碳基无金属氧还原电催化剂研究的新进展

以替代铂为目标的高性能廉价氧还原电催化剂的研究为当今科学前沿. 近年来人们发现, 掺杂的碳基纳米结构具有催化活性高、稳定性好、资源丰富、抗CO和抗甲醇能力强等优点, 是一种新型无金属氧还原电催化剂, 具有替代铂基催化剂的潜力. 本文结合作者课题组的最新研究成果, 简要综述了碳基无金属氧还原电催化剂研究的主要进展, 重点关注了富电子氮和缺电子硼单/共掺杂的碳纳米结构的氧还原催化性能及其与电子结构的关系, 展望了碳基无金属氧还原催化剂的发展策略与前景.     

Fe2(SO4)3/γ-Al2O3固体超强酸的Mossbauer谱研究

采用浸渍法制备了一系列Fe2(SO4)3/γ-A12O3型固体超强酸样品,用Mossbauer谱和XRD研究了不同温度处理对样品中铁组分的存在状态及稳定性的影响,结果表明,随Fe2(SO4)3含量的变化,铁组分可以在γ-A12O3表面以单层分散和无定形形式存在;当温度≥600℃时,无定形状态的Fe2(SO4)3又生成晶态的Fe2(SO4)3,而形成的晶态Fe2(SO4)3即使在700℃时也不分解.     

氮掺杂碳纳米管负载的钌催化剂对苯甲醇在常压空气条件下催化氧化性能

以氮掺杂碳纳米管(NCNTs)为载体,采用乙二醇微波还原方法方便制得制备了负载型Ru催化剂,Ru纳米颗粒均匀分散在NCNTs表面,平均粒径为1.6 nm。在温和条件下(常压和空气条件),Ru/NCNTs催化剂表现出良好的苯甲醇催化氧化性能,在90℃下苯甲醇转化率可达93%,苯甲醛选择性大于99%,并且具有良好的可重复使用性能,这些结果显著优于碳纳米管(CNTs)和活性炭(AC)为载体的对比组催化剂。在温和条件下Ru/NCNTs催化剂表现出的优异苯甲醇催化氧化性能可归因于氮掺杂提高了NCNTs的电子密度进而促进了O2分子吸附和反应。     

氧化镓纳米带的合成和发光性质研究

采用化学气相沉积法，以碳纳米管作还原剂还原Ga₂O₃粉末，生成的气态Ga₂O和载气Ar中的微量O₂反应，在多孔氧化铝模板上沉积得到了Ga₂O₃纳米带。用扫描电子显微镜，透射电子显微镜和选区电子衍射对产物的结构和形态进行表征，发现产物为β-Ga₂O₃纳米带，宽度在20～500 nm之间，厚度为5～100 nm，长度可达几十微米。产物中还有几微米宽的Ga₂O₃纳米片。光致发光谱结果表明β-Ga₂O₃纳米带能发射蓝光和紫外光。文中还简单推测了β-Ga₂O₃纳米带的形成机理。     

分叉碳纳米管的催化生长

Branching carbon nanotubes were synthesized by pyrolysis of acetylene at 700℃ over oxygen-free copper and γ-Al₂O₃-supported Cu unitary or Cu/Fe binary catalysts. The morphologies of the as-grown products were charac-terized by transmission electron microscopy. The results indicated that the branching structures were closely related to the Cu component of the catalysts. We proposed that the special electronic structure (3d¹⁰4s¹) of Cu play the crucial role in the formation of the heptagon defects related to the branching structures.     

镍-磷非晶合金超细微粒的制备和物性研究

水溶液中用次亚磷酸钠还原氯化镍制得了纯净的镍-磷非晶合金超细微粒。考察了一些反应条件如反应时间、添加剂和反应系统的初始pH值等对目的产物收率和物性的影响。对产物的基本物性进行了表征。在反应系统初始pH值为11时, 可以制得平均粒度约150nm, 元素分布和拓扑结构相对均匀的镍-磷非晶合金超细微粒。     

金属有机框架衍生的空心碳纳米笼的结构调控与锂硫电池性能研究

锂硫电池因其高理论比容量、低成本与环境友好等优点吸引了广泛的研究兴趣, 但实际应用仍受硫的利用率偏低、穿梭与极化效应严重等问题的制约. 本研究以金属有机框架材料为前体, 通过单宁酸蚀刻ZIF8、ZIF67和ZIF8@ZIF67@ZIF8颗粒产生空心内腔, 再经热解与碳化处理制得了粒径相近、笼壁组成与结构不同的三种空心碳纳米笼. 填充硫后用作锂硫电池的正极材料, ZIF8@ZIF67@ZIF8衍生的碳纳米笼展现出最优的性能, 在0.1 C时放电比容量达到1010 mAh•g^-1, 在1 C时仍可保留664 mAh•g^-1; 在0.5 C下循环300圈后仍可保留492 mAh•g^-1, 显著优于ZIF8与ZIF67衍生的碳纳米笼对比样. 前者优异的性能源于其特殊的笼壁结构与组成: 前体中Co的存在可提高其导电性, Zn物种的蒸发带来大的比表面积和丰富的微孔/介孔, 有利于硫的填充以及Co物种与活性硫物种的接触及催化转化, 从而有效地抑制穿梭与极化效应, 提高正极中硫的利用率, 表现出更优的锂硫电池性能.     

殊砂熙铀矿床勘探设施退役治理工程竣工后环境影响评价

四十多年来，铀矿普查勘探专业地质队伍，在探矿过程中投入了大量的槽探、井探、钻探和硐探工作量，探明了一批工业铀储量，为我国核工业的发展，作出了重大贡献。     

桥梁结构分灾抗震设计方法的研究

以目前的抗震设计方法为主，结合结构的局部失效模式来减轻地震破坏作用的结构设计方法，称为基于结构分灾模式的防灾，减灾设计方法。本文探讨了桥莱抗震设计的基本思想，介绍了分史抗震设计概念和设计原则，分析了分灾抗震设计与其它抗震设计思想的关系。     

微波等离子体辅助化学气相沉积法低温合成定向碳纳米管阵列

自碳纳米管被发现以来[1] ,这种准一维纳米新材料由于其优异的力学、电学、储氢等理化性质而显示出非常重要的理论研究与实际应用价值[2 ,3] .碳纳米管阵列更可作为场致发射器件 ,有望应用于冷阴极平板显示器或纳米电子学等前沿领域[4 ] ,成为碳纳米管研究中的热点 .在已有报道的多种制备碳纳米管阵列的方法中 ,以孔性硅或孔性 Al2 O3作为模板剂 ,通过化学气相沉积制备的方法较为普遍[5～ 7] ,但此类方法往往需要在较高温度 (高于 70 0℃[6 ,7] )下进行 ,对于碳纳米管阵列最诱人的应用前景之一平板显示器而言 ,要求在显示玻璃表面直接生长…