基于表面占位效应和合理动力学模型的电催化火山关系

电催化在水电解、燃料电池等能源和环境领域起着至关重要的作用.电催化火山关系是预测和理解催化剂活性趋势的通用和标准工具.N?rskov等提出的基于最大反应自由能(ΔG0max)的现代电催化火山关系理论,由于未充分考虑电极电位、中间体及毒物的表面占位以及溶液pH等对电催化动力学的影响,在高活性催化剂的准确预测方面存在局限....     

新型孔结构渣油催化裂化催化剂

高温短接触FCC工艺和原料的重质化要求FCC催化剂具有大孔,以增加大分子烃在催化剂中的扩散速度,提高催化剂的反应性能。在不改变催化剂组成的前提下,采用聚苯乙烯微球为模板剂在催化剂基质中引入适量的、尺寸可控的大孔;通过SEM、N2吸附等对催化剂的形貌和孔结构进行了表征;以大庆常压渣油为原料,测定了催化剂的反应性能。实验表明,大孔催化剂中孔体积和比表面积随模板剂用量的增加而增加;在模板剂用量相同时,模板剂粒径越小孔体积和比表面积增加越多。模板剂的引入不仅增加了催化剂中的大孔孔体积,使得催化剂中微孔部分的体积和比表面积也有了一定增加。模板颗粒法合成的催化剂,扩散阻力小,重油转化率高,轻油收率高。     

用构造法证明三角形不等式

(一)Vasic不等式的构造性证明 1964年,Vasic推广ABC中的不等式sinA sinB sinC≤3~(1/3)/2为: xsinA ysinB zsinC ≤3~(1/2)/2(yx/x zx/y xy/z)(x,y,z>0)(1)1989年,杨世明老师据“母不等式”: λ~2 μ~2 y~2≥2μycosA 2yλcosB 2λμgcosC (2)对(1)作了一个别出心裁的构造性证明,大意是: 3~(1/2)/3sinA 3~(1/2)/3 3~(1/3)/3sinC≤3/2,     

三元四次对称不等式的统一加强

在文 [1 ]中 ,笔者给出了三元四次对称不等式λ( ∑x) 4 μ∑ ( yz) 2 υ∑x .∏x k( ∑x) 2 ∑yz≥ 0　 ( x,y,z >0 )成立的一个充要条件 .它等价于下面的命题　记σ1=x y z,σ2 =xy yz zx,σ3 =xyz,则F( x,y,z)≡λ0 σ41 λ1σ21σ2 λ2 σ22 - ( 2 7λ0 9λ1 3λ2 )σ1σ3 ≡λ0 σ1(σ3 1- 2 7σ3 ) λ1σ1(σ1σ2 - 9σ3 ) λ2 (σ22 - 3σ1σ3 )≥ 0 ( 1 )对任意 x,y,z >0成立的充要条件是λ0 ≥ 0 ,λ1≥ - 5λ0 ,1 6λ0 4λ1 λ2 ≥ 0( 2 .1 )或λ0 >0 ,λ1<- 5λ0 ,λ0 λ2 ≥ ( 3λ0 λ1) 2( 2 .2 )本文进而…     

密度泛函理论计算研究金属-N4大环化合物在酸性介质中的稳定性

质子交换膜燃料电池(PEMFCs)是一种能够有效地将化学能转换成电能的装置,其具有较高的效率及功率密度,还兼具环境友好的优点,因而在电动车和分布式电站等领域有广泛应用前景.然而,昂贵的价格及较差的耐久性阻碍了 PEMFCs的广泛应用.阴极氧还原反应(ORR)缓慢的动力学是限制 PEMFCs性能的主要因素.目前, Pt及其合金仍然是最有效的 ORR催化剂.有限的 Pt供应量是 PEMFC商业化的主要障碍之一.因此,具有较高 ORR活性的非贵金属催化剂越来越多的引起了人们的关注.在众多非贵金属 ORR催化剂中, Fe, Co等金属与氮共掺杂的碳材料最有望取代 Pt.一般认为,这类材料中起催化作用的活性中心是与金属酞菁(MPc)和卟啉(MP)等大环分子类似的金属-N4配位结构.无论是 MPc和 MP,还是掺杂碳材料催化剂,在酸性介质中的耐久性都不够好.具体原因至今仍没有定论.一些研究者认为中心金属离子与酸性介质中的质子交换引起的去金属中心是原因之一.我们通过密度泛函理论计算和热力学分析研究酸性介质(pH=1)中金属大环分子中金属离子和溶液中质子的交换反应,探讨去金属中心是否是造成金属大环类分子催化剂和金属与氮共掺杂碳基催化剂在酸性介质中不稳定的原因.
　　我们建立了研究金属大环化合物中心金属离子与溶液中质子的交换反应的热力学分析方法.在此基础上借助密度泛函理论计算获得各种金属酞菁和卟啉在强酸性介质中的金属离子平衡浓度,以确定相应金属大环分子的稳定性.研究结果表明,在酸性介质中铬、锰、锌类酞菁和卟啉分子很容易被质子化而形成相应的非金属酞菁和卟啉,原因可能是这三类金属的二价阳离子的3d轨道均为半充满或者全充满状态,使得它们与氮的配位能力下降;而铁、钴、镍、铜类酞菁和卟啉在酸性介质中金属化离子的平衡浓度几乎为零,表明它们基本上不发生金属离子与质子的交换反应,且稳定性趋势为 CoPc > NiPc > FePc > CuPc和 CoP > NiP > CuP > FeP,同时,相应的金属酞菁比金属卟啉更稳定.这表明具有氧还原活性的铁、钴类大环分子催化剂及铁、钴与氮共掺杂的碳材料在酸性溶液中的活性衰减并不是由于金属离子与质子的交换引起的.
　　我们还考察了取代基对大环分子中金属离子与质子交换反应的影响,结果发现,给电子取代基(甲基,氨基,叔丁基)会极大地增强酞菁铁和酞菁钴在酸性介质中的稳定性.对于酞菁铁而言,具有中等强度吸电子效应的四氯、四氟和十六氯取代后,其在酸性中稳定性有一定程度的增强,而具有强烈吸电子效应的四硝基及十六氟取代后,稳定性则降低.对于酞菁钴而言,上面提到的所有吸电子取代基都会使得其在酸性介质中变得更加不稳定,并且其不稳定程度随着取代基吸电子能力的增强而上升.     

Pt基合金氧还原催化剂设计的密度泛函理论计算研究

本文提出以合金形成能、Pt表面偏析能和氧原子吸附能作为依据筛选具有高活性和高稳定性的表面富Pt氧还原合金催化剂. 利用DFT计算对Pt与各种过渡金属形成的合金的热力学、表面化学和电子性质进行了系统研究,在此基础上预测Pt-V,Pt-Fe,Pt-Co,Pt-Ni,Pt-Cu,Pt-Zn,Pt-Mo,Pt-W等合金可能具有好的氧还原催化活性和稳定性. 所预期的大部分催化剂已有文献研究结果支持. 另外,Pt-Zn和Pt-Mo体系目前报道尚不多,值得进一步的细致研究.     

固体NMR 研究PMMA 纳米复合材料结构与受限链运动

聚合物/无机纳米复合材料的微观结构和动力学决定了其宏观性能,阐明无机纳米材料对复合材料结构和动力学的影响,对认识材料结构-性能关系及设计新材料都具有重要意义．该文通过乳液聚合方法合成了聚甲基丙烯酸甲酯/锂藻土(PMMA/Laponite)纳米复合材料,采用1H MAS 和¹³C CPMAS、弛豫时间及¹³C 化学位移各向异性谱(SUPER)等多种固体NMR 技术,详细研究了无机纳米材料的界面改性及其对纳米复合材料的微观结构和动力学的影响．¹H MAS 和¹³C CPMAS 实验表明,有机改性剂与锂藻土形成强的有机-无机界面相互作用,¹³C 纵向弛豫时间实验表明,PMMA 及其锂藻土纳米复合物均含有刚性和柔性两个组分,而纳米复合物中的聚合物链运动相对较低,特别是其中PMMA 的酯基分子运动明显受限．进一步的¹³C SUPER 实验表明,PMMA 酯基的化学位移各向异性在加入锂藻土后发生变化,预示酯基与锂藻土表面的羟基可能存在氢键作用而导致聚合物的链段运动进一步受限,上述纳米尺度受限效应提高了复合材料的玻璃化转变温度．     

胶体晶体模板法制备三维有序大孔复合氧化物*

胶体晶体模板法是制备三维有序大孔（3DOM）复合氧化物材料的有效方法。制备过程一般包括3个步骤：首先,将单分散微球堆积成三维有序排列的胶体晶体;其次,将液态前驱体填充到胶体晶体的间隙,并在原位转化为固体骨架;最后,将微球去除,在原来微球间的空隙位置得到固体骨架,原来微球占据的位置则成为相互连接的孔穴。其中,胶体晶体模板的组装、前驱体的填充以及模板的去除都是制备3DOM复合氧化物的关键影响因素。本文针对这几个控制因素对胶体晶体模板法制备3DOM复合氧化物的影响进行了概述,并对孔结构的表征以及材料在催化和电极材料等方面的应用作了简单介绍。     

几个著名几何定理的联合推广

几个著名几何定理的联合推广陈胜利（福建南安市五星中学３６２３４１）斯台沃特（Ｓｔｅｗａｖｔ）定理，托勒密（Ｐｔｏｌｅｍｙ）定理以及圆幂定理是平面几何中十分重要的定理，有着极为广泛的应用，为揭示这几个著名几何定理的关联和统一，本文试给出它们的一种联合推...     

由硅酸酯合成单分散二氧化硅中碳的化学形态

单分散二氧化硅是指尺寸分布十分狭窄的二氧化硅颗粒．单分散颗粒在科学研究及工业应用中得到了广泛的应用［1］．单分散二氧化硅由正硅酸有机酯在氨催化下于醇溶液中水解缩合得到．硅酸酯的水解和缩合反应可用如下反应描述．总的反应式为：nSi（OR）4＋2nH20→nSiO2＋4nROH1956年Kolbe［2］发现正硅酸乙酯（TEOS）在碱催化下于乙醇溶剂中水解反应有时会形成均一颗粒二氧化硅以来，许多学者对这一反应体系进行了较为广泛的研究，提出了双分子缩合成核机理、单分子叠加生长机理、表面反应控制生长机理、扩散控制生长机理和微晶核团聚生…