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Theoretical study of molecular hydrogen and spiltover hydrogen storage on two-dimensional covalent-organic frameworks 下载免费PDF全文
Molecular hydrogen and spiltover hydrogen storages on five two-dimensional (2D) covalent-organic frameworks (COFs) (PPy-COF, TP-COF, BTP-COF, COF-18 A, and HHTP-DPB COF) are investigated using the grand canonical Monte Carlo (GCMC) simulations and the density functional theory (DFT), respectively. The GCMC simulated results show that HHTP-DPB COF has the best performance for hydrogen storage, followed by BTP-COF, TP-COF, COF-18 A, and PPy-COE However, their adsorption amounts at room temperature are all too low to meet the uptake target set by US Department of Energy (US-DOE) and enable practical applications. The effects of pore size, surface area, and isosteric heat of hydrogen on adsorption amount are considered, which indicate that these three factors are all the important factors for determining the H2 adsorption amount. The chemisorptions of spiltover hydrogen atoms on these five COFs represented by the cluster models are investigated using the DFT method. The saturation cluster models are constructed by considering all possible adsorption sites for these cluster models. The average binding energy of a hydrogen atom and the saturation hydrogen storage density are calculated. The large average binding energy indicates that the spillover process may pro- ceed smoothly and reversibly. The saturation hydrogen storage density is much larger than the physisorption uptake of H2 molecules at 298 K and 100 bar (1 bar = 105 Pa), and is close to or exceeds the 2010 US-DOE target of 6 wt% for hydrogen storage. This suggests that the hydrogen storage capacities of these COFs by spillover may be significantly enhanced. Thus 2D COFs studied in this paper are suitable hydrogen storage media by spillover. 相似文献
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氢键和π-π诱导的二维双层Zn(Ⅱ)配位聚合物的晶体结构和荧光性能 总被引:2,自引:2,他引:0
本文以间苯二吡啶(1,3-dpb)和4,4′-二苯醚二甲酸(H2oba)为配体,溶剂热合成了一个二维锌配位聚合物{[Zn(oba)(dpb)].H2O}n(1),对其进行了红外,热重,粉末单晶衍射等表征,配合物属于三斜晶系,空间群C2/c。相邻的Zn(Ⅱ)离子通过连接oba2-和dpb形成二维波浪形面,两个相邻的面相互互锁形成2D→2D的结构,并且面与面之间存在氢键。两组2D→2D的结构通过π-π作用进一步形成双层的二维超分子网络。此外,本文也研究了配合物的荧光性能。 相似文献
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二甲基硫和乙硫醇在层状K1-2xMxTiNbO5(M=Mn2+、Ni2+)上的吸附与光催化氧化作用 总被引:1,自引:0,他引:1
采用固相法制备出具有层状结构的KTiNbO5,通过离子交换制备K1-2xMxTiNbO5(M=Mn2+、Ni2+)。采用X射线粉末衍射(XRD)和紫外-可见漫反射光谱技术对样品晶体结构与光谱响应特征进行表征,采用红外光谱方法考察样品对二甲基硫(DMS)和乙硫醇(EM)吸附与光催化氧化行为。结果表明,采用Mn2+和Ni2+对KTiNbO5离子交换后,层板间距增加,对光谱吸收由紫外区移向可见光区,带隙能量由3.35eV相应地移至2.97eV和2.45eV。K1-2xMxTiNbO5对DMS和EM的吸附作用力较弱,不受阳离子影响。K1-2xMnxTiNbO5只在紫外光辐射下呈现催化活性,并将硫醚、硫醇氧化为亚砜、砜和磺酸;而K1-2xNixTiNbO5在可见与紫外光辐射下均具有光催化活性,在可见光辐射下,乙硫醇被氧化至磺酸,而在紫外光辐射下硫醇被矿化并产生硫酸盐与碳酸盐。 相似文献
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为减轻虫害对大豆的影响,首先使用相应的高光谱仪器进行样本采集,样本分为4类:包括带有微小虫卵的,带有幼虫的,有啃食痕迹的和完全正常的大豆各20颗;然后提出了一种基于三维图像检索(3D-R-D,3D Resnet18 DCH)的大豆食心虫的高光谱检测方法。该方法从视频检索的应用中得到启发,考虑到视频不同帧之间和高光谱不同层之间存在类比关系,使用了在大规模视频检索数据集下训练而成的分类模型,将它作为预训练3D卷积模型进行训练。和已知的文献方法相同,使用公开的光谱数据集进行正式训练和微调,从而得到能进行特征提取的3D卷积网络,用图像检索来实现间接分类,通过利用样本之间的特征距离,实现在全新类别上的分类。为能适应任务,将模型最后的分类层变成了图像检索常用的hash层,从而得到了代表特征的二进制码。该方法不但完成了对不同情况下大豆种类的检测,还解决了训练时样本不足的问题。为探寻一种好的相似度匹配损失函数,对比了多种较新的方法,最后发现使用融入柯西分布的损失函数,实验效果最佳,最终模型的分类精度达86%±1.00%,和在大豆食心虫检测上最新的小样本方法对比,3D-R-D方法提高了3.5%左右的精度,表明该方法是有效的,它也为结合高光谱检测相关研究提供了一种全新思路。 相似文献
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H2SO4处理的Nb2O5/γ -Al2O3催化剂表面酸性与催化性能研究 总被引:3,自引:0,他引:3
用Hammett指示剂法、红外光谱(IR)、示差扫描量热-热重法(DSC-TG)和微型催化反应装置等研究了H2SO4处理的负载型Nb2O5/γ-Al2O3催化剂表面酸性和催化异丁烯(IB)与异丁醛(IBA)反应生成2,5-二甲基-2,4-己二烯(DMHD)的催化性能。结果表明随所用H2SO4浓度增加,Nb2O5/γ-Al2O3催化剂表面酸性增强,B酸量增加,L酸量先增加后下降。经H2SO4处理的Nb2O5/γ-Al2O3催化剂的催化活性明显增加,但当H2SO4浓度超过0.05 mol·L-1时催化活性又急剧下降,这可能是因为在H2SO4处理的催化剂表面形成的强酸中心上,产物分子进一步转化为积炭且封闭催化剂活性表面,导致催化活性下降。 相似文献
10.
时间序列预测模型研究综述 总被引:9,自引:1,他引:9
介绍了时间序列预测模型的产生和发展,呈现了时间序列模型研究方向的理论、方法和应用,并就未来的发展势态进行了初步的探讨. 相似文献