δ-MnO2改性石墨烯气凝胶的制备及电化学性能

通过对还原石墨烯气凝胶(RGOA)进行δ-MnO_2纳米颗粒改性制备出锂离子电池负极,并获得了良好的电化学性能。同时研究了δ-MnO_2的负载量对三维复合RGOA/δ-MnO_2负极材料电化学性能的影响,发现随着δ-MnO_2负载量的增加,锂离子电池性能先增后减,在δ-MnO_2负载量合适时(160 mg)比容量达到最大值(1 701.9 mAh·g~(-1)),该值明显高于δ-MnO_2负极的理论容量1 230 m Ah·g~(-1)。此外,该RGOA/δ-MnO_2-160 mg负极即便在5 A·g~(-1)的大电流下经历600次循环后仍能保持210.5 mAh·g~(-1)的比容量。如此优异的电化学性能归因于RGOA的大比表面积和高导电性,以及δ-MnO_2颗粒的高比容量和高催化活性。此外,三维石墨烯气凝胶中大量的孔洞有利于提供足够的空间负载超细δ-MnO_2颗粒,避免了δ-MnO_2在嵌锂过程中的体积膨胀以及抑制了固液界面保护膜(SEM)的加厚。通过计算赝电容对锂离子电池比容量的贡献,证实RGOA/δ-MnO_2电极的充放电过程为赝电容行为所主导,这也是取得良好比容量和循环性能的另一重要原因。     

Cd掺杂δ-Bi2O3纳米片的制备及其光催化固氮性能

采用一步醇热法制备了Cd掺杂δ-Bi_2O_3,并用X射线衍射(XRD)、透射电子显微镜(TEM)等手段对其微观结构、表面元素、能带结构、光电化学性质等进行表征。结果表明Cd掺杂δ-Bi_2O_3是由二维纳米片组装而成的微球,Cd以Cd2+形式掺杂在δ-Bi_2O_3晶格间隙。由于Cd的掺杂,δ-Bi_2O_3禁带宽减小,光响应范围扩大,光生载流子的传递与分离效率提高。在常温常压下,考察了Cd-δ-Bi_2O_3可见光催化固氮效果,结果表明,光照3 h时,6%Cd-δ-Bi_2O_3的光催化固氮速率为1.6 mmol·g~(-1)·h~(-1)·L~(-1),是δ-Bi_2O_3的10.67倍。Cd的掺杂点会成为光生电子的陷阱,延缓光生电子的表面传递,增强目标分子的化学吸附。     

同位素质谱仪测定小麦植株各器官δ15N值的考察

建立了15N标记的小麦植株各器官中δ~(15)N值的元素分析仪-同位素比质谱仪联用技术(EA-IRMS)的测定方法.对仪器的稳定性和线性进行了条件优化,标准气N_2的同位素比值的标准偏差为0.03‰,在同位素信号值1e~(-9)~1e~(-8)A范围内,总体线性为0.009‰/n A.称取不同量的小麦粉标准物质(OAS/Isotope)测定δ~(15)N值,进样量为4 mg时标准偏差最小,为最佳称样量.对硫酸铵标准物质(IAEA-N2-6)、小麦粉标准物质和~(15)N标记小麦植株样品各器官进行测定,δ~(15)N值的标准偏差均小于5%,测定精度和准确度较好.方法为研究氮素在小麦体内运转及利用效率提供了有效的技术手段.     

脱硫石膏两步法制备类球状α-半水硫酸钙

以烟气脱硫石膏为原料,在N,N''-亚甲基双丙烯酰胺（MBA）的调控下,采用两步水热法合成了6~10 μm的类球状α-半水硫酸钙（α-CSH）。通过红外光谱分析、能谱分析以及不同乙二醇浓度条件实验,研究了MBA对α-CSH形貌和尺寸的影响及MBA的调控机理。研究发现,MBA可优先吸附在α-CSH的（111）面上,抑制α-CSH沿c轴方向生长;同时,MBA可以形成三维凝胶网络限域α-CSH的成核和生长。经过物理洗涤和两步化学水热处理,α-CSH的白度由39.22%提高至92.06%。     

Ce1－xNdxO2－δ固溶体的电子顺磁共振谱和阻抗谱的研究

利用溶胶-凝胶方法在800 ℃焙烧10 h后, 合成了固溶体Ce_1－xNd_xO_2－δ (x＝0.05～0.55), X射线衍射(XRD)测试表明固溶体已经形成立方萤石结构; 电子顺磁共振谱(EPR)研究表明在固溶体Ce_1－xNd_xO_2－δ中随着掺杂量x的增大, Ce^3＋离子含量减少, 说明掺杂Nd^3＋离子可以抑制Ce^4＋的还原; 交流阻抗谱的测量表明固溶体Ce_0.9Nd_0.1O_2－d 具有离子导电特性, 600和700 ℃时的电导率分别为4.25×10^－3和1.12×10^－2 S•cm^－1, 活化能为0.68 eV.     

α-亚甲基-β-氨基酮类化合物的合成和光谱特征

以取代亚苄基丙酮、二级胺盐酸盐为底物, 与多聚甲醛在无水乙醇中反应. 除得到预期的Mannich碱产物外, 还得到一个副产物, 该副产物经IR, MS, ¹H NMR光谱及元素分析数据证明, 为新一类结构的Mannich碱(IM). 对影响Mannich反应的条件(如酸度、反应物的浓度、酮和胺盐的配比以及所用溶剂等方面)作了考察, 并对该产物形成的机理作了探讨. 还报道了14个α-亚甲基-β-氨基酮(IM)类化合物的质谱特征裂解方式及双键烯氢的δ值特征, 并对其机理作了研究.     

羟基铁柱撑蒙脱土-δ-MnO2复合体Fenton催化降解亚甲基蓝

制备了一系列羟基铁柱撑蒙脱土-δ-MnO₂复合材料,采用X射线粉末衍射(XRD)、比表面积(S_BET)及扫描电子显微镜(SEM)研究其结构特征。结果显示:钙基蒙脱土的层间距为1.47nm,经过柱撑之后,羟基铁撑蒙脱土的层间距增大到1.51nm,羟基铁柱撑蒙脱土-δ-MnO₂复合体为1.55nm左右,并且比表面积较原土也有明显的增大。以亚甲基蓝为目标污染物,研究了其作为异相催化剂的催化性能,考察了溶液H₂O₂加入量、δ-MnO₂含量及pH值等对亚甲基蓝降解性能的影响。结果表明,在实验条件下,催化剂的催化活性随H₂O₂浓度的增加而升高,当n_Fe/n_Mn=0.241时,催化活性最好,且有较大的pH适用范围。亚甲基蓝的异相催化降解过程符合准一级动力学方程。催化剂循环使用3次,仍然具有良好的活性。     

微波辐射相转移催化下水相合成α,α'-双亚苄基环烷酮

芳醛与环戊酮或环己酮在碳酸钠水溶液中, 用微波辐射-相转移催化法合成 α,α'-双亚苄基环烷酮, 反应在0.5～7 min内完成, 产率高达80%～99%, 后处理极为简便, 是一种环境友好的绿色合成.     

水悬浮体系中α,β-环氧酮类化合物的合成研究

在水悬浮体系中使用三氯异氰尿酸/碱氧化体系对α,β-不饱和酮化合物进行环氧化和对烯丙基醇类化合物进行直接氧化-环氧化制备α,β-环氧酮, 考察了表面活性剂、碱等因素对反应的影响. 反应无需有机溶剂, 对于大部分的烯酮和烯丙基醇反应可以在数小时内完成, 产率良好.     

α-磷酸锆的制备及热分解非等温动力学研究

采用改进的直接沉淀氟配位法,在常温常压下制备出了α-磷酸锆(α-ZrP),XRD结果表明它的层间距为0.765 nm,结晶度较好,并以热重分析法(TG)为手段,对α-ZrP的热分解过程和非等温热分解动力学机理进行了研究。结果显示,在线性升温速率为10℃/min时,α-ZrP在131℃开始脱结晶水;脱去结晶水后形成的Zr(HPO₄)₂在453℃进行磷羟基缩合,至720℃完全分解为ZrP₂O₇。脱结晶水和分解过程的失重分别为6.24%和5.64%,与理论值基本相符。动力学研究确定了Zr(HPO₄)₂分解反应属于Avrami-Erofeev的成核和核成长为控制步骤的Al机理,热分解反应表观活化能为165.6 kJ/mol, 频率因子为3.50×10⁷ s^-1。     

Ba0.4Sr0.6Co1-xFexO3-δ系阴极材料的制备和表征

采用甘氨酸-硝酸盐(GNP)法合成了中温固体氧化物燃料电池阴极材料Ba_0.4Sr_0.6Co_1-xFe_xO_3-δ(x=0.0～0.8)系列粉体。利用XRD和SEM对材料的结构和微观形貌进行分析,用直流四端子法测量了烧结陶瓷体在中温(450～800 ℃)范围内的电导率。结果表明,制备的样品为单一钙钛矿相,随着Fe含量增加,XRD衍射峰值向高角度方向稍有偏移。电导率随着温度及Fe含量的变化出现极大值,在x＜0.2时,Ba_0.4Sr_0.6Co_1-xFe_xO_3-δ系列烧结体在中温(450～800 ℃)区的电导率,随Fe掺入量的增大而增大,x=0.2样品的电导率最高,800 ℃时达244.7 S·cm^-1,远超过文献报道值,进一步增大Fe含量导电性能变差。     

自由基环化制备β-内酰胺的理论研究

使用密度泛函方法在UB3LYP/6-311＋＋G(3df, 2p)水平上对自由基环化合成β-内酰胺的四种反应途径进行理论研究. 结合Marcus理论对影响反应的热力学及动力学因素进行分析, 发现氨基甲酰基自由基4-exo环合反应是理想的动力学控制过程; 酰胺自由基的4-exo环合反应与5-endo环合反应相比是动力学有利的转化过程; 单取代的酰胺烷基自由基的4-exo环合反应是一类动力学和热力学都较为不利的反应; 羰基自由基加成亚胺N＝C双键的4-exo环合反应与5-endo环合反应相比动力学不利而热力学有利.     

CNT/β-AgVO3混杂材料的制备及其光催化分解水析氧性能研究

采用水热法合成出单斜结构的β-AgVO₃纳米棒和CNT/β-AgVO₃光催化剂,在可见光模拟系统中以碘酸钾为电子捕获剂,检测氧气生成速率表征催化剂的光催化性能, 并借助X射线衍射(XRD)分析、扫描电镜(SEM)、透射电镜(TEM)、紫外-可见光漫反射吸收光谱(UV-Vis)等对催化剂粉体进行了表征.实验结果表明,CNT附着在β-AgVO₃颗粒表面有利于光生电子的转移和光解水析氧反应.CNT/β-AgVO₃催化剂较之纯β-AgVO₃催化剂活性显著提高.当CNT附着量为1.5%时,析氧速率可稳定在250 μmol·g^-1·h^-1.     

BaCe0.8-xNbxGd0.2O3-δ(0≤x≤0.45)的制备及性能研究

采用高温固相反应法制备了质子导体BaCe_0.8-xNb_xGd_0.2O_3-δ(0≤x≤0.45)。结合XRD、SEM、EIS等技术对其物相、微观形貌、稳定性及电导率进行了研究。结果表明,在1 600 ℃烧结5 h制备的质子导体BaCe_0.8-xNb_xGd_0.2O_3-δ(0≤x≤0.45)均能保持主相为斜方晶的钙钛矿结构。Nb的加入可明显提高烧结样品的致密性及在CO₂和水蒸气气氛下的稳定性。在湿润H₂/Ar(0.4%,V/V)气氛中800 ℃下,x=0.1样品的电导率为5.73 mS·cm^-1,电导活化能为0.35 eV,与x=0的样品相当。     

α-硝基环烷酮的制备及其合成应用

介绍了α-硝基环烷酮的制备方法, 以及它们的特殊反应性和合成应用, 参考文献40多篇.     

亚微米级四方相钛酸钡低温固相法制备及晶型控制

以八水合氢氧化钡和α-钛酸为原料,在相对低的焙烧温度下,制备出近似球形、亚微米级的钛酸钡。通过XRD、SEM、Raman和FTIR等手段对钛酸钡样品进行表征,样品具有高结晶度,颗粒均一性良好。晶型转变的初步探究表明,立方相为主的钛酸钡可以在400℃发生晶相转变,成为以四方相为主的钛酸钡。     

La1-xCaxFeO3-δ系阴极材料的GNP法合成及电性能研究

采用甘氨酸-硝酸盐(GNP)法合成了LaFeO₃及La_1-xCa_xFeO_3-δ(x=0.1～0.5)系列粉体，用TG-DTA、XRD、TEM、SEM等对产物形成过程及微结构进行了表征。结果表明，所合成的系列样品均形成钙钛矿结构的单相固溶体。在x≤20mol%的Ca含量范围内，产物为正交钙钛矿结构；当x>30mol%时，转变为立方钙钛矿相。相同条件下产物的衍射峰强度、晶胞体积及晶粒尺寸都随Ca含量的增大而减小。采用直流四端子法测量了烧结体在中温(450～800 ℃)区的电导率。掺杂使样品导电能力显著增强，电导率随Ca²⁺掺入量的增大先增大后减小，La_0.6Ca_0.4FeO_3-δ样品的电导率最高。在低温段，各样品的导电行为符合小极化子导电机制，导电活化能为13.67～22.70 kJ·mol^-1。     

Pt/γ-AlOOH纳米棒复合催化材料的制备与性能

水热法制备了γ-AlOOH纳米棒,再以此纳米棒为载体,通过浸渍-NaBH4还原法制备了Pt/γ-AlOOH催化剂,考察了Pt/γ-AlOOH室温催化氧化甲醛的性能及Pt负载量对催化性能的影响。通过XRD,XPS,TEM和N2吸附-脱附测试等手段对所制备的样品进行表征。研究结果表明:Pt/γ-AlOOH催化剂比Pt/γ-Al2O_3具有更高的催化活性,主要是由于前者表面具有丰富的羟基基团和高分散Pt纳米颗粒。Pt/γ-AlOOH催化剂的活性先随Pt含量(0.05%~0.5%(w/w))的增加而增加,最后基本保持不变。从催化活性和成本两方面考虑,0.2%(w/w)Pt为最佳负载量。     

纳米γ-Fe2O3粉体的合成与磁性增强研究

采用微乳法合成出氧化铁的前驱体——纳米β-FeOOH, 分别以β-FeOOH与添加剂壬基酚聚氧乙烯醚(NP-4)以物质量的比(n)为4, 5, 100添加NP-4, 混合煅烧. 采用拉曼光谱分析了样品中炭含量及分布, 并且用透射电镜观测产物的形貌和粒径, 采用磁强计观测产物磁性的变化. 结果得出, 对n＝5或破乳所得凝胶煅烧, 所得样品皆为分散均匀的四方形颗粒状, 且为磁性明显增强的纳米氧化铁γ-Fe₂O₃. 还分别讨论了样品中炭含量以及颗粒形状对比饱和磁化强度σ_s、矫顽力、矩形比的影响.     

CexPr1-xO2-δ复合氧化物的XRD和Raman表征

A series of Ce_xPr_1-xO_2-δ mixed oxides were synthesized by sol-gel method and characterized by Raman and XRD techniques. When x value was changed from 1.0 to 0.5, only a cubic phase CeO₂ was observed. The samples were very well crystallized on decreasing x from 0.50 to 0.99. For Ce_xPr_1-xO_2-δ samples 465 cm^-1 and 1 150 cm^-1 Raman peaks are attributed to the Raman active F_2g mode of CeO₂. The broad peak at about 570 cm^-1 in the region of 0.3 ≤x≤ 0.99 can be linked to lattice defects resulting in oxygen vacancies. The new band at about 195 cm^-1 may be attributed to the asymmetric vibration caused by the formation of oxygen vacancies. Calcination temperatures had great effect on the peak intensity for CeO₂ but less effect on Ce_0.8Pr_0.2O_2-δ in Raman spectra. It might be due to the transformation of the colors for the mixed oxides, the insertion of Pr atom into the ceria lattice could enhance the sintering resistance and thermal stability of the mixed oxides.