基于酸位点增强的CeO2掺杂WO3复合催化剂用于柴油机尾气脱硝

采用先电沉积后水热的方法将WO₃负载于钛网上,后续采用电沉积负载CeO₂制备CeO_2-WO₃/Ti催化剂用于柴油车尾气选择性催化还原(NH₃-SCR)脱硝。通过固定床反应装置检测催化剂脱硝性能,考察了电沉积CeO2时间对催化剂脱硝性能的影响,结合SEM、XRD、XPS、H_2-TPR、NH₃-TPD和原位红外光谱等表征手段分析反应机制。结果表明,在WO₃表面进行20 min电沉积CeO₂的双组分催化剂NO_x转化率提升最明显,在200℃时已达到91.89%,250-350℃均为100%。双组分催化剂表面负载了WO₃纳米棒以及高度分散的CeO2,CeO₂的负载引入Ce³⁺并提高了催化剂化学吸附氧所占比例,但样品对应氧化还原能力没有明显提升。中温段(250-350℃)脱硝性能提高的主要原因是复合后CeO_...     

蒙脱石复合材料对Zn~(2+)和对硝基苯酚的同步捕集

采用十八烷基三甲基氯化铵(STAC)和有机螯合剂乙二胺(En)复合修饰钠基膨润土制备了功能化蒙脱石复合材料(FMC),并将其应用于复合污染废水处理.利用X射线衍射仪(XRD)、超高分辨场发射扫描电子显微镜(FE-SEM)、傅里叶变换红外光谱仪(FTIR)、全自动物理吸附仪、元素分析仪及Zeta电位分析仪对所得复合材料进行了表征,发现复合修饰制备的FMC层间距增大、疏水性增强;FMC能同步捕集水中重金属Zn~(2+)和有机物对硝基苯酚(PNP).研究发现,当En/STAC摩尔比为0.75、p H=4、吸附温度为40℃、吸附时间为60 min时,FMC对Zn~(2+)和PNP的同步捕集吸附量达224.2 mmol/kg.FMC对Zn~(2+)的吸附主要表现为离子交换和配位络合;其对PNP的吸附取决于层间有机C和N含量及层间距大小.     

钆、氟掺杂二氧化钒的晶体结构演变行为与相变机理

二氧化钒(VO₂)是一种热致相变材料,其过高的相变温度制约了其潜在应用.元素掺杂能够使VO₂的能带结构、态密度、键长和晶胞体积等晶格参数改变,引起其相变行为的变化.借助Materials Studio软件,基于第一性原理和分子轨道理论研究了钆、氟掺杂二氧化钒的晶体结构演变行为与相变机理.结果表明,无论F掺杂于VO₂(M型)中间O的位置还是两侧O位置,都会引起O—O键收缩,V—V键增长,β角增大,体系亥姆霍自由能增加,带隙相对减小,F侧位掺杂效果最好,随着V⁴⁺—V⁴⁺同极结合的减少,在1 at%F掺杂时相变温度达到最低;当Gd以0-1.8 at%掺杂于VO₂(M)中V位置时,O—O键和V—V键发生收缩,β角减小,亥姆霍自能增加,带隙减小,Gd 4f态与t_Ⅱ轨道重合,使相变能垒变低,相变温度显著降低.钆、氟两种元素掺杂VO₂相变机理更符合Peierls-Mott协同相变.     

水凝胶的制备及仿生设计在能源领域应用的研究进展

能源与环境问题是当前时代面临的一大课题,有效利用并储存能源,缓解一系列严峻的环境污染问题也是当前研究的热点,电化学储能、光催化、光热界面蒸发和水汽收集这些能源利用措施已经作为环保手段深入人类的生活.大自然作为一位天然的设计师为我们能够提供诸多灵感,自然界诸多生物、生命体系中特性、机制和结构均暗含着十分巧妙的奥秘.本文重...