Ag,Zn,Pd掺杂对铜基催化剂草酸二甲酯选择性加氢反应的影响

采用密度泛函理论方法, 构建了Ag, Zn, Pd原子掺杂的Cu(111)和Cu₂O(111)活性晶面, 探讨了不同金属掺杂对Cu(111)和Cu₂O(111)催化剂的草酸二甲酯(DMO)加氢反应活性和选择性的影响. 研究结果显示, 掺杂Zn可有效阻止乙醇酸甲酯(MG)进一步加氢, 提高MG的选择性, Ag助剂可以有效提高加氢活性; 而Pd助剂的添加使MG的生成能垒增高, 降低了MG的选择性. Ag-Cu(111)表面具有适宜的d带中心, 生成CH₃OOCCH₂OH的活性最高. 在Ag, Zn, Pd原子掺杂的Cu₂O(111)表面, Ag-Cu₂O(111)能带带隙小、 价带强度高, 在DMO加氢反应中具有最佳的催化活性. 基于上述结果, 提出铜基催化剂结构调变和性能调控的理论方法, 为高效催化剂的设计提供可靠的理论指导.     

Ni2分子结构和分子轨道密度(DMO)的成键贡献

用密度泛函(B3P86/6-311g*)方法研究了Ni2分子结构和势能函数.结果表明基态Ni2为5Πg,平衡间距为Re=0.223 196 nm,离解能为1.851 16 eV.定义了分子轨道密度(DMO, density of molecular orbital)并研究了镍双原子分子的s, p, d, f的DMO对成键的贡献,为进一步研究金属的态密度提供了有益的参考价值.     

草酸二甲酯均相沉淀法制备超细CeO2的研究

以Ce(NO3)3.6H2O和草酸二甲酯(DMO)为原料,采用均相沉淀法制备超细CeO2粉体。借助TEM、SEM、XRD及DTA-TG等测试手段,观察分析并研究了初生、反应30m in及反应2h的CeO2前驱体,干燥并500℃焙烧得到的最终产物———超细CeO2粉体的制备过程。结果表明:CeO2前驱体Ce2(C2O4)3.10H2O的形成与最终产物CeO2在形状上相似,说明形貌有一定的遗传继承性,故可通过控制反应条件来控制前驱体的形貌及大小,达到控制最终产物的目的。制备了块状的、分散均匀良好的,粒径大小约为1μm的超细CeO2粉体。     

The effect of the amount of ammonia on the Cu~0/Cu~+ ratio of Cu/SiO_2 catalyst for the hydrogenation of dimethyl oxalate to ethylene glycol

The effect of the amount of precipitant ammonia on the Cu0/Cu＋ratio of Cu/Si O2 prepared by the deposition–precipitation method is investigated. Species at different preparation stages, resulted from the amount of ammonia used, are identified by the XRD and FTIR techniques. Chrysocolla together with either copper nitrate hydroxide or copper hydroxide coexist in the uncalcined catalysts. Upon calcination, the latter two species are converted to Cu O particles while chrysocolla remains. Following reduction, Cu O is transformed to metallic Cu and chrysocolla is converted to Cu2 O. The value of Cu0/Cu＋ratio can be evaluated using the peak areas in their TPR profiles. Hydrogenation of dimethyl oxalate（DMO） to ethylene glycol（EG） shows that the selectivity of EG depends on the Cu0/Cu＋ratio. Catalyst prepared with the addition of ammonia solution at n（NH3）/n（Cu2＋） = 0.9 for precipitation–deposition gains a more suitable Cu0/Cu＋ratio upon reduction and thus has a higher selectivity for EG.     

变体分比功能梯度点阵结构两尺度拓扑优化设计

功能梯度点阵结构以其轻质、高比强度/比刚度及高抗断裂韧性等诸多优越的性能受到广泛关注，由于其跨尺度及空间渐变的几何结构特点，目前功能梯度点阵结构的设计仍然是一项具有挑战性的任务。本文采用两步优化策略进行多分区功能梯度点阵结构刚度优化设计。（1）结合离散材料优化方法进行多分区离散材料优化，获得宏观均匀结构拓扑及合理的微结构分区。（2）进行空间梯度变化点阵结构参数优化，进一步扩大设计空间，获得变体分比的结构设计。相较于单一点阵微结构设计，两步优化策略可以更为有效地实现材料利用，显著提高结构刚度，且该方法适用于不同微结构构型，数值算例验证了该方法的有效性。