用UBI-QEP方法分析钴系Fischer-Tropsch合成催化反应机理

采用unity bond index-quadratic exponential potential(UBI-QEP)方法, 以Co(0001) 单晶为模型催化剂, 对Fischer-Tropsch(F-T)合成的三种可能反应机理(表面碳化物机理、烯醇机理和CO插入机理)进行了全面的能学分析. 计算结果表明, 通过表面碳化物机理生成烃类产物从能学角度看较为合理, 其中CO_ads表面解离和C_ads加氢具有较高的活化能垒, 可能是整个F-T反应序列中的慢步骤; 通过CH_2,ads插入金属-烷基键实现链增长的活化能垒最低, 是能量上有利的链增长方式; 在Co(0001)晶面上烷基经β-H消除生成烯烃的活化能垒低于加氢生成烷烃, 而通过CO插入机理生成的有机含氧化合物的二次反应能垒较低, 从而导致其在Co催化剂上的低选择性. 此外, 与Fe/W(110)相比, Co金属上的CH_x,ads加氢以及CH_2,ads插入的活化能垒较低, 从而解释了Co催化剂上甲烷选择性较高和倾向于生成重质烃类产物的特性.     

例说变题教学

教师作为现代教学的“主导”,在教学中要不断地钻研教材,对教材中的典型例、习题进行适当的处理,如改变原题中的条件、结论、方法或逆向思考、反例分析等,即可使学生在知识及方法上分别得以引伸和拓广.例 1　三角形ABM的一边上两个顶点A(-4,0)和B(4,0),另两边所在直线斜率的乘积是-32,试求顶点M的轨迹方程———上海高中课本(练习)P.12练习 7略解:设M(x,y)依题意得(y-4)(x-4)·(y+4)(x+4)=-32化简得x216+y224=1,即M的轨迹方程为:x216+y224=1,除去A(-4,0)、B(4,0)两点.将例 1的-32改为32,其它条件不变得下题.变题 1:已知△ABM的一…     

SiC晶片不同晶面的CMP抛光效果对比研究

化学机械抛光(CMP)已被认为是目前实现SiC晶片全局平坦化和超光滑无损伤纳米级表面的最有效加工方法之一,然而SiC晶片的化学氧化反应受其表面极性的强烈影响,从而导致其不同晶面表面原子在CMP过程中的可氧化性以及氧化产物去除的难易程度存在差异.采用K2 S2 O8作为氧化剂、Al2 O3纳米颗粒作为磨粒,对比研究了6H-SiC晶片Si面和C面的CMP抛光效果,并分析不同晶面对其CMP抛光效果的影响机理.结果表明,6H-SiC晶片Si面和C面的CMP抛光效果存在显著差异.6H-SiC晶片Si面的材料去除率在pH=6时达到最大值349 nm/h;相比之下,C面的材料去除率在pH=2时达到最大值1184 nm/h,抛光后的Si面和C面均比较光滑.氧化剂进攻C面上C原子的位阻明显小于其进攻Si面上的C原子的位阻,从而导致C面比Si面具有更高的反应活性和氧化速度.此外,C面上的氧化物比Si面上的氧化物更容易被去除,因此C面比Si面易于获得更高的材料去除率.     

晶面异质结纳米二氧化钛/二维石墨相氮化碳复合材料的光催化性能研究

以晶面异质结纳米二氧化钛(TANT-HF)为负载物,二维石墨相氮化碳(2D-g-C_3N_4)为载体,通过沉淀法合成TANT-HF/2D-g-C_3N_4复合材料,利用X射线粉末衍射(XRD)、扫描电子显微镜(SEM)、紫外-可见漫反射光谱(DRS)、光致发光光谱(PL)等手段对合成的复合材料进行表征,并以罗丹明B为目标降解物探究了样品的光催化活性及其降解机理。结果表明:将具有{101}与{001}晶面异质结的TANT-HF与二维超薄的2D-g-C_3N_4进行复合,能够有效抑制光生电子和光生空穴的快速复合,对罗丹明B的降解率可达到99.99%,光催化降解过程中活性物种主要为羟基自由基(·OH)和超氧自由基(·O_2~-)。     

纳米TiO2催化剂微晶结构对光催化反应的影响

采用正交试验方法, 调控Ti(SO₄)₂原料浓度、沉淀剂NH₄HCO₃浓度、沉淀pH值、焙烧温度和焙烧时间等制备条件制备得到了25个锐钛矿相TiO₂光催化剂. 对TiO₂光催化降解十二烷基苯磺酸钠(SDBS)的催化活性与TiO₂锐钛矿相10个晶面的法向粒子尺寸、晶格畸变应力、X射线衍射强度之间的关系进行了分析. 发现TiO₂光催化SDBS的降解遵循一级反应动力学; 其主要影响因素为(101)晶面结晶情况, 而与其余晶面的相关性不大; 光催化反应需要晶格畸变较少的结晶较完整的(101)晶面; 晶粒尺寸减小, 比表面积增大有利于提高反应速率; 光催化反应过程主要在结晶的锐钛矿相(101)晶面表面上发生, 而无定形TiO₂催化活性较低.     

晶面上化学吸附的量子化学计算新方法

在金属单晶表面的化学吸附和催化行为的研究,对较有说服力地建立催化剂活性中心模型和建立催化机理具有重要意义。而在金属单晶表面上的化学吸附和催化转化的量子化学计算,则是这种与“真实”催化体系平行研究的一个组成部分。表面量子化学的理论处理,大体有两种近似模型,即从固体能带理论出发的半无限晶体模型与从分子轨道理论出发的     

金属纳米结构的氧化刻蚀调控与催化性能优化

金属纳米结构的可控合成,对其性能优化和高效应用至为关键．氧化刻蚀作为金属纳米晶可控合成中的新兴有效调控手段之一,受到越来越多的关注．本文以本课题组近期的研究工作为例,说明了氧化刻蚀对金属纳米晶的形貌、尺寸、结构及组成等合成参数的有效调控作用．由此总结认为,在金属纳米晶可控合成的一般过程,尤其是成核和生长过程中,氧化刻蚀的本质是有效调控“两个速率”和“两个力学”,即减缓原子的生成速率与晶种的形成速率、选择性接受反应热力学和反应动力学的控制作用．我们将通过氧化刻蚀法调控合成得到的具有独特结构的Pd,Pt纳米晶,用于氧活化和电催化这两个重要的催化体系,获得了理想的催化结果,表明氧化刻蚀在金属纳米晶的功能改性和应用拓展方面,具有令人称奇的广阔应用前景．     

蓝宝石邻晶面衬底MBE生长GaN薄膜的瞬态光电导弛豫特性研究

在实验优化MBE工艺条件的基础上，采用蓝宝石(0001)邻晶面衬底制备出了具有较高质量的GaN薄膜.XRD分析表明邻晶面衬底生长的GaN薄膜晶体结构质量明显提高，AFM表征结果显示邻晶面生长的样品表面形貌显著改善.蓝宝石衬底GaN薄膜的瞬态光电导弛豫特性对比实验研究发现，常规衬底生长的GaN薄膜光电导弛豫特性出现双分子复合、单分子复合和弛豫振荡三个过程，持续时间分别为0.91，7.7和35.5ms；蓝宝石邻晶面衬底生长的GaN薄膜光电导弛豫过程主要是双分子复合和单分子复合过程，持续时间分别为0.78和14ms.理论分析表明MBE生长GaN薄膜的持续光电导效应主要起源于本生位错缺陷引发的深能级. 关键词： 邻晶面蓝宝石衬底 GaN薄膜 瞬态光电导 弛豫特性     

单分子膜诱导下尿大分子对草酸钙晶体物相和晶面的调控作用

采用SEM,XRD和FTIR手段比较研究了DPPC单分子膜诱导下尿大分子硫酸软骨素A(C₄S)、硫酸软骨素C(C₆S)和血清蛋白(SA)对尿石盐草酸钙晶体生长的影响.DPPC单分子膜不但优先选择一水草酸钙(COM)物相成核生长,而且优先选择COM的(101)晶面.没有添加剂时,得到的COM为三维的六棱柱和三维的菱形晶体;加入尿大分子抑制剂后,COM的(101)晶面进一步加强,其它晶面减弱,导致二维晶体的形成.COM的(101)晶面为富钙离子晶面,带有过剩的正电荷,而DPPC单分子膜头基带有负电荷,几种尿大分子在实验条件下亦带有负电荷,带负电荷的单分子膜及带负电荷的大分子共同作用于富钙离子的(101)晶面,使得COM的(101)晶面择优生长.C₄S,C₆S和SA的存在均能有效地抑制COM生长.     

矢量介子的辐射衰变

介子的辐射衰变是低能强子物理研究的重要方向, 通过它能够揭示介子的结构和性质。从有效场论的观点来看,介子衰变主要包含光子和强子之间的相互作用。使用SU(3)对称性和VMD模型分别对矢量介子的辐射衰变进行了研究。 通过对实验数据进行拟和,给出了在两种情形下V→Pγ的衰变宽度的理论值,并得到赝标量混合角θP 为－6°。 Radiative decay of mesons is an important aspect in low energy hadronic physics,through which structures and properties of mesons can be revealed. In view of effective field theories, the radiative decay of mesons involves mainly interactions between photons and hadrons. In this paper,we investigate the decay of vector mesons by using SU(3) symmetry and the vector meson dominance model respectively. By fitting with experiments, we give the theoretic widths for V→Pγ in both cases and the mixing angle of pseudoscalars θP is －6°.