甲烷水合物分解及自保护效应的分子动力学模拟

采用分子动力学(MD)方法, 在温度T = 240, 260, 280和300 K的条件下模拟了Ⅰ型甲烷水合物晶体的分解过程. 研究发现,水合物分解后将在相界面上形成一层“准液膜”,准液膜中水分子的结构性质、空间取向和动力学性质均出现由“似晶”到“似液”的渐变过程. 在水合物分解过程中, 准液膜的存在对水分子和甲烷分子的扩散形成传质阻力. 由于甲烷分子必须穿过准液膜才能进入气相, 准液膜的传质阻力抑制了甲烷分子向气相的扩散过程, 致使水合物的分解速率随之降低, 从而产生自保护效应. 当温度低于水的冰点时, 准液膜中水分子的“似晶”程度较高, 准液膜的传质阻力较大, 自保护效应较明显. 当温度高于水的冰点时, 准液膜中水分子的“似液”程度较高, 准液膜的传质阻力显著下降, 水合物的自保护效应明显减弱.     

三维有序大孔复合材料AgZnO-TiO2的制备及微波辅助光催化性能

采用聚苯乙烯(PS)微球作为模板剂,经溶胶-凝胶及煅烧后处理等方法制备了三维有序大孔复合材料Ag/ZnO-TiO2. 通过傅里叶-红外光谱(FT-IR)、X 射线衍射(XRD)、X 射线光电子能谱(XPS) 、N2吸附-脱附测定和扫描电子显微镜配合X 射线能量色谱仪(SEM-EDS)等测试手段对其组成、结构及形貌等进行了表征. 结果显示,经PS微球处理后的Ag/ZnO-TiO2具有锐钛矿晶型结构,其Ag以单质形式存在. 该复合材料的孔结构排列整齐有序,孔壁为介孔结构,粒子堆积致密,平均孔直径约150 nm,属于三维有序大孔材料(3DOM). 在微波辅助光催化降解甲基橙等染料的实验研究中,该复合材料表现出较好的光催化性能,其活性明显高于P25等单体以及二元体系ZnO-TiO2     

三维球状ZnO纳米簇的微波辅助合成与微波增强光催化降解染料

采用微波辅助合成方法制备了具有高光催化活性的三维球状ZnO纳米簇, 通过X射线衍射(XRD)、 扫描电子显微镜(SEM)、 透射电子显微镜(TEM)以及氮气吸附-脱附测定等手段对材料进行了表征. 结果表明, 纳米ZnO具有纤锌矿晶型结构, 在微波辐射作用下形成了直径约为3~4 μm的球状纳米簇. 该纳米簇内外结构不同, 表面由尺寸均一的ZnO纳米棒紧密整齐排列, 内核由许多ZnO粒子组成的层状骨架构成. 该纳米簇属介孔材料, 其比表面积在微波作用下显著增大. 以染料罗丹明B为模型分子考察了纳米ZnO在微波辐射下的光催化活性, 结果显示, 微波辅助合成球状ZnO纳米簇在微波增强光催化条件下, 催化活性明显高于未经微波处理的ZnO样品和市售P25, 其对多种染料均有显著的降解效果, 40 min内对染料(除甲基橙外)的降解率可达90%以上.     

纳米复合材料Ag/MxOy-TiO2(MxOy=ZnO、Al2O3和Fe2O3)的制备及其微波辅助光催化降解甲基橙

采用溶胶-凝胶-程序升温溶剂热一步法,利用表面活性剂EO₂₀PO₇₀EO₂₀(P123)作为模板剂,分别制备了三元纳米复合材料Ag/ZnO-TiO₂、Ag/Al₂O₃-TiO₂和Ag/Fe₂O₃-TiO₂。通过XRD、氮气吸附-脱附测定、TEM以及扫描电子显微镜配合X-射线能量色散谱仪(SEM-EDS)等对合成的3种催化剂进行了对比表征分析。结果表明,复合材料Ag/M_xO_y-TiO₂中Ag以单质形式存在并较好地分布在M_xO_y-TiO₂表面上。所合成产物颗粒尺寸较小(约10 nm左右),形貌较好。其中,Ag/ZnO-TiO₂的比表面积与Ag/Al₂O₃-TiO₂十分相近,略大于Ag/Fe₂O₃-TiO₂。光催化活性研究中,以甲基橙为模型分子且辅以微波场作用。结果显示,上述三元复合材料的活性均明显高于未掺杂银的二元复合材料,其中Ag/ZnO-TiO₂的光催化活性最好,在90 min内对甲基橙的降解率高达86%。     

CTAB作用下纳米复合材料Ag/ZnO-SnO2的制备与光催化降解罗丹明B

在模板剂溴化十六烷基三甲基胺(CTAB)作用下,采用溶胶-凝胶法再结合程序升温溶剂热法制备了纳米复合材料Ag/ZnO-SnO2(CTAB),其中Ag,Zn,Sn摩尔比为0.1∶2∶1.利用X射线衍射(XRD)、X射线光电子能谱(XPS)、透射电子显微镜(TEM)、扫描电子显微镜配合X射线能量色散谱(SEM-EDS)和N2吸附-脱附测定等方法对复合材料的组成、结构及形貌等进行了表征.结果表明,该复合材料具有纤锌矿和金红石结构,Ag以单质形式存在.与未经CTAB作用的样品相比,Ag/ZnO-SnO2(CTAB)颗粒分布更均匀,且呈现规则的纳米棒状结构.复合材料在紫外光和可见光作用下对罗丹明B(RhB)的光催化降解结果显示,样品Ag/ZnO-SnO2(CTAB)的光催化活性明显高于Ag/ZnO-SnO2、ZnO-SnO2、ZnO和商用P-25.     

溶剂对镍连二硫烯与乙烯反应的影响

用密度泛函理论在B3LYP/6-31G(d)水平上计算得到了镍连二硫烯与乙烯反应的势能面上各驻点(反应物、中间体、产物和两个过渡态)的分子几何构型、电荷分布和一些热力学参数等,研究了溶剂对镍连二硫烯与乙烯反应的影响.结果发现,随着溶剂极性的增强,乙烯和镍连二硫烯之间的成键作用增强,两个过渡态的前线轨道能量差增大,而产物和中间体的前线轨道能量差却减小,同时各驻点的溶剂稳定化能也减小.进一步,这表明溶剂极性增强能提高产物的稳定性,有利于反应的进行.此外,当溶剂相对介电常数1.00≤ε≤7.58时 关键词： 镍连二硫烯 乙烯 溶剂效应 密度泛函理论     

纳米Ag/ZnO微波辅助合成与微波增强光催化罗丹明B

本文通过微波辅助、程序升温溶剂热以及煅烧等不同方法制备了系列纳米复合材料Ag/ZnO,并采用X-射线衍射(XRD)、紫外-可见漫反射吸收光谱(UV-Vis/DRS)、X射线光电子能谱(XPS)、氮气吸附-脱附测定以及扫描电子显微镜配合X-射线能量色散谱仪(SEM-EDS)等测试手段对上述合成材料的晶型结构、形貌及表面物理化学性质进行了表征。结果表明,合成过程中辅以微波后其纤锌矿晶型结构未发生明显变化。但同时,其光的吸收性质以及粒子尺寸、形貌以及颗粒分布等方面则有较大改变。其中,经微波辐射、程序升温溶剂热以及煅烧三步处理的样品(mcd-Ag/ZnO)更多呈现规则的六棱柱结构。在紫外光照射和微波辐射下,合成产物光催化降解罗丹明B的实验结果显示,经微波辅助合成的Ag/ZnO光催化活性较未经微波处理样品的活性有较大提高,且明显高于市售P25。同时,mcd-Ag/ZnO在微波辐射下的光催化活性也被有效增强。     

纳米复合材料ZnO/TiO_2-ZrO_2的制备及其微波辅助光催化降解甲基橙

采用EO20PO70EO20（P123）作为模板剂,通过溶胶-凝胶-程序升温溶剂热一步法将金属氧化物ZnO掺杂到TiO2-ZrO2二元体系中,经过450℃煅烧,制备了三元纳米半导体复合材料ZnO/TiO2-ZrO2。通过X-射线衍射、氮气吸附-脱附测定、透射电子显微镜以及扫描电镜配合X-射线能量色散谱仪等测试手段对合成...     

厦门海域海水对铝镁合金腐蚀的苛刻性及其电化学机理

我国不同的海域的表层海水对铝合金显示出不同的腐蚀性 ,其中 ,以厦门海域海水对铝镁合金的腐蚀最为苛刻 ,而青岛海域海水则对铝镁合金的腐蚀性最为温和 .原因即在厦门海域海水的特殊盐度以及由此产生的“电解质”效应 .文中给出了典型铝镁合金在青岛 ,厦门 ,榆林各海域全浸 ,潮差 ,飞溅区暴露 1 6a(年 )的腐蚀数据和腐蚀形貌 ,进一步证实了“电解质”效应在海洋腐蚀过程中存在的普遍性     

双[1,2-二(三氟甲基)乙烯-1,2-二硫基]镍与丁二烯反应的溶剂效应

采用密度泛函理论(DFT)在B3LYP/6-31G(d)水平上研究了双[1,2-二(三氟甲基)乙烯-1,2-二硫基]镍(Ni[S2C2(CF3)2]2)与丁二烯的反应机理.采用极化连续介质模型(PCM),考察了溶剂对各反应驻点的电荷分布、偶极矩、溶剂化自由能的影响.计算结果表明:Ni[S2C2(CF3)2]2与丁二烯的反应为前线轨道对称性匹配的协同反应,溶剂介电常数的增大有利于稳定各反应驻点.同时在同种溶剂中,过渡态和产物稳定的程度大于反应物,从而反应更加容易进行.