组分?T1ρ?H?差异度为32%、 各基团TCH差异度为21%时, Multiple-CP对tp的宽容度高, 可在较宽的参数范围内实现定量检测. 而当TCH差异度较大时, 获取定量结果时tp的参数范围较小, 实验条件较苛刻. Multiple-CP定量方法更适用于TCH?T1ρ?H?差异度较小的样品体系的定量研究. 通过研究样品TCH?T1ρ?H?对实验参数的影响, 总结了Multiple-CP方法所适用的样品体系特征, 为使用Multiple-CP进行定量检测提供可参考的参数设置方案.  相似文献   
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