355nm Nd∶YAG激光在H_2中的高效一级斯托克斯转换

对脉冲Nd∶YAG激光(355 nm)在H2和H2∶He-Ar混合气体中的受激拉曼散射(SRS)进行了研究。在0.5 MPa的氢气中,同时测量到从二级反斯托克斯到三级斯托克斯的多波长输出,其总转化效率达88%;而高压下只剩下一级和二级斯托克斯输出,其中二级斯托克斯最大能量转化效率达44%(对应量子效率为63%)。由于高级斯托克斯的竞争,纯氢气中一级斯托克斯的最大能量转换效率不超过43%。通过向3 MPa氢气中掺入2 MPaAr气后,很好地抑制了二级斯托克斯的产生,从而获得了能量转换效率高达71%(对应量子效率为83%)的一级斯托克斯输出。对四波混频和级联受激拉曼散射在氢气多级斯托克斯产生中的作用以及惰性气体对它们的影响进行了讨论。     

Dissociative Chemisorption of an H2（v,j） Molecule on Rigid Ni （100） Surface： Dependence on Surface Topologies and Initial Rovibrational States of the Molecules

The H2(v,j) Ni(100) collision system has been studied to understand the effects of the surface sites and initial rovibrational states of the molecule on molecule-surface interactions, by a quasiclassical molecular dynamic simulation method. Dissociative adsorption of an H2 molecule on the rigid Ni(100) surface is investigated at topologically different three sites of the surface. Interaction between the molecule and Ni surface was described by a London-Eyring-Polani-Sato (LEPS) potential. Dissociative chemisorption probabilities of the H2(v, j) molecule on various sites of the surface are presented as a function of the translation energies between 0.001-1.0eV. The probabilities obtained at each collision site have unique behaviour. At lower collision energies, indirect processes enhance the reactivity, effects of the rotational excitations and impact sites on the reactivity are more pronounced. The results are compared with the available studies. The physical mechanisms underlying the results and quantum effects are discussed.     

将铂(Ⅱ)-四(4-羧基苯基)卟啉组装到光捕获金属有机框架中增强可见光驱动的产氢效能

氢气析出反应的分子催化剂因能够将其整合到用于光催化水分解的光捕集复合物中而受到广泛关注.研究者期望通过构建吸光网络,提高分子催化剂的光催化产氢效能.本文报道了以[(TCPP)PtⅡ][TCPP=meso-四(4-羧基苯基)卟啉]络合物作为光催化产氢的分子催化剂.采用氯冉酸(CA)作为电子牺牲剂可以很好地稳定光催化剂,使...     

CO2活化温度对碳气凝胶结构及氢吸附性能影响

以间苯二酚(R)和甲醛(F)为前驱体制备出RF碳气凝胶,并利用CO2气体对其进行活化,通过热重分析(TG)、X射线衍射(XRD)、氢吸附等表征手段研究了活化过程中温度对碳气凝胶微结构及氢吸附性能的影响。结果表明：CO2活化可使碳气凝胶比表面积大幅提高,且不会影响其微孔网络结构。随着活化温度的升高,碳气凝胶非晶性变得更加明显,失重率显著增加,微孔体积、比表面积及氢吸附量先增后减,有望通过改变CO2活化温度增加碳气凝胶微孔数量来提高其氢吸附性能。     

混合熔盐法低温合成Sm2Ti2S2O5及其光催化分解水产氢

以TiO2、TiS2及Sm2O3为前驱体,分别加入LiCl-KCl与LiCl-CsCl的最低共熔混合物作为熔盐,在较低温度下成功合成了Sm2Ti2S2O5(STSO)颗粒。通过对比不同温度下所制备产物的X射线衍射图,首次表明STSO的热力学结晶温度在520℃左右,远低于之前报道的650℃的最低合成温度。扫描电子显微镜照片显示,采用2种混合熔盐制备的STSO都呈片状形貌;同一合成温度下,采用LiCl-CsCl熔盐制备的STSO的厚度小于LiCl-KCl所得产物。采用出射光波长大于420 nm的氙灯作为光源,在含有Na2S-Na2SO3空穴牺牲剂的溶液中,所制备的STSO颗粒表现出最高35μmol·h-1的光催化分解水产氢活性以及20 h以上的产氢稳定性。     

污染物甲胺为电子给体可见光下Pt/ZnIn2S4光催化制氢

用水热法制备了ZnIn2S4固溶体,并通过XRD和UV-vis漫反射光谱进行了表征.研究了一甲胺、二甲胺和三甲胺为给电子体,在Pt/ZnIn2S4上的可见光光催化制氢及自身的降解反应.3种甲胺都能显著提高光催化分解水制氢活性,同时自身得到很好的降解.电子给体的放氢活性顺序为:TMADMAMMA.通过红外衰减全反射(ATR-IR)法检测电子给体在ZnIn2S4表面的吸附行为,吸附强度大小依次为MMADMATMA.光催化活性与分子结构和在催化剂表面的吸附行为有关.3种污染物浓度对放氢活性的影响都符合Langmuir-Hinshelwood动力学模型.讨论了可能的化学反应机理.     

盐酸后处理制备高效制氢光催化剂Zn2In2S5

采用水热法制备了ZnIn₂S₄固溶体, 并通过用盐酸对其进行后处理获得了系列Zn_mIn₂S_m+3(m≥2, 整数)固溶体. 通过X射线衍射(XRD)、 扫描电子显微镜(SEM)、 透射电子显微镜(TEM)、 X射线光电子能谱(XPS)、 紫外-可见漫反射光谱(UV-Vis DRS)、 荧光光谱(PL)和电化学测试对催化剂的组成、 结构和性能进行了表征. 研究了系列固溶体可见光光催化制氢活性. 结果表明, ZnIn₂S₄固溶体经0.5 mol/L HCl处理后能转化为Zn₂In₂S₅固溶体, 其制氢活性为ZnIn₂S₄固溶体的2.2倍, 并且具有良好的稳定性.     

固相微萃取-气相色谱联用技术分析混合气体中微量氢

制备钯-5A分子筛萃取头,使用固相微萃取-气相色谱联用技术,建立了对混合气体中微量氢气的分析方法.实验结果表明,含氢浓度在0.0011~0.1250 mL/L范围内,具有良好线性关系,检出限为9×10-4mL/L.此方法和气相色谱法比较,有更高的灵敏度和更少的干扰,2种方法的标准偏差为8.7%.     

火焰位置可转换的气体燃烧演示器的制作和使用——介绍纯净氢气在氧气或氯气燃烧反应中的有趣实验

通常人们一提起气体的燃烧就自然会想到纯净的氢气、一氧化碳、甲烷、乙烯、乙炔等在空气或氧气中的燃烧。笔者为此设计了一套简易装置,则可用于演示“助燃性”气体在“可燃性”气体中燃烧的实验,它拓展了学生视野,培养了学习兴趣,对帮助学生正确认识“燃烧”起到了较好的作用。