金属氧化物中氧空位缺陷的催化作用机制

金属氧化物由于其良好的活性、选择性和稳定性,在实验和工业催化领域已被广泛研究,用于一些重要的反应过程如CO₂还原、水煤气转化、氮还原反应、析氧反应等。现已证明,很多金属氧化物的缺陷是发生催化反应的活性位点,其中氧空位缺陷的作用最具代表性。氧空位缺陷作为一种重要的点缺陷可以影响材料的局域几何结构和电子结构,从而影响其催化活性,因此具有非常重要的研究意义。本文从金属氧化物中氧空位缺陷的形成机制出发,介绍其分类及调控策略,重点综述了氧空位缺陷在热催化、电催化和光催化反应中的作用特点及催化反应机制,最后对具有非金属空位缺陷催化剂的潜在应用及未来挑战进行了总结与展望。     

高温X-射线衍射法考察分子筛的热稳定性——Ⅰ、硅磷酸铝分子筛(SAPO)

用高温X-射线衍射法考察了四种具有不同孔径SAPO型分子筛的热稳定性。结果表明,具有较大孔径的SAPO-5与SAPO-11在1000℃时骨架仍没有明显破坏,其热稳定性优于具有较小孔径的SAPO-34与SAPO-20;由Zn或Mg杂原子取代SAPO-34骨架上的Si原子后,其热稳定性明显下降;ZSM-5,ALPO_4-5以及SAPO-5三种具有孔径大小相近分子筛的热稳定性依次下降。此外,分子筛在低角区的XRD峰强度对吸附水汽十分敏感。     

钴基双金属氧化物的制备及其在电化学储能领域的应

钴基双金属氧化物MCo₂O₄（M=Ni、Zn、Mn等）既继承了单一钴金属氧化物（Co₃O₄、CoO等）高比容量的优点,又引入了新的改性金属元素用于改善其导电性差、倍率性能不佳等缺点,是一种潜在的新型电化学储能材料。本文分类介绍了NiCo₂O₄、ZnCo₂O₄、MnCo₂O₄等钴基双金属氧化物及其复合物的现有研究（包括制备方法、形貌结构、颗粒尺寸及其电化学性能）,阐述了改性手段的可能性机理,并对钴基双金属氧化物后续研究提出了一些看法。     

渣油FCC改性Y沸石研究

研究了不同方法和不同程度脱铝对Y型沸石浸镧老化后的结构性质和催化裂化性能的影响。结果表明，氟硅酸铵脱铝补硅和水热处理两个步骤联合，所得样品骨架铝分布均匀，通过控制脱铝程度可更有效地抑制结焦并保持催化裂化高活性；草酸脱铝和水热处理联合，所得样品二次孔结构发达，具有更好的渣油裂化生成液态低碳烃选择性。     

SAPO-34分子筛骨架稳定性的研究

利用差热分析，原位ＸＲＤ技术，高温条件下的焙烧和水蒸气处理并关联其催化性能变化，研究了ＳＡＰＯ－３４分子筛的热及水热稳定性，差热分析结果表明，ＳＡＰＯ－３４的骨架破坏温度高于１３００Ｋ，原位ＸＲＤ跟踪研究证实，ＳＡＰＯ－３４分子筛原粉在高温焙烧以除掉有机胺及随后的降温过程中无明显的骨架破坏；而焙烧型ＳＡＰＯ－３４在空气中放置一定时间后，水分子吸附微孔中明业降低样品的ＸＲＤ峰强度，且降低幅度随放置时     

镁合金空心螺钉内固定治疗股骨颈骨折的有限元分析研究

利用有限元分析方法探究镁合金空心螺钉内固定治疗股骨颈骨折的生物力学特性, 旨在为临床治疗股骨颈骨折提供一种新的思路. 选取一例青年健康志愿者的下肢CT数据建立股骨三维模型, 在Mimics插件3-matic中建立股骨网格并赋予网格材料属性, 利用Solidworks 17.0软件建立空心螺钉模型, 将上述2个三维模型导入Workbench 2020软件中, 分别赋予空心螺钉镁合金、钛合金材料属性, 进行对比分析, 记录股骨及空心螺钉的峰值、应力分布值和股骨位移. 结果表明, 钛合金螺钉内固定模型最大应力为357.27MPa, 最大位移为0.034mm; 镁合金螺钉内固定模型最大应力为311.27MPa, 最大位移为0.034mm; 2组不同材料的空心钉结果数值差异不大. 研究表明镁合金空心螺钉和传统钛合金空心螺钉力学性能相似, 且镁合金更加亲和人体, 在临床方面可以镁合金空心螺钉代替钛合金空心螺钉治疗股骨颈骨折.     

新型镁合金螺钉体外腐蚀降解及细胞活性研究

研究了基于NZ30K合金开发的新型Mg-3Nd-0.2Zn-0.4Zr-0.2Mn镁合金耐腐蚀性、体外降解行为特性及浸提液细胞生物毒性. 采用金相显微镜得到新型镁合金金相显微图, 采用扫描电镜(Scanning Electron Microscope, SEM)获取SEM图; 采用武汉科思特电化学工作站进行电化学测试, 并绘制动电位极化曲线, 以磷酸盐缓冲液(Phosphate Buffer Solution, PBS)模拟体液环境, 记录氢气析出体积并计算腐蚀速率; 利用细胞完全培养基测定pH值、重量变化曲线; 获取大鼠骨髓间充质干细胞(Bone Mesenchymal Stem Cells, BMSCs), 并利用完全细胞培养基制作新型镁合金浸提液, 检测细胞生物活性, 以ZA75镁合金为基础添加0.3%Mn元素制成合金作为对照组, 比较腐蚀电位、体外降解情况以及细胞活性. 结果表明: 新型Mg-3Nd-0.2Zn-0.4Zr-0.2Mn镁合金横截面等轴晶体组织细小均匀性较好, 纵截面呈长条状组织均匀性稍差; 自腐蚀电位较高, 为-1.3912V; 自腐蚀电流密度较低, 为7.37×10-7 A?cm-2; 体外析氢量低, 失重量、pH值变化幅度相对较小; 降解速率下降后呈现小范围上升后趋于平缓; 具有良好的细胞相容性, 可以促进BMSCs细胞增殖分化.     

臭氧修饰(001)晶面TiO2纳米片及其光催化降解甲苯研究

本文系统研究了臭氧修饰对(001)主导晶面锐钛矿型TiO₂光催化剂降解甲苯性能的影响. 利用自行搭建的光催化VOCs降解装置对催化剂光降解甲苯的性能进行了测试. 通过多种表征手段,结合原位DRIFTS和DFT计算研究了臭氧表面修饰及甲苯吸附和降解机理. 结果表明,用臭氧进行表面修饰可以显著提高(001)主导晶面TiO₂光催化降解甲苯的性能. (001)晶面上丰富的5c-Ti不饱和配位是臭氧分子的吸附位点,其解离后形成的Ti-O键与H₂O分子结合,在表面生成大量孤立的Ti_5c-OH. Ti_5c-OH 是甲苯分子的吸附位,它的形成显著提高了对甲苯分子的吸附能力. 在光照下Ti_5c-OH与光生空穴结合能形成·OH自由基. 通过臭氧解离产生的O₂也可以与光生电子结合形成超氧自由基. 这些具有强氧化性活性自由基的形成促进了对气相甲苯的光催化降解速率.     

Synthesis,Structure Characterization and Optical Properties of β Lithium Zinc Phosphate

β-LiZnPO_4 single crystal was successfully synthesized via hydrothermal method. It crystallizes in the trigonal space group R3 with a = b = 13.6490 ?, c = 9.1123 ?, γ = 120.00° and Z = 18. Structure of the crystal is constructed by LiO_4, ZnO_4 and PO_4 tetrahedral units to form a three-dimensional(3 D) framework. The crystal has a high transmission ranging from 350 to 800 nm with UV cut-off edge at 220 nm. The nonlinear optical efficiency of the as-prepared β-LiZnPO_4 is about 1.2 times as large as that of KDP(KH_2PO_4) standard. Additionally, band structure and density of states calculations for β-LiZnPO_4 were performed using the total-energy code CASTEP, based on density functional theory(DFT).     

剔除环境因素影响的中国工业企业技术创新效率评价研究

基于现有研究在测算工业企业技术创新效率时未考虑外部环境因素影响的缺陷,本文基于TOPSIS方法构建能有效剔除环境因素影响的改进DEA模型,在此基础上对中国2010年工业企业技术创新效率进行实证评价与分析,结果表明,中国工业企业技术创新效率确实受到经济发展水平、外资活动、政府支持、市场结构、所有制结构等环境因素的影响,根据创新效率与R＆D投入水平将我国各地区划分为高效率高投入、高效率低投入、低效率高投入和低效率低投入四种模式,各模式地区的工业企业应结合自身特点有针对性地采取不同的策略提升技术创新效率。