表面活性剂修饰ZnIn2S4光催化甲苯选择性氧化

采用溶剂热合成法,借助十六烷基三甲基溴化铵（CTAB）和十八烷基三甲基溴化铵 （STAB）的修饰合成了富含硫缺陷的ZnIn2S4-CTAB和ZnIn2S4-STAB光催化剂. 通过透射电镜、X射线衍射、紫外可见漫反射光谱、电子顺磁共振和光电化学性能测试对所有样品进行了表征,并通过光催化甲苯氧化反应测试样品的催化活性. 活性结果表明ZnIn2S4-CTAB和ZnIn2S4-STAB上甲苯转化速率分别达到795 μmol gcat-1 h-1和1053 μmol gcat-1 h-1,是未修饰ZnIn2S4-Blank催化剂的4倍和5倍,同时目标产物苯甲醛选择性均大于92%. 机理研究发现,表面活性剂修饰后的ZnIn2S4-CTAB和ZnIn2S4-STAB较ZnIn2S4-Blank,具有更高浓度的硫缺陷. 硫缺陷通过捕获电子促进了光生载流子的分离与利用,显著提高了ZnIn2S4-CTAB和ZnIn2S4-STAB的光催化甲苯选择性氧化制苯甲醛活性.     

微机械陀螺的发展现状

随着对微电子机械系统(MEMS)的深入研究和取得的进展,属于MEMS研究内容之一的微机械陀螺,在汽车工业需求的推动下,已经成为过去几十年内广泛研究和发展的主题.微机械陀螺与传统机械式陀螺、固体陀螺、光学陀螺等相比,具有成本低、尺寸小、重量轻、可靠性高等优点,其精度正不断得到提高,应用领域也随之不断扩大.本文首先简要介绍了微机械陀螺的定义及特征、性能指标、工作原理、分类以及加工技术,随后对已出现的不同类型微机械陀螺的结构、加工方式、工作原理以及性能进行了综述,最后对微机械陀螺的商业化现状以及发展趋势进行了展望.     

K促进的纳米片状水滑石衍生CoAlO金属氧化物催化碳烟燃烧

采用水热法合成了负载K的纳米片状水滑石衍生CoAlO金属氧化物，其表现出优异的催化碳烟燃烧活性.氢气-程序升温还原（H₂-TPR）实验结果表明，K与Co之间的相互作用提高了催化剂的氧化还原性能.X射线光电子能谱（XPS）分析结果表明，K的负载增大了表面Co²⁺/Co³⁺的比例，促进了氧空位的产生，提高了催化剂对气相氧的吸附能力.碳烟-程序升温还原（Soot-TPR）实验结果表明，K的负载增加了表面吸附氧数量.动力学实验结果表明，K的负载增加了单位质量催化剂上的活性氧数量、反应速率和转化频率（TOF），从而提高了催化剂的本征活性.另外，碳烟颗粒可以分散在纳米片的层间，与活性位点的接触效率得到提高，也有利于提高催化碳烟燃烧活性.     

BaFeO3-x与Cu-ZSM-5耦合催化剂的NOx储存还原性能

为替代传统的贵金属基NO_x储存还原（NSR）催化剂,本文设计并制备了不含贵金属的BaFeO_3-x+Cu-ZSM-5 耦合催化剂,用于催化消除稀燃发动机尾气中的NO_x. 在稀燃阶段,NO在BaFeO_3-x催化剂上发生了氧化和储存反应;在富燃阶段,从BaFeO_3-x催化剂中脱附出来未能消除的NO_x被置于其后的Cu-ZSM-5催化剂进一步催化消除. 实验结果表明,BaFeO_3-x+Cu-ZSM-5 耦合催化剂的工作温度窗口被拓宽到250-400 ℃,同时NO_x消除性能得到了显著提高：NO_x转化率最高可达98%,N₂选择性接近100%.     

BaCo1-xFexO3-δ缺陷钙钛矿NOx储存还原催化剂的制备、结构与性能

制备了B位Fe取代的BaCo1-xFexO3-δ系列缺陷钙钛矿型NOx储存还原(NSR)催化剂,考察了其储存NOx与抗硫性能;应用N2吸附-脱附,X射线衍射,红外光谱,程序升温还原和程序升温脱附等技术对催化剂进行了表征.结果表明,Fe的取代提高了BaCoO3的抗硫能力,当x=0.4时,样品具有相对最大的NOx储存量,且...     

Pt/Ba-Al-O催化剂储存NOx的性能和机理研究

采用共沉淀法制备了Pt/Ba-Al-O样品.用XRD、 NO-TPD以及NOx储存量测量等手段对样品进行了表征, 并对NOx的储存机理进行了探讨.结果表明, 样品中的主要成分是BaAl2O4, 有少量BaCO3存在.在催化剂表面的Pt有两种吸附位,吸附位1为NO提供了吸附位,对应低温区的NO脱附峰;吸附位2使NO和O2在催化剂表面反应生成硝酸盐和亚硝酸盐,对应高温区的NO脱附峰.当吸附温度为300℃、 O2的体积分数为1.3%时, NO的脱附量达到了最大值.经过还原处理样品的NO吸附能力比经过氧化预处理的样品强得多.样品储存NOx的最佳温区为300～450℃.     

Dynamic propagation problems concerning surfaces of asymmetrical mode III crack subjected to moving loads

With the theory of complex functions, dynamic propagation problems concerning surfaces of asymmetrical mode III crack subjected to moving loads are investigated. General representations of analytical solutions are obtained with self-similar functions. The problems can be easily converted into Riemann-Hilbert problems using this technique. Analytical solutions to stress, displacement and dynamic stress intensity factor under constant and unit-step moving loads on the surfaces of asymmetrical extension crack, respectively, are obtained. By applying these solutions, together with the superposition principle, solutions of discretionarily intricate problems can be found. Project supported by the Post-Doctoral Science Foundation of China (No. 2005038199) and the Natural Science Foundation of Heilongjiang Province of China (No. ZJG04-08)     

NOx储存催化剂Pt/BaAl2O4-Al2O3的XAFS研究

采用共沉淀-浸渍法在不同载体焙烧温度下,制备了不同Al/Ba原子比的Pt/BaAl2O4-Al2O3系列样品.用XRD, XANES, EXAFS,以及NSC (NOx storage capacity）测定等手段对样品的微观结构和NOx储存性能进行了详细的表征.样品中Ba物种是以BaAl2O4和BaCO3两种混合物相的形式存在,且伴随着载体焙烧温度和Ba含量的降低, BaAl2O4物相的分散度变高, NOx储存活性也随之提高,这表明BaAl2O4相的分散度与样品的NOx储存性能密切相关,小颗粒的BaAl2O4相是NOx的主要储存活性中心.在样品中, Pt物种以金属原子簇形式存在,分散度很高,其Pt－Pt壳层配位数较标样Pt粉有显著下降, Pt－Pt键长变短,出现了纳米收缩现象.高分散的小颗粒金属Pt原子簇为捕获和氧化NOx的主要活性中心.     

贫燃/富燃循环气氛下原位活化Pd负载钙钛矿催化剂促进NOx还原消除

稀燃发动机通过提高空燃比来改善燃油经济性,减少CO2排放.但由于空燃比较高,稀燃发动机尾气中的NO_x无法通过传统的三效催化技术有效消除.为了解决这一问题,适用于稀燃条件的NO_x储存还原(NSR)技术得到了开发和应用.传统的NSR催化剂以贵金属Pt作为其氧化还原活性中心.Pt基催化剂具有较高的NO_x消除活性,然而热稳定性差,高温下易团聚失活.据报道,Pd具有比Pt更好的热稳定性和抗硫性,且能够在更低的温度下活化还原剂,促进NO_x还原.但De-NO_x反应中的活性Pd物种至今仍无定论,这对设计高效的Pd基NSR催化剂提出了挑战.本文设计制备了具有高活性的Pd负载型钙钛矿催化剂(Pd-La_0.7Sr_0.3MnO₃).其中钙钛矿组分的加入提高了Pd基催化剂的NO氧化能力和热稳定性,并提供了可用于NO_x储存的碱性位点.通过调节金属-载体相互作用,使Pd催化剂在NSR反应气氛下发生了自活化现象,活化后催化剂的NO_x消除活性由56.1%提高到90.1%,同时副产物N2O的选择性降低.XRD、XAFS和XPS等表征结果显示,在反应气氛下催化剂中的Pd²⁺被部分还原为高活性的Pd0物种.相较于Pd²⁺,Pd0表现出更强的活化C3H6的性能,从而提高了催化剂在富燃阶段的NO_x还原效率.结合XPS、CO化学吸附和动力学的实验结果,计算得出Pd0位点的NO_x还原速率是Pd²⁺位点的8倍,从实验现象和动力学计算两个角度分别证明Pd0物种具有更优异的NO_x还原活性.然而,Pd0物种的生成需要适当强度的金属-载体相互作用.通过与传统的Pd/BaO/Al₂O₃催化剂进行对比研究,发现金属-载体相互作用过强时,在富燃阶段Pd2+物种难以被还原,且还原得到的Pd0物种并不稳定,会在随后的贫燃阶段被快速重新氧化为Pd²⁺.强相互作用虽然可以降低Pd物种粒径,提高Pd的分散度,但由于无法产生高活性的Pd0物种,催化剂的NO_x消除性能显著降低.此外,相较于传统的Pd/BaO/Al₂O₃和Pt/BaO/Al₂O₃催化剂,Pd负载型钙钛矿催化剂具有更为优异的NO氧化能力,且储存位碱性适中,因而表现出更强的抗H₂O、CO₂和SO₂的性能,具有良好的应用前景.本文的结果说明了金属-载体相互作用对催化剂活性的显著影响,同时也为理解和设计应用于动态氧化/还原气氛的金属催化剂提供了新的思路.