活性炭基Li2SO4水系电解液超级电容器

采用中性Li2SO4水溶液代替H2SO4和KOH作为电解液制备了活性炭(AC)基对称型超级电容器,使水系超级电容器的工作电压由1.0V提高到了1.6V.采用循环伏安和充放电测试研究了电容器的稳定电化学窗口.电化学充放电测试表明电容器在0.25A.g-1电流密度下单电极比容量可达129F.g-1,在功率密度为160W.kg-1时能量密度达到10Wh.kg-1(以正负极活性物质的总质量计).1.6V恒压充电1h后电容器漏电流为0.22mA.超级电容器的库仑效率接近100%,充放电循环5000次后容量仍可保持在92%以上.研究了电解液的浓度对电容器电化学性能的影响,发现随着Li2SO4浓度的增大电容器的电荷转移电阻显著减小,大电流充放电性能提高.活性炭基Li2SO4水系电解液超级电容器具有工作电压高、能量密度高和对环境友好等优点,因此有很好的产业化前景.     

h-BN掺杂Na2WO4-Mn/SiO2催化剂用于乙烷氧化脱氢制乙烯

采用混浆法制备了一系列六方氮化硼掺杂的Na2WO4/Mn/BxSiy催化剂,并应用于乙烷氧化脱氢制乙烯（ODHE）。考察了Na2WO4/Mn/BxSiy催化剂的ODHE反应性能,并详细探讨了反应温度、稀释气比例等条件对催化剂反应活性的影响。结果表明,h-BN的掺杂发现显著提高了Na2WO4/Mn/BxSiy催化剂C2H4选择性。Na2WO4/Mn/B5.0Si95催化剂在700℃时,表现出相对较高的活性并且CO2生成量极低（>70% 乙烯选择性,46.5%的乙烯收率,1.80%的CO2选择性）。通过X-射线粉末衍射（XRD）、扫描电镜（SEM）、H2程序升温还原（H2-TPR）、O2程序升温脱附（O2-TPD）和C2H6程序升温脱附（C2H6-TPD）等手段对催化剂进行了表征。研究发现,h-BN的加入对改变催化剂表面元素的化学状态,形成了更多具有低温活性的物相,对抑制深度氧化起到重要作用。同时,h-BN的掺杂也调变了催化剂的导热能力,避免床层热点的形成,提高了C2H4的选择性。     

光电催化降解活性艳红K-2BP中电解质NaCl和Na2SO4的作用研究

以TiO₂/Ti为阳极, Ti网为阴极, 研究了活性艳红K-2BP在NaCl和Na₂SO₄电解质中的降解情况, 深入探讨了两种电解质在光电催化降解染料中的作用, 研究了电解质浓度、溶液pH值的影响, 并讨论了在混合盐电解质存在下, 活性艳红K-2BP的降解行为. 研究表明, 以NaCl为电解质时, Cl^－会转化为氧化性很强的活性氯, 活性氯及光电的共同作用, 加速了染料的降解. 以Na₂SO₄为电解质时, SO₄^2－在光电的作用下将发生两类反应, 一部分SO₄^2－捕获光生空穴和HO•, 对光电催化降解染料起抑制作用; 另一部分SO₄^2－将发生反应生成H₂O₂, 对染料降解起促进作用. 关键词 光电催化; 活性艳红K-2BP; TiO₂/Ti电极; 电解质     

Preparation of 2-amino-5,7-dimethoxy-4-aryl/alkyl-4H-chromene-3-carbonitriles using Na_2O-Al_2O_3-P_2O_5 glass–ceramic system

A highly efficient and environmentally benign protocol for the synthesis of 2-amino-5,7-dimethoxy-4-aryl/alkyl-4H-chromene-3-carbonitrile derivatives by one-pot three-component coupling reacting of aromatic aldehydes, malononitrile and 3,5-dimethoxy phenol under reflux condition has been developed in aqueous Et OH media using Na2O-Al2O3-P2O5glass–ceramic system.     

Na2SO4辅助水热合成SnO2纳米晶

系统地研究了以SnCl₄·5H₂O为原料，以Na₂SO₄为矿化剂，采用水热法在较低温度下和较短的反应时间内制备结晶良好并均匀分散的SnO₂纳米晶。采用X射线衍射(XRD)、透射电子显微镜(TEM)、红外光谱(IR)等技术对水热反应的晶化过程进行了分析。结果表明：在Na₂SO₄存在的情况下，在120 ℃反应4 h 即可制备得到晶粒细小，分散性能良好的SnO₂纳米晶。XRD衍射峰峰宽随水热温度的升高或反应时间的延长而变窄，结晶性提高。TEM结果表明产物颗粒小、分散性能良好。水热反应温度和反应时间对产物结晶度和粒径有明显的影响。对Na₂SO₄在反应过程中的作用机理进行了分析。     

SO_2对Mn-Ce/TiO_2低温SCR催化剂的毒化作用研究

考察了SO_2对Mn-Ce/TiO_2低温脱硝催化剂活性的影响,利用XRD、BET、SEM和XPS对其毒化作用的原因进行分析。结果表明,SO_2对催化剂活性有明显的抑制作用,使NO_x去除率由84%降至42%左右。主要是SO_2的加入造成催化剂比表面积减小,孔径为5-10 nm的孔数量减少,且催化剂晶相由锐钛矿型转化成金红石型结构,活性组分MnO_x发生晶化现象,破坏了Mn-Ti间的强相互作用。催化剂理化性质的变化造成吸附态氧转化为晶格氧的路径受阻、MnO_2含量减少和CeO_x储氧功能减弱,并且产生氧阻效应而使NO吸附和解吸受阻,造成催化剂活性降低。同时生成的硫酸铵盐在催化剂表面沉积,覆盖了催化剂表面的Lewis酸性位,使其对NH_3吸附能力减弱。     

丙炴醇聚合膜对铁在酸性溶液中的缓蚀作用

The formation of polymer film of propargyl alcohol(PA) and its protective ability against corrosion in Fe/H_2SO_4 and Fe/H_2SO_4+H_2S systems have been investigated using impedance measurement. The composition and morphology of the corrosion surface of iron, on which PA polymerized at different bines, were obtained with the aid of SEM and AFM as well as EDX. The results showed that PA polymerized into compact polymer film in Fe/H_2SO_4 and Fe/ H_2SO_4 + H_2S systems, which made iron surface smooth and have a morphologies of regular square structure in microscopic level. In Fe/H_2SO_4 system, macroscopic continuous polymer film of PA was not formed leading to local corrosion on electrode surface. In Fe/H_2SO_4 +H_2S system, the adsorption of H_2S and HS - on electrode surface slowed down the formation of polymer film of PA. However, the iron sulfide, produced after a longer time, increased the continuity of the polymer film of PA and therefore, the polymer film could perform its long-te...更多rm inhibition action.     

Catalytic Synthesis of Isopropyl Benzene over SO4^2-/ZrO2 -MCM-41

Introduction Owingtotheirlargeporediametersandlargesur faceareas,silicon basedmolecularsieves(M41S)have receivedmuchattention[1—5]inthefieldsofcatalytic reactions,adsorptiveseparations,andnonmetallicma terialsscience.MCM41isthemosttypicalmaterialof thisk…     

Transport of Na2SO4 and MgSO4 solutions through a composite membrane

Retention curves with a composite membrane (HR 95) have been measured for different solutions of Na₂SO₄ and MgSO₄. Salt permeabilities in the skin and the porous layer of the composite membrane have been calculated. The results show that the salt permeability in the skin layer is 15% of that corresponding to the porous layer. Electrical resistances for the composite membrane and another membrane similar to the supported membrane (without skin layer) have been measured using both direct and alternating current. From the a.c. values, assuming that no concentration polarization exists at the skin-porous layer interface, the electrical resistance for the skin layer at different concentrations was estimated. The membrane resistance values were also determined by impedance spectroscopy measurements, and the results agree with those previously found by a.c. measurements.     

SO2-4/TiO2光催化氧化邻硝基苯酚

采用不同浓度的硫酸溶液浸渍处理TiO2,制得不同SO2-4含量的SO2-4/TiO2光催化剂.考察了光催化剂对邻硝基苯酚溶液的光催化行为.发现SO2-4/TiO2的光催化活性高于TiO2的光催化活性,浸渍液中H2SO4的浓度和焙烧温度对SO2-4/TiO2的催化活性有一定的影响,最佳浸渍H2SO4浓度为0.5 mol·L-1,最佳焙烧温度为500℃.     

煤矸石催化气化耦合气化灰提铝过程中K2CO3和Na2CO3作用的对比研究

以煤矸石为研究对象，对比研究了Na₂CO₃与K₂CO₃对煤矸石催化气化反应性及催化气化灰中Al的溶出行为的影响。同时，采用X射线衍射分析（XRD）和热重分析（TGA）研究了不同催化剂及温度作用下矸石中矿物质的热转变过程。结果表明，与K₂CO₃相比，煤矸石中的高岭石更容易与Na₂CO₃反应生成钠霞石，而酸浸可实现钠霞石中铝和硅元素的有效分离。此外，Na₂CO₃作为催化剂时，所得气化灰经盐酸浸取后铝的浸出率可达到94.2%。而K₂CO₃作催化剂时，其铝的浸出率只有83.7%。因此，对矸石催化气化耦合气化灰的铝提取来说，Na₂CO₃催化剂具有更好的选择性。     

硫酸溶液中苯酚在Ti/PbO2电极上的循环伏安研究

用循环伏安法研究了Ti/PbO₂电极在苯酚硫酸溶液中的电催化作用. 结果表明, 在硫酸溶液中, Ti/PbO₂阳极对苯酚具有电催化氧化作用. 如果苯酚浓度较低, 产生的吸附态羟基自由基可以将苯酚氧化, 直至完全矿化. 当苯酚浓度较高或产生的羟基自由基量相对较小时, 苯酚或中间产物可吸附在电极表面, 降低电极的真实表面积, 减少电极的活性点, 阻止反应物接近电极表面, 抑制苯酚的进一步氧化. 随着电解时间的延长, 这些吸附物由于逐渐被氧化, 电极活性恢复.     

A study of the reaction Na2SO4·10H2O→Na2SO4+10H2O in the temperature range 0 to 25°C

Thermogravimetry was used to obtain data on the isothermal rate of dehydration and hydration of the reaction Na₂SO₄·10H₂O→Na₂SO₄+10H₂O in the temperature range 10 to 25°C. The thermodynamic functions, ΔH, ΔG and ΔS were calculated and compared with data in the literature. The dissociation pressures of Na₂SO₄·10H₂O at temperatures in the range 0 to 25°C were measured in a volumetric dissociation apparatus. The results obtained were compared with those using thermogravimetry and the accuracy of the two techniques was assessed.     

引入SiO2对SO2-4/ZrO2超强酸体系的影响

用共沉淀法和负载法制备了一系列SO2-4/ZrO2-SiO2催化剂, 详细研究了添加SiO2对SO2-4/ZrO2超强酸样品的晶化、比表面、硫含量、超强酸性和异丙苯裂解及异丙醇脱水反应的影响. 引入SiO2会延迟ZrO2的晶化和晶相转变, 减弱SO2-4/ZrO2体系的超强酸性, 但对提高样品的异丙苯裂解和异丙醇脱水反应活性有利.     

CoOx-CeOx/ZrO2催化氧化NO性能及抗SO2毒化研究

采用浸渍法制备了一系列CoO_x-CeO_x/ZrO₂催化剂,探讨了催化剂载体、Co含量、Co/Ce配比等对Co基催化剂催化氧化NO活性的影响及其机理。ZrO₂负载的Co氧化物具有优良的低温NO催化氧化活性,铈的添加进一步提高了催化剂的低温活性。其促进机制主要是提高了催化剂吸附氧的能力及改善了Co在催化剂表面的分散。同时,掺杂铈使得催化剂抗SO₂能力有一定增强,呈现出选择性毒化机制。     

Acidity enhancement of SBA mesoporous molecular sieve by modification with SO4/ZrO2

The SO₄²⁻/ZrO₂ modified SBA mesoporous molecular sieves were prepared and characterized by XRD, N₂ adsorption, TG/DTG/DTA and IR pyridine chemisorption. The acidity of the molecular sieve was greatly enhanced after modification, and IR pyridine chemisorption results revealed that Lewis acidity was dominant in these samples. The catalytic activities of the modified molecular sieves towards strong and medium strong acid catalyzed reactions were lower than those of bulk SO₄²⁻/ZrO₂, but higher than those of Al-containing SBA molecular sieve from direct synthesis, whereas the activities of all these catalysts for weak acid catalyzed reaction were close to each other.     

固体超强酸催化剂Ni/SO42-SnO2的制备与表征

引入镍离子制备出新型固体超强酸Ni/SO42--SnO2,利用FT-IR、XRD、XPS、TG-DTA等测试手段对催化剂结构进行表征.FT-IR谱图显示,催化剂表面的硫酸根与金属以螯合双齿和桥式配位结合,形成了超强酸结构;XRD结果表明,样品表面主要显现出二氧化锡的四方晶型结构的二氧化锡,随着活化温度的提高,晶体结构渐趋完整,结合FT-IR结果表明可知,在973K,700℃时样品表面结合硫酸根已基本分解完毕;XPS结果表明,样品表面S仅存最高价态(+6),这是超强酸具有高的催化活性的首要条件;TG-DTA测得镍的引入有利于催化剂的热稳定性提高,可以较好地获得SO42-组份,使其高温分解流失趋势变得更缓和.以乙酸正丁酯的酯化反应为模型反应,通过正交实验和单因素实验得到Ni/SO42--SnO2的最佳制备条件,粗产品经GC-MS分析,乙酸正丁酯的含量为90.26%,实验结果表明引入一定浓度的镍离子能提高固体超强酸酯化活性.     

NaOH浓度对Na0.44MnO2储钠性能的影响

我们通过球磨法及后续的高温焙烧合成出了短棒状的Na_0.44MnO₂,并研究了其作为碱性水溶液钠离子电池正极时,电解液NaOH浓度对其电化学性能的影响。结果表明,提高NaOH浓度有利于抑制嵌氢反应的发生并改善电极的循环性能和倍率性能,但同时也会造成析氧反应的提前触发,浓度过高时则又会降低其倍率性能。Na_0.44MnO₂在8 mol·L^?1 NaOH中表现出了最佳的电化学性能,0.5C(1C=121 mA·g^?1)的电流密度下,比容量达到79.2 mAh·g^?1,50C时,仍能释放出35.3 mAh·g^?1的比容量,在0.2–1.2 V(vs.NHE)的电压窗口内,500周后容量保持率64.3%。此外,我们也发现缩小电压窗口可以减少副反应、改善循环性能。Na_0.44MnO₂在浓碱电解液中也表现出了优异的耐过充能力。上述结果不仅表明通过优化电解液体系和测试条件可大大改善Na_0.44MnO₂的储钠性能,同时也证实了Na_0.44MnO₂作为一种水溶液钠离子电池正极材料,在大规模储能领域具有良好的应用前景。     

复合型固体超强酸SO2-4/SnO2-TiO2催化合成乙酸松油酯的研究

采用溶胶一凝胶法制备了新型复合固体超强酸SO2-4/SnO2-TiO2,通过XRD和IR 对其结构进行了表征.以该固体酸为催化剂、松油醇和乙酸酐为原料合成乙酸松油酯,考察了影响反应的因素.结果表明:反应温度40-50℃、催化剂用量1.8-2.2%、醇酐摩尔比1:1.6、反应时间4-5h是最适宜的反应条件,其松油醇转化率达到98%以上,产物中乙酸松油酯含量为88%.与普通单氧化物固体酸比较,该复合型固体酸有更高的催化活性和选择性.     

Influence of Adding SiO2 into ZrO2 on SO2-4/ZrO2 Solid Superacid

用共沉淀法和负载法制备了一系列SO