La—Ce—Mn系钙钛矿型催化剂性能研究

采用共沉淀法制得了Ｃｅ＾４＋，部分取代Ｌａ＾３＋的Ｌａ１－ｘＣｅｘＭｎＯ３钙钛矿型催化剂，实验结果表明，随Ｃｅ＾４＋取代量ｘ的增大，Ｌａ１－ｘＣｅｘＭｎＯ３催化剂越易被还原，其还原活化逐渐降低，对于ＣＯ，ＣＨ４氧化的反应其活性有一最大值，ＣＯ反应ｘ的０．４，ＣＨ４反应ｘ为０．２，这是由于随ｘ值的增大，催化剂晶格缺陷增多，晶格氧的化学势增大，以及ＣｅＯ２杂质相的协同作用的结果，在ＣＯ氧化和用Ｈ２还原     

含贵金属的BaZrO3 储存NOx 催化剂结构及性能研究

用溶胶 凝胶法制备了钙钛矿型BaZrO3催化剂 ,再用等量浸渍法制备了Rh/BaZrO3样品 ,并制备了Rh/BaZrO3/γ Al2 O3和Pt/BaZrO3/γ Al2 O3催化剂 .对它们的NOx 储存量 (NSC)及其抗硫性能进行了测试 ,并用X射线衍射 (XRD)、X光电子能谱 (XPS)和傅里叶变换红外光谱 (FT IR)等方法研究了它们的结构及其对性能的影响 .结果表明 ,BaZrO3催化剂具有良好的储氮及抗硫性能 ,直接添加贵金属到BaZrO3中会使NSC降低 ,而混合γ Al2 O3后添加Pt或Rh可以大大提高NSC ,上述两种方式引入贵金属都能改善催化剂的抗硫性能 .     

Ba置换对钙钛矿型氧化物CaMnO_3稳定性及电子结构的影响

采用赝势法近似密度泛函理论的方法研究了重元素Ba置换钙钛矿型氧化物CaMnO_3的稳定性及电子结构.结果表明,Ba置换引入晶格畸变,且具有各向异性.Ba置换钙钛矿型氧化物CaMnO_3呈现明显的半导体特性,且其稳定性降低.Ba置换Ca位之后,钙钛矿型氧化物CaMnO_3仍然呈间接带隙型能带结构,自旋向上和自旋向下的电子能带带隙宽度分别减小到0.659 eV和0.655 eV,且经过Ba置换之后向导体转变.Ba置换CaMnO_3晶体中的电子主要在-37.5 eV,-18 eV,-16 eV,-5 eV～0 eV,1 eV附近形成能带,能级数量在-18 eV,-16 eV,-0.7 eV三个极值点依次降低.Ba置换钙钛矿型氧化物CaMnO_3价带中和导带中的电子能级弥散性不同,表明它们具有不同的有效质量.Mn p,O p和Mn d电子对钙钛矿型氧化物CaMnO_3费米面态密度具有较大的贡献,它们决定CaMnO_3材料的导电过程.     

利用钙钛矿型氧化物制取O2-CO2混合气体的实验研究

针对O2/CO2燃烧的特点,提出了利用O2/CO2燃烧再循环烟气直接制取O2-CO2混合气体的方法.采用溶胶-凝胶法制备了五种钙钛矿型金属氧化物,利用热重分析仪(TGA)分别考察了这五种物质对空气中O2的吸附特性,以及在CO2气氛下与CO2的反应特性.结果表明,所制备的五种钙钛矿型金属氧化物都能吸附空气中的O2,但均会与CO2存在不同程度的反应,其中新合成的两种钙钛矿型金属氧化物材料能显著减弱这一不利反应.     

氮/硫共掺杂多孔碳纳米片的制备及其电化学性能

二维多孔碳材料能够提供较短的电解质扩散通道和较快的电子传输过程,因此在能量转换和储存装置中表现出优异的电化学性能.近年来的理论和实验研究表明,两元素共掺杂可使二维多孔碳材料的电化学性能得到明显提高.因此,共掺杂二维多孔碳材料的制备成为目前的研究热点之一.本文以甲基橙-FeCl₃复合物为模板引发剂制备了甲基橙掺杂的聚吡咯纳米管,通过对聚吡咯纳米管与KOH混合物（重量比为1：2）在700 ℃进行热处理,制备了二维石墨烯状氮/硫共掺杂多孔碳纳米片.所制备的氮/硫共掺杂多孔碳纳米片相互连结,形成了多级孔结构.氮气吸附分析表明多级孔结构包含微孔、介孔和大孔,这使所制备的氮/硫共掺杂多孔碳纳米片具有较高的比表面积（1744.58 m²/g）和孔体积（1.01 cm³/g）.共掺杂多孔碳纳米片中的掺杂氮以吡啶氮、吡咯氮和季胺氮形式存在,掺杂硫以噻吩硫和氧化态硫形式存在,二者之间的协同效应能够明显改善碳纳米片表面的浸润性,增加表面电化学活性点.这些特征使所制备的氮/硫共掺杂多孔碳纳米片表现出优异的电化学性能.用氮/硫共掺杂多孔碳纳米片制备的量子点敏化太阳能电池对电极,对多硫电解质再生反应的电催化活性与传统PbS对电极相近,所组装电池的光电转换效率可达到4.30%（100 mW/cm²）.氮/硫共掺杂多孔碳纳米片作为超级电容器电极材料,以6 M（1 M=1 mol/L）KOH为电解质,电流密度为0.4 A/g,比电容达到312.8 F/g.即使电流密度增加到20 A/g,比电容仍达到200.6 F/g,表明其具有较好的倍率性能.     

CexZr1-xO2固溶体储氧性能与结构的关系

采用加热回流技术制备了系列CexZr1-xO2(0.25≤x≤1)固溶体,通过N2物理吸附、XRD、Raman光谱、UV-Vis漫反射光谱表征了不同铈锆组成的铈锆复合氧化物结构对储氧性能的影响.结果表明,在铈锆组成比不同的样品之间,结构性质相差较大,随着载体中ZrO2 mol%的增加,载体结构从相对的有序经无序再回到相对的有序.Ce0.4Zr0.6O2样品具有最高的储氧性能,而Ce0.25Zr0.75O2样品具有较高的热稳定性.     

富钠反钙钛矿型固态电解质的简易合成与电化学性能

全固态钠电池兼具高安全和低成本的潜在优势,是储能领域的热点发展技术之一.高性能固态电解质是实现全固态钠电池的关键因素.近年来,反钙钛矿型锂/钠离子导体因高离子电导率和灵活的结构设计,已经受到广泛关注.然而,富钠反钙钛矿型Na₃OBr_xI_1–x(0 3OBr_xI_1–x,经过100℃热处理之后,其离子电导率在100℃可达10^–3 S·cm^–1以上.然而,随着温度降低,离子电导率会发生跳变.通过固态核磁共振(NMR)分析,表明该现象可能与材料复杂的结构对称性和钠位变化有关.同时,对Na₃OBr_xI_1–x在全固态钠电池中的可行性进行了评估.研究表明, Na₃OBr_xI_1–x...     

钙钛矿型纳米BaFeO3的制备、结构表征及铁磁性研究

采用溶胶-凝胶法制备出钙钛矿型纳米BaFeO3粉末,利用X射线衍射(XRD)、扫描电子显微镜(SEM)和透射电子显微镜(TEM)分析研究了其微观结构及形貌,结果表明:胶体试样经800℃退火处理后,形成了20nm左右的钙钛矿型BaFeO3粉末,其(110)面晶面间距为0.280nm左右,(100)面晶面间距为0.401nm左右.利用振动样品磁强计(VSM)研究了纳米BaFeO3粉末的室温铁磁性能,测量结果表明:在室温条件下,纳米BaFeO3粉末具有完整闭合的磁滞回线,具有较小的矫顽力和较低的饱和磁化强度,呈现出明显的弱铁磁性,且铁磁性随退火温度的变化明显.钙钛矿型纳米BaFeO3的铁磁性主要归因于Fe3 _O_Fe4 之间的氧空位.     

加压富氧燃烧模式下SOx/NOx强耦合促进SO3形成的机理研究

加压富氧煤粉燃烧技术由于净发电效率高被认为是最有可能得到应用的燃煤CO2控制技术之一,但受燃烧压力影响,烟气中的酸性气体(SOx/NOx)分压显著提高,导致腐蚀风险加剧,而目前对该问题相关的基础研究很少。本文利用详细反应机理(72组分,428反应),基于实验数据对照,揭示了加压富氧模式下SOx/NOx强耦合促进SO3和NO2形成的协同效应。动力学机理计算结果表明:SOx/NOx的交互作用可促进SO2和NO向SO3和NO2的转化,并且该促进效应在一定的温度和加压条件下十分显著。基于反应路径和敏感性分析,本文最终发展了一个能用于准确预测加压富氧燃烧模式下SO3和NO2在后火焰区形成特性的9步骨架反应机理。     

SO2-4/Fe2O3-Al2O3纳米固体酸的红外光谱研究

用IR光谱研究了SO4^2-/Fe2O3-Al2O3纳米固体酸在不同焙烧温度下表面结构与酸性的变化，结果表明，当焙烧温度在450－500℃时，双齿螯合配位结构特征谱带齐全，酸性强，小于450℃时，双齿螯合配位特征谱带不齐全，酸性不强，而大于500℃时，随着温度的升高，特性谱带区域宽化，特征峰消失，酸性变弱。此外，从Fe-O纳米颗粒的特征振动带显示可得知，样品的粒径小于30nm。     

过渡金属氧化物催化剂上NH3 分解Claus反应机理研究

运用浸渍法制备了七种过渡金属氧化物催化剂 .对于NH3 分解反应均可获得很高的NH3 转化率 ;对于NH3 分解Claus反应则可以获得较高的SO2 转化率和单质硫选择性 .通过比较发现Co3 O4 TiO2 和Fe2 O3 TiO2 催化剂的低温活性比较高 .经过XRD表征发现 ,在NH3 分解Claus反应中 ,催化剂的活性相可能是过渡金属硫化物 .结合活性评价和XRD表征结果提出了NH3 分解Claus反应的机理 .     

Na2SO3溶液的拉曼光谱研究和保存

使用抗坏血酸(VC)代替甲醛作为保护剂,通过拉曼光谱仪测试SO32-、SO42-的拉曼峰的转变过程来观察Na2 SO3溶液变质情况,测试简单,快速.实验表明,Na2 SO3溶于煮沸冷却后的蒸馏水,以VC作为保护剂,当浓度为0.5 mol/L时,可以持续暴露在空气中保存12h以内不变质;当通入N2或煮沸冷却后的蒸馏水或添...     

基于车载便携式DOAS对工业园区SO_2,NO_2和苯的走航观测

介绍了自行研发的便携式DOAS系统,该系统基于差分吸收光谱技术(differential optical absorption spectroscopy,DOAS),并结合了光纤光谱仪和多次反射池技术。通过采用SO_2标准气体和NO_2标准气体对系统的精确度及稳定性进行测试,利用该系统对铜陵市某工业园区的SO_2,NO_2和苯等污染成分开展了走航观测实验。结果表明,在整个测量期间,以上污染气体在近污染厂区显示了较高的浓度值,SO_2的最高浓度为5 023.2μg·m~(-3),NO_2为2 195.2μg·m~(-3),苯为162.5μg·m~(-3)。在吸收光程为12.6m时,系统对SO_2,NO_2和苯的最低检测限分别为67.0,169.9和30.6μg·m~(-3)。该便携式DOAS系统可为工业园区气体泄漏、无组织排放等气态污染物的应急性及监督性监测和评估提供便捷、有效的技术手段。     

差分吸收光谱法同时测量SO_2,NO_2及颗粒物浓度的模拟

雾霾天气已经影响到了人们的日常生活,对雾霾成分进行测量非常重要,雾霾的主要构成成分为SO_2和NO_2及颗粒物。目前对气体及颗粒物浓度进行同时测量的研究还很少,用差分吸收光谱法(DOAS)对同时测量气体及颗粒污染物浓度进行了探索性研究。通过对多组不同配比的SO_2,NO_2及颗粒物组成成分的吸收光谱进行了模拟,由DOAS方法反演了各组分的浓度。模拟单一组分时,气体浓度从100变化至1 000ppm,SO_2浓度反演误差不大于0.17%,NO_2误差不大于0.64%,颗粒尺寸从100变化至500nm,浓度反演误差不大于2.08%。模拟气体多组分时,SO_2浓度与NO_2浓度比在1∶10到5∶1的范围内时,误差均较小,SO_2误差不超过8%,NO_2误差不超过5%,然SO_2与NO_2浓度之比大于10,NO_2的反演误差高于10%。模拟同时测量SO_2,NO_2及颗粒物浓度时,气体浓度的反演误差均在10%以内,而颗粒物浓度的反演误差对系统的信噪比依赖较大,当信噪比在40dB以上时,误差在10%以内,而信噪比低于30dB时,误差高于20%。通过上述研究结果表明,差分吸收光谱法能很好地同时测量多种气体及颗粒物浓度,用来测量分析雾霾成分。然测量环境气体吸收差异过大时,强吸收气体对弱吸收气体影响很大,信噪比较低时,颗粒浓度反演的误差也大为增加,需要更好的滤波及去噪方法。     

SO_4~(-2)/Fe_2O_3-Al_2O_3纳米固体酸的红外光谱研究

用 IR光谱研究了 SO2 -4 / Fe2 O3- Al2 O3纳米固体酸在不同焙烧温度下表面结构与酸性的变化 ,结果表明 ,当焙烧温度在 4 5 0— 5 0 0℃时 ,双齿螯合配位结构特征谱带齐全 ,酸性强 ,小于 4 5 0℃时 ,双齿螯合配位特征谱带不齐全 ,酸性不强 ,而大于 5 0 0℃时 ,随着温度的升高 ,特征谱带区域宽化 ,特征峰消失 ,酸性变弱。此外 ,从 Fe- O纳米颗粒的特征振动带显示可得知 ,样品的粒径小于 30 nm。     

CuCl2-FeCl3-H2SO4石墨插层化合物的结构特征

"采用水热法在150 ℃合成出了CuCl2-FeCl3-H2SO4的石墨插层化合物．通过X射线衍射、EDX、高分辨透射电子显微术分析了该石墨插层化合物的结构和成分．分析表明,CuCl2-FeCl3-H2SO4已经成功地插入到石墨的片层之间．测量了从5 K到300 K的磁化率随温度变化曲线,发现在低温时,该石墨插层化合物存在两个反铁磁转变,转变温度分别为50和100 K．"     

SO2在吸收池内的稳定性研究

在室温条条件下,以Xe灯为光源,利用SO2的紫外吸收光谱,研究了SO2的浓度随时间连续变化规律。实验中考虑了温度和充垫气体N2对SO2的浓度变化的影响。实验结果表明：SO2的浓度基本上是随时间线性变化的;同时,SO2的浓度变化率与光照时间有关。     

MAPbCl3钙钛矿中甲胺阳离子运动的固体2H NMR研究

本文利用固体²H核磁共振（²H NMR）技术探究了甲胺铅氯（MAPbCl₃）钙钛矿正交相、四方相和立方相晶体结构内甲胺阳离子（MA）的运动特征.结合²H NMR实验数据和拟合数据,本文分析和建立了不同相结构中MA阳离子的运动模型,揭示了不同相结构中MA阳离子的运动特征：正交相中MA并不处于完全静止状态,而是在围绕C-N键快速内旋转的同时局部晃动;随着温度升高,MA在钙钛矿晶格中呈现出多种不同的运动模式,MA阳离子运动在不同温度下的变化过程与该材料的相转变过程并不一致.该研究有助于加深对MAPbCl₃相结构转变分子机制的理解.