NO在碳纳米管(CNTs),Rh/CNTs,Rh/Al_2O_3上的分解(英文)

甲烷在预还原的ＬａＣｏＯ３催化剂上分解生成碳纳米管（ＣＮＴｓ）。研究了稳态下ＮＯ在ＣＮＴｓ,Ｒｈ／ＣＮＴｓ,Ｒｈ／Ａ１２Ｏ３上的分解,温度区间为５７３Ｋ～９７３Ｋ,原料气为６０００ｐｐｍ的ＮＯ,Ｈｅ为平衡气。程序升温还原结果表明：（１）Ｒｈ的负载显著降低了ＣＮＴｓ的氢吸收量;（２）负载于ＣＮＴｓ上的Ｒｈ比负载于Ａ１２Ｏ３上的Ｒｈ更易还原。在５７３Ｋ时ＮＯ即能与预还原后的ＣＮＴｓ,Ｒｈ／ＣＮＴＳ,Ｒｈ／Ａｌ２Ｏ３中存储的氢反应;随着氢的消耗,反应活性逐渐降低,当储存的氢消耗完后,ＮＯ的直接催化反应发生。在８７３ Ｋ及以上,Ｒｈ／ＣＮＴｓ中的ＣＮＴｓ能彼ＮＯ分解产生的氧氧化为ＣＯ。在９７３Ｋ时,ＮＯ在ＣＮＴｓ上几乎能１００％分解,连续反应１５０ｍｉｎ后其反应活性不降低,且未观察到ＣＯ或ＣＯ２的生成。在９７３Ｋ时ＣＮＴｓ本身可作为ＮＯ分解的催化剂,这是一个非常有意义的结果。     

Pseudocapacitive behaviors of nanostructured manganese dioxide/carbon nanotubes composite electrodes in mild aqueous electrolytes: effects of electrolytes and current collectors

Nanostructured MnO₂/carbon nanotubes composite electrode material was prepared using the liquid-phase deposition reaction starting with potassium permanganate (KMnO₄) and manganese acetate (Mn(Ac)₂·4H₂O) as the reactants and carbon nanotubes (CNTs) as the substrates. The structure and morphology of the material was characterized by X-ray diffraction, infrared spectroscopy, and transmission electron microscope techniques. The electrochemical properties of the nano-MnO₂/CNTs composite electrode in 1 M LiAc and 1 M MgSO₄ solutions and in 1 M RAc (R = Li, Na, and K)–1 M MgSO₄ mixed solutions, respectively, were studied. Experimental results demonstrated that the specific capacitance and rate discharge ability of the nano-MnO₂/CNTs composite electrode in 1 M LiAc–1 M MgSO₄ mixed solution is superior to that in 1 M LiAc or 1 M MgSO₄ solution. For the 1 M RAc (R = Li, Na, and K)–1 M MgSO₄ mixed electrolytes, the specific capacitance of the composite electrode was found to be in the following order: LiAc > NaAc > KAc.     

沉积工艺参数对碳纳米管薄膜场发射性能的影响

利用微波等离子体化学气相沉积(MWPCVD)方法,在不锈钢衬底上直接沉积碳纳米管膜。通过SEM、拉曼光谱和XRD表征,讨论了制备温度和甲烷浓度对碳纳米管膜场发射的影响。结果表明:不同条件下制备的碳纳米管膜的场发射性能有很大差异,保持氢气的流量(100sccm)、生长时间(10min)、反应室压力不变,当甲烷流量为8sccm、温度为700~800℃时,场发射性能最好,开启场强仅为0.8V/μm,发射点分布密集、均匀。     

碳纳米管负载氧化铋的制备及催化二硝酰胺铵热分解的研究

采用微波辐射法制备了沉积于碳纳米管(CNTs)表面的氧化铋(Bi2O3)纳米粒子(Bi2O3/CNTs),用扫描电子显微镜(SEM)、光电子能谱(XPS)和X射线衍射(XRD)对制备的Bi2O3/CNTs纳米粒子进行了表征。研究了Bi2O3/CNTs纳米粒子对二硝酰胺铵(ADN)的催化热分解。结果表明,纳米Bi2O3均匀沉积在CNTs表面,平均粒径为8nm;添加3%Bi2O3/CNTs纳米粒子的ADN的初始热分解温度降低了12.8℃,热分解终止温度降低了29.3℃;NH4N(NO2)2→NH4NO3 N2O为ADN初始热分解的主导反应。     

Ce-Cu-Co/CNTs催化剂催化合成气制低碳醇及乙醇的研究

采用共浸渍法制备了不同Ce含量的Ce-Cu-Co/CNTs 催化剂, 考察了其在合成气制低碳醇反应中的催化性能, 借助X射线衍射(XRD)、程序升温还原(H₂-TPR)、N₂吸脱附实验(BET)、透射电镜(TEM)和CO程序升温脱附(CO-TPD)对这些催化剂进行了表征. 结果表明, 当Ce的质量分数为3%时, 低碳醇的时空收率和选择性达到最高, 分别为696.4 mg·g^-1·h^-1和59.7%, 其中乙醇占总醇的46.8%, 适量Ce的添加能提高Cu物种在催化剂上的分散度和催化剂的还原性能, 能显著地增加催化剂吸附CO的能力, 促进合成醇活性位的形成, 进而明显提高催化剂的活性和总醇的选择性. 研究表明, 将具有高活性和高碳链增长能力的CuCo基催化剂与碳纳米管的限域效应结合, 可实现缩窄产物分布、大幅度提高乙醇选择性的目的.     

Nucleate boiling heat transfer in aqueous solutions with carbon nanotubes up to critical heat fluxes

In this study, pool boiling heat transfer coefficients (HTCs) and critical heat fluxes (CHFs) are measured on a smooth square flat copper heater in a pool of pure water with and without carbon nanotubes (CNTs) dispersed at 60 °C. Tested aqueous nanofluids are prepared using multi-walled CNTs whose volume concentrations are 0.0001%, 0.001%, 0.01%, and 0.05%. For the dispersion of CNTs, polyvinyl pyrrolidone polymer is used in distilled water. Pool boiling HTCs are taken from 10 kW/m² to critical heat flux for all tested fluids. Test results show that the pool boiling HTCs of the aqueous solutions with CNTs are lower than those of pure water in the entire nucleate boiling regime. On the other hand, critical heat flux of the aqueous solution is enhanced greatly showing up to 200% increase at the CNT concentration of 0.001% as compared to that of pure water. This is related to the change in surface characteristics by the deposition of CNTs. This deposition makes a thin CNT layer on the surface and the active nucleation sites of the surface are decreased due to this layer. The thin CNT layer acts as the thermal resistance and also decreases the bubble generation rate resulting in a decrease in pool boiling HTCs. The same layer, however, decreases the contact angle on the test surface and extends the nucleate boiling regime to very high heat fluxes and reduces the formation of large vapor canopy at near CHF. Thus, a significant increase in CHF results in.     

处理方法对多壁碳纳米管结构及负载Ru催化剂氨分解反应活性的影响

分别用H_2O_2、强碱(NaOH、 KOH)和强酸HNO_3处理CNTs.以处理后的CNTs为载体、通过浸渍RuCl_3水溶液结合高温H_2还原制备Ru/CNTs催化剂,并将其应用在氨分解催化反应中.利用XRD、 TPR、 TPD-MS表征手段研究了Ru在CNTs表面的分散、还原性能及CNTs表面化学基团,探究催化剂结构-性能间构效关系.结果表明,强碱及双氧水处理CNTs,为其表面引入了数量适宜的羧基、酸酐、酚等官能团,而传统硝酸处理则引入了大量的羧基、酸酐、酯、内酯、酚、醌和羰基等官能团,对CNTs本征结构性质影响很大.经强碱及双氧水处理CNTs上负载Ru后所得催化剂的效果明显优于传统硝酸处理CNTs上负载Ru催化剂.我们发展的CNTs的新型处理方法为研制高活性Ru/CNTs催化分解氨催化剂提供了新的思路.     

层状双金属氢氧化物/碳纳米管复合物的制备及在有机溶剂中的分散

通过硝酸处理在碳纳米管(CNTs)表面生成了羧基(-COOH)基团, 随后采用尿素法在其水悬浮液中原位合成了层状双金属氢氧化物(LDH), 获得了层状双金属氢氧化物/碳纳米管复合物(LDH/CNTs), 考察了CNTs用量对LDH形貌与结构的影响. 结果表明, CNTs的用量对LDH的产率及结构无显著影响; 但当CNTs用量较低(<0.2 g/L)或过高(>4.0 g/L)时, 会导致LDH的粒径分布变宽. 对LDH/CNTs进行氯化及有机化处理, 获得了十二烷基苯磺酸根离子(DBS)插层的DBS-LDH/CNTs. 对DBS-LDH/CNTs在不同有机溶剂中分散及剥离程度的研究发现, DBS-LDH/CNTs在丁醇、 乙醇及二甲苯中均可良好分散且其悬浮液较稳定, LDH在不同溶剂中的剥离程度为丁醇>乙醇>二甲苯>四氢呋喃.     

焙烧温度对V2O5/CNTs-TiO2催化剂脱氯性能的影响

用浓硝酸纯化改性碳纳米管(CNTs),以钛酸四丁酯为原料,通过溶胶-凝胶法制备碳纳米管-氧化钛(CNTs-TiO₂)复合载体并浸渍制得V₂O₅/CNTs-TiO₂催化剂,重点考察了制备过程中焙烧温度对催化剂催化氧化活性的影响.利用扫描电镜(SEM)、X射线衍射(XRD)仪、X射线光电子能谱(XPS)仪和紫外-可见(UV-Vis)分光光度计等对催化剂材料的结构、形貌和表面化学性质进行了表征分析.结果表明,硝酸处理后的碳纳米管纯度和石墨化程度增加, 450 ℃焙烧温度制备得到的催化剂活性组分分散度好, V₂O₅/CNTs-TiO₂催化剂中钒钛氧均以有利于催化反应的价态存在;催化剂表面活性氧的含量最高,催化剂表现出很好的电子迁移与氧移动的能力,从而提高催化剂的催化活性.实验表明,在250 ℃、催化剂用量为0.2 g、N₂ (80%) + O₂ (20%)下催化降解六氯苯(HCB)的效率可达到94.78%左右,并在24 h内保持很好的稳定性.     

碳纳米管/五氧化二钒空心球的制备及其电化学性能研究

采用溶剂热法制备了碳纳米管穿插的分级结构五氧化二钒空心球（VOC_x）. 使用XRD、SEM、循环伏安曲线和充放电曲线研究了不同碳纳米管量对产物结构、形貌和电化学性能的影响. 结果表明,碳纳米管的加入明显改善了VOC的倍率特性. 碳纳米管含量为7.1%时,0.5 A·g^-1电流密度下,其比电容达到346 F·g^-1,8 A·g^-1电流密度时,其电容保持率可达75%. 与活性炭组装成混合电容器,在功率密度为700 W·kg^-1时,能量密度达12.6 Wh·kg^-1.