Novel Flower‐Like Ag‐SiO2‐MgO‐Al2O3 Material: Preparation,Characterization and Catalytic Application in Methanol Dehydrogenation

Catalytic direct dehydrogenation of methanol to formaldehyde was carried out over Ag‐SiO₂‐MgO‐Al₂O₃ catalysts prepared by sol‐gel method. The optimal preparation mass fractions were determined as 8.3% MgO, 16.5% Al₂O₃ and 20% silver loading. Using this optimum catalyst, excellent activity and selectivity were obtained. The conversion of methanol and the selectivity to formaldehyde both reached 100%, which were much higher than other previously reported silver supported catalysts. Based on combined characterizations, such as X‐ray diffraction (XRD), scanning electronic microscopy (SEM), diffuse reflectance ultraviolet‐visible spectroscopy (UV‐Vis, DRS), nitrogen adsorption at low temperature, temperature programmed desorption of ammonia (NH₃‐TPD), desorption of CO₂ (CO₂‐TPD), etc., the correlation of the catalytic performance to the structural properties of the Ag‐SiO₂‐ MgO‐Al₂O₃ catalyst was discussed in detail. This perfect catalytic performance in the direct dehydrogenation of methanol to formaldehyde without any side‐products is attributed to its unique flower‐like structure with a surface area less than 1 m²/g, and the strong interactions between neutralized support and the nano‐sized Ag particles as active centers.     

Photoluminescence and Electroluminescence of Organic Light Emitting Diodes Based on Tris‐(8‐quinolinolato) Aluminum Nanoparticles

利用共沉淀方法制备出平均粒径为20nm的有机物8-羟基喹啉铝纳米粒子,8-羟基喹啉铝纳米粒子呈球形且粒度不随老化时间的增加而改变。本文研究了8-羟基喹啉铝纳米粒子的光致发光及基于8-羟基喹啉铝纳米粒子制作的电致发光器件的电致发光特性。8-羟基喹啉铝形成纳米粒子后,其光致发光及电致发光发射光谱的谱峰均出现蓝移。随着驱动电压的增加,器件中8-羟基喹啉铝纳米粒子的发射峰逐渐红移。在驱动电压为16伏时,8-羟基喹啉铝纳米粒子器件的最大亮度达600cd/m²,电流密度为150mA/cm^-2时,器件的发光效率为0.19cd/A。基于8-羟基喹啉铝纳米粒子器件的发射光谱证实了AlQ₃纳米粒子具有量子尺寸效应的存在,这为有机纳米电致发光器件的研究开辟了一条新的研究路线,同时也为那些传统的有机材料如有机分子晶体的基础研究探索出新的研究方向。     

曙红B共振光散射法测定微量的盐酸异丙嗪

研究了染料曙红B与盐酸异丙嗪的结合反应.在pH=3.50的Walpole介质中,曙红B本身的共振光散射信号较弱,与盐酸异丙嗪结合形成离子缔合物后,体系的共振光散射明显增强,并且光散射增强强度与盐酸异丙嗪在一定浓度范围内成正比,据此建立了一种高灵敏测定盐酸异丙嗪的方法.在体系的最大散射波长363 nm处,测得盐酸异丙嗪的线性范围为7.5×10-8～4.5×10-6 g/mL,检测限为1.8×10-8 g/mL,用于盐酸异丙嗪片剂、针剂、人血清及尿样中盐酸异丙嗪的测定,结果令人满意.     

吡啶基团的对称性和离子化对分子双光子吸收截面的影响

采用超快速激光光谱方法研究了含吡啶基团的四个联苯乙烯衍生物及两个杂环分子(A: 4,4’-二(2-(4-吡啶基)乙烯)联苯; B: 4,4’-二(2-(2-吡啶基)乙烯)联苯; C: 1-甲基-4-(2-(4’-(2-(4-吡啶基)乙烯基)-4-联苯)乙烯基)吡啶碘盐; D: 1-甲基-2-(2-(4’-(2-(2-吡啶基)乙烯基)-4-联苯)乙烯基)吡啶碘盐; E: 4-(2-(9-丁基-9氢-3-咔唑)乙烯基)-1-甲基吡啶碘盐; F: 4-(2-(9-丁基-9氢-3-咔唑)乙烯基)-1-甲基喹啉碘盐)的结构-性能关系. 实验结果显示双光子吸收截面最大的是分子E, 高达617.3 GM; 最小的是分子B, 为19.3 GM(1 GM=10^-50 cm⁴·s·photon^-1). 实验研究结果表明, 分子中吡啶基团的对称性及其离子化对分子双光子吸收截面起很重要的作用; 进一步用理论计算证实了以上实验结论并对其机制进行了分析讨论.     

空气在二甲基硅油和液压油中的溶解度

对于诸多工程运用场合, 获得空气在硅油以及液压油中溶解度可靠的数据至关重要. 针对已有测量装置及方法的不足, 建立了一种基于理想气体状态方程来确定气体溶解量的新型精密活塞式装置. 获得了温度为293.2及353.2 K, 压力在0-350 kPa范围内, 空气在500cSt 二甲基硅油中的本生溶解度表达式. 测量了298.2 K时20cSt二甲基硅油及国产32#抗磨液压油在多种气相压力下的本生溶解度. 精度及可靠性分析表明实验数据的误差范围为6%. 本生溶解度与气相压力呈较好的线性关系, 以摩尔分数表示的溶解度与压力呈非线性关系, 但可用Krichevsky-Ilinskaya方程拟合. 发现空气在相对分子质量差异很大的两种二甲基硅油中的本生溶解度很接近, 由此提出, 对于小分子的非极性溶质在聚合物溶剂中的溶解度, 用聚合物单体的摩尔数而不是聚合物分子摩尔数来表示摩尔浓度更有利于实验数据的外推和工程应用. 对于相对分子质量差别较大或无法确定相对分子质量的溶剂, 工程应用中适宜采用本生溶解度.     

CdO及CdxZn1-xO化合物的结构、能量和电子性能分析

采用基于密度泛函理论的第一性原理的平面波超软赝势计算方法,研究了纤锌矿结构的cdxZn1-xO化合物以及CdO在纤锌矿结构、岩盐结构和闪锌矿结构的基态电子特性和体结构,分析了CdO的稳定性.通过对比纤锌矿结构、岩盐结构和闪锌矿结构CdO的内聚能,发现岩盐结构和纤锌矿结构CdO的稳定性好,闪锌矿结构相对较差;通过对CdxZn1-xO化合物在不同Cd组分下的电子结构计算,得到了较好的禁带宽度拟合结果,能带弯曲参量B=1.02 eV;通过形成能与组分关系的分析,我们认为当Cd的组分x=0.4左右时,CdxZn1-xO化合物最不稳定,容易出现相分离现象.     

Mn掺杂GaN的电子结构及光学性质

采用基于密度泛函理论(DFT)的第一性原理平面波赝势法(PWP)计算Mn掺杂GaN(Ga1-xMnN)晶体的电子结构及光学性质,详细讨论掺杂后电子结构的变化.计算表明,Mn掺杂GaN使得Mn 3d与N 2p轨道杂化,产生自旋极化杂质带,Ga1-xMnxN表现为半金属性,非常适于自旋注入,说明该种材料是实现自旋电子器件的理想材料.另结合实验结果分析掺杂后体系的光学性质,发现吸收谱在1.3 eV处出现吸收峰,吸收系数随Mn2+浓度增加而增大.分析表明,该峰是源于Mn2+离子e态与t2态间的带内跃迁.     

聚氨酯/分子筛复合材料的制备及性能

以聚对苯二甲酸乙二醇酯（PEA）、甲苯二异氰酸酯（TDI-80）、扩链剂（MOCA）、分子筛为原料,采用预聚体法制备了聚氨酯／分子筛复合材料．考察了分子筛的种类及加入量对聚氨酯／分子筛复合材料的耐溶剂性能、力学性能及热分解温度的影响．结果表明：在相同加入量的前提下,采用4A和13X分子筛制备的复合材料,前者的耐溶剂性能及力学性能要优于后者,当加入量为5％时,性能达到最佳．两者的加入均能提高复合材料的热分解温度,但影响相差不大．     

电化学法改性阳极对MFC性能的影响

采用不同质量分数的NH_4NO_3和(NH_4)_2S_2O_8溶液作为电解液,对双室微生物燃料电池的阳极炭布进行改性。以餐厨废水作为阳极底物,以K_3[Fe(CN)_6]和NaCl混合溶液为阴极液,考察不同电解液改性阳极条件下微生物燃料电池的产电性能及污水处理效果。结果表明,采用NH_4NO_3或(NH_4)_2S_2O_8改性炭布作为阳极的微生物燃料电池的发电性能和水处理效果均有改善。其中,采用质量分数为4%的(NH_4)_2S_2O_8溶液作为阳极改性电解液时,微生物燃料电池系统的产电性能达到最佳,其稳态电流密度约为60 m A/m~2,COD去除率约为42.5%。     

亚/超临界乙醇中羟基和氢自由基作用下的纤维素液化行为

以水杨酸为羟基自由基(HO·)捕捉剂、四氯化碳为氢自由基(H·)捕捉剂,采用间歇高压反应釜对玉米秸秆纤维素在亚/超临界乙醇中的液化行为进行了研究,通过考察自由基捕捉剂用量、反应温度和反应时间对纤维素液化行为的影响,研究亚/超临界乙醇产生的HO·和H·自由基对纤维素的液化作用。结果表明,随着水杨酸用量增加(0-4mL),HO·浓度升高,生物油收率由29.3%提高至47.9%,固体残渣收率从26.7%降低至24.3%;反应温度从250℃升高至320℃,HO·活性随之增强,生物油收率由35.9%升高至58.2%,固体残渣收率由51.8%降低至20.4%;随着四氯化碳用量由0增加为2mL时,H·浓度降低,生物油收率由24.7%降低至20.7%,固体残渣收率由54.1%增加至59.1%;反应时间从0到30min,液化作用不断增强,生物油收率从8.7%升高至28.5%,固体残渣收率由86.3%下降至60.9%;30min之后,四氯化碳对H·活性的抑制加强,导致液化作用减弱,生物油收率有所下降。实验结果表明,乙醇在亚/超临界状态下能够产生HO·和H·,且HO·和H·浓度和活性与反应条件相关,对纤维素液化产物的收率及其分布具有明显的影响。