Mn/beta与Mn/ZSM-5催化剂对氨选择性催化还原NO的低温催化活性比较: 锰前驱体的影响

氮氧化物(NOx)作为主要的大气污染物之一,给环境和人类带来一定危害,其主要源于汽车、轮船以及工厂中液态(汽油和柴油)或固态(煤)化石原料的燃烧.目前,选择性催化还原法(SCR)因技术相对成熟且经济有效,被广泛应用于氮氧化物脱除.催化剂是该技术的关键,而典型的商业钒系催化剂(V2O5-WO3/TiO2和V2O5-MoO3/TiO2)存在工作窗口温度窄(300–400 ℃)、V2O5的生物毒性以及较高的SO2氧化性能等缺点,因此开展高效且环境友好催化剂的研究工作迫在眉睫.近年来,锰基催化剂因其丰富的价态变化以及氧化形态而受到科研工作者的广泛关注.研究者已经对锰前驱体做了大量研究,但是关于不同锰前驱体制备得到的催化剂的活性物种组成以及催化活性往往存在着不同观点.因此进一步开展对锰前驱体研究仍有必要.同时,二氧化钛载体比表面积较小,并不是制备锰基催化剂的理想载体.分子筛载体因其比表面积大、特殊的孔道结构以及丰富的酸位等特点引起了研究者的关注.用于制备锰基催化剂的分子筛载体主要有ZSM-5,Beta,USY和SAPO等,其中ZSM-5系列催化剂是研究热点.另一方面,研究发现Beta分子筛具有良好的水热稳定性,被认为是理想的NH3-SCR催化剂载体.研究者对比了不同金属负载的Beta分子筛与ZSM-5分子筛的催化活性,结果表明,Fe/beta的催化活性高于Fe/ZSM-5和Fe/ZSM-11; Cu/beta的催化活性与Cu/ZSM-5相当,均表现出较高的活性.而关于Mn/ZSM-5的研究已有大量文献报道,但关于Mn/beta的研究相对较少.另外,关于不同锰前驱体在Beta以及ZSM-5分子筛载体表面的物化性质差异也少有报道.本文以H/beta和H/ZSM-5分子筛作为载体,采用硝酸锰、乙酸锰和氯化锰三种前驱体,通过湿法浸渍制备了Mn/beta和Mn/ZSM-5两类NH3-SCR催化剂,并在固定床管式反应器中对比评价了两类催化剂的催化活性.凭借氮气等温吸附/脱附(BET)、X射线衍射(XRD)、X射线荧光(XRF)、氢气程序升温还原(H2-TPR)、氨气程序升温脱附(NH3-TPD)以及X射线光电子能谱(XPS)等技术对催化剂进行了表征,系统分析了不同前驱体在两种载体表面形成的活性组分以及理化性质对催化性能的影响.催化剂活性评价结果表明,对于Mn/beta和Mn/ZSM-5催化剂,在220–350 ℃反应温度区间内,乙酸锰和硝酸锰制备的催化剂NO脱除率均在80%以上.其中Mn/beta-Ac在240 °C时达到最高的NO脱除率97.5%,并且在220–350 ℃温度区间内保持着90%以上的活性,具有最宽的活性温度窗口.同时,在两系列锰基催化剂中,乙酸锰制备的催化剂均表现出最佳的催化活性,且对于同一种前驱体制备的催化剂,Mn/beta催化剂的NH3-SCR活性优于Mn/ZSM-5.BET数据显示,负载锰物种之后,催化剂的比表面积和孔体积均明显减小,但相对于Mn/ZSM-5催化剂,Mn/beta催化剂仍保持着优良的织构性质.XRD、XRF及H2-TPR结果表明,氯化锰前驱体主要产生少量的结晶Mn3O4并且大部分保持以MnCl2的形式存在,这也是此类催化剂表现出较差的低温催化活性的原因.结合XPS表征分析了催化剂的表面性质.结果表明,硝酸锰前驱体主要产生结晶MnO2和少量未分解的硝酸锰,乙酸锰前驱体主要产生高度分散的无定形MnO2和Mn2O3混合物以及结晶Mn3O4.进一步结合NH3-TPD分析结果以及活性评价结果可以得出: 丰富的无定形MnOx(MnO2和Mn2O3)物种、较高的表面锰含量和表面活性氧基团以及适当含量的弱酸位有利于提升催化剂的低温NH3-SCR催化活性.     

Splitting Single-Photon Polarization State with Weak Cross–Kerr Nonlinearity

We propose a three-party scheme for quantum information splitting(QIS) of an arbitrary single-photon polarization state based on weak cross-Kerr nonlinearity combined with linear optics elements such as polarization beam splitters(PBSs) and half wave plates(HWPs). The scheme is generalized to the arbitrary-party case. With the help of quantum nondemolition(QND) measurements, our schemes can be accomplished in an almost deterministic way. The two schemes are feasible with the current technology.     

Enormous enhancement of electric field in active gold nanoshells

The electric field enhancement properties of an active gold nanoshell with gain material inside have been investigated by using Mie theory. As the gain coefficient of the inner core increases to a critical value, a super-resonance appears in the active gold nanoshell, and enormous enhancements of the electric fields can be found near the surface of the particle. With increasing shell thickness, the critical value of the gain coefficient for the super-resonance of the active gold nanoshell first decreases and then increases, and the corresponding surface enhanced Raman scattering （SERS） enhancement factor （G factor） also first increases and then decreases. The optimized active gold nanoshell can be obtained with an extremely high SERS G factor of the order of 1019-1020. Such an optimized active gold nanoshell possesses a high-efficiency SERS effect and may be useful for single-molecule detection.     

飞秒激光中高能质子的产生与加速的研究

为了探索飞秒激光与固体靶相互作用中高能质子的产生和加速机制,在超短超强激光装置“SILEX-I”上进行了飞秒激光与平面固体薄膜Cu靶的相互作用中高能质子空间分布、能谱和产额的实验研究。实验采用固体核径迹探测器CR39和Thomson离子谱仪相结合的方式,在固体靶背表面法线方向测量了质子空间分布、能谱和产额。实验结果表明：质子沿着靶背法线方向发射,质子空间分布呈圆环状,存在一定的立体角;质子在一定能量处出现截断;截断能量的大小与靶厚度有关。经分析,高能离子的产生和加速是多种作用机制共同作用的结果,其中静电场中的TNSA加速机制则占主导地位。     

低分子量聚乙烯亚胺/金纳米棒纳米载体的制备及毒性研究

以表面修饰巯基十一烷酸的金纳米棒 (GNRs/MUA)为骨架, 将低分子量的聚乙烯亚胺(PEI)连接到GNRs/MUA表面, 构建GNRs/MUA/PEI纳米载体.首先采用MUA对GNRs进行表面修饰, 减少由于GNRs表面的十六烷基三甲基溴化铵(CTAB)所造成的生物毒性.然后采用低分子量 PEI 进一步修饰, 同时利用GNRs巨大的比表面积进一步放大 PEI 的携带基因能力, 这样既能够降低阳离子聚合物的毒性, 又能够提高整个体系的转染效率.利用透射电子显微镜(TEM)、紫外可见吸收光谱(UV-Vis)、Zeta电位等对纳米载体进行了表征.结果显示, MUA与PEI已成功修饰到GNRs表面, 并很好地保留了GNRs的光学性质, 其表面电位发生正负交替变化.采用噻唑蓝(MTT)比色法对纳米载体进行细胞毒性研究, 结果显示GNRs/MUA/PEI(1.8 kDa)非病毒纳米载体, 细胞存活率在控制聚合物浓度为300 μg/mL时仍然稳定在75%以上, 明显高于商品化的PEI(25 kDa).     

ICP-AES法测定车前子中无机元素

采用ICP AES法对我国同属不同品种车前子炮制前后其Se ,Zn ,Mn ,Cu ,Mg ,Fe,Al,Be等无机元素进行了分析测定。该方法的加标回收率为 80 4 %～ 119 7% ,RSD <6 % ,具有良好的准确度和精密度。结果表明 :车前子中Mg ,Fe ,Al,Zn含量较高。此测定结果可为探讨车前子中元素含量与其药效的相关性提供科学数据。     

乙烯齐聚合成1-己烯催化剂的选择(英文)

详细论述了乙烯齐聚合成1-己烯所用催化剂的作用机理,分析比较了三种催化剂的优缺点,提出了适合以液化天然气和石脑油为原料的三十万吨乙烯装置实际情况的催化体系,并指出了今后乙烯齐聚合成1-己烯催化剂的研究方向。     

黑灵芝中微量元素的形态分布

研究黑灵芝中微量元素含量及溶出特性对黑灵芝质量控制、灵芝产品的合理开发利用有重要作用。用ICP-MS法同时测定黑灵芝中十余种微量元素的初级形态含量及分布,考察了黑灵芝中微量元素在不同极性溶剂中的浸出率,并通过国家一级标准物质验证了分析结果的准确性。结果表明,随着溶剂极性增大,大部分元素的溶出率增大。水提取黑灵芝,铜、锰、铁、锌等元素的提取率均小于40％,对黑灵芝样品进行了加标回收试验,回收率在88．2％～110．6%。     

碱式磷酸锌光学性质的理论计算及其实验验证

Zn₂(OH)PO₄ (ZPOH)属于正交晶系,其空间群为P2₁2₁2,该结构没有对称中心。基于赝势平面波方法,计算了ZPOH的电子结构,线性折射率和倍频(SHG)系数,并拟合了色散方程。为了验证计算值,使用水热法合成了ZPOH微晶,实验测得其SHG效应与理论计算相符,同时测试了ZPOH的紫外(UV)吸收边及其热稳定性。     

拓扑指数与掺杂二硼化镁体系超导电性的关系

构建了电性连接性指数mF和价电子能级连接性指数mE,计算了二硼化镁体及掺杂二硼化镁体系的0阶拓扑指数0F和0E,发现与超导转变温度Tc之间有良好的规律性,因此,本文提出以电性连接性指数mF和价电子能级连接性指数mE作为掺杂二硼化镁体系超导电性的新判据.