V-Ag-Ni系氧化物的表面氧性质与甲苯选择性氧化的催化性能

制备了一系列Ｖ，Ａｇ，Ｎｉ原子比不同的三元氧化物，应用ＴＰＤ－ＭＳ技术研究了样品表面氧的性质，并测定了甲苯选择性氧化生成苯甲醛的催化活性。实验结果表明，样品表面存在有多种吸附的氧物种。在脱附温度＜９００℃：当Ｎｉ含量对Ａｇ（或Ｖ）的原子比为０．２５或０．５０时，仅在低温处出现有表面的Ｏ＾－和Ｏ＾２＾－两种氧物种的脱附峰；当Ｎｉ含量对Ａｇ（或Ｖ）的原子比增高到＞０．７５时，除有表面的Ｏ＾－和Ｏ＾２＾     

一种分离抗凝血酶Ⅲ的高效亲和色谱填料的制备及表征

以聚甲基丙烯酸环氧丙酯微球 ( PGMA)为基质 ,利用还原氨化方法将肝素键合在其表面上 ,得到一种以肝素为配基的高效亲和色谱填料 ,该填料对抗凝血酶 的亲和容量为 1 .2 mg/g,对抗凝血酶 和人血清白蛋白的回收率分别为 96.9%和 94 .4 % .利用前沿色谱法测定了肝素与抗凝血酶 之间的表观解离常数为 1 .96× 1 0 - 5mol/L.利用该填料可直接从人血浆中分离出抗凝血酶     

K和Cu部分取代对LaMnO3钙钛矿型催化剂同时去除NOx和碳烟的影响

 用K部分取代LaMnO3中的La得到La0.8K0.2MnO3, 再用Cu部分取代Mn得到La0.8K0.2CuxMn1-xO3, 采用程序升温反应方法对催化剂同时去除NOx和碳烟的性能进行评价,然后利用XPS从分子水平来解释部分取代对LaMnO3钙钛矿催化剂性能的影响. 结果表明,两种不同取代更有利于催化剂形成钙钛矿型晶体结构,为了保持分子的电中性, K部分取代使得Mn2+转变成Mn3+, 部分转变成Mn4+, 从而使催化剂的活性及选择性大幅度提高. Cu部分取代进一步使部分Mn3+转变成Mn4+, 催化剂的活性有所降低,但由于Cu2+和Mn3+的协同作用,催化剂的选择性得到进一步的提高. 对于同时催化去除NOx和碳烟反应,催化剂中起决定性作用的是表面的Mn3+和Cu2+.     

压力诱导相变原位构建BiVO4/Bi0.6Y0.4VO4型异质结增强光催化全解水性能

光催化完全分解水制氢是一个在粉末颗粒中实现多个串行物理化学步骤的复杂反应过程.这一过程在理论上具有体系简单、成本低、易操作等特点.然而,单步光激发系统中通常存在严重的光生载流子复合,这极大地制约了光催化的整体效率.利用能带结构不同的半导体合理构建异质结催化剂被认为是解决这一难题的重要途径之一.特别是近年来,S型异质结概念的提出为设计异质结结构以及分析不同半导体之间的载流子迁移问题提供了新的思路.本文以小粒径BiVO₄/Bi_0.6Y_0.4VO₄(BYV)为研究对象,首先利用"共沉淀-晶化"的方法制备了BYV固溶体纳米颗粒,随后利用压力诱导固溶体中四方相钒酸铋结构转变为单斜相,从而构建了BiVO₄/Bi_0.6Y_0.4VO₄复合光催化剂.XRD,Raman,HRTEM,HAADF-EDS的结果表明,经过高压后处理的BYV固溶体表面会出现粒径约为5 nm单斜钒酸铋纳米颗粒,实现了原位构建异质结结构.随后载流子动力学的相关表征以及Au选择性光沉积的结果表明,在光照条件下,所构建异质结中的光生电子主要分布在BYV固溶体上,而在表面形成的单斜相钒酸铋颗粒主要起到了类似"空穴"捕获的作用.这种在异质结中的载流子迁移路径符合S型异质结机理.电化学、稳态荧光光谱以及瞬态荧光光谱的表征结果表明,相比于单一固溶体,在S型异质结这种两步激发系统中所存在的载流子迁移路径能够大幅促进光生载流子分离,从而提高了小粒径BYV的光催化完全分解水性能.综上,构建S型异质结是一种解决小粒径光催化剂中载流子分离能力差的有效途径.同时,压力诱导材料晶型转变实现原位构建异质结的制备方法也为提高光生载流子分离效率提供了新的研究思路与机遇.     

二维/二维S-型Bi3NbO7/g-C3N4异质结光催化剂驱动选择性CO2还原制CH4

人工光合作用可直接将二氧化碳转化为一系列碳氢化合物,实现大气中的碳循环,被视为一种既能解决能源短缺又能减少温室气体,进而改善人类生存环境的新型绿色技术.光催化二氧化碳还原体系需要合适的耦合氧化还原反应,以及对外界光源的有效利用以产生足够电子参与反应,因此构建高催化活性和高选择性的催化体系仍然面临着巨大挑战.此外,二维纳米结构(2D)由于具有比表面积大、离子的迁移路径短以及独特的平层电子转移轨道等特性,被证实有利于光催化还原CO₂过程.其中,Bi₃NbO₇特殊的片层结构和合适的能带位置,使其在光催化还原CO₂反应中表现出良好的催化性能.然而,Bi₃NbO₇的光生载流子易复合及反应中光腐蚀严重等缺陷导致其光利用率较低,限制了其实际应用.因此,构建S-型异质结是提高复合材料光催化活性的一种有前途的策略.S-型异质结不仅能有效地分离光生电子和空穴,而且这一电子转移过程赋予了复合物最大的氧化还原能力.同时,S-型光催化体系不仅拥有同样的强氧化和强还原能力,还可显著抑制副反应的发生及副产物的产生,有利于CO₂还原反应的高选择性进行.本文利用简易的溶剂热法制备了一系列S-型Bi₃NbO₇/g-C₃N₄(BNO/UCN)异质结光催化剂,与其纯组分催化剂相比,表现出优异的光催化还原CO₂活性,g-C₃N₄含量为80wt%的BNO/UCN-3光催化剂催化CO₂生成CH₄产率为37.59μmol·g^-1h^-1,是g-C₃N₄的15倍,CH₄选择性为90%;且循环反应10次后仍保持较高的活性及CH4选择性.光催化活性及选择性的显著增强是由于二维分布的纳米结构和S-型电荷转移路径.在可见光照射下,界面内建电场、带边缘弯曲和库仑相互作用协同促进了复合物相对无用的电子和空穴的复合.因此,剩余的电子和空穴具有较高的还原性和氧化性,使复合材料具有较高的氧化还原能力.自由基捕获实验、电子顺磁共振实验和原位X射线光电子能谱实验结果表明,光催化剂中的电子迁移遵循S-型异质结机理.综上,本文不仅为新型S-型异质结CO₂还原光催化剂的设计和制备提供了新方法,而且为未来解决能源短缺及实现碳中和目标提供一定的实验及理论依据.     

TiO_2/Mn-ZSM-5复合催化剂的光催化-臭氧耦合降解乙醛

采用离子交换法制备了Mn-ZSM-5系列催化剂,并利用浸渍法制备了TiO2/Mn-ZSM-5系列复合催化剂.通过Uv-Vis、BET、X射线衍射等手段对催化剂进行了表征,考察了臭氧存在下乙醛的降解性能.结果表明:臭氧能显著促进乙醛的光催化降解,在所制备的催化剂中TiO2/Mn-ZSM-5(1:2)对乙醛降解具有最好的活性,这归功于这种复合催化剂对臭氧和乙醛的吸附和催化协同效应.     

三角函数线的妙用

同学们在学习三角函数时 ,大多比较注重三角函数的图象与性质 ,而对三角函数线重视不够 .其实用三角函数线解题直观、简捷 ,省时省力 .下面通过 6例以展示其解题的奇特功能 .例 1　若 0 <α <β <π2 ,试比较sinα -α与sinβ - β的大小 .此题求解方法繁多 ,今给出利用三角函数线的简捷求解方法 .图 1　例 1图解　如图 1 ,在单位圆中 ,CM与DN分别为角α ,β的正弦线 ,从而有12 (α -sinα) =S1为弓形ABC的面积 ,12 ( β -sinβ) =S2为弓形ACD面积 .显然S1sinβ - β.例 2　求…     

相同元素有序分组的“隔板式”方法

在平时的教学中 ,我们都碰到过这样的题 :将 7个相同小球放入 4个不同盒子中 ,1)不出现空盒时的放入方式共多少种 ?2 )任意放入时的方式共有多少种 ?该题有多种解法 ,现介绍其中的“隔板法” .解　 1)将 7个相同小球一字排开 ,在其中间的 6个空格中加入无区别的 3个“隔板”将球分成四份 ,故每一种插入隔板的方式对应一种球的放法 ,则不同的放法共有N =C3 6=2 0种 .2 )每种放法对应于将 7个相同小球与 3个相同“隔板”进行的一次排列 ,即从 10个位置中选 3个位置安排隔板 ,故共有N =C3 10 =12 0种放入方式 .凡“相同小球放入不同盒中”的…     

反应气中的湿度对Au/Co_3O_4室温催化氧化甲醛的影响

采用共沉淀法制备了Au/Co_3O_4催化剂,通过TG-DSC、XRD、BET、XPS等技术对其进行了表征,并考察了其室温下催化氧化甲醛的性能.结果表明,Au的负载降低了Co3O4催化氧化甲醛的反应温度,在25℃具有60%的催化去除效率(RH 0%,GHSV 80 000 h-1)和100%的CO2选择性;室内环境湿度水平的水汽能显著提高其催化活性,在25℃达到了95%以上的甲醛去除效率(RH 50%,GHSV 80 000 h~(-1))和100%的CO_2选择性,活性持续2 0 h以上未见降低.XPS结果表明,Au在Co_3O_4表面主要以金属单质形式存在,其引入提高了催化剂表面的Oads/Olatt比.原位红外(In situ DRIFTS)分析结果表明,甲酸盐和二氧亚甲基(DOM)是催化反应过程中的主要中间物种,水汽的引入有利于促进甲酸盐的生成、中间产物的氧化分解以及产物的脱附.     

物理化学课堂讨论举例

结合六个例子，叙述了物化原理在实际生活和工业生产中的应用情况。通过课堂讨论，加深了学生对有机物燃烧热概念的理解；说明了反应物或产物的扩散作用对反应速率的影响；初步了解生物膜电势的应用和选择适当反应器对反应的重要性；并帮助学生正确分析热力学中的体系与环境的问题。