双通阳极氧化铝模板辅助图案化纳米结构的制备及其在光电领域的应用进展

自组装模板法是一种制作大面积图案化纳米结构的低成本方法.与聚苯乙烯微球自组装模板相比,双通阳极氧化铝(AAO)自组装模板具有结构可调、绝缘性好、稳定性好等优点,被广泛应用于制备大面积图案化纳米结构以及改善传统光电器件的性能.首先介绍了双通AAO模板的制备原理及方法,接着总结了双通AAO模板辅助制备纳米颗粒、纳米线/棒、...     

基于模板合成法的纳米金柱阵列制备

基于模板合成法,在多孔氧化铝(PAA)模板上用磁控溅射沉积金薄膜,制备出高度有序的纳米金柱阵列结构.采用扫描电子显微镜(SEM)和原子力显微镜(AFM)对所加工的金柱阵列结构进行表征.所加工的纳米结构为柱状金纳米阵列,金柱直径约为φ60 nm,金柱尖端直径约φ20 nm,高度为300～600 nm,相邻金柱平均间距约为100 nm.纳米金柱阵列结构与多孔氧化铝模板(PAA)貌一致,阵列分布规则,柱体大小均匀.     

电子束辐照下的石墨烯上的原子层沉积Al2O3介质层

为了研究石墨烯与高k介质的结合,使用原子层沉积氧化铝在石墨衬底上。沉积前使用电子束辐照,观测到了氧化铝明显改善的形貌。归因于电子束辐照过程中的石墨层的无定形变化过程。     

碱土Sr对Co/Al2O3催化剂甲烷部分氧化反应的影响

以γ-Al₂O₃为载体,采用共浸渍法制备了Sr-Co/Al₂O₃系列催化剂,研究了助剂Sr对Co/Al₂O₃催化剂上甲烷部分氧化(POM)制合成气反应的影响,并利用N₂物理吸附、X射线衍射、H₂-程序升温还原和热重等技术对催化剂的理化性质进行了表征。结果表明,未添加助剂的Co/Al₂O₃和800℃焙烧的Sr-Co/Al₂O₃催化剂在POM反应初期催化活性很低,然而,当添加Sr的质量分数高于2%时,催化剂表现出很好的催化活性和稳定性。焙烧后的新鲜催化剂上主要存在两类Co物种,一类是与载体相互作用较弱、易被H₂还原为单质的Co₃O₄;另一类是与载体相互作用较强、难还原、无催化活性的CoAl₂O₄尖晶石。在焙烧过程中,Sr易形成Sr₄Al₁₄O₂₅,从而削弱Co与Al₂O₃之间的相互作用,能在一定程度上抑制CoAl₂O₄物种的形成,提高催化剂的稳定性和活性。未添加Sr的Co/Al₂O₃在反应时易发生物相改变生成尖晶石,导致催化剂迅速失活;但当焙烧温度达到800℃时,添加有限量的Sr还是无法阻止CoAl₂O₄的产生。     

BaTiO3-BaAl2O4-Al2O3复合载体的制备、表征及其Ni基催化剂催化CH4/CO2重整反应性能

以十六烷基三甲基溴化胺为结构导向剂,采用溶胶-凝胶法制备了BaTiO3-BaAl2O4-Al2O3复合载体,采用X射线衍射、红外光谱、N2吸附-脱附、透射电子显微镜和H2程序升温还原等技术对复合载体进行了表征,并以CH4/CO2重整制合成气为探针反应,考察了不同Ni/BaTiO3-BaAl2O4-Al2O3催化剂的性能.结果表明,BaTiO3-BaAl2O4-Al2O3复合载体具有多孔织构特性和较高的比表面积,BaTiO3和BaAl2O4以晶粒状态分布在复合载体的内外表面,晶粒尺寸在20～50nm的范围,复合载体孔径为10～20nm.复合载体上BaTiO3和BaAl2O4的引入,适度削弱了Ni/BaTiO3-BaAl2O4-Al2O3催化剂中Ni物种与γ-Al2O3间的强相互作用,抑止了NiAl2O4尖晶石的生成;当载体中Ba(Ti)含量为17.33%时,其负载的Ni催化剂上CH4/CO2重整制合成气反应的活性和稳定性最高.     

助剂促进的Rh-Fe/Al_2O_3催化剂上CO加氢制乙醇反应性能

考察了Fe,Rh载量以及助剂对Rh-Fe/Al2O3催化剂上合成气制乙醇反应性能的影响.结果表明,随着Fe载量的增加,甲醇选择性持续上升伴随着甲烷选择性的持续下降,而乙醇选择性有最优值.助剂的添加或多或少促进了甲醇耦合、CO插入和解离的活性,或抑制了催化剂加氢能力,使得乙醇选择性有所上升,甲醇选择性有所下降,而烃类选择性变化不大.随着CO加氢反应的进行,Rh-Fe/Al2O3催化剂上烃类选择性逐渐下降,但甲醇的生成活性逐渐上升,而乙醇选择性和生成活性逐渐下降;然而,助剂的添加并未提高催化剂的稳定性.这可能是由于在反应过程中Fe物种逐渐被合成气还原使得乙醇生成活性位数量逐渐减少所致.     

芳香硝基化合物原位液相加氢一锅法合成喹啉类化合物

以芳香硝基化合物为起始原料,以2%Pt-Sn/γ-Al2O3为催化剂,采用原位液相加氢法可以一锅法合成喹啉类化合物,考察了Pt/Sn摩尔比、反应温度、原料浓度和水含量等对反应性能的影响.结果表明,在Pt/Sn摩尔比0.5,220oC,5.0MPa,原料浓度6%,水含量30%及反应物停留时间为72s的条件下,生成产物6-甲氧基-2-甲基喹啉的收率可达72%.     

用磷钨杂多酸-聚吡咯-氧化铝薄膜修饰玻碳电极测定废水中的对苯二酚

利用草酸电解液一步阳极氧化法在高纯铝表面制得纳米孔阳极氧化铝(AAO)薄膜;随后通过纳米孔阳极氧化铝模板电聚合,将磷钨杂多酸(PW12)掺杂吡咯(Py)溶液修饰到玻碳电极(GCE)表面,制得高灵敏的纳米微粒修饰电极(PW12-PPy/AGCE);研究了PW12-PPy/AGCE的伏安行为,考察了其影响因素;并将该电极应用于废水中对苯二酚的测定.结果表明,所制备的PW12-PPy/AGCE可以用于测定废水中的对苯二酚.     

制备方法对甲烷干重整催化剂Ni/La2O3/Al2O3结构及性能的影响

采用浸渍法及蒸发法制备了Ni/La₂O₃/Al₂O₃催化剂,考察了制备方法对其结构及甲烷干重整催化性能的影响。通过XRD、H₂ TPR、BET、TEM、TG-DSC等方法对催化剂进行了表征。结果表明,浸渍法制备的催化剂具有较好的Ni分散性、更均匀的粒径分布,较大的比表面积及更优的孔结构,从而具有更好的Ni抗烧结能力及抗积炭性。浸渍法制备的催化剂平均积炭速率很低,约为0.6737mg/(g_cat·h),相当于蒸发法制备催化剂的21%。活性测试结果表明,浸渍法制备的催化剂上CH₄、CO₂转化率及H₂、CO选择性比蒸发法制备的催化剂分别高约5%、10%及4%、3%,具有更好的稳定性。