La2Zr2O7催化剂结构相变对甲烷氧化偶联反应性能的影响

采用共沉淀法并通过改变焙烧温度制备了一系列具有不同晶相结构的La_2Zr_2O_7催化剂,在微型固定床反应器上评价其甲烷氧化偶联反应性能,并利用XRD、Raman、CO_2-TPD、XPS等表征手段,探究催化剂的物相结构、表面碱性以及表面氧物种的变化规律。结果表明,随着焙烧温度从700℃逐渐升高到1200℃,La_2Zr_2O_7催化剂结晶度不断提高,晶相发生明显变化,从无定形结构逐渐向缺陷萤石结构过渡,最终转变成烧绿石结构。焙烧温度提高促使La_2Zr_2O_7晶相转变过程中,催化剂表面的碱性强度减弱,中等碱性位数量以及具有催化活性的表面氧物种O_2~(2-)和O_2~-的相对含量不断减少,致使催化剂的CH_4转化率和C_(2+)选择性不断降低。其中,无定形LZO-CP-700催化剂表现出最佳的甲烷氧化偶联反应性能。     

基于氮掺杂碳载铁复合物的锌空电池氧阴极催化剂

迫在眉睫的环境和能源问题推动人类探索可行、可靠和可再生的能源技术.锌-空气电池和氢氧燃料电池等器件显示出高能量转换效率,但是仍有许多难题有待克服,例如阴极侧上缓慢的氧还原反应(ORR),以及高昂的成本极大地限制了铂基催化剂在商业上的广泛应用.因此,开发高性能的廉价ORR催化剂具有重要意义.过渡金属碳氮化合物(M-N-C, M=Co, Fe等)成为最有希望替代铂基催化剂的一类材料, M-N-C催化剂可以通过直接热解含有过渡金属、氮和碳物种的前驱体合成.然而热解时金属原子易团聚,多孔结构不能被有效地控制,导致相对较差的催化活性.目前, MOF衍生的催化剂在能源转化和储存技术中得到了广泛的关注,其具有丰富的氮含量、高比表面积和可调的孔道结构等特点.本文报道了一种简便可靠可控的合成铁氮共掺杂碳十二面体纳米结构催化剂的方法,并作为阴极电催化剂用于锌空气电池中,测试结果证实,合成的铁氮共掺杂的纳米碳具有与铂基材料相当的活性和更加优异的稳定性.表面吸附了的邻菲罗啉铁的ZIF-8在碳化过程中,氮基团能够结合铁形成Fe Nx结构单元,因此可得到铁氮共掺杂的电催化剂.粉末X射线衍射,扫描电镜证实ZIF-8的成功合成.经过热解得到的催化剂中Fe Nx或Fe Cx衍射峰较弱,表明样品中铁含量较低,存在部分无定型铁.通过拉曼光谱分析发现,引入的邻菲罗啉在热解过程中诱导了缺陷的形成,所以Fe-NCDNA-0的ID/IG比值明显高于NC.同时ID/IG随着铁含量的增加而减少,这是因为铁可以诱导石墨化,诱导效应随着铁含量的增加而增加.分析氮气吸附-脱附等温线得出,引入邻菲罗啉之后,比表面积增加;而铁的引入因其占据了微孔结构,导致比表面积下降.同时电镜证实Fe-NCDNA-2具有较大的形貌扭曲,使得该材料具有较大的比表面积.系统的电化学研究表明,氮掺杂有利于增强ORR活性,在引入铁之后形成高效的活性中心会进一步提高催化性能.因此, Fe-NCDNA-2在碱性条件下表现出优异的ORR性能.线性扫描伏安法曲线表明,铁氮共掺杂的材料表现出与Pt/C相似的性能,其中Fe-NCDNA-2的半波电位(E1/2)为0.863 V,比商业Pt/C的电位更正(E1/2=0.841 V).同时, Fe-NCDNA-2具有更加优异的稳定性,测试30000 s后的电流保持率为80%(Pt/C:64%).在中性介质中,合成的材料也展示了较高的ORR活性.Fe-NCDNA-2的E1/2=0.715 V,催化30000 s后电流保持率77%,均优于商业Pt/C催化剂.组装的锌空气电池进一步验证其作为氧还原催化剂实际应用的可行性.相比于以Pt/C为催化剂做空气阴极的电池,以Fe-NCDNA-2组装的电池表现出更高的开路电压,更高的功率密度(184 m Wcm^-2),以及更加优异的充放电循环稳定性.该工作也有利于启发研究人员探索类似的氮掺杂过渡金属碳材料在各种催化上的应用.     

碱性膜燃料电池阳极碳酸化模型研究

碱性聚电解质燃料电池（APEFC）近年来取得了可观的进展,但是在使用空气作为氧化剂工作时仍然面临着性能损失. 文献中已有多个理论试图解释性能损失的来源,但是缺乏定量化的分析. 本文根据实验发现和热力学及阳极反应的动力学分析,提出了分层的阳极碳酸化模型和方程组.模型的定量化模拟结果进一步和实验结果进行验证,提出了电池性能损失的可能原因.     

耐有机溶剂脂肪酶产生菌的筛选和鉴定

从国内各地采取土样分离筛选产耐有机溶剂脂肪酶的新菌株,通过形态和生理生化特征以及系统进化树分析,筛选到的新菌株命名为Pseudomonas aeruginosa CS-2.来自Pseudomonas aeruginosa CS-2的粗脂肪酶液在乙腈中酶活提高,在苯、氯仿、正己烷、石油醚和异辛烷中表现出较高的稳定性.     

HRP和AP呈现束缚-浸水应激大鼠NTS儿茶酚胺能神经元Fos表达的效果比较

用辣根过氧化物酶(HRP)单酶先后标记Fos和酪氨酸羟化酶(TH),用二氨基联苯胺(DAB)增强剂和DAB分别呈色;以及同时用碱性磷酸酶(AP)和HRP双酶分别标记TH和Fos,再分别用5-溴-4-氯-3-吲哚磷酸盐(BCIP)和氯化硝基四氮唑蓝(NBT)对TH和DAB对Fos呈色,比较免疫双标时两种不同酶标记显色方法...     

微生物脂肪酶的研究进展

讨论了微生物脂肪酶的生产、纯化、鉴定、特性等,介绍了相关脂肪酶在工业生产中的应用。     

碱性膜燃料电池阴极Co-N-C催化剂层的性能优化

近年来,阴离子交换膜性能的提升使碱性膜燃料电池(AMFC)的研究成为热点.与质子交换膜燃料电池(PEMFC)相比,其主要特点之一就是可以使用非贵金属催化剂替代商业Pt/C,从而避免非贵金属在酸性中的不稳定性.膜电极是燃料电池的核心部件,制约燃料电池的性能.催化层作为膜电极的主要部件,由催化剂和离聚物组成.离聚物质量分数...     

微水相中改性Ultrastable-Y分子筛固定化脂肪酶拆分(R,S)-2-辛醇

采用改性Ultrastable-Y分子筛固定化P. expansum PED-03脂肪酶(PEL), 利用固定化PEL在微水相中对(R,S)-2-辛醇进行拆分. 结果表明, 改性Ultrastable-Y分子筛固定化PEL所催化的拆分反应的转化率(c)和对映体过量值(e.e.)以及对映体选择性(E)均得到大幅度提高. 介质类型和体系含水量对酶促拆分反应有较大的影响. 在以正己烷为溶剂, 含水量为0.8%的体系中, 于50 ℃反应24 h的转化率(c)可达到理论值的97.68%, 对映体过量值(e.e.)可达到98.75%. 改性Ultrastable-Y分子筛固定化PEL催化效率高、立体选择性强, 且催化性能稳定, 在(R,S)-2-辛醇的酶法拆分方面具有良好的应用前景.     

碱性介质中Ni–Fe层状双氢氧化物析氧催化剂的研究进展

电催化水裂解被广泛认为是一种非常有前景的制氢路线之一,这一反应过程包括析氢反应和析氧反应.与析氢反应相比,析氧反应涉及多步质子耦合–电子转移过程,需要较大的活化能垒和过电势,因此是水裂解反应的瓶颈. Ni–Fe层状双氢氧化物因其独特的层状结构和优异的析氧反应性能而备受关注.本文首先介绍了电催化析氧反应的机理以及评价电催化剂性能的关键参数和标准,讨论了Ni–Fe层状双氢氧化物催化剂的制备方法,随后重点综述了析氧反应性能优化策略,如构筑纳米结构、掺杂异原子、构建异质结构、负载单原子、调控缺陷位、扩大层间距等方法.最后,对Ni–Fe LDH催化剂未来发展提出了展望和挑战.     

十二烷基苯磺酸/异辛烷微乳液中脂肪酶催化合成异丁酸异戊酯

在十二烷基苯磺酸(DBSA)/异辛烷微乳液中进行了脂肪酶催化合成异丁酸异戊酯的反应, 考察了微乳体系的含水量w₀、溶解酶缓冲溶液的pH值、反应温度等因素对酯合成反应转化率的影响; 与前期研究的CTAB微乳体系进行比较发现, DBSA微乳体系中的酯合成反应速率明显增加, 短时间内的转化率显著提高, 在温和条件下反应9 h后, 转化率达90%以上; 通过DBSA体系中有酶与无酶条件下反应进程的比较得知, DBSA作为一种质子酸对酯合成反应具有一定的催化能力; 提出了该体系中微乳催化、酶催化和质子酸催化的三重催化机理.