Effect of calcination temperatures on the electrochemical performances of nickel oxide/reduction graphene oxide (NiO/RGO) composites synthesized by hydrothermal method

A series of NiO/RGO composites based on NiO nanoparticles anchored on layered RGO surfaces were proposed by the same hydrothermal method combined with different calcination temperatures (250, 300, 400 and 500 °C). The effects of calcination temperatures on the capacitive behaviors have been discussed by investigating the components, morphologies, surface conditions of the NiO/RGO composites. The specific capacitance values of NiO/RGO composites calcined at 250, 300, 400 and 500 °C are 950, 553, 375 and 205 F/g at the current density of 1 A/g and the corresponding capacitance retention are 91.3%, 83.9%, 71.9% and 67.3% after 1000 cycles at the current density of 10 A/g. The results suggest the calcination temperature plays an important role in the electrochemical performances of NiO/RGO composites and the electrochemical performances were deteriorated with the increasing calcination temperatures.     

透射电子显微镜原位观察Cu/ZnO甲醇催化剂前驱体的分解过程

本文通过透射电子显微镜原位研究了甲醇催化剂前驱体锌孔雀石的分解过程。HRTEM、电子衍射及STEM面扫元素分析结果显示锌孔雀石分解过程可大致分为四个阶段。分解首先同时引发于锌孔雀石晶体内部的随机区域和晶体外表面,导致局域结构塌陷形成内部孔洞和非晶表面扩散层;随后孔洞逐渐增多增大,表面扩散层进一步增厚,同时CuO在孔洞区域和表面扩散层区域逐步结晶形成小晶粒;最后锌孔雀石结构完全分解,形成相互交织的CuO和ZnO,其中CuO小晶粒被非晶态ZnO相互隔离;此后进一步加热,ZnO方逐步结晶得到相互交织的CuO晶粒和ZnO晶粒,即焙烧后催化剂的结构。本研究通过TEM直观观察了整个分解过程的结构变化,增进了对甲醇催化剂前驱体焙烧过程的理解,也将有助于优化催化剂焙烧条件。     

Burning out of di-n-propylamine template from MeAPO-31 materials studied by thermal analysis

Conditions for oxidative burning out of template, di-n-propylamine, from MeAPO-31 materials have been studied by means of thermal analysis. The materials were doped with very low amounts of Cu, Cd, Co, Mn, Mg, and Zn, ranging from 0.04 to 0.63 wt.%. These low contents of heteroatoms have significantly determined the observed effects. The same holds for the stability of the microporous ATO (aluminophosphate thirty-one) type structure. Grinding of the crystallites leads to more efficient exchange of atmosphere and the gaseous products and thus results in a tendency to lower calcination temperature. This observation may be useful when considering a lower thermal stability of higher doped microporous MeAPO-31 materials.     

硅铁ZSM-48沸石的CO加氢催化性能

考察了硅铁ＺＳＭ－４８负载铁、钾催化剂在ＣＯ加氢制备低碳烯烃反应中的催化性能。结果表明,Ｆｅ（Ⅲ）离子同晶取代Ｓi（Ⅳ）后,不仅使沸石分子筛的表面能量分布更加趋 于均匀,而且明显促进了活性组分铁的还原和减弱了催化剂表面吸附氢的能力,从而大大提高了反应活性和选择性。硅铁ＺＳＭ－４８负载过量的铁、钾都不利于ＣＯ加氢合成低碳烯烃,其负载量的量侍值分别为８％和１．９％。另外,硅铁ＺＳＭ－４８的焙烧温度和焙烧     

热处理对TiO2纳米管结构相变的影响

TiO₂纳米管为无定形结构,焙烧后则由无定形转变为锐钛矿型,纳米管的管状结构被破坏,晶型转变是TiO₂纳米管的管状结构破坏的根本原因.经热处理,原来的TiO₂纳米管部分转变为长棒状的金红石型晶柱结构,而原料TiO₂在较大温度范围内焙烧均未出现长棒状晶柱结构;TiO₂由A→R的相变温差很大,TiO₂纳米管的A→R相变温度比原料约低350℃;合成的TiO₂纳米管的比表面积和孔体积很大.     

抑制β沸石骨架脱铝的焙烧研究

研究了因焙烧过程升温速率对β沸石模板剂的热分解过程的影响,不同升温速率下Naβ沸石焙烧的尾气组成;还测定了Naβ沸石的TG-DTG谱,400℃下Naβ沸石的FIIR谱图,以及在不同温度下焙烧4 h后的XRD谱图及29Si、27Al的NMR结果.根据这些结果,提出了分段焙烧脱胺方法,使有机胺在260～420℃间的两个恒温段充分发生Hofmann降解反应,从而使分解产生的乙烯和水蒸气能够随空气流自然排出焙烧体系,可使焙烧过程中产生的热能得到分阶段逐步地释放,同时可避免高温下沸石骨架水热脱铝的负作用,得到骨架脱铝少、结晶度高的脱胺β沸石.     

不同焙烧温度对Cu/γ-Al2O3催化剂铜物种结构的影响

用XRD和EXAFS研究了焙烧温度(35─1000 ℃)和负载量(质量分数为5－15％Cu)对于Cu/γ-Al_2O_3催化剂铜物种的影响。低于700 ℃焙烧时,铜以高分散状态存在。根据Cu~(2+)同时占据八面体(Oh)和四面体(Td)两种位置,对第一壳层的Cu-O配位峰进行了拟合。结果显示,随着焙烧温度增加,铜氧配位距离逐渐增加,Cu~(2+)(Oh)/Cu~(2+)(Td)的比例降低,并且Cu~(2+)(Oh)与氧的平均配位数从5.1变成6.0．这表明Cu~(2+)离子由Oh位向Td位迁移,同时向内层扩散使表面配位不饱和的氧缺顶畸变八面体部分变为配位饱和的对称八面体。900 ℃和更高温度的焙烧,使铜离子扩散进载体相形成CuAl_2O_4。     

焙烧温度对氧化锌纳米棒光催化生产H2O2活性的影响

过氧化氢作为一种对环境友好的、重要的化学原料,被广泛用于化学工业、漂白剂和废水处理等领域.近几十年来,过氧化氢主要通过蒽醌工艺生产.然而,该方法需要多步蒽醌加氢和氧化反应,导致较高的生产成本和能量消耗,同时伴随着大量的二氧化碳排放.另一种替代策略是在贵金属催化剂的辅助下,由氢气和氧气的混合气体在高温下直接合成.但是,氢气和氧气的混合气体在高温下存在爆炸的危险,从而限制了其大规模应用.因此,探索一种低能耗、温和条件下生产过氧化氢具有重要的意义.太阳能驱动光催化生产过氧化氢是解决上述问题的理想途径.通常认为,过氧化氢是由直接双电子还原(E(O2/H2O2)=0.68 V vs.NHE)或间接单电子O2还原(E(O2/?O2?)=-0.33 V vs.NHE)产生的.氧化锌半导体具有很的稳定性好、环保和成本低等优点,因此经常被用于二氧化碳的光催化还原、污水处理和气体传感器等领域.氧化锌的导带电势(ECB=-0.5 V vs.NHE)比氧还原电势更负,意味着它在热力学上满足光催化过氧化氢生产的要求.然而,目前关于氧化锌的光催化生产过氧化氢的研究尚未受到较多的关注.本文采用简单的水热法制备了一维氧化锌纳米棒,在不同温度下热处理后,对其形貌和结构、光学性质和电化学性质进行了表征.同时,系统地研究了以乙醇为牺牲剂光催化生产过氧化氢的性能.结果表明,随着焙烧温度的升高,氧化锌纳米棒内部的氧空位被空气中的氧气重新填充,其催化生成过氧化氢的活性先升高后降低.经300oC焙烧的氧化锌光催化产过氧化氢的活性最好,为285μmol L-1 h-1.同时,对过氧化氢的生成机理研究结果表明,该过程中为间接单电子O2还原过程.氧气先与一个电子反应生成超氧自由基,再与两个质子和一个电子反应生成过氧化氢分子.综上,本文为氧化锌纳米棒光催化产过氧化氢的机理研究提供了新认识,并提出了一种有前途的过氧化氢生产策略.     

石棉尾矿酸浸渣作为一种吸附剂去除水溶液中的Co(II)

本文采用XRD, FT-IR, SEM 和 BET等手段分别对石棉尾矿,石棉尾矿酸浸渣,以及煅烧的石棉尾矿酸浸渣进行表征。利用煅烧的石棉尾矿酸浸渣对Co(II)进行吸附研究。研究了吸附剂浓度、吸附时间、pH值和温度对Co(II)在磁性伊利石上吸附的影响,并采用Lagrange准二级动力学方程、Langmuir等温线方程、Freundlich等温线方程和D-R等温线方程对实验数据进行拟合。结果表明: pH值、离子强度和温度对Co(II)在煅烧的石棉尾矿酸浸渣上的吸附影响较大;Co(II)在煅烧的石棉尾矿酸浸渣上的吸附符合Lagrange准二级动力学方程;热力学符合Langmuir等温线方程,并且高温利于吸附。利用石棉尾矿作为吸附材料,是一个“以废治废”的工程。     

煅烧温度对Cu/HMOR催化剂结构及其催化二甲醚羰基化反应性能影响

采用离子交换法在不同煅烧温度下制备HMOR负载Cu(Cu/HMOR)催化剂,用于催化二甲醚(DME)羰基化合成乙酸甲酯(MA)反应. 活性测试结果表明430 oC煅烧制得Cu/HMOR具有较好催化活性,在210 oC、1.5 MPa、空速4883 h^-1下DME转化率为97.2%,MA选择性为97.9%. 对催化剂进行X射线衍射、N₂物理吸附、NH₃程序升温脱附、CO程序升温脱附及拉曼方法表征. 催化剂经一定的煅烧温度有利于Cu离子迁移及扩散和硝酸铜完全分解,从而使HMOR载体具有较多的酸性活性位、大比表面、适宜的微孔结构以及更多的CO吸附位.