洋葱状富勒烯的拉曼散射

在直流电弧催化放电条件下制备纳米洋葱状富勒烯，对不同区域的产物进行SEM、HRTEM结构表征并分析其形貌.采用拉曼散射测试相应的散射光谱, 与高取向石墨相比，讨论洋葱状富勒烯超微结构对拉曼光谱频移的影响.结果表明,洋葱状富勒烯存在于阴极产物中，且晶化程度高；由于洋葱状富勒烯的量子尺寸效应和直径的不均匀分布，产生蓝移现象， E2g模硬化7 cm－1.     

三元金属二硫化物纳米管的制备

1992年和 1 993年 ,Tenne等[1,2 ] 先后报道了具有类富勒烯和纳米管状结构的 WS2 和无机类富勒烯 Mo S2 .此后 ,无机类富勒烯化合物的制备与合成成为国内外学者的关注热点之一 .但采用化学方法制备纳米金属二硫化物时 ,多面体或洋葱状结构的 Mo S2 或 WS2 晶体的形成概率小 (这与碳的情况相似 ,也许通过扩展反应区内的温度梯度可以增加形成上述两种结构的可能性 [3] ) .另外 ,采用气固相反应制备洋葱状 WS2 的过程中 ,当每批次的量超过 1 5g时 ,无机类富勒烯 (IF)纳米颗粒的质量降低 ;同时 ,若滤筛中粉末厚度过大 ,相当大的凝聚团块开…     

富勒烯和碳纳米管稳定性与形成机理的图形理论定性研究

应用图形理论对不同种类碳簇体系的Kekulé结构数进行了计算, 并在半经验方法(AM1)和密度泛函理论(DFT)水平上，讨论了不同种类碳簇的结构与稳定性. 基于Kekulé结构计数, C-Cσ键数, 富勒烯的表面曲率和能量, 对石墨碎片的卷曲行为以及富勒烯的形成机理进行了讨论. 研究结果表明石墨碎片的卷曲, 一端闭合, 到完全封闭, 可以减少结构中的悬键; 随着新的C-Cσ键生成, Kekulé结构数将急剧地增加, 特别是大的富勒烯和碳纳米管, 这种增加更为显著. 大量Kekulé结构间的共振使体系获得显著的共振稳定化能, 稳定具有张力的富勒烯和碳纳米管, 并驱动平面碳簇结构向闭合结构的转化. 对于Kekulé结构数相近的碳笼, 表面曲率对曲面结构的稳定性有重要的影响. 把Kekulé结构计数和表面曲率结合起来, 可以合理地理解球形笼状富勒烯、闭合纳米管和类“洋葱”型结构等高碳簇在热力学上的稳定性.     

化学高考总复习单元练习三 基本概念 基本理论(B)

第Ⅰ卷（选择题,共84分）一、选择题（每小题3分,共15分。每小题只有一个选项符合题意）根据以下叙述,回答1～2小题。1996年诺贝尔奖授予发现C60分子的两位化学家。C60具有空心的类似于足球状结构,在C60分子的球表面上存在共轭双键（类似1,3-丁M烯中的C＝C—C＝C）,因而被称为巴基球或足球烯或富勒烯。现以富勒烯为它的正式名称。富勒烯及其化合物有很多优良性能,在催化、润滑、治癌、贮氢以及半导体材料等方面有广阔的前景。1．富勒烯与金刚石、石墨的相互关系是（）A．同系物B．同分异构体C．碳的同位素D．碳的同素异形体2．…     

稀土富勒烯与苯的气相加合

内嵌稀土元素的富勒烯化合物一稀土富勒烯Lit＠CZ。是一类新型的化合物．它具有独特的“超分子结构和巨大的潜在用途，将在未来的功能材料开发中起到不可估量的作用［‘］．目前关干稀土富勒烯的研究主要集中于稀土富勒烯的合成、分离、纯化、表征和理论方面．关于稀土富勒烯化     

Pt/洋葱状富勒烯催化剂的结构表征及生成机理研究

采用化学气相沉积法（CVD）制备了洋葱状富勒烯(onion-like fullerenes, OLFs)，并通过硝酸处理法对其进行了预处理。采用浸渍还原法，使用三种不同含量的甲醛（HCHO）为还原剂，制备了Pt/OLFs催化剂。XRD谱图表明使用过量HCHO有助于Pt晶粒的生长。高分辨透射电镜（HRTEM）分析结果表明使用过量甲醛作还原剂制备的Pt/OLFs催化剂中Pt颗粒分散均匀、直径分布在2.5～3.5nm之间。实验证明过量HCHO在洋葱状富勒烯负载Pt过程中起到了重要的还原作用。     

电化学方法在荧光碳点研究中的应用

作为以碳为骨架结构的新型纳米材料,碳点具有许多优良的性能,如发射波长可调、良好的光稳定性、抗光漂白、良好的水溶性以及易于生物偶联等. 正是因为这些优点,碳点和其它碳质纳米材料（富勒烯、碳纳米管、石墨烯）一样受到了广泛的关注. 电化学方法制备碳点具有条件温和、费用低廉、后处理简单等特点. 另外,电化学方法在材料的表面结构分析以及发光机理的研究中也有其独特的优势. 本文即就电化学方法在荧光碳点的制备以及发光机理探讨中的应用作了综述,并简略介绍了碳点在传感器中的应用,提出了优化电化学方法制备碳点的某些设想.     

洋葱状富勒烯的提纯研究

以石墨粉为碳源, Al为催化剂, 采用真空热处理法制备了平均粒径为15～35 nm的洋葱状富勒烯(OLFs).并用CS₂分离和空气氧化法对得到的OLFs初产品进行了提纯处理.高分辨透射电镜(HRTEM)、X射线衍射(XRD)、热重分析(TGA)对提纯前后样品的分析表明, CS₂分离处理可有效去除初产品中裸露的金属催化剂微粒,然后在空气中610 ℃焙烧200 min,可基本去除无定型碳,并大量去除了石墨状碎片等碳杂质, OLFs的纯度在50％(体积分数)以上.     

内嵌富勒烯的研究进展

内嵌富勒烯由于其结构新颖以及独特而优异的性质在国际上引起持续而广泛的关注,成为近年来的研究热点之一.目前已经研究发现的内嵌富勒烯多达近百种,从惰性气体到碱土金属再到稀土元素都已被成功地嵌入到不同尺寸的碳笼中.其中金属离子或含金属的离子簇内嵌入富勒烯碳笼形成的内嵌金属富勒烯,以其种类丰富、结构多样成为内嵌富勒烯的主要研究对象.本文就近年来研究报道的种类繁多的内嵌富勒烯按其内嵌物类型进行归纳阐述,为今后开发更多新型的内嵌富勒烯提供一定的参考.     

新型碳材料在催化领域中的应用及进展

碳材料以其优异的性能和独特的结构,已成为国内外研究的热点,在催化领域中常被用作催化剂和催化剂载体,有效提高了贵金属的利用效率.同时,新型碳材料的兴起也不断吸引着人们的目光.我们综述了普通活性炭、富勒烯、碳纳米管和石墨烯在工业催化反应中的一些应用情况,综述了它们作为催化剂和载体在催化反应中的实际应用和研究进展,最后展望了碳材料在催化领域中的未来发展前景.     

Electron energy loss spectroscopy (EELS) of iron Fischer-Tropsch catalysts.

Electron energy loss spectroscopy (EELS), X-ray photoelectron spectroscopy (XPS), and transmission electron microscopy have been used to study iron catalysts for Fischer-Tropsch synthesis. When silica-containing iron oxide precursors are activated in flowing CO, the iron phase segregates into iron carbide crystallites, leaving behind some unreduced iron oxide in an amorphous state coexisting with the silica binder. The iron carbide crystallites are found covered by characteristic amorphous carbonaceous surface layers. These amorphous species are difficult to analyze by traditional catalyst characterization techniques, which lack spatial resolution. Even a surface-sensitive technique such as XPS shows only broad carbon or iron peaks in these catalysts. As we show in this work, EELS allows us to distinguish three different carbonaceous species: reactive amorphous carbon, graphitic carbon, and carbidic carbon in the bulk of the iron carbide particles. The carbidic carbon K edge shows an intense "pi*" peak with an edge shift of about 1 eV to higher energy loss compared to that of the pi* of amorphous carbon film or graphitic carbon. EELS analysis of the oxygen K edge allows us to distinguish the amorphous unreduced iron phase from the silica binder, indicating these are two separate phases. These results shed light onto the complex phase transformations that accompany the activation of iron catalysts for Fischer-Tropsch synthesis.     

还原温度对Fe-Mo催化剂性质及F-T合成性能的影响

研究了还原温度对Fe-Mo催化剂性质及费托(F-T)合成性能的影响。采用N₂物理吸附、X射线衍射、穆斯堡尔谱和H₂程序升温脱附技术对催化剂进行了表征。结果表明,随还原温度升高,金属铁晶粒粒径增大,金属铁上的H₂吸附量先升后降;催化剂还原度提高,反应态催化剂碳化铁含量递增。催化剂F-T合成性能在280 ℃、1.5 MPa、2 000 h^-1、合成气H₂/CO比为2.0条件下在固定床反应器中测试。反应结果表明,随还原温度提高,催化剂接近稳态时的活性和重质烃选择性(C₅⁺)先升后降,而甲烷选择性则先降后升。350 ℃还原催化剂具有最佳F-T合成反应性能。     

交流碳弧法合成碳包碳化铁纳米晶

采用交流碳弧法高效合成碳包碳化铁纳米晶磁性微粉,磁性微粉产率达90%以上.用热重分析法(TG)测得磁性微粉中Fe的质量分数为17.5%.X射线衍射(XRD)分析结果表明,在碳包碳化铁微粉中存在Fe₃C和Fe₅C₂两种结构形式,不含纯Fe晶粒,碳层结构与石墨相似.在透射电镜(TEM)下观察了纳米晶的形貌和粒径分布,碳化铁纳米晶尺寸分布在3～10nm,并呈颗粒状分散在碳层中,碳层为巴基管和巴基葱的堆积体,形状各异,尺寸分布在几十纳米到几微米之间.讨论了碳包碳化铁纳米晶的形成机理.测定了磁性微粉的磁滞回线,其饱和磁感应强度Bs,剩磁Br和矫顽力Hc分别为2.6×10^-2T,2.5×10^-3T和5.52kA/m.     

碳化钼催化剂加氢脱氮性能研究

MoO3在CH4/H2气氛中程序升温还原碳化反应制备了Mo2C催化剂,用XRD、BET、SEM、XPS进行了表征。以吡啶/环己烷溶液为模型化合物,在高压微反装置上评价了碳化钼催化剂的吡啶加氢脱氮性能。结果表明,MoO3在CH4/H2气氛中程序升温至675℃可制得高纯度的β-Mo2C,SEM表征其形貌为板块状颗粒,平均粒径约3.9μm,比表面积达到了10.7m2/g,高于其前驱体MoO3 的2.7倍。在反应压力3.0MPa,空速为8h－1,H2/原料液体积比为500∶1,体积分数为5%的吡啶/环己烷溶液中,碳化钼催化剂在340℃下的吡啶加氢脱氮转化率达到了86.30%,高于相应MoS2约8%。随还原碳化温度的升高,碳化钼催化剂的比表面积降低,表面积炭增多,导致其吡啶加氢脱氮活性下降。确定的碳化钼催化剂的合成条件以还原碳化温度675℃、还原碳化气体空速1.8×104h－1左右较为适宜。     

含氮中孔碳材料的制备及其双氧水分解活性

以三聚氰胺和甲醛作为碳源和氮源,合成三聚氰胺甲醛树脂前驱体(2);采用模板法,以CaCl_2为模板剂,2经高温碳化处理制备孔结构发达的含氮中孔碳材料(NMC),其结构经N_2吸附/脱附、扫描电镜(SEM),X-射线衍射(XRD)和X-射线光电子能谱(XPS)表征。不同炭化温度(700℃,800℃,900℃)下所合成的NMC表面氮含量为3.85~10.80at%,比表面积为570~870m~2·g~(-1),中孔孔径为4nm和10nm。以H_2O_2分解反应作为探针反应,考察了NMC的催化活性。结果表明:NMC的催化活性随着碳化温度的升高而增大,碳化温度为900℃的NMC分解H_2O_2的升温速率为6.92℃·min~(-1),循环套用5次后,活性基本维持不变。     

Ni/SiO2 promoted growth of carbon nanofibers from chlorobenzene: characterization of the active metal sites

The temporal changes to supported Ni sites during the growth of graphitic carbon nanofibers (GCNs) via the decomposition of chlorobenzene over Ni/SiO2 at 873 K have been investigated. The reaction of chlorobenzene with hydrogen also generated benzene, via catalytic hydrodechlorination, as the principal competing reaction. Reaction selectivity was found to be time dependent with a switch from a preferential hydrodechlorination to a predominant decomposition that generated an increasingly more structured carbon product over prolonged time-on-stream. These findings are discussed in terms of Cl/catalyst interaction(s) leading to metal site restructuring, the latter manifest in a sintering and faceting of the Ni metal particles. The pressure exerted on the metal/support interface due to fiber formation was of sufficient magnitude to extract the Ni particle from the support; the occurrence of an entrapped Ni particle at the fiber tip is a feature common to the majority of GCNs with the incorporation of Ni fragments along the length of the GCN. Metal site restructuring has been probed by temperature-programmed reduction of the passivated samples, H2 chemisorption/temperature-programmed desorption (TPD) and XANES/EXAFS analyses. This restructuring serves to enhance destructive chemisorption and/or facilitate carbon diffusion to generate the resultant GCN. The nature of the carbonaceous product has been characterized by a combination of TEM-EDX, SEM, XRD and temperature-programmed oxidation (TPO).     

Graphitic encapsulation of catalyst particles in carbon nanotube production

A new model is proposed for the encapsulation of catalyst metal particles by graphite layers that are obtained, for example, in low-temperature chemical vapor deposition production of carbon nanotubes (CNTs). In this model graphite layers are primarily formed from the dissolved carbon atoms in the metal-carbide particle when the particle cools. This mechanism is in good agreement with molecular dynamics simulations (which show that precipitated carbon atoms preferentially form graphite sheets instead of CNTs at low temperatures) and experimental results (e.g., encapsulated metal particles are found in low-temperature zones and CNTs in high-temperature regions of production apparatus, very small catalyst particles are generally not encapsulated, and the ratio of the number of graphitic layers to the diameter of the catalyst particle is typically 0.25 nm(-1)).     

核级碳化硼试样分解方法的研究

在对核级碳化硼试样的多种分解方法进行简要介绍和分析之后,提出了以碳酸钙作熔剂在高温下分解试样,以盐酸浸取的方法,此方法应用于核级碳化硼中总硼、铁、铝等的测定获得了满意的结果。     

WC/纳米碳管复合材料制备及其电化学性能

碳化钨具有类铂催化性能和较强的抗中毒能力, 但其催化活性远低于铂等贵金属催化剂. 如何提高其催化活性是碳化钨应用研究所面临的主要难点与热点之一. 为寻找改善碳化钨催化性能的技术方法, 本文将表面修饰与原位还原碳化技术相结合, 成功制备了碳化钨/纳米碳管复合材料, 采用XRD, HRTEM等手段对其形貌和晶相组成进行了表征, 并应用粉末微电极对其电催化性能进行了评价. 实验结果表明, 样品由碳化钨颗粒和纳米碳管组成, 碳化钨为形态不规则纳米颗粒, 均匀地生长于纳米碳管的外表面; 在碱性溶液中, 复合材料对对硝基苯酚的电催化性能明显强于具有介孔结构的纯碳化钨样品. 这说明将碳化钨复合到纳米碳管的外表面是提高碳化钨电催化活性的有效技术方法之一.