Fe掺杂NiSe@NiS复合材料电子调制和界面协同促进析氧性能研究

本研究采用溶剂热法,在泡沫镍(NF)基底上原位合成出Fe掺杂的硒化镍和硫化镍复合材料(Fe-NiSe@NiS/NF)。得益于Fe掺杂优化的电子结构、NiSe和NiS间的协同效应以及高效的电荷转移速率,Fe-NiSe@NiS/NF在1 mol/L KOH溶液中表现出优异的OER性能。在过电位为330 mV时可实现电流密度150 mA/cm²,且电压在稳定40 h后没有发生显著改变。     

基于离子淌度质谱与从头算分子动力学模拟的质子互变异构体结构研究

研究质子互变异构体的结构对于理解有机反应和生物化学过程具有重要意义。本研究提出了一种离子淌度质谱与从头算分子动力学模拟相结合的方法准确确定质子互变异构体的结构。不同的质子互变异构体先经离子淌度谱分离,再通过碰撞诱导解离,得到每个异构体结构对应的二级质谱图。通过从头算分子动力学计算模拟不同质子互变异构体的碎裂过程,得到每个异构体的理论二级质谱图。将实验结果和理论计算相互印证获得准确异构体结构,解决了质子互变异构体难以鉴定的难题,为质谱电离及碎裂机理和有机反应过程研究提供了重要参考。     

K改性NiMoS/ZnAl氧化物负载型催化剂合成气制低碳醇性能研究

采用共沉淀法和浸渍法,以ZnAl混合金属氧化物为载体,制备了系列不同K/Mo物质的量比的高分散K改性NiMoS/ZnAl催化剂,并对其合成气转化制低碳醇性能进行了研究.结果表明,K的引入可以调变MoS2片层的堆积程度和尺寸,提高NiSx 和NiMoS之间的协同作用,促进低碳醇合成(HAS)过程中CHx 的插入和非解离CO的插入能力,有效抑制烃类和CO2的生成.其中,K/Mo物质的量比为0.6的KNiMoS/ZnAl催化剂具有最多的双层MoS2结构(33.7％)和适宜的NiS,与NiMoS协同作用,产物中总醇选择性达到69.8％,低碳醇空时产率为78.6 mg/(g·h).     

用于电解水制氢的过渡金属MOFs基催化剂

金属有机骨架(MOFs)材料因具有无机和有机的杂合性质、高度有序的多孔性、结构可修饰性、比表面积大和孔隙率高等特点,在催化领域具有广阔的应用前景。本文从氢能的开发利用角度出发,在纯MOFs、MOFs复合及衍生材料三个方面对近十年来过渡金属MOFs基催化剂在电解水制氢方面的重要研究进展进行了综述,着重针对材料的合成进行了探讨,以及在基础研究和产业应用的角度指出当前过渡金属MOFs基制氢催化剂面临的挑战和机遇,对其应用前景进行展望。     

硅溶胶粒度与分布对高硅铝比镁碱沸石合成的影响机理

以硅溶胶为硅源,在不同碱度的溶液中对其进行前处理,制得不同粒度与分布的硅溶胶母液,并以此为原料合成了高硅铝比镁碱沸石分子筛(FER zeolite).通过激光粒度分析仪(LPSA)、傅里叶变换红外光谱(FTIR)、X射线衍射(XRD)、扫描电子显微镜/能量色散X射线光谱(SEM-EDS)和X射线荧光(XRF)等对母液和产物进行了表征,考察了碱度对硅溶胶粒度特性和分子筛晶化过程以及产物性质的影响.结果表明,随着碱度增加,硅溶胶母液的粒径逐渐增大,对应于溶液中更多的Q³硅单元向Q²硅单元转变.在低碱度下,高聚合度的Q³硅单元倾向于使晶化过程遵循固相转化机理,生成大片纯相镁碱沸石,且产物的相对结晶度和固体收率均较高;而在高碱度下,大量活性的Q²硅单元则易于使凝胶成块,晶化过程遵循液相转化机制,产物尺寸较小且含有杂晶,相对结晶度和固体收率均较低.     

气相法磷改性对USY沸石酸性及其水热稳定性的调控

磷(P)改性是提高沸石催化剂稳定性的有效方法之一. 我们考察了三氯化磷(PCl₃)气相法和磷酸氢二铵浸渍法制备得到的不同P改性USY样品. 研究发现, 2种P改性方法制备的样品中P物种均能够与USY中的Si―OH发生相互作用, 同时夺取附近的非骨架Al物种, 将表现为L酸的Si―O(EFAl)―Al转变成显示强B酸的Si―OH―Al. 非骨架Al的迁移改善了沸石的孔径分布. 在600 ℃水热老化后发现, 气相法PCl₃改性后样品的桥羟基没有被破坏, 其原因是PCl₃改性后样品的P物种主要为低聚态P物种, 能够更好地与附近的四配位骨架Al发生相互作用, 从而保护沸石的桥羟基不被破坏. 而浸渍法磷酸氢二铵改性后样品主要生成高聚态P物种, 与附近的四配位骨架Al发生相互作用能力弱, 保护沸石桥羟基的作用不强. 因此, 气相法PCl₃改性样品在600 ℃水热老化4 h后的强B酸酸量(41 μmol·g^-1)明显高于浸渍法P改性样品(21 μmol·g^-1). 在800和900 ℃水热老化4 h后, PCl₃改性样品较浸渍法P改性样品和未改性样品展现了更高的结晶保留度, 结合正辛烷催化裂化反应数据, 表明气相法PCl₃改性后的USY样品具有更高的催化活性稳定性和结构稳定性.     

不同活化方法对天然硅铝矿物活化及分子筛合成效果的影响

选取了高岭土、累托土、蒙脱土和伊利石四种天然硅铝矿物,采用热活化、碱熔活化、亚熔盐活化及拟固相活化四种方法对上述四种矿物分别进行活化,对比了不同活化方法对天然硅铝矿物活化效果的影响。结果表明,亚熔盐活化及拟固相活化都具有良好的活化效果,而且能耗较低,明显优于热活化和碱熔活化。其中,拟固相活化由于能耗更低且更有利于实现工业操作,因此,是最具发展前景的天然硅铝矿物活化方法。对比四种天然硅铝矿物,高岭土、累托土及蒙脱土的晶相结构更容易被解聚,而伊利石稳定性更高,经亚熔盐活化及拟固相活化后,活化产物中也只有极少量的高反应活性的硅、铝物种,因此,伊利石不是理想的分子筛合成原料。     

压缩学时背景下无机化学教学改革

在无机化学教学学时压缩的背景下,综合考虑我国中学化学课程改革及目前无机化学教学所面临的问题,适度调整、拓宽和深化无机化学教学内容,并基于OBE理念,采用"模块化"教学、"分层化"教学及"专题研讨式"教学,培养学生自主学习能力、解决实际问题的能力以及创新能力,形成"知识-能力"一体化的教育理念。     

水汽和空气焙烧制备LaY沸石的SiCl4气相超稳研究

为了考察不同焙烧条件制备的LaY沸石在SiCl₄气相超稳后性能的差异,采用离子交换和氨水沉淀相结合的方法将La离子负载到NaY沸石上,经水蒸汽焙烧或空气焙烧得到不同La负载量的LaYS和LaYB沸石,再经过SiCl₄气相超稳改性得到DLaYS和DLaYB沸石.XRD数据表明水蒸汽焙烧能使沸石发生更为明显的骨架脱铝;不同La负载量的LaY沸石经SiCl₄气相超稳改性都能顺利实现晶胞收缩.XRF数据表明气相超稳和洗涤过程伴随着稀土La的大量流失,DLaYB沸石中的La流失量相对较小.NH₃-TPD和Py-IR数据表明La负载量相同时,DLaYS沸石的总酸量少于DLaYB沸石的总酸量.固定流化床重油催化裂化评价结果显示,与参比催化剂相比,DLaYS催化剂和DLaYB催化剂都具有汽油收率高、柴油收率低,及总轻质油收率高的特点.La负载量相同时,DLaYS催化剂的汽油收率低于DLaYB催化剂.