Ni单原子催化剂表面CO2电还原动力学的电化学谱学解析

针对Ni单原子催化剂表面的CO₂电还原反应(CO₂RR), 提出了以Ni为活性位点的“单中心”机理以及同时借助Ni位点还原和碳氮锚定位水解的“双功能”机理. 依据稳态极化的实验结果, 开展了CO₂RR的动力学解析与模型参数的敏感性分析; 借助暂态模型方程, 分别获取可表达CO₂RR线性与非线性频响特征的电化学阻抗谱(EIS)与总谐波失真(THD)谱. 研究结果表明, CO₂的溶解分压对CO₂RR活性影响最显著. 若CO₂RR遵循“单中心”机理, Ni位点COOH_ads的形成为速率控制步骤; 但若为“双功能”机理, 碳氮锚定位的水解与Ni位点的CO_2,ads还原同为速率控制步骤. EIS理论上可用于区分CO₂RR的“单中心”机理与“双功能”机理; 与之相比, THD谱在CO₂RR的机理识别中并无优势.     

中国铝的社会蓄积量及折旧再生指数分析

我国近些年来原铝产量和消费量快速增长,铝土矿资源严重不足,在很大程度上依赖于进口.随着铝社会蓄积量的增大,废铝资源将越来越多,并在铝工业中发挥更大的作用.通过对我国铝的社会蓄积量及其平均年龄、回收率、折旧再生指数等进行分析,得到以下结果:1990年~2010年铝的社会蓄积量从723万t增长到10 355万t;2010年铝制品的平均年龄约为4.3年,折旧再生指数和铝的社会蓄积量回收率分别为0.074 7 t/t和1.17%.基于未来铝消费的3种情景进行了分析,在情景3下:预计我国铝的社会蓄积量在2035年达到最大值6亿t,2055年稳定在5.7亿t;铝制品平均年龄在2040年达到最大值(7.13年),同年折旧再生指数达到最大值(0.79 t/t),铝的社会蓄积量回收率也达到最大值(5.05%).研究结果将为铝工业相关政策的制定提供一定的参考.     

电镀污泥的强化离心脱水研究

电镀废水处理过程中产生的污泥含有有害重金属.对电镀污泥进行强化脱水,减少污泥体积,从而降低污泥的处理难度和处置成本,最终可达到环境保护的目的.文章利用立式TD4离心机对电镀污泥进行脱水,通过研究不同的离心机转速、离心时间、絮凝剂、温度等对污泥脱水效果的影响,进而优化脱水过程.实验结果表明:离心机转速和离心时间对污泥脱水效果影响最大;采用立式TD4离心机对电镀污泥进行脱水,可使污泥的含水率达到30%以下.     

反式-1,4,5,8-四硝基-1,4,5,8-四氮杂萘烷异构体热解机理与稳定性的理论研究

运用密度泛函理论和半经验分子轨道方法,对一系列高能杂环硝胺—反式-1,4,5,8-四硝基-1,4,5,8-四氮杂萘烷异构体的热解机理和稳定性进行了系统地计算研究。在B3LYP/6-31G**和PM3水平上,分别计算了标题物的化学键离解能(BDE)和热解反应活化能(Ea),并根据BDE和Ea数值考察了硝胺取代基对化合物稳定性和热解机理的影响;同时,还详细考察了BDE与Ea、化学键重叠布居数、前线轨道能级以及能隙之间的相关性。结果表明,由BDE、Ea和静态电子结构参数推断的标题物热稳定性和热解机理的结论基本是一致的,N-NO2键均裂是标题物的热解引发步骤,间位取代异构体较对位取代异构体稳定,而邻位取代的异构体稳定性最差。     

光子晶体环形腔的四波长THz滤波器

提出一种基于光子晶体环形腔的四波长THz滤波器,该滤波器在光子晶体结构中引入两个环形腔,且环形腔内部各增加一个正方形介质柱,四周各引入一个散射介质柱。应用基于时域有限差分法(FDTD)的Rsoft软件进行仿真分析,结果表明通过对内部正方形介质柱的边长、散射介质柱半径以及耦合介质柱半径等结构参数的调节,可以滤出74.813,76.98,78.168和78.883 m四个太赫兹波长。该滤波器性能优良,透过率高、Q值高、信道隔离度大,对于THz技术应用具有重要意义。     

四唑及其衍生物的理论研究Ⅷ: 硝氨四唑衍生物的从头算

运用从头计算法,在HF/6-31G^*水平下,全优化计算了7种硝氨四唑衍生物的分子几何和电子结构。结果表明,标题物的四唑环近似为平面构型;2H式中性分子的芳香性大于相应的1H式异构体。5-硝氨-1H四唑分子内氢键使硝氨基与环共面;其余标题物中硝氨基与环垂直。不同水平下的总能量计算表明,标题物中电子相关效应显著;1H式中性分子较2H式的能量高,5-硝氨四唑负离子在三个负离子中最稳定。根据电荷分布阐明了四唑环质子化位置和标题物与金属的配位方式。此外还计算了各标题物的红外光谱及热力学性质。     

伯硝胺酸催化分解动力学的理论研究

用SCF-MO AM1方法全优化计算了伯硝胺化合物(RNHNO~2, R=Me, Et, Pr^i,Bu^t和CH~2CO~2H)的几何构型和电子结构, 并求得15个反应的过渡态和活化能 . 分析静态结构和动力学特征, 发现取代基(R)供电性愈强, 标题物的酸催化分解速率愈大, 即相对速率为R=Bu^t＞Pr^i＞Et＞Me＞CH~2CO~2H; 溶剂化效应将降低标题物质子化过程的活化能, 有利于加速酸催化分解。     

氟、氯和甲基取代丁二酰亚胺的结构、红外光谱和热力学性质的密度泛函理论研究

用密度泛函理论(DFT)的B3LYP方法(6-31G^*基组),计算研究了丁二酰亚胺(SIM)的氟、氯和甲基取代物(SIMF,SIMCl和SIMMe)的几何构型、电子结构、红外光谱和热力学性质,讨论了取代基效应.结果表明,SIMF和SIMCl均为平面构型,SIMMe接近平面构型.羰基伸缩振动频率(νC=O)均分裂为两个谱带,低频带出现在1734～1771cm^-1,高频带出现在1792～1822cm^-1,且前者强于后者.与SIM相比,吸电子基(F和Cl)使νC=O和偶极矩增大,推电子基(CH₃)的影响正相反.由校正频率计算了298～800K温度范围的热力学性质熵(S°)和热容(C_p°).     

浅谈如何解决屋面渗漏

分析了造成屋面渗漏的主要原因,从设计、材料选择、施工、保修四方面入手,阐述解决屋面渗漏问题的方法。