碳量子点在八面双锥和纳米片TiO2上的光催化

依次用溶剂热法和水热法制备得到暴露(101)晶面的八面双锥体二氧化钛OBP-TiO2和不同碳负载量的N-CDs/OBP-TiO2复合催化剂,以及暴露(001)晶面的纳米片二氧化钛TNS和不同碳负载量的N-CDs/TNS复合催化剂。利用TEM、XRD、XPS等表征手段对这2类复合催化剂的形貌结构、化学成分等作了鉴定。系统研究了碳量子点负载量对可见光降解RhB的光催化性能影响。实验发现,由于N-CDs的加入,均能较大提高2类复合催化剂的光催化性能。(101)高裸露晶面N-CDs/OBP-TiO2比(001)高裸露晶面N-CDs/TNS的光催化活性高。     

双金属氮化物Co3W3N/CNTs纳米复合材料的制备及其室温常压氮还原性能

采用水热法并经氨气保护热处理制备了双过渡金属氮化物Co3W3N/CNTs复合材料,得到了价格低廉且拥有良好氮电化学还原性能(NRR)的催化剂。通过调节已经预氧化的CNTs与过渡金属氮化物前驱体CoWO4的比例以及氨气热处理温度,实现了Co3W3N在CNTs表面的均匀负载。扫描电子显微镜(SEM)及透射电子显微镜(TEM)测试结果显示该电化学活性纳米微粒均匀地分散于CNTs表面,表明经预氧化的CNTs由于表面富集了较多的活性基团,有利于双过渡金属氮化物的分散生长。热处理后CNTs表面的Co3W3N微粒尺寸约为20 nm,相较于无载体的Co3W3N尺寸(100 nm)有明显减小。室温条件下,在N2饱和的0.01 mol·L^-1 H2SO4溶液中测试了该纳米复合材料在不同过电位下的NRR,该材料在-0.3 V(vs RHE)时的产氨率及法拉第效率分别可达12.73μg·h^-1·cm-2和13.59%,对比同样条件下,纯相Co3W3N的产氨率及法拉第效率仅为1.08μg·h^-1·cm^-2和1.76%。结果表明,通过水热反应和氨气保护热处理的Co3W3N/CNTs纳米复合材料具有良好的NRR性能。     

碱金属无机酸盐催化的硫醇的β-羟乙基化反应

在常压、无溶剂、120℃条件下,考察了14种碱金属无机酸盐(MA,M=Li^+,Na^+,K^+)催化正辛硫醇与碳酸乙烯酯的S-羟乙基化反应性能。普遍的规律是:在阴离子A相同的情况下,钾盐的催化活性高于相应的钠盐,而锂盐无催化活性。在各种无机酸钾盐中,如果共轭酸酸性越强,则相应的钾盐的催化活性越低。为探究钾盐催化剂活化-SH的机理的普适性,以K_3PO_4为催化剂,考察了在不同反应温度下,6种不同结构的硫醇与碳酸乙烯酯的β-羟乙基化反应催化活性,得出规律是硫醇的酸性越强,其反应活性越高,S-H键越容易解离。该反应无溶剂参与,硫醇与碳酸乙烯酯的物质的量之比接近理论量,产物β-羟乙基硫醚的选择性>99%,产物中无卤素盐副产物生成,易于分离。     

镉汞四元硒化物K8Cd2.79Hg9.21Se16和Rb4Hg3.04Cd2.96Se8的溶剂热合成及表征

利用溶剂热法合成了2种含镉汞的二维(2D)四元硒化物K8Cd2.79Hg9.21Se16(1)和Rb4Hg3.04Cd2.96Se8 (2)。单晶X射线衍射分析表明,化合物1为正交晶系,空间群为Pbcn,a=1.082 71(17) nm,b=0.678 73(10) nm,c=1.415 0(2) nm,Z=1;化合物2为正交晶系,空间群为Ibam,a=0.640 72(10) nm,b=1.160 25(16) nm,c=1.452 0(2) nm,Z=2。化合物1中含有八元环Cd2Hg2Se4和六元环CdHg2Se3阴离子层(Cd2.79Hg9.21Se16)n8n-;化合物2中含有八元环Cd2(Cd/Hg)2Se4及四元环CdHgSe2和(Cd/Hg)2Se2阴离子层(Hg3.04Cd2.96Se8)n4n-。对这2种化合物进行了扫描电镜和能谱分析、粉末X射线衍射、差示扫描量热分析、固体-可见漫反射光谱和荧光性质等表征。     

Pt/TiO2-Al2O3整体式催化剂的制备及甲醛废气催化氧化

以Al₂O₃-TiO₂混合物为载体,采用过量浸渍法负载Pt制备出催化剂涂层,再将其涂覆到堇青石蜂窝载体上制备了整体式催化剂,利用N₂吸附/脱附、XRD、NH₃-TPD、SEM-EDS表征。研究了催化剂涂层中TiO₂含量和Pt负载量对甲醛去除率的影响。结果表明：TiO₂的含量为5wt%,Pt的负载量为1wt%的整体式催化剂在室温（5~35 ℃）、甲醛气体进口浓度为50~300 mg·m^-3和体积空速为10000 h^-1的条件下,甲醛去除率达98.4%以上。连续反应150 h之后催化剂仍可保持良好催化活性。      

基于ESIPT机理香豆素荧光化合物的合成和光学性质

以3-碘苯酚为原料,经过甲酰化反应、Knoevenagel缩合反应、Sonogashira偶联和还原反应得到以香豆素为母体的目标化合物7-（甲氧基苯乙炔基）香豆素-3-甲醇(5)。化合物5的结构经过¹H NMR, ¹³C NMR和MS(ESI)分析表征确认。并对化合物5的光学性质进行了研究,结果表明：化合物5具有典型的 ESIPT 发光机理,可以构建比率计量型双光子荧光探针。      

A Perspective: the Technical Barriers of Zn Metal Batteries

Energy storage will witness a leap of understanding of new battery chemistries.Considering the safety that cannot be compromised,new aqueous batteries may surface as the solutions to meet the immense market needs,where the growth of renewables is no longer limited by the lack of storage.Aqueous Zn-metal batteries are intriguing candidates to deliver the desirable properties and exhibit competitive levelized energy cost.However,the fact that most commercial Zn batteries are primary batteries states the difficulty of reversibility for the reactions of electrodes in such batteries.This article will highlight the practical needs that guide the development of storage batteries.The causes of irreversibility for both cathode and zinc metal anode are discussed,and the potential solutions for these challenges are summarized.Zn metal batteries may one day address the storage needs,and there exists a vast potential to further improve the properties of reactions in this battery.     

一种弹体入水冲击波阴影成像可视化系统及其试验研究

扩大成像视野对于开展充水容器中弹体入水冲击波传播及弥散方面的可视化研究具有重要的实际意义。阴影成像技术适用于大视野实验,且对流场冲击波和扰动的可视化研究具有简单性和通用性,其中直接阴影成像最为简单,但可靠点光源的缺乏是阻碍其发展应用的瓶颈。因此基于国产短弧氙灯管,自制了短弧氙灯点光源,根据阴影成像原理,设计出一种弹体入水冲击波阴影成像可视化系统,详细介绍了其组成和运行原理。利用该系统对高速弹体入水进行了试验研究,获得了弹体入水冲击波的阴影成像和冲击波信号的压力时程曲线,通过阴影成像和冲击波信号相结合分析了弹体入水冲击波的传播特性,并进行了理论验证。结果表明:该弹体入水冲击波阴影成像可视化系统具有可靠性和设计的合理性。弹体高速入水后,初始冲击波的强度最大,随着冲击波的传播,冲击波强度逐渐降低,水中冲击波的传播速度不断降低,球形冲击波的半径逐渐增大。     

低品位铁矿石直接还原过程铁颗粒生长和解离特性

对某低品位铁矿直接还原过程中金属铁颗粒的生长和解离特性进行了研究,重点讨论了还原剂用量和还原时间对铁颗粒长大的影响.X射线衍射和扫描电镜分析结果表明:减少还原剂用量能减弱还原气氛,减少结晶中心的生成,有利于铁颗粒的聚集长大,但因为部分铁损失于脉石中,所以限制了铁晶核的进一步长大;延长还原时间能有效地促进铁颗粒的聚集长大,并降低铁产品的活性,防止再氧化;还原矿中非晶态物质的生成以及金属铁和脉石的硬度差异,有利于金属铁颗粒的粗磨单体解离.     

晶粒尺寸对车轮钢解理断裂韧性的影响

通过紧凑拉伸试验研究了碳的质量分数约为0.5%的C50车轮钢解理断裂韧性KIC(即条件断裂韧性KQ)与晶粒尺寸的关系.结果表明,晶粒尺寸对试样的断裂韧性有明显的影响,但决定车轮钢解理断裂韧性的是组织中最大的晶粒尺寸,而不是平均晶粒尺寸,最大晶粒尺寸越大,断裂韧性越低.对于C50车轮钢,当前5%的最大晶粒平均尺寸为30~73μm时,车轮钢的条件断裂韧性KQ与晶粒平均尺寸的对数呈线性关系.