纳米TiO2-SiO2复合氧化物的制备与性质

采用溶胶-凝胶结合CO2超临界干燥方法制备了比表面积大、热稳定性好的纳米TiO2-SiO2复合氧化物.考察了原料组成和焙烧温度对复合氧化物比表面积、热稳定性和酸性的影响,通过加氢脱硫反应考察了该复合氧化物作为加氢精制催化剂载体的可行性.结果表明,采用该方法制备的复合氧化物为纳米颗粒,在n(Ti)/n(Si)=1时,其比表面积和孔容最大;与纯TiO2相比,引入SiO2明显提高了复合氧化物的热稳定性和晶型稳定性;以此复合氧化物为载体的加氢精制催化剂具有很好的低温脱硫活性,TiO2-SiO2复合氧化物载体的酸性特征影响了催化剂的加氢脱硫活性.     

轻质高强度C/Al2O3复合气凝胶的制备及表征

采用溶胶-凝胶法和CO2超临界干燥工艺制备RF/Al2O3复合气凝胶,再经高温热处理过程得到轻质高强度C/Al2O3复合气凝胶,研究了不同热处理温度对气凝胶结构的影响,利用氮气吸附、X射线衍射、扫描电子显微镜和透射电子显微镜等手段对气凝胶的结构和性能进行了分析并且测试了不同热处理温度样品的压缩强度。实验结果表明:C/Al2O3复合气凝胶具有均匀的三维网络结构且成块性好,随着热处理温度的升高,气凝胶比表面积和强度均先增大后减小,当1 400℃时,C/Al2O3复合气凝胶比表面积最高,为831 m2.g-1,压缩强度最大,为9.5 MPa。     

CO在纳米CeO2负载的Pd-Cu催化剂上的低温催化氧化

用溶胶-凝胶法制得了平均晶粒度为15nm的CeO2粉体,并用浸渍法制备了Pd-Cu/纳米CeO2催化剂;通过XRD、SEM和HRTEM等表征手段研究了纳米CeO2粉体和Pd-Cu/纳米CeO2催化剂的性能;考察了催化剂对CO的低温催化氧化活性.结果表明纳米CeO2粉体负载的Pd-Cu催化剂对CO的低温催化氧化活性明显优于一般CeO2颗粒负载的Pd-Cu催化剂,其CO完全氧化的最低温度比Pd-Cu/热分解法CeO2催化剂低约70℃,比Pd-Cu/工业CeO2催化剂低约130℃.因此,纳米CeO2粉体作载体可极大地提高Pd-Cu催化剂的CO氧化性能.     

Cu/MoO3-TiO2/SiO2上光催化CO2和C3H8合成异丁烯醛的研究

采用表面改性法和等体积浸渍法制备了金属修饰的负载型复合半导体材料Cu/MoO3-TiO2/SiO2, 用X射线衍射、 比表面积测定、 红外光谱、 拉曼光谱和紫外-可见漫反射等技术对固体材料的结构、 吸光性能和化学吸附性能进行了表征, 研究了该材料对CO2和丙烷合成异丁烯醛的光促表面催化规律. 结果表明, 半导体活性组分MoO3和TiO2在所制备的催化剂Cu/MoO3-TiO2/SiO2表面形成化学键, 并存在多种活性吸附位; 金属Cu的修饰拓展了固体材料对光源的响应范围, 提高了反应体系的吸光能力; 固体材料对CO2和丙烷的有效吸附使其在较低温度下就能促进异丁烯醛的紫外光化学合成, 反应选择性达到85％左右. 根据实验结果对光促CO2和丙烷表面催化合成异丁烯醛的机理进行了讨论.     

Cu/SiO2纳米气凝胶的组成及催化氧化CO性能研究

以硝酸铜、 正硅酸乙酯和硝酸铈为原料, 利用溶胶-凝胶-超临界流体干燥技术制备了不同n(Cu)/n(Si)的用于CO催化氧化的Cu/SiO2系列气凝胶催化剂. 利用TEM、 XRD、 物理吸附、 微型反应器和气相色谱等对试样进行了表征. TEM观察结果显示, 试样中含有介孔的气凝胶结构, 5 nm左右的Cu粒子均匀地分布在SiO2的网络组织中. BET分析结果表明, 试样的比表面积均在140 m2/g以上. XRD分析结果显示, 添加铈前后, 试样的物相发生了从Cu 2+ →Cu+ →Cu的转变, 使试样的催化活性进一步提高. 试样的催化氧化CO活性表明, 组分中铜含量的不同及铜的不同物种直接影响试样的催化氧化CO的活性, 当组分中n(Cu)/n(Si)=2时, Cu/SiO2试样上CO完全氧化的温度降为210 ℃; 于400 ℃低温焙烧, 可使试样中有效活性组分全部转变成纳米晶CuO, 并进一步降低了CO完全转变成CO2的温度; 添加少量铈组分, 使试样催化氧化CO的tstart, t50及t90温度提前20 ℃以上, Cu/SiO2试样催化氧化CO动力学研究结果显示, 试样降低CO氧化温度的实质是降低了CO氧化的反应活化能.     

高温共电解H2O/CO2制备清洁燃料

高温共电解(high temperature co-electrolysis,HTCE)H2O和CO2技术是一种很有前景的清洁燃料制备和CO2减排新技术。该技术可利用可再生能源或核能提供的电能和高温热,通过高温固体氧化物电解池(solid oxide electrolysis cell,SOEC)将H2O和CO2共电解生产合成气(H2+CO),再将制备的合成气用于生产各种液态碳氢燃料。本文详细介绍了利用高温固体氧化物电解池共电解H2O和CO2制备合成燃料的基本原理、发展历程和目前世界各国的研究进展,对该技术的优势和特点进行了分析,并对该技术在关键材料、反应机理等方面存在的问题进行了总结和讨论,最后对其在新能源技术领域的应用前景作了展望。     

超临界CO2与叔丁醇二元系统高压相平衡研究

采用固定体积可视观察法测量装置测定了CO2与叔丁醇在323.2~353.2 K温度范围内于不同压力下的平衡数据, 并运用Peng-Robinson状态方程(PR)和Van der Waals-2混合规则建立了相平衡模型, 通过非线性最小二乘法优化计算得到了不同温度下的模型参数. 并得到了模型参数与温度的表达式, 分别为k12=-199.2066+1.8136T-0.00548T2+5.50×10-6T3; n12=-384.5626+3.4960T-0.01056T2+1.06×10-5T3.获得了此体系在不同组成下的临界压力、临界温度、临界摩尔体积、临界压缩因子和临界密度等临界性质. 研究结果表明, CO2与叔丁醇二元体系的临界温度、临界压力和临界压缩因子均随着临界CO2组成的增加而降低.     

纳米Cr2O3的制备、表征及催化性能

首次采用溶胶-凝胶法与共沸蒸馏法耦合技术制备了纳米Cr2O3粉体，并运用BET、TEM、XRD、FT-IR、XPS及H2-TPR对其进行表征，同时采用CO2氧化乙烷脱氢制乙烯反应作为探针反应，考察了纳米Cr2O3的催化性能。首次发现纳米ErgO3的FT-IR谱出现了蓝移现象，并且630cm^-1附近的伸缩振动峰强度增强。初步探讨了纳米氧化物的IR蓝移和红移的原因，指出晶型是影响纳米氧化物红外光谱特征的重要因素。实验结果表明纳米Cr2O3上乙烷和CO2转化率均明显高于常规Cr2O3催化剂；在700℃下，乙烷转化率高达77．1％，而乙烯产率达到了58．98％。     

制备方法对CuO-CeO2/ZrO2催化CO氧化性能的影响

以ZrO2为载体、采用不同的浸渍次序制备了3种CuO-CeO2/ZrO2催化剂并在不同的温度(500,650和800℃)下进行焙烧,利用X射线衍射(XRD)、程序升温还原(H2-TPR和CO-TPR)及CO程序升温脱附(CO-TPD)技术对所制备的催化剂进行了表征,并采用色谱流动法考察了其催化CO低温氧化反应性能。结果表明,当焙烧温度为650℃时,3种催化剂的CO催化氧化活性均最佳,且三者的催化活性大小顺序为:CuO/CeO2/ZrO2>CuO-CeO2/ZrO2>CeO2/CuO/ZrO2。结合催化剂的表征和活性测试结果,我们认为高分散的CuO是CO的吸附中心,有利于CO的低温氧化反应,而大颗粒的CuO几乎对CO没有吸附作用,不利于CO的低温氧化反应。在3种催化剂中,CuO/CeO2/ZrO2催化剂具有最佳的低温还原特性和最大的CO2脱附峰面积,相应地具有最佳的催化氧化活性。     

Y2O3/ZrO2中空纤维陶瓷膜的制备与表征

本文结合相转化技术和干湿法纺丝工艺制备了以YSZ(以摩尔分数为8%的Y2O3稳定的ZrO2)为原料的中空纤维陶瓷膜, 考察了YSZ粉体的粒度分布和形貌, 并研究了YSZ中空纤维陶瓷膜的气密性、 孔特性、 机械性能、 微观结构及晶型变化等.     

PLASMA POLYMERIZATION OF ACETYLENE/CO_2/H_2

A study has been made on the plasma polymerization of acetylene/CO_2/H_2 in a capacitively coupled RF plasma. The monomer mixture yielded a crosslinked film with light brown color. A kinetic study is reported for the plasma polymer ization of acetylene/CO_2/H_2. The effects of discharge power level and reactor geometry on the rate of polymer formation are reported. The structure of the plasma polymer is investigated by IR study.     

CO／H2在Cu／ZrO2催化剂表面吸附行为原位红外表征

用原位FT-IR法比较了Cu/ZrO2和ZrO2催化剂表面对CO及CO/H2的吸附行为。结果表明,CO在50℃便可以在Cu/ZrO2表面形成b-HCOO-Zr、Zr-COO^-和b-HOCOOZr物种,吸附温度升高,b-HOCOOZr逐渐分解生成Zr-OH和CO2,而b-HCOO-Zr吸附物种逐渐增强。b-HCOO-Zr物种在Cu/ZrO2催化剂表面生成速度远远大于ZrO2催化剂。在Cu/ZrO2催化剂表面,所形成的合成甲醇中间物种（HCOO-Zr和CH3O-Zr)均和ZrO2有关,意味着CO加氢反应主要在ZrO2表面进行,铜组分主要向ZrO2提供吸附CO及H2物种。     

Ru／ZrO2作用下的二氧化碳甲烷化催化反应机理

二氧化碳是地球上储量最大的碳源之一。随着石油资源的日益枯竭,加之向大气中大量排放二氧化碳所引起的严重的生态环境等问题,二氧化碳的转化和应用研究日见活跃,其中二氧化碳的催化加氢甲烷化由于具有明确的应用前景而倍受关注,对其催化反应机理的研究也逐渐展开［1］。在早期工作中,研究者一般认为二氧化碳并未在催化剂表面吸附,而是经气相还原生成一氧化碳,然后再进一步加氢而得到甲烷,这些看法因缺少直接证据并与实验事实相悖而缺乏说服力［2］。     

Intermolecular forces for D2, N2, O2, F2 and CO2

The intermolecular potentials for D₂, N₂, O₂, F₂ and CO₂ are determined on the basis of the second virial coeffincients, the polarizabilities parallel and perpendicular to the molecular axes, and the electric quadrupole moment. The repulsive parts of the potentials are taken from the corresponding Kihara core-potentials. Effects of the octopolar induction are taken into consideration in a unique way. The potential depends on relative orientations of the two molecules as well as the distance r between the molecular centers. This dependence is shown in graphs. A measure of the anisotropy of the potential depth is 0.72 for CO₂ 0.36 for D₂, and smaller than 0.27 for N₂ O₂ and F₂. The remarkable anisotropy for CO₂ and D₂ is due to strong electrostatic quadrupole interactions.     

Ba3 (VO4)2-K2 Ba(MoO4)2 and Pb3 (VO4)2-K2 Pb(MoO4)2 systems

Phase equilibria in the Ba₃(VO₄)₂-K₂Ba(MoO₄)₂ and Pb3(VO₄)₂-K₂Pb(MoO₄)₂ systems have been investigated. In the first system, a continuous series of substitutional solid solutions with the palmierite structure is formed, and in the second one, the polymorphic transition in lead orthovanadate at 100°C restricts the extent of the palmierite-type solid solution to 10–100 mol % K₂Pb(MoO₄)₂. Original Russian Text ? V.D. Zhuravlev, Yu.A. Velikodnyi, A.S. Vinogradova-Zhabrova, A.P. Tyutyunnik, V.G. Zubkov, 2008, published in Zhurnal Neorganicheskoi Khimii, 2008, Vol. 53, No. 10, pp. 1746–1748.     

配合物[Cu(H2O)(C12H8N2)2].2ClO4的合成、性质及晶体结构

合成了配合物[Cu(H2O)(C12H8N2)2]*2ClO4(C12H8N2为1,10-邻菲咯啉),用元素分析、摩尔电导、红外光谱及电子光谱进行了表征,并测定了配合物的晶体结构.该晶体属单斜晶系,空间群为CC;晶胞参数a=1.9177(2)nm,b=0.81994(0)nm,c=1.62458(14)nm,β=100.104(6)°;V=2.5419(4)nm3,Z=4,F(000)=1300,DC=1.693g/cm3,R=0.0430,wR=0.1195.中心铜(Ⅱ)离子与两个1,10-邻菲咯啉的四个N原子和一个水分子的氧原子配位,形成了一个变形的三角双锥结构.     

燃煤在O2／CO2方式下NOx生成特性的研究

O2／CO2方式是一种能有效控制CO2、SO2和NOx排放的新型高效清洁的煤燃烧技术,在自行设计的实验装置上研究了三种不同煤质特性的燃煤在这种方式下NOx的生成与排放特征。主要研究结果表明当温度为700℃及900℃时,O2／CO2方式下NOx的排放量较空气气氛下大为降低,研究结果还表明O2／CO2方式下温度、煤质特性、钙基吸收剂的加入对NOx的生成特性有着重要影响。     

The preparation of NbH5(Me2PCH2CH2Me2)2 and NbHL2(Me2PCH2CH2PMe2)2 (L = CO or C2H4)

MMe₅(dmpe) (M = Nb or Ta, dmpe = Me₂PCH₂CH₂PMe₂) reacts with H₂ (500 atm) and dmpe in THF at 60°C to give MH₅(dmpe)_2? NbH₅(dmpe)₂ readily reacts with two mol of CO or ethylene (L) to give NbHL₂(dmpe)₂. The exchange of the hydride ligand with the ethylene protons in NbH(C₂H₄)₂(dmpe)₂ is not rapid on the ¹H NMR time scale (60 MHz) at 95°C.