基于低场核磁共振的抚顺油页岩孔隙连通性演化研究

油页岩原位注热开采过程中，储层内部孔隙结构的连通性直接影响载热介质的流动行为和传热效率，同时对油气产物的扩散和流动行为起控制作用.本文利用低场核磁共振（LF NMR）技术，考察了不同热解终温（23~650℃）处理时，饱和水及束缚水状态下抚顺油页岩的T₂谱，分析了可动流体T₂截止值、束缚流体孔隙度、饱和流体孔隙度、渗透率等NMR孔隙参数，定量研究了随热解终温升高，抚顺油页岩孔隙结构的连通性演化规律.研究结果表明热解终温对抚顺油页岩孔隙连通性及渗透率的变化起控制作用，且可动流体孔隙度对总孔隙度的增加起主要促进作用，这说明热解终温升高加大了渗透率及油气产物的输运能力.本文为深入认识油页岩原位热解过程中孔隙结构的演化提供了依据.     

Enhancement of Mass and Charge Transfer during Carbon Dioxide Photoreduction by Enhanced Surface Hydrophobicity without a Barrier Layer

The CO₂ reduction reaction (CRR) represents a promising route for the clean utilization of renewable resources. But mass-transfer limitations seriously hinder the forward step. Enhancing the surface hydrophobicity by using polymers has been proved to be one of the most efficient strategies. However, as macromolecular organics, polymers on the surface hinder the transfer of charge carriers from catalysts to reactants. Herein, we describe an in-situ surface fluorination strategy to enhance the surface hydrophobicity of TiO₂ without a barrier layer of organics, thus facilitating the mass transfer of CO₂ to catalysts and charge transfer. With less obstruction to charge transfer, a higher CO_2, and lower H⁺ surface concentration, the photocatalytic CRR generation rate of methanol (CH₃OH) is greatly enhanced to up to 247.15 μmol g⁻¹ h⁻¹. Furthermore, we investigated the overall defects; enhancing the surface hydrophobicity of catalysts provides a general and reliable method to improve the competitiveness of CRR.     

原位红外光谱法研究中孔炭限域钌纳米催化剂的形成机理（英文）

炭载金属纳米催化剂广泛应用于精细化学品加氢反应及燃料电池等许多领域.炭载体因具有较高的表面积、易于调控的表面化学官能团以及特有的耐酸耐碱等性质而经常用作负载型金属催化剂的载体.但是相对于氧化物载体,炭载体表面较为惰性,与金属纳米粒子的相互作用较弱,采用后引入金属前体,如沉淀-沉积法和浸渍法等方法制备的催化剂,在液相和高温反应条件下,金属纳米粒子易流失和烧结.因此制备高稳定性的炭负载金属纳米催化剂仍是多相催化剂制备领域的一个重要课题.随着新型炭材料的出现及纳米孔材料制备科学的发展,极大丰富和推动了炭载金属催化剂制备方法的发展.近年来,通过炭热还原法即在制备中孔炭的过程中引入金属前体,一步制备炭载金属催化剂已经成为炭载金属催化剂的一个新的制备方法.此法制备的催化剂通常具有金属纳米粒子分散均匀、炭和金属活性中心之间的作用力强、热稳定性好、炭载体对负载金属纳米粒子具有限域作用等诸多优点,而且在诸多催化反应中具有优异的催化性能.例如本课题组曾以RuCl_3/SBA-15为硬模板,采用原位碳热还原法制备了Ru-OMC催化剂,它在液相苯环加氢、合成氨及费托合成反应中均具有优异的催化性能及稳定性,但是对于中孔炭中均匀分散的钌纳米颗粒形成的机理尚不清楚.基于此,本文采用原位的红外光谱结合热重表征技术对sucrose-RuCl_3/SBA-15炭化过程钌物种的形成过程及机理进行了研究,探讨了蔗糖在炭化过程中对高分散钌纳米颗粒形成过程的稳定机制.研究发现,尽管经历了高达850 oC的高温炭热处理,所得Ru-OMC催化剂中钌纳米粒子仍然可以均匀分散,钌粒径在1-2 nm之间.同时,由于这种方法中钌前体预先负载在SBA-15载体表面,在炭化过程中,钌纳米粒子可以均匀地分散在模板氧化硅和形成的炭骨架之间的界面上,去除氧化硅模板后,钌纳米粒子可以更多的暴露在中孔炭的孔道内侧,因而具备更好的催化剂性能.通过对sucrose-RuCl_3/SBA-15炭化过程中原位红外光谱表征发现,Ru~(3+)在炭化过程中逐步被还原,并和具有含氧官能团的炭前体形成类金属羰基配合物Ru(CO)x.这种配合物的生成可以有效抑制钌纳米粒子在热处理过程的迁移乃至长大,因而对得到均匀分散的钌纳米粒子具有至关重要的作用.同时Ru(CO)_x周围刚性的氧化硅模板和碳骨架可以有效地防止钌纳米粒子在高温处理过程中烧结和团聚.对sucrose-RuCl_3/SBA-15炭化中间体的X射线光电子能谱表征进一步证明了Ru~(3+)在350 oC之前即可被还原,钌的3p轨道结合能发生了位移,说明钌和炭载体之间具有较强的相互作用.该结果可为炭载贵金属催化剂的调控制备及高活性纳米催化剂的形成机理研究提供一定的参考.     

In-situ UV-Raman study on soot combustion over TiO_2 or ZrO_2-supported vanadium oxide catalysts

UV-Raman spectroscopy was used to study the molecular structures of TiO2 or ZrO2-supported vana-dium oxide catalysts.The real time reaction status of soot combustion over these catalysts was de-tected by in-situ UV-Raman spectroscopy.The results indicate that TiO2 undergoes a crystalline phase transformation from anatase to rutile phase with the increasing of reaction temperature.However,no obvious phase transformation process is observed for ZrO2 support.The structures of supported va-nadium oxides also depend on the V loading.The vanadium oxide species supported on TiO2 or ZrO2 attain monolayer saturation when V loading is equal to 4(4 is the number of V atoms per 100 support metal ions).Interestingly,this loading ratio(V4/TiO2 and V4/ZrO2) gave the best catalytic activities for soot combustion reaction on both supports(TiO2 and ZrO2).The formation of surface oxygen com-plexes(SOC) is verified by in-situ UV Raman spectroscopy and the SOC mainly exist as carboxyl groups during soot combustion.The presence of NO in the reaction gas stream can promote the pro-duction of SOC.     

铸型尼龙/纳米ZnO复合材料的制备与表征

采用原位聚合反应制备MC尼龙6/纳米ZnO复合材料并对其性能、形貌和结晶形态进行了分析.分析结果表明:MC尼龙6/纳米ZnO复合材料中ZnO达到了纳米级分散,并且粒子分布比较均匀,粒子的粒径在30~50 nm左右.纳米ZnO没有改变尼龙6的结晶形态.纳米ZnO的加入起到同时增强增韧的作用;使体积电阻系数降了8×104倍、表面电阻系数降了5.7×104倍、摩擦系数降低了29%,MC尼龙6/纳米ZnO复合材料摩擦磨损性能和抗静电性能明显优于MC尼龙6;经过力学拉伸试验的破坏,引起MC尼龙6结构发生宏观应力变化,造成(002 202晶面)产生明显的择优取向.     

有机/无机纳米复合材料的研究进展

有机／无机纳米复合材料以其优异的性能越来越受到人们的关注。本文分析总结了有机／无机纳米复合材料的制备方法、性能及其应用,着重介绍了溶胶一凝胶法和原位聚合法。参考文献28篇。     

In-situ Synthesis of ZSM-5 with Different Si/AlRatios on Honeycombshaped Cordierite and their Behavior on NO Decomposition

Thecleaningtechniquestoreduceairpollutionproducedbytheedriaustgasesfromvehicles'enginearefocusedbyresearchworkersinrecentyearsl-2.Amongthem,thecatalyticconversionofthepoisonoussubstances,suchasCO,HCandNOxintonon-orlesspoisonousonesmaybethemosteffective.Thecatalystthatiscalled"monolithiccatalyst"wascomposedofthreepartsfsubstrate,activecoatingandactivecomponents3.Thesubstrateincommonusewasthehoneycomb-shapedcordierite,whosemaincomponentwasfZMgO.ZAI,O,.SSiO,.Theactivecoatings(Y-Al,O,,zeol…     

原位聚合那格列奈分子印迹手性固定相的分子识别特性研究

以手性药物那格列奈为模板分子,采用原位聚合法制备了具有特定识别性能和手性拆分能力的分子印迹聚合物,并用作高效液相色谱固定相实现了那格列奈与其对映体的手性拆分．通过静态结合方法考察了该聚合物的选择结合能力,并讨论了手性分离过程中的热力学性质．结果表明,原位聚合法制备的棒状聚合物固定相对模板分子及其对映体有很好的手性拆分性能．     

聚丙烯片基不同气氛下等离子体改性及DNA原位合成研究

分别采用氮气／氢气、氨气和氧气三种不同气氛的等离子体处理了聚丙烯片基,先使其表面接枝功能性基团,然后分别进行寡核苷酸原位合成．光电子能谱(XPS)证实了在其表面分别接枝了大量氨基和其它含氮基团．荧光扫描分析并比较了在三种方法处理的聚丙烯片基上合成的寡核苷酸与靶序列杂交后的荧光强度．结果表明：三种方法处理的聚丙烯片基都可用于DNA原位合成,但从处理工艺和荧光分析结果来看,以氮气／氢气等离子体处理的聚丙烯片基最佳。     

添加锆英石、B4C和焦粉对铝碳质耐火材料抗氧化性能影响

在Al2O3-C质耐火材料中添加锆英石、B4C和焦炭,通过高温原位反应生成了ZrC-ZrB2-SiC复合非氧化物耐高温物相.采用XRD分析了不同锆英石、B4C和焦炭的添加量与不同烧成温度下反应产物的物相组成,并采用XRD与SEM进一步研究了含有ZrC-ZrB2-SiC复合非氧化物的铝碳质耐火材料的抗氧化性能及其抗氧化的机理.结果表明:当锆英石-焦炭-B4C混合粉体的加入量为20;,在1550 ℃保温3 h能在铝碳质耐火材料的基质中原位合成ZrC-ZrB2-SiC复合非氧化物,制备得到相应的铝碳质复合耐火材料.ZrC-ZrB2-SiC复合非氧化物在氧化条件下可生成玻璃相,形成致密保护层能够阻止其进一步氧化,从而显著提高铝碳质材料的抗氧化性能.