尖晶石型FeMnCuO4的光谱分析及量子化学研究

通过量子化学的密度泛函理论,采用模型化学方法和Gatmion03程序,计算了尖晶石型FeMnCu,4不同模型,分析了它们前线轨道附近的能级分布、轨道组成和可能的跃迁,结合可见紫外光谱、红外光谱的结果,确定了FeMnCuO4中紫外区的主要跃迁是d→p跃迁;可见和近红外区主要是d→d跃迁,振动光谱中高频段主要是铁氧八面体中Fe-O键的振动.     

载体对负载型TiO2催化剂光催化性能的影响

 以活性碳（AC）和镁铝尖晶石（MA）为载体，采用真空吸附水解法制备了负载型光催化剂TiO2／AC和TiO2／MA，并采用TiO2溶胶负载法制备了活性碳负载催化剂TiO2（C）／AC．以氯仿为探针分子研究了其在催化剂上的吸附及光催化降解反应性能．结果表明，催化剂的制备方法、TiO2负载量与载体的吸附性能对光催化活性有明显的影响．通过优化制备条件，TiO2／AC催化剂的催化活性可提高到纳米TiO2的2．5倍．氯仿在AC上的饱和吸附量较高，但吸附强度较弱；在纳米TiO2上的吸附情况则正好相反．氯仿在AC和TiO2上吸附性质的差异有利于吸附在TiO2／AC上的氯仿分子从活性碳载体向TiO2光催化活性中心迁移．镁铝尖晶石载体对光催化反应没有明显的促进作用，与其基本上不吸附氯仿分子有关．与TiO2胶体负载法相比，真空吸附水解法是一种较好的负载型TiO2光催化剂制备方法．     

负载型无铬超细铁基变换催化剂的制备和催化性能

 以镁铝尖晶石为载体，以过渡金属氧化物为助剂，用吸附γ－Fe2O3胶体法制备了负载型无铬铁基变换催化剂．TEM，XRD，BET和活性测试结果表明，采用胶体负载法制备的变换催化剂，其活性组分Fe3O4以分立的超细微颗粒分布在镁铝尖晶石载体表面上，颗粒之间存在一定的间隔．过渡金属氧化物NiO或V2O5能够进入Fe3O4晶格形成固溶体，起到代替氧化铬的作用，提高催化活性．负载型催化剂FeNi／MgAl2O4（m（NiO）／m（Fe2O3）＝3％）在汽／气比为1和空速为2000h－1的反应条件下，CO转化率在400和350℃时分别为95％和80％；在高空速和低汽／气比条件下也具有很好的催化性能．稳定性实验结果表明，该催化剂 具有良好的热稳定性和一定的抗硫能力．与非负载型催化剂相比，负载型催化剂具有更为优越的催化性能．     

掺杂Y^3+的锂锰尖晶石的合成及其电化学性能研究

采用流变相反应法合成了掺杂稀土钇离子的锂锰尖晶石LiYxMn2-xO4，并对其 结构和电化学性能进行了初步研究。结果表明，当掺入的Y^3+的含量较低（x≤0. 02)时，得到的产物能保持完整的尖晶石结构，并表现出极佳的电化学性能。Y^3+ 的掺入使材料的循环稳定性能大幅度提高，而这种提高是源于Y^3+对尖晶石结构的 稳定作用。电极材料LiY0.02Mn1.98O4显示了最优的电化学性能，在0.2℃放电速率 下，其初始放电容量为118mA·h·g^-1，100次循环后仍能保持初始容量的98％。     

由Mg-Fe(Ⅱ)-Fe(Ⅲ)LDH层状前体制备MgFe2O4尖晶石的研究

提出了一种由层状前体合成单一晶相镁铁尖晶石的新方法，首先对Mg-Fe(Ⅱ)- Fe(Ⅲ)水滑石的制备进行了系统研究，成功合成了Mg^2+/Fe^2+/Fe^3+摩尔比分别 为1／2／1，4／5／3，2／1／1的系列水滑石层状前体，结果表明在以上三种投料 比下均可制备出晶型较好的水滑石层状前体，并探讨了合成条件对晶体结构的影响 规律。在此基础上，利用X射线衍射、振动样品磁强计和穆斯堡尔谱等手段研究了 层状前体焙烧产物的结构、组成、磁性及微观信息，研究表明当 Mg^2+/Fe^2+/Fe^3+投料摩尔比为2／1／1时，焙烧层状前体可得到晶相单一的尖晶 石型铁氧体。     

尖晶石LiMn_2O_4的多元掺杂改性研究

采用高温固相法合成了多元复合掺杂改性的尖晶石型锰酸锆正极材料，用X射 线衍射法对材料进行了表征，表明所得材料均呈现良好的尖晶石的结构，通过充放 电测试，发现其中LiMn_(1.93)Co_(0.02)Cr_(0.02)Al_(0.02)La_(0.01)O_4和 LiMn_(1.93)Co_(0.02)Cr_(0.02)Al_(0.02)-Zr_(0.01)O_4的循环性能有了很大程 度的改善，循环50次后仍能保持94%和91%的容量。     

红外导数光谱鉴定铁系复合氧化物中的γ-Fe_(2)O_3

用于丁烯氧化脱氢的铁系复合氧化物催化剂具有复杂的相组成，可能存在着。Fe。O。、1贝。0。、Fe。0。、铁酸盐尖晶石相及尖晶石相之间形成的固溶体，这些相的鉴定对于弄清活性位／相的结构具有本质意义．由于缺乏有效的相结构表征手段，导致对于活性位／相的结构和上述各相所起的作用的观，入歧异．Misono山曾测出7－Fe。O。具有较高的活性，故认为它是该系催化剂的活性相，但XRD难以把7－Fe。O。与其它尖晶石相区分开，因而无法确认它在催化剂中是否存在及起何作用．Gillot门提出了可用红外光谱鉴定了一FeZO。：1－Fe。O。在600～…     

SnO2-Nb2O5/MgAl2O4/α-Al2O3催化环氧乙烷水合制乙二醇

采用水热稳定的MgAl2O4尖晶石对-αAl2O3载体表面进行修饰,采用具有较强亲水性能的SnO2对活性组分Nb2O5进行修饰,制备了SnO2-Nb2O5/MgAl2O4/-αAl2O3催化剂,并用于环氧乙烷水合制乙二醇反应.采用X射线衍射、红外光谱和程序升温脱附研究了Sn/Nb摩尔比对催化剂酸性、环氧乙烷在催化剂表面的吸附状态和吸附强度以及催化剂性能的影响.结果表明,Sn/Nb摩尔比明显影响催化剂的组成和结构;催化剂的结构不同,环氧乙烷在催化剂表面的吸附强度存在明显差别,催化剂的催化性能明显不同.     

AxMn1-xFe2O4铁氧体(A=Zn,Ni)中阳离子的占位有序化行为研究

基于尖晶石晶体结构信息,本文采用热力学三亚晶格模型,将材料热力学计算和第一性原理计算相结合,研究了Zn_xMn_(1-x) Fe_2O_4和Ni_xMn_(1-x)Fe_2O_4立方相中的Zn~(2+)、Ni~(2+)、Mn~(2+)以及Fe~(3+)在8a和16d亚晶格上的占位有序化行为。结果表明:在锰铁氧体中,室温下Mn~(2+)完全占据在8a亚晶格上,Fe~(3+)完全占据在16d亚晶格上,属于正尖晶石结构;随着热处理温度升高,在1 273 K达到热处理平衡时的占位构型为(Fe~(3+)0.09Mn~(2+)0.91)[Fe~(3+)1.91Mn~(2+)0.09]O_4,在热处理温度升至1 473 K时,达到热处理平衡时的占位构型为(Fe~(3+)0.11Mn~(2+)0.89)[Fe~(3+)1.89Mn~(2+)0.11]O_4,均与实验结果符合较好。在锌铁氧体中,室温下Zn~(2+)完全占据在8a亚晶格上,Fe~(3+)完全占据在16d亚晶格上,属于正尖晶石结构;在热处理温度较高时,Zn~(2+)和Fe~(3+)发生部分置换,符合实验结果。在镍铁氧体中,半数的Fe~(3+)在室温下占据在8a亚晶格上,Ni~(2+)与剩下另一半的Fe~(3+)共同占据在16d亚晶格上,仅在热处理温度较高的时候发生微弱变化,亦与已有的实验结果吻合。在此基础上,本文进一步通过热力学模型研究了立方相尖晶石结构的Zn_xMn_(1-x)Fe_2O_4、Ni_xMn_(1-x)Fe_2O_4复合体系中阳离子占位行为与热处理温度对占位的影响规律。     

Influence of Fe2O3 and V2O5 on Crystalline Structure of Mg-Al Spinel Synthesized by Waste Aluminum Slag

Mg-Al spinel is synthesized by using industrial waste-residue and basic magnesium carbonate in the aluminum factory as the main raw materials. The influence of V2O5 and Fe2O3 mineralizers on the structure, cell parameters and microscopic morphology of synthesized Mg-Al spinel has been discussed. The Mg-Al spinel is characterized by using XRD, SEM and relevant analytical software, such as Philips plus, Rietveld quantification and so on. The experimental results show that certain amounts of V2O5 and Fe2O3 are beneficial to the formation of Mg-Al spinel, and the optimum addition of V2O5 and Fe2O3 is respectively 2wt% and 3wt%. V2O5 has few effects on cell parameters of Mg-Al spinel; but Fe2O3 can form solid solution with Mg-Al spinel in which Mg-Fe spinel can also dissolve to form continuous solid solution. Therefore, with the increase of Fe2O3 content, the cell parameters of Mg-Al approximately present linear increase.