分级结构氮掺杂碳纳米笼担载的铂基高效甲醇氧化电催化剂

高性能低成本的担载型铂基催化剂是直接甲醇燃料电池(DMFC)实用化过程中的一大挑战.利用高比表面积、高稳定性、容易负载金属的载体实现 Pt颗粒的高度分散,既可提高催化剂的催化性能,又可提高 Pt的利用率以降低成本,是担载型 Pt基催化剂实用化的有效途径.碳材料是一种常用的催化剂载体,近年来我们课题组发展了一种高性能的碳纳米笼材料,并可通过异原子掺杂调变其表面性能,提高其活性和负载能力.我们采用原位氧化镁模板法制备氮掺杂碳纳米笼：以具有多级结构的碱式碳酸镁作为氧化镁模板的前体,吡啶为碳源和氮源,经高温热解沉积,在原位形成的氧化镁模板表面形成氮掺杂的石墨化碳纳米薄层;经稀盐酸浸泡并洗涤,获得高纯度的氮掺杂碳纳米笼.氮掺杂碳纳米笼具有分等级的微纳米结构、高导电性、高比表面积和可调变的孔结构,结合表面氮原子的锚钉作用,氮掺杂碳纳米笼有望成为电化学催化剂 Pt的优良载体.
　　在前期研究基础上,本文探索多级结构氮掺杂碳纳米笼(hNCNC)作为新型载体负载 Pt的能力,并评价所构建的负载型催化剂 Pt/hNCNC的电催化性能.通过简便的微波辅助多元醇还原法,将氯铂酸还原成 Pt纳米粒子负载于 hNCNC的表面.为了揭示氮掺杂的效应,我们对比研究了具有相似分级结构但无掺杂的碳纳米笼(hCNC)以及商业化活性炭(Val-can XC-72)作为载体的情况.经热重(TG)和 X射线光电子能谱(XPS)分析,三种催化剂 Pt/hNCNC、Pt/hCNC和 Pt/XC-72的负载量均接近理论负载量(23.1 wt%),都主要以金属态存在.然而,扫描电子显微镜(SEM)和透射电子显微镜(TEM)结果表明, Pt/hNCNC的 Pt分散状态优于 Pt/hCNC,更远优于 Pt/XC-72. Pt/hNCNC的平均 Pt粒径最小,仅约3.3 nm.这种良好的分散状态主要得益于氮原子掺杂,高负电性的氮原子改变了局域的表面极性,有利于 Pt颗粒的成核,也有利于固定 Pt颗粒.
　　由于 hNCNC对 Pt的优异分散能力, Pt/hNCNC表现出高的电化学活性面积.氢吸附和一氧化碳溶出伏安曲线表明, Pt/hNCNC的电化学活性面积高于 Pt/hCNC和 Pt/XC-72,这与显微观察和 X射线衍射(XRD)结果相吻合. Pt/hNCNC展现出优异的甲醇电催化氧化活性和高稳定性,其催化电流明显高于 Pt/hCNC和 Pt/XC-72,电流衰减亦慢于 Pt/hCNC和 Pt/XC-72. hNCNC的分级微纳米结构有利于孔内传质和电子输运,从而提高反应速度. hNCNC的氮掺杂有利于 Pt在载体表面的分散,增强了载体-金属相互作用,提高了电化学活性面积和催化活性.为了进一步考察 hNCNC对 Pt的负载能力,本文还考察了高负载量 Pt/hNCNC的性能.在负载量高达60 wt%时, Pt/hNCNC中的 Pt颗粒仍无明显聚集,其甲醇氧化电流增加了30%,可以有效提高 DMFC的输出电流密度.
　　综上可见, hNCNC可以有效分散并稳定 Pt颗粒,从而提高电化学活性面积和甲醇电催化氧化活性,优于未掺杂的碳纳米笼和传统碳材料,展示了 hNCNC高分散 Pt颗粒用作 DMFC的高效阳极催化剂的重要前景,也表明 hNCNC有望成为应用广泛的新型载体.     

2001年及以后国际及双边会议计划

2001年 1.第二届海峡两岸分析化学交流研讨会 2001年10月在北京举行。人数：80人,其中台方20～25人。由中国化学会分析化学委员会主办。 2.海峡两岸高分子学术研讨会 2001年11月4～10日在福建省武夷山举行。人数：40人,其中台方15人。由中国化学会高分子委员会主办。 3.第七届中日双边有机固体学术讨论会 2001年11月19～22日在珠海举行。人数：120～140人,其中日方40～50人。由中国化学会有机固体委员会主办。 4.第八届国际电分析化学研讨会 Eighth International Seminar on Electroanalytical Chemistry(8th ISEC) 2001年10月13～16日在长春举行。人数：140人,其中境外40人。中国化学会分析化学委员会主办。 5.2001北京国际粘接剂技术研讨会 China Swiss Bonding 2001 (CSB′01) 2001年10月10～12日在北京举行。人数300人,其中外方200人。中国化学会应用化学委员会主办。 2002年 1.第二届国际逆流色谱技术学术会议 The 2nd International Conference on Countercurrent Chromatography (CCC2002) 2002年4月16～20日在北京举行,人数：200人,其中外方100人。中国化学会秘书处、北京市新技术研究所承办。 2.IUPAC 2002年世界高分子大会,World Polymer Congress 2002,(MACRO 2002) 2002年7月7～12日在北京召开。人数：700人,其中外方500人。中国化学会高分子委员会承办。 3.17届国际化学教育大会 17th IUPAC International Conference on Chemical Education 2002年8月25～31日在北京举行。人数：800人,其中外方300人。中国化学会秘书处承办。 4.国际分析仪器及实验室设备研讨会 International Workshop on Analytical Chemistry and Laboratory equipment (由德国慕尼黑展览公司主办的国际分析仪器及实验室设备展览会Analytica China 2002同时举行) 2002年9月3～5日在上海举行。人数：200人。其中外方20人。中国化学会秘书处承办。 2004年 第十八届国际纯粹和应用联合会化学热力学会议 The 18th IUPAC conference on Chemical Thermodynamics 2004年8月在北京举行。人数：600人,其中外方300人。由中国化学会秘书处承办。     

反胶束萃取分离生物分子及相关领域的研究进展

综述了反胶束有关的概念、理论；反胶束萃取蛋白质的传质机制、选择性分离过程及工艺流程；反胶束对氨基酸、抗生素及核酸的萃取分离；反胶束与其他方法、技术相结合的应用状况。     

新能源硅产业硅片切割废砂浆中碳化硅的浮选工艺研究

以煤油做捕收剂,采用泡沫浮选方法回收硅片切割废砂浆的碳化硅.研究了捕收剂浓度、pH值、固液比及粒度对分离效果的影响.结果表明,当捕收剂用量为50 mL ·g-1、pH值为8.3、固液比为3:400 9·mL-1、粒度为8.636μm时,分离效果最佳,此条件下回收的碳化硅纯度为99.08;.     

Evolution mechanism of Weibo top news competition

In a certain period, some news will compete for the top news to gain the most attention and influence, and more news will be submerged in the ocean of news and become mediocre. This article deeply studies the evolution process and competition mechanism of the dissemination of Weibo news. In this paper, we innovatively propose a pre-processing scheme for traditional small-world networks and scale-free networks and divide nodes into three roles:fans, passersby, and anti-fans. The competition mechanism of Weibo top news is defined from the aspects of node role and node aggregation degree. A network evolution model is established based on the competition mechanism. The propagation characteristics of the network evolution model are deeply analyzed, and simulation experiments are performed on the small-world network and the scale-free network. Finally, the validity and rationality of the new model are verified through comparative experiments, and a feasible scheme for the propagation of top news on Weibo is given.