二氧化碳在铜氧化膜电极上的光电化学还原

本文研究了CO_2在铜阳极氧化膜电极上的光电化学还原行为,在还原电量小于0.1C时,CH_4 的产率较高;还原电量大于2.0C时,主要还原产物为CH_3OH,还对CH_4的产率随外加电位、还原电量和铜阳极氧化膜制备条件的变化关系进行了研究,并对其还原机理作了初步探讨。     

复合型胺基吸附纤维及其对二氧化碳的吸附性能

将聚乙撑亚胺固化在玻璃纤维上,制得胺基吸附纤维.系统考察了不同原料比例下该吸附纤维的化学结构性能、热稳定性能及交换容量,测定了该吸附纤维的吸水率,在饱和水蒸汽和干燥条件下对CO2的吸附性能,以及作为CO2气体吸附材料的重复使用及再生性能.研究表明,适当的交联剂用量可使该吸附纤维250℃左右仍保持热稳定.该吸附纤维具有较高的交换容量,最高可达到3mmol/g以上;在饱和水蒸汽环境中,该吸附纤维对二氧化碳的吸附量可达20wt%以上,但吸附量随着交联程度的提高而减低.该吸附纤维具有良好的重复使用及再生性能,经再生使用后,吸附纤维对湿态CO2的吸附量变化不大.     

预吸附氧对NO在Pt(110)表面吸附和分解的影响

 利用程序升温反应谱、X射线光电子能谱和高分辨电子能量损失谱研究了NO在清洁和预吸附氧的Pt(110)表面的吸附和分解. 在清洁的Pt(110)表面,室温下低覆盖度时NO以桥式吸附为主,高覆盖度时NO以线式吸附为主. 加热过程中部分NO(主要是桥式吸附物种)分解,生成N2和N2O. 室温下O2在Pt(110)表面发生解离吸附. Pt(110)表面预吸附氧会抑制桥式吸附NO的生成,并导致其脱附温度降低40 K. 降低脱附温度有利于桥式吸附NO的分子脱附,从而抑制分解反应. 这些结果从表面化学的角度合理地解释了铂催化剂在富氧条件下对NO分解能力的降低.     

O2和CN在铜活化闪锌矿(110)表面的吸附

采用基于密度泛函理论(DFT)的平面波赝势法模拟了O₂和CN分子在铜活化闪锌矿(110)表面的吸附. 结果表明: 铜活化后闪锌矿表面的铜原子3d轨道处于费米能级附近, 增强了闪锌矿表面的活性. 未活化闪锌矿表面不能吸附O₂, 活化后闪锌矿表面的铜原子和硫原子提供电子填入氧的反键π_2p^*轨道从而形成吸附键. CN分子吸附模拟表明, 铜活化增强了CN分子与闪锌矿表面的吸附作用. Cu原子d轨道与C原子反键p轨道作用形成反馈π键, 同时C原子s轨道与Cu原子sp轨道作用形成共价键; CN分子中N原子与闪锌矿表面S原子发生相互作用.     

非水体系中苯并三唑在铜电极上吸附的电化学表面增强拉曼光谱研究

采用电化学现场表面增强拉曼光谱(SERS)研究了非水体系中苯并三唑(BTAH)在铜电极上的吸附及成膜行为, 结果表明非水体系中BTAH的吸附行为随电位变化而不同. 较负电位区间主要以中性分子形式吸附; 中间电位区间主要以BTA^－吸附并不可逆成膜; 而在氧化电位区间主要表现为铜的氧化. 随中性配体三苯基膦(pph₃)的加入, 在中间电位区间, 由于易溶的Cu(pph₃)_n⁺的生成而使铜的溶解速度加快, 最终该阳离子在溶液中和BTA^-作用而生成了多核铜的配合物. 采用直接电化学方法模拟电极表面过程合成了相应的吸附产物, 并对其组成进行了相关表征.     

纤维表面光致黄化及其反应机理的研究

我们通常使用的纸张大多是通过化学方法处理木材而制成的 ,它只利用了木材的一半 .用含木质素植物纤维 (即通过机械作用将木材磨成纤维 ,造纸上称之为机械浆 )来造纸时 ,几乎百分之百利用木材 .因此 ,努力发展机械浆造纸是充分利用我国有限的森林资源和保护环境的一条重要途径 .阻碍机械浆造纸发展的一个技术难题是光致黄化 .由于机械浆制得的纸 ,如新闻纸遇光会迅速泛黄 ,所以机械浆不能用于文化用纸等中、高档纸张中 .一百多年来 ,特别是全球环境保护意识日益高涨的今天 ,含木质素植物纤维光致黄化一直是世界各地研究者关注的课题[1 ,2 ] …     

氧化还原刻蚀铜表面对二氧化碳电催化还原性能的研究

大规模化石燃料的使用排放了大量的二氧化碳（CO₂）,导致环境中二氧化碳的含量急剧增加. 为了降低大气中二氧化碳的含量,以电催化的方法将二氧化碳转化为有用的化工原料和燃料是解决能源和环境问题的重要途径. 本文主要利用氧化还原刻蚀法,在铜表面形成复合纳米结构,用于二氧化碳的电催化还原反应研究. 首先,作者通过一定浓度的三氯化铁（FeCl₃）溶液与铜片的氧化还原反应,在刻蚀铜表面时形成具有立方体结构的氯化亚铜纳米材料,用于二氧化碳的电催化还原反应. 为了研究反应时间对催化性能的影响,作者通过改变反应时间（1、2、3和4 h）合成了不同结构的铜基催化剂. 研究发现,在反应3 h后,Cu-3h催化剂对二氧化碳的电催化还原具有较小的起始电压（-0.3 V vs. RHE）和较大的电流密度值,表现出了较强的还原能力. 经检测,所得到主要还原产物为一氧化碳（CO）和甲烷（CH₄）. 在-0.6 V时,二氧化碳催化还原的法拉第效率可达到60%,表明以氧化还原法刻蚀铜表面具有较好的改善二氧化碳电催化还原的能力.     

吸附量热技术和金属氧化物催化剂的表面酸碱性

 探讨了吸附量热技术及其在测定固体表面酸碱性中的应用．使用NH3和CO2为探针分子,吸附量热技术能够定量地描述固体表面酸碱中心的数目和强度分布．结合原位红外光谱,还能够详细地了解表面酸碱中心的性质：金属氧化物表面的Lewis酸中心和碱中心分别是表面配位不饱和的金属离子和氧负离子,Brnsted酸中心和碱中心则是金属氧化物表面的羟基．通过测量吸附热,金属氧化物的表面酸碱性强度可与Sanderson电负性关联起来,也可以考虑使用Drago参数来描述固体表面的酸碱性．根据酸碱性与电负性的关系以及对表面配位不饱和离子的要求,有可能通过选择合适的复合金属氧化物组成,获得具有一定酸（碱）量和酸（碱）强度的固体酸（碱）．     

酞菁铜与Q-CdS超微粒子界面的光致电荷转移研究

半导体超微粒子与有机分子界面的光致电行转移过程是当前光化学和材料科学研究的一个活跃领域［‘，2］；研究的目的主要有两个方面，一是研究半导体超微粒子表面光致电行转移的特性；二是研究有机分子对超微粒子的光敏化作用．目前，超微粒子的功能化研究日益深入，其独特的光     

植物纤维表面光致黄化及其反应机理的研究

Surface analysis of a H 2O 2-bleached thermomechanical pulp (BTMP) exposed to light irradiation were carried out by using X-ray photoelectron spectroscopy (XPS) to characterize the photochemical reactions on surfaces of the pulps.The XPS analysis revealed that the formation of the quinonoid structures and the richment of extractives onto the outermost surface of the pulps were responsible for the discoloration.The photochemical reactions mainly occurred on the outermost surfaces(less than 10nm) of the plant fibers.     

Comparative study of H2S and SO2 adsorption on polycrystalline copper by surface potential measurements

Surface Potential Variations ΔΦ and XPS show the presence of S(a) on Cu after exposure to H₂S. On such a presulfided state, H₂S adsorbs molecularly and reversibly at room temperature. Exposure to SO₂ mainly leads to the formation of S(a) and SO_x(a) while molecular adsorption has not been evidenced at room temperature.     

CO2吸附活化的研究进展

本文分析讨论了CO₂ 在金属催化剂和金属氧化物催化剂上吸附活化的机理及活化吸附态的反应性能, 提出了CO₂ 作为一种温和氧化剂在化工生产中加以综合利用的有效途径。     

MgO/Al2O3吸附剂对CO2动态吸附性能的研究

以γ- Al₂O₃为载体,采用等体积浸渍法制取MgO/Al₂O₃吸附剂,利用BET、XRD等表征手段对吸附剂进行表征;并通过固定床测量穿透曲线的方法研究其对CO2动态吸附性能的影响,考察了MgO负载量、吸附温度、气体流量等因素对吸附剂吸附CO₂性能的影响,同时还通过多次吸脱附实验考察MgO/Al₂O₃吸附剂的稳定性和再生能力。结果表明,MgO负载量为10%的吸附剂,吸附温度在50℃左右,流量为45mL/min动态吸附量最大;经数次循环后材料的结构性质和吸附性能未见明显变化,可再生性能比较优异,是一种潜在的可工业化应用的CO₂吸附剂。     

过渡金属催化不饱和烃与二氧化碳的羧化反应研究与进展

CO₂是一种无毒、廉价易得、储量丰富的可再生资源,通过化学方法将其转化为具有高附加值的化学品已成为实现可持续发展的战略性课题。其中,以CO₂作为羧化试剂合成羧酸及其衍生物的研究已成为CO₂催化活化领域的研究热点。本文按照不同过渡金属催化的不饱和烃与CO₂的羧化反应,分类归纳了近些年来的羧化反应研究进展。     

乙二醇溶剂热合成的CeO2的可逆氧化还原性及CO2捕获性能

利用乙二醇的还原性,采用乙二醇溶剂热法制备了表面具有丰富氧空穴的CeO₂-GST纳米晶,对其进行了X射线衍射、透射电镜、X射线光电子能谱、原位H₂还原-O₂氧化循环和CO₂原位红外漫反射表征,并研究了其可逆氧化还原性及CO₂捕获性能. 结果表明,与CeO₂-nanorod和柠檬酸溶胶法合成的CeO₂-CA样品相比,CeO₂-GST纳米晶具有最好的可逆氧化还原性能和循环稳定性,同时在50 ℃下具有最好的CO₂吸附性能（149 μmol/g）. 利用原位红外漫反射光谱研究了CO₂在还原CeO₂表面的吸附情况,发现CO₂主要以双齿碳酸盐和桥连碳酸盐两种形式吸附在CeO₂表面,其中桥连碳酸盐物种不稳定,He吹扫可脱附. 此外,CO₂在CeO₂-nanorod上还会生成稳定的甲酸盐和单齿碳酸盐物种.     

Electrochemical reduction of CO2 with high current density in a CO2 + methanol medium II. CO formation promoted by tetrabutylammonium cation

The cation of the supporting electrolyte was found to play an important role in the electrochemical reduction of highly concentrated CO₂ in a CO₂ + methanol medium. Electroreduction of CO₂ with tetrabutylammonium (TBA) salts yielded CO as the main product, while methyl formate was predominantly formed when lithium salts were used as supporting electrolytes. The latter supporting electrolytes showed a higher overvoltage than the former. When TBA salt was used, the reduction of CO₂ was catalysed by TBA ion to yield CO^−.₂. This intermediate may be stabilized by forming an ion pair, {TBA⁺---CO^−.₂}, or by being adsorbed on the electrode surface as CO^−._2ad. Then CO^−.₂ reacts with CO₂ to produce CO. The hydrophobic atmosphere at the electrode provided by TBA ion may be adequate for CO production. Lithium ion, on the other hand, suppressed the reduction of CO₂.     

Experimental study of high pressure phase equilibrium of (CO2 + NO2/N2O4) mixtures

Experimental bubble pressure, as well as liquid density of (CO₂ + NO₂/N₂O₄) mixtures are reported at temperatures ranging from (298 to 328.45) K. Experiments were carried out using a SITEC high-pressure variable volume cell. Transition pressures were obtained by the synthetic method and liquid density was deduced from measurement of the cell volume. Correlation of experimental results was carried out without considering chemical equilibrium of NO₂/N₂O₄ system. (Liquid + vapour) equilibrium was found to be accurately modelled using the Peng–Robinson equation of state with classical quadratic mixing rules and with a binary interaction coefficient k_ij equal to zero. Nevertheless, modelling of liquid density values was unsatisfactory with this approach.     

Hydroxyl-functionalized ionic liquid: a novel efficient catalyst for chemical fixation of CO2 to cyclic carbonate

A series of hydroxyl-functionalized ionic liquids (HFILs) were synthesized and characterized. They showed efficient reactivity and reusability toward the coupling of epoxide and CO₂ without any additional co-catalyst and organic solvent. Highest activity and selectivity were achieved in the presence of 1-(2-hydroxyl-ethyl)-3-methylimidazolium bromide (HEMIMB) in comparison with other similar catalysts investigated. The relationship between the higher catalytic reactivity and OH-functional group was proposed.     

Synthesis of oxazolidinones in supercritical CO2 under heterogeneous catalysis

Basic alumina efficiently promotes the reaction of propargylamines with scCO₂ for the synthesis of variously substituted oxazolidinones that, after catalyst filtration, are easily isolated by methanol crystallization.     

类水滑石Ti/Li/Al-LDHs的制备及其CO_2吸附性能

采用共沉淀法制备了一系列新型的类水滑石Ti/Li/Al-LDHs材料,通过原子吸收光谱(AAS)、X射线衍射(XRD)、扫描电镜(SEM)、热重分析(TG)和傅里叶变换红外光谱(FT-IR)等技术对其进行了表征,研究了不同金属元素比例和焙烧温度对该Ti/Li/Al-LDHs材料的结构、形貌及其CO_2吸附性能的影响。结果表明,当Ti/Li/Al比为1∶3∶4时,水滑石Ti/Li/AlLDHs的结晶度最好,形貌最规整,而Ti/Li/Al比为1∶3∶2、300℃下焙烧后得到的Ti_1Li_3Al_2-LDHs_(300)的CO_2吸附性能最好。Ti_1Li_3Al_2-LDHs_(300)上CO_2吸附量可达53.5 mg/g,10次循环吸附后,CO_2吸附量仅下降了2.4%。