CdS改性TiO2光催化剂的制备及结构

在半导体光催化剂中，TiO2具有光催化活性高、无毒和抗光腐蚀性好等优点，但纯TiO2光催化剂直接利用太阳光进行光催化氧化的效率较低，而利用贵金属元素和稀土元素等在TiO2中进行掺杂改性时，改性光催化反应必须在高压汞灯或紫外灯下进行，不符合节能原则。     

德才双馨 风高范远

从1960年底开始，于敏积极投身我国氢弹原理探索研究，四十多年来他为我国核武器事业殚精竭虑、奋斗不息，建立了卓尔不凡的功勋，1965年在我院理论部兵分几路全面探索氢弹理论方案的基础上，于敏带领一批科研人员赴上海，利用华东计算技术研究所J501计算机，对加强型原子弹深入开展了大量系统的计算和物理粗估工作，细致地进行分析，逐步找到了热核材料自持燃烧的关键所在。接着以原子弹引爆氢弹为新的原理方案，分解物理过程，反复计算和分析论证，终于揭开了突破氢弹原理和技术途径的奥秘，经过全院各方面集思广益，密切配合，氢弹理论设计从原理到材料、结构的完整方案不断完善，     

高分散度Pt-Ir疏水催化剂制备及氢-水液相交换催化性能研究

用乙二醇作为碳黑分散溶剂，微波辐射快速加热，1～2 MPa压力下制备了Pt/C及不同Pt、Ir比例的Pt-Ir/C催化剂，用浸渍还原法制备了Pt-Ir/C催化剂，并用XRD，TEM和XPS对催化剂进行了表征。将两种方法制备的Pt/C，Pt-Ir/C催化剂与聚四氟乙烯(PTFE)一起负载于多孔金属载体，得到疏水催化剂，考查了其对氢-水液相交换反应的催化活性。微波辐射加热法制备的Pt/C和Pt-Ir/C催化剂活性金属粒子在碳载体上分布均匀，平均粒径大小分别为2.1 nm和2.2 nm，Ir的加入改变了活性金属粒子的形状和晶相结构，Pt-Ir/C中Pt以Pt(0)，Pt(Ⅱ)和Pt(Ⅳ)形式存在，Ir以Ir(0)和Ir(Ⅳ)形式存在。浸渍还原法制备的Pt-Ir/C催化剂活性金属粒子有明显团聚，晶粒平均大小为4.8 nm。微波辐射法所得催化剂对氢-水液相交换反应有更高催化活性；Pt中掺入适量Ir，可提高单一Pt催化剂活性，Pt、Ir原子比例为4∶1时，催化剂活性最高。     

Ti-Hf合金的结构和吸氘热力学性质

采用磁悬浮法制备了4种TiHfx,(x=0.13,0.26,0.52,1.03)二元合金。利用X射线衍射技术对纯钛、纯铪和4种成分Ti-Hf二元合金吸氘前后的物相结构、晶胞参数和吸氘特性进行了研究。Ti-Hf合金吸氘前均为六方密堆结构,饱和吸氘后形成较单一的面心四方ε相氘化物。随Hf含量增加,Ti-Hf合金及其ε相氘化物的晶胞参数均呈增大趋势。压强-组成等温线显示,Hf含量增加将导致氘化物室温平衡压升高,Ti-Hf合金热力学性质趋近于H-Hf体系,Hf对Ti-Hf合金氘化物热力学性质起主导作用。Hf掺杂显著降低了Ti吸氘的体膨胀,从而有望缓解由于体胀导致的氢脆现象。     

铪-氘反应动力学研究

金属钛作为高真空环境下的贮氢材料，具有易氢脆和固氦能力差等固有缺陷。金属铪和钛同为VIB族元素，贮氢体积密度相近，但铪的吸氢体胀率（15％）远小于钛的（24%），因而可望在抗氢脆方面较钛有所改善。文中研究铪吸氘反应动力学，获得铪氘反应的速率常数和表观活化能，从而评价铪吸氘的动力学性能。     

金属Pt表面水蒸汽分子吸附的量子力学计算

基于电子与振动近似方法和密度泛函B3LYP理论, 氧和氢原子选择6-311G**基函数, Pt选择赝势基组LanL2DZ, 优化得到Pt-OH₂结构和微观性质, 稳态结构Pt-H₂O分子中, Pt与H₂O不在同一平面, Pt倾向于与O原子结合. 计算了100～898.15 K温度下, 水蒸汽分子在Pt表面吸附反应的热力学函数值和平衡压力, 拟合得到ΔS⁰,ΔH⁰, ΔG⁰, ln p与温度的函数关系. 室温以上ΔG⁰＞0 kJ•mol^－1, 水蒸汽分子在Pt表面不能稳定吸附; 200 K以下, ΔG⁰＜0 kJ•mol^－1, 能够稳定吸附. 计算了不同温度下水蒸汽分子在Pt表面发生解离反应的ΔG⁰和平衡压力, 室温以上ΔG⁰＞0 kJ•mol^－1. 100～898.15 K温度下, 水蒸汽分子在Pt表面不容易发生解离, 实际反应过程中以完整分子形式参与反应.     

氢水液相交换反应用高分散度Pt/C/FN疏水催化剂制备及Pt粒径效应研究

以乙二醇代替常规的异丙醇为分散溶剂, H₂PtCl₆为前驱体溶剂, 甲醛为还原剂, 采用改进浸渍还原法制备Pt/C催化剂, 用XRD, TEM和XPS对其进行表征. 改进浸渍还原法容易制备高分散度Pt/C催化剂, 催化剂Pt粒径大小可通过改变溶液pH值控制, pH值从1.6增加至11.3, 铂纳米粒子的平均粒径由3.3 nm减小到1.8 nm. pH值11.3时催化剂中Pt(0), Pt(II)和Pt(IV)的含量分别为43.3%, 30.8%和25.9%. 选择不同Pt粒径大小的Pt/C催化剂与聚四氟乙烯(PTFE)一起负载于泡沫镍(FN), 得到Pt/C/FN疏水催化剂, 考查其对氢水液相交换反应的催化活性, Pt粒径越小, 催化剂活性越高.     

TiO2／CdS复合半导体光催化剂降解甲基橙实验

半导体光催化技术利用太阳能在室温下将有机污染物氧化成H2O，CO2或无机离子等，无二次污染，具有传统的高温、常规催化技术及吸附技术无法比拟的优势。目前，存在3个关键的技术难题制约着TiO2光催化剂大规模的工业应用：（1）量子效率低；（2）太阳能利用率低；（3）保持高活性并将其均匀负载比较困难。因此，研究者在TiO2改性方面做了大量的研究工作。     

硝基咪唑化合物结构与性质的理论研究

采用密度泛函理论B3LYP方法在6-311G(d,p)水平上, 对10种硝基咪唑化合物进行了理论计算: 几何优化结果显示所有化合物均无虚频, 为势能面上的稳定结构. 基于自然键轨道理论和三维静电势图, 分析了稳定结构的成键情况、咪唑环上的共轭性及硝基咪唑化合物的反应性. 理论估算了10种化合物的标准气态生成热和密度, 最后采用VLW方程计算了这些化合物的爆速、爆压, 其爆速在8.7和9.5 km/s之间. 结果表明: 咪唑环上有一定的芳香性, 所设计的系列硝基咪唑化合物能量高, 其中三硝基咪唑化合物是最有潜力的含能材料候选物.