使用金属掺杂SnO2(110)作为表面催化剂的电催化CO2还原反应：通过调控Sn:O原子比例来控制产物

电催化CO₂还原反应可以产生HCOOH和CO,目前该反应是将可再生电力转化为化学能存储在燃料中的最有前景的方法之一. SnO₂作为将CO₂转换为HCOOH和CO的良好催化剂,其反应发生的晶面可以是不同的. 其中(110)面的SnO₂非常稳定,易于合成. 通过改变SnO₂(110)的Sn:O原子比例,得到了两种典型的SnO₂薄膜：完全氧化型(符合化学计量)和部分还原型. 本文研究了不同金属(Fe、Co、Ni、Cu、Ru、Rh、Pd、Ag、Os、Ir、Pt和Au)掺杂的SnO₂(110),发现在CO₂还原反应中这些材料的催化活性和选择性是不同的. 所有这些变化都可以通过调控(110)表面中Sn:O原子的比例来控制. 结果表明,化学计量型和部分还原型Cu/Ag掺杂的SnO₂(110)对CO₂还原反应具有不同的选择性. 具体而言,化学计量型的Cu/Ag掺杂的SnO₂(110)倾向于产生CO(g),而部分还原型的表面倾向于产生HCOOH(g). 此外,本文还考虑了CO₂还原的竞争析氢反应. 其中Ru、Rh、Pd、Os、Ir和Pt掺杂的SnO₂(110)催化剂对析氢反应具有较高的活性,其他催化剂对CO₂还原反应具有良好的催化作用.     

基于金属有机框架材料制备Ag-CoSO_4复合纳米材料及其在碱性电催化析氧反应的应用研究（英文）

本文以Co-BTC金属有机框架材料为前驱体,采用连续离子交换法和进一步的高温水热处理来合成片状Ag-CoSO_4复合纳米材料.由于少量Ag的引入有利于增强导电性并加速电子转移过程,该催化剂在1 mol/L KOH电解质溶液中表现出优异的OER性能(在10 mA/cm~2的电流密度下过电位仅为282 mV),其性能甚至比RuO_2更好.催化剂中Ag的存在有利于促进Co(Ⅳ)的产生进而提高Co(Ⅳ)浓度,并且能够调控对氧物种的吸附能而促进OER过程*OOH中间物质的形成,加速了析氧反应过程的进行.极低含量Ag的使用(低于百分之一原子含量)使得催化剂的成本极大的降低.     

有机金属化学气相沉积法制备的Ni/Al2O3纳米复合材料的氢吸附

研究了通过有机金属化学气相沉积技术及单源分子前躯体方法制备的Ni/Al₂O₃纳米复合材料的氢吸附(存储). 在冷壁的有机金属化学气相沉积反应器中,通过降解Ni(acac)₂粉末基底上的[H₂Al(OtBu)]₂制备的Ni/Al₂O₃纳米复合材料. 通过X射线粉末衍射、扫描电镜、透射电镜以及能量色散型X射线荧光光谱等技术表征该复合材料. 采用自制Sievert's设备研究该复合材料的氢吸附(存储),可以储存约2.9%(重量比)的氢.     

焙烧温度对SiO2负载的Co3O4纳米粒子表面氧缺陷浓度和CO氧化催化性能的影响

以传统的浸渍法,在不同焙烧温度下制备了用于CO氧化反应的Co₃O₄/SiO₂催化剂．通过激光拉曼光谱(Raman)、X射线光电子能谱(XPS)、X射线衍射(XRD)、程序升温还原(TPR)和X射线吸收精细结构谱(XAFS)表征了该系列催化剂的结构．在所有的催化剂中,XRD和Raman光谱都只检测到了Co₃O₄晶相的存在．与Co₃O₄体相相比,XPS结果表明在200 oC焙烧的(Co₃O₄(200)/SiO₂)催化剂中Co₃O₄表面上存在着过量的Co²⁺．与XPS的结果一致,TPR结果表明Co₃O₄(200)/SiO₂催化剂中Co₃O₄表面上存在氧缺陷, 并且XAFS结果也表明Co₃O₄(200)/SiO₂催化剂中Co₃O₄具有更多的Co²⁺．提高焙烧温度使得过量的Co²⁺进一步氧化为Co³⁺,同时降低了表面氧缺陷浓度,从而得到计量比的Co₃O₄4/SiO₂催化剂．在所有的负载催化剂中Co₃O₄(200)/SiO₂催化剂表现出了最好的CO氧化催化性能,表明过量Co²⁺和表面氧缺陷的存在能够促进Co₃O₄催化CO氧化反应的活性.     

Fe3O4@[Cu3(btc)2]磁性分散微固相萃取-液相色谱串联质谱法测定水样中四环素类抗生素残留

本文合成了磁性金属有机骨架材料Fe₃O₄@[Cu₃(btc)₂],并作为分散微固相萃取的吸附剂用于四环素类抗生素的富集. 对萃取的条件,包括萃取时间、溶液pH和洗脱溶剂对四环素类抗生素萃取效率的影响进行了研究. 结果显示Fe₃O₄@[Cu₃(btc)₂]可以有效富集四环素类抗生素,而四环素类抗生素与Fe₃O₄@[Cu₃(btc)₂]之间的静电相互作用主导了这一过程. 利用分散微固相萃取结合液相色谱-串联质谱法对天然水中的四种四环素类抗生素(土霉素,四环素,金霉素和多西环素)残留进行了测定. 四种抗生素的检出限(S/N=3)为0.01∽0.02 μg/L,定量限(S/N=10)为0.04∽0.07 μg/L. 河水和养殖水中四环素三个水平的加标回收率为70.3%∽96.5%,相对标准偏差为3.8%∽12.8%. 结果表明,基于磁性金属有机骨架材料的分散微固相萃取可以从水中简单、快速、高效地富集四环素类抗生素.     

聚对苯撑/LiNi0.5Fe2O4纳米复合热电材料的制备及其性能研究

本文以流变相反应法原位合成了聚对苯撑/LiNi_0.5Fe₂O₄纳米复合热电材料,并对其热电性能进行表征,研究了放电等离子烧结时保温时间对其热电性能的影响.结果发现,复合材料铁氧体颗粒粒径为100---300nm,其外部被一层聚对苯撑膜包覆.电子在Fe²⁺和Fe³⁺之间的跳跃机理在铁氧体电导中占主导作用,因此聚对苯撑/LiNi_0.5Fe₂O₄复合材料具有n型导电特性.随着保温时间增加,复合材料电导率基本不变,但热导率逐渐增大且Seebeck系数逐渐减小,导致热电优值系数降低.由于结合了有机物高电导率和低热导率以及无机材料高赛贝克系数的优点,所制备的复合材料热电性能较单一材料有较大提高.     

花状NaY(MoO4)2的合成和(MoO4)2:Eu3+的光学性质

用微波辅助水热-煅烧法成功合成了花状NaY(MoO₄)₂颗粒,用XRD、XPS、FESEM进行了表征,提出了花状NaY(MoO₄)₂颗粒可能的形成机理. 采用相同的方法合成了NaY(MoO₄)₂:Eu³⁺荧光体,该荧光材料在612 nm处有一个强的发射峰,可用作白色发光二极管的红色磷光剂. 此外,微波辅助水热-煅烧法可能发展成为制备其他花状稀土钼酸盐的有效途径.     

纤维状TiO2/Bi2O3光催化剂的制备及其光催化性能

以C₁₆H₃₆O₄Ti和Bi(NO₃)·5H₂O为原料,以棉花纤维为生物模板,合成了系列纤维状TiO₂/Bi₂O₃光催化剂．采用XRD、SEM、UV-Vis等测试技术对样品的相结构、形貌和吸光性能等进行了表征分析．结果表明,样品中的Bi₂O₃为单斜相和四方相共存的混晶,纤维长度达到毫米级,     

钴改性Fe3O4-MnO2催化转化生物质合成气制备液体燃料

本文制备了用于费托合成反应的钴改性Fe₃O₄-MnO₂双功能催化剂,并探究了钴负载量对Fe-Co协同效应的影响以及Fe₁Co_xMn₁催化剂的费托合成反应性能. 实验发现,在Fe₃O₄-Mn催化剂中加入Co可促进铁氧化物的还原、增加反应过程中铁位点的活性. 此外,Co的加入可增强Fe-Co金属间的电子转移,加强两者的协同作用,提高催化性能. Co负载较高的Fe₁Co_xMn₁催化剂可进一步促进加氢反应能力,使产品分布向短链烃方向转移. 在280 ^°C、2.0 MPa和3000 h^-1的最佳工况条件下,Fe₁Co₁Mn₁催化剂的液体燃料收率最高.     

高比表面积TiO2与g-C3N4复合材料的光催化性能及机理研究

本文通过简单的溶剂热法制备了g-C₃N₄与高比表面积的TiO₂复合材料,该方法操作简单且能耗低. 甲基橙降解实验结果表明,高比表面积的TiO₂有效提高了光催化活性. 光电化学测试结果表明,与g-C₃N₄复合后,TiO₂的电荷载流子迁移速率得到明显改善. g-C₃N₄/高比表面积-TiO₂的光催化活性很强,在100分钟内,6%-g-C₃N₄/高比表面积-TiO₂对甲基橙的降解程度可达92.44%. 6%-g-C₃N₄/高比表面积-TiO₂不仅具有良好的光催化降解性能,还具有较高的稳定性. 本文对6%-g-C₃N₄/高比表面积-TiO₂的光催化机理也进行了系统的研究.     

调控氧空位实现高比表面积Co3O4纳米片上的产氧反应

Electrochemical water splitting requires efficient water oxidation catalysts to accelerate the sluggish kinetics of water oxidation reaction. Here, we designed an efficient Co₃O₄ electrocatalyst using a pyrolysis strategy for oxygen evolution reaction (OER). Morphological characterization confirmed the ultra-thin structure of nanosheet. Further, the existence of oxygen vacancies was obviously evidenced by the X-ray photoelectron spectroscopy and electron spin resonance spectroscopy. The increased surface area of Co₃O₄ ensures more exposed sites, whereas generated oxygen vacancies on Co₃O₄ surface create more active defects. The two scenarios were beneficial for accelerating the OER across the interface between the anode and electrolyte. As expected, the optimized Co₃O₄ nanosheets can catalyze the OER efficiently with a low overpotential of 310 mV at current density of 10 mA/cm² and remarkable long-term stability in 1.0 mol/L KOH.     

铜纳米阵列高效电解水产氧催化剂的制备

本文报道了一种利用简单的两步牺牲模板法,在泡沫铜基底表面完成了三维氧化铜纳米晶阵列的生长. 氧化铜纳米晶阵列具有良好的导电性,稳定性,在碱性溶液中有着优秀的电解水产氧催化性能. 氧化铜纳米晶阵列催化水的电化学氧化只需400 mV的过电势即可达到100 mA/cm²的电流密度,与其它铜基电解水产氧催化剂以及贵金属IrO₂相比都有着明显的优势. 氧化铜纳米晶阵列在270 mA/cm²左右的工作电流下连续工作10 h依然可以保持良好的稳定性,是相同的工作电压下IrO₂工作电流的10倍(约25 mA/cm²).     

紫外激光调控CoFe2O4表面氧空位以增强析氧反应催化活性

本文以尖晶石型材料CoFe₂O₄为模型催化剂,研究证实脉冲紫外激光辐照可以有效调控材料表面的氧空位含量,进而改变其析氧催化活性,得到了催化活性随辐照时间的火山型变化趋势. 这种激光辐照方法可用于定量研究过渡金属化合物的表面阳离子价态、阴离子空位和物化性质间的关联.     

Oxygen vacancy in LiTiPO5 and LiTi2(PO4)3: A first-principles study

The structures of LiTiPO₅ and LiTi₂(PO₄)₃, as well as the possibility of oxygen vacancies formation in the systems are studied by first-principles calculations. It is found that oxygen vacancies can be formed in LiTiPO₅ and LiTi₂(PO₄)₃ under oxygen poor condition. The formation of oxygen vacancies introduce a defect band within their band gaps, which is expected to improve the electronic conductivity of LiTiPO₅ and LiTi₂(PO₄)₃ significantly. Meanwhile, a great concentration of oxygen vacancies may increase the discharge voltage of LiTiPO₅ and LiTi₂(PO₄)₃.     

基于片层结构钴卟啉金属有机骨架的高效氧还原反应电催化剂

使用片层结构的金属有机骨架作为前驱物,通过高温煅烧制备出氮掺杂的介孔碳材料,同时在片层碳骨架上均匀分布着石墨化碳包裹的钴纳米粒子.电化学测试表明,800℃制备的样品具有与铂炭（Pt/C）催化剂相接近的氧还原反应催化活性,催化稳定性和甲醇耐受性良好,显著超越商品化Pt/C催化剂.     

官能团及修饰位点对金属有机骨架化合物（MOFs）CO2/CH4分离性能的影响：蒙特卡洛模拟研究

In order to explore the in uence of modification sites of functional groups on landfill gas (CO₂/CH₄) separation performance of metal-organic frameworks (MOFs), six types of organic linkers and three types of functional groups (i.e. -F, -NH₂, -CH₃) were used to construct 36 MOFs of pcu topology based on copper paddlewheel. Grand canonical Monte Carlo simulations were performed in this work to evaluate the separation performance of MOFs at low (vacuum swing adsorption) and high (pressure swing adsorption) pressures, respectively. Simulation results demonstrated that CO₂ working capacity of the unfunctionalized MOFs generally exhibits pore-size dependence at 1 bar, which increases with the decrease in pore sizes. It was also found that -NH₂ functionalized MOFs exhibit the highest CO₂ uptake due to the enhanced Coulombic interactions between the polar -NH₂ groups and the quadrupole moment of CO₂ molecules, which is followed by -CH₃ and -F functionalized ones. Moreover, positioning the functional groups -NH₂ and -CH₃ at sites far from the metal node (site b) exhibits more significant enhancement on CO₂/CH₄ separation performance compared to that adjacent to the metal node (site a).     

Mo掺杂SrBi4Ti4O15陶瓷的铁电介电性能

用传统的固相烧结工艺，制备了钼掺杂铁电陶瓷样品SrBi₄Ti₄O₁₅(SBTi)铁电陶瓷SrBi_4-2x/3Ti_4-xMo_xO₁₅(x=0.00，0.003，0.012，0.03，0.06，0.09).X射线衍射的结果表明，样品均为单一的层状钙钛矿结构相，Mo掺杂未改变SBTi的晶体结构.通过扫描电子显微镜观测发现，样品晶粒为片状，随掺杂量的增加，晶粒逐 关键词： 4Ti₄O₁₅')" href="#">SrBi₄Ti₄O₁₅ Mo掺杂 剩余极化 居里温度