Ag掺杂VO_2(B)正极材料的合成及其电化学性能

以V_2O_5、C_(12)H_(22)O_(11)和AgNO_3为原料,采用水热法制备Ag掺杂VO_2(B)正极材料,通过XRD、FESEM、XPS、EDS、循环伏安(CV)、交流阻抗(EIS)等表征手段,研究掺Ag对VO_2(B)的结构、形貌及电化学性能的变化规律。结果表明,当掺杂量为0.43%(atom)时,样品(Ag_1)首次放电比容量为340.5 m A·h·g~(-1),较未掺杂样品(Ag_0)提高了80.5%。当掺杂量为1.28%(atom)时,样品(Ag_3)表现出最好的循环稳定性,首次放电容量为213.6 m A·h·g~(-1),100次循环后,容量保持率为58.3%。     

3,4-二氯苯腈的合成

3,4—二氯苯腈及其衍生物广泛应用于农药、医药、颜料、染料等行业[1～ 5 ] 。文献报道 3,4—二氯苯腈的合成方法主要有 :1 .由α,α,α,3,4—五氯甲苯与 NH4Cl反应合成 [6 ] ;2 .由 3,4—二氯苯甲酰胺在 H2 SO4中脱水成腈 [7] ;3.由 3,4—二氯苯甲醛肟脱水制备 [8] ;4 .由 3,4—二氯甲苯在催化剂作用下经氨氧化反应制得 [9]。前 3种方法存在原料昂贵、污染严重等缺点 ,难以实现工业化 ;第4种方法是目前制备芳腈类化合物的最佳方法 ,关键是找到高活性、高选择性的催化剂。文献 [9] 报道用 ( NH4) 2 [( VO) 3( P2 O7) 2 ]作为氨氧化催化…     

Ag-Fe_2O_3-V_2O_5/TiO_2催化剂制备及其甲基吡啶催化氧化脱甲基性能

针对甲基吡啶氧化脱甲基反应,以TiO_2为载体经浸渍法制备Ag-Fe_2O_3-V_2O_5/TiO_2催化剂,结合结构表征和催化剂性能评价,考察制备条件对其催化甲基吡啶氧化脱甲基性能的影响。结果表明,通过Fe_2O_3改性可以提高Ag-V_2O_5/TiO_2催化剂对3-甲基吡啶氧化脱甲基化反应的催化性能,其作用主要是抑制V_2O_5团聚,促进V物种的分散。同时,锐钛矿相TiO_2载体表面B酸中心有利于催化3-甲基吡啶脱甲基,提高产物吡啶选择性。经实验优化,Ag-Fe_2O_3-V_2O_5/TiO_2催化剂适宜制备条件为:焙烧温度450℃、焙烧时间4 h、V_2O_5和Ag的负载质量分数分别为15%和1.5%、Fe与V物质的量比1∶2。在优化条件下,吡啶收率与选择性最高可达到62.97%和78.75%。     

组分含量对MnO_2-CuO/Y常温催化臭氧氧化甲苯性能的影响

采用等体积浸渍法制备MnO_2-CuO/Y催化剂,考察组分质量分数对常温催化臭氧氧化甲苯性能的影响。利用X射线衍射、N2吸附-脱附、氢气程序升温还原、甲苯吸附等分析方法对催化剂结构进行表征,以甲苯转化率维持在95%以上的时间(t95)为指标对催化性能进行评价。结果表明,当活性组分Mn O_2和CuO总负载量为10%且Mn O_2与CuO质量比为3∶2时,6%MnO_2-4%CuO/Y催化剂具有相对较高的比表面积和孔容积及较好的甲苯吸附性能,Mn O_2和CuO之间存在相互作用,形成固溶体,促进氧化还原性能的提高。因此,在常温催化臭氧氧化甲苯反应中,6%MnO2-4%CuO/Y催化剂表现出较高的反应活性,t95为260 min,COx选择性为85. 4%,CO_2与CO摩尔比为5. 36。     

铅笔头状Co_3V_2O_8/石墨烯复合物的制备及其电化学性能研究

通过水热-煅烧的方法制得铅笔头状Co_3V_2O_8,再和氧化石墨烯(GO)通过水热法制备出铅笔头状Co_3V_2O_8/G复合物。采用XRD、 SEM对样品的物相组成和形貌进行了表征与分析,并对其进行了电化学性能测试。研究结果表明:铅笔头状Co_3V_2O_8/G复合物作为锂离子电池负极材料时,表现出更高的可逆容量、很好的循环稳定性以及优异的倍率性能。     

CoMnO_x/ZSM-5催化剂制备及其甲苯催化氧化性能

挥发性有机化合物(VOCs)的催化氧化去除被认为是有效且节能的工艺方法,而高性能非贵金属催化剂的开发是该方法有效推广的重要前提。基于双金属物种间氧化还原法,通过制备条件控制在多级孔沸石分子筛ZSM-5上负载非贵金属复合金属氧化物CoMnO_x,制备得到CMZ-R1、CMZ-R2和CMZ-R3催化剂。利用XRD、N_2吸附-脱附、SEM、TEM和XPS等对催化剂进行表征,考察3种催化剂催化氧化甲苯性能。结果表明,CMZ-R1催化剂具有最好的甲苯催化氧化活性,甲苯浓度400×10~(-6)和空速80 000 m L·(g·h)~(-1)时,T_(90)为258℃,表观活化能120. 3 kJ·mol~(-1),远优于CMZ-R2和CMZ-R3催化剂。催化剂结构及表面分析结果显示,CMZ-R1催化剂负载的CoMnOx具有片状结构和相对更多的高氧化态Co物种和低氧化态Mn物种,促进甲苯催化氧化性能的提高。     

2,4-二氯苯腈的合成

我们在完成氨氧化法制备邻氯苯腈、2,6-二氯苯腈的研究基础上,从价廉易得的2,4-二氯甲苯(以下简称DCT)出发,采用氨氧化法,一步制得2,4-二氯苯腈(以下简称DCBN).其衍生物,如2,4-二氯苯甲酸、2,4-二氟苯腈、2,4-二氟苯甲酸、2,4-二氟苯甲酰胺及2,4-二氟苯胺等均是重要的有机中间体,可广泛地应用于医药、农药、染料、工程塑料和感光材料等行业.其合成路线如下:     

循环流化床煤热解半焦制备脱硫用活性焦

以循环流化床煤热解半焦和煤焦油为原料,通过CO_2活化法制备成型活性焦,通过等体积浸渍法负载不同比例的V_2O_5,Cr_2O_3和Fe_2(SO_4)_3,按国标测定样品耐磨耐压强度,采用N_2吸附法对样品孔结构进行表征,采用固定床实验系统对样品脱硫性能进行测试.结果表明,适宜的成型工艺为煤焦油比例30%,炭化温度600℃,炭化时间60 min;适宜的活化工艺为CO_2流量15 mL/(min×g),活化温度950℃,活化时间80 min.样品脱硫量与比表面积、微孔孔容和总孔容呈较明显的正相关关系.负载V_2O_5的样品脱硫性能明显提升,V_2O_5最佳负载量为1%,负载Cr_2O_3和Fe_2(SO_4)_3的样品脱硫性能未提升.样品用于烟气脱硫时适宜的空速为1500 h~(-1),此空速下维持90%以上脱硫率的时间超过4 h.     

热处理V膜制备VO_(2)薄膜的结构和光电性能EI北大核心CSCD

先用磁控溅射法在石英玻璃基片上制备了金属V膜,然后经过真空退火处理被转变为VO_(2)薄膜。研究了退火温度对VO_(2)薄膜表面形貌、晶体结构、光学性能和电学性能的影响。结果表明:随着退火温度由300℃增加到450℃,VO_(2)薄膜的结晶度明显增加。退火温度在400℃和450℃制备的样品是高纯M相单斜结构,晶粒发育较好,晶界清晰。不同温度退火的样品的表面V元素包含由4+和5+态,5+态的出现是由于表面V元素受环境中氧化导致。虽然退火温度的改变对VO_(2)薄膜的可见光透过率无明显影响,但是可以改善对太阳光的调节效率。VO_(2)薄膜半导体-金属相变温度和半导体相的电阻随热处理温度增加而增加,在400℃和450℃退火样品电阻相变前后的变化幅度可达2个数量级,450℃退火制备样品的滞后宽度和半导体金属相变临界温度分别为14.6℃和61.0℃。     

钒离子价态、pH和稳定剂对二氧化钒溶胶稳定性的影响

采用沉淀-胶溶法室温制备得到VO_2溶胶,通过Zeta电位系统分钒离子稳定性、pH值、稳定剂等对溶胶稳定性的影响。结果表明,pH值为5时VO_2溶胶具有良好的稳定性。在VO_2溶胶形成和陈化过程中,VO~(2+)逐渐被离去O_2~(2-)的基团氧化成高价离子。使用稳定剂P(MEMA)-N_2H_4(n_(P(MEMA))/n_(VO_2)=0.11,n_(N_2H_4)/n_(H_2O_2)=1∶1),可以抑制钒离子被氧化且得到稳定溶胶。在此基础上,提出了评判VO_2溶胶稳定性的标准。     

焙烧气氛对丙烷氨氧化Mo-V-Te-Nb-O催化剂性能的影响

采用不同气氛焙烧共沉淀方法制备MoV0.31Te0.23Nb0.24氧化物催化剂,考察焙烧气氛对该催化剂结构及其催化丙烷氨氧化反应性能的影响,并采用X-射线粉末衍射(XRD)、拉曼光谱(Raman)和X射线光电子能谱(XPS)等手段对所制备的催化剂进行表征。结果表明:采用惰性的氮气气氛焙烧的MoV0.31Te0.23Nb0.24氧化物催化剂具有良好的丙烷氨氧化反应性能。在氮气气氛下焙烧的催化剂,构成催化剂的各种元素在焙烧过程中形成了价态分布合理的活性相M1和M2,用于催化丙烷氨氧化反应,丙烷转化率可达58.7%,丙烯腈收率为35.0%;在空气和氧气气氛下焙烧的催化剂,其组成中各元素以高价态的单一氧化物形式存在,不利于丙烷选择性氧化生成丙烯腈。     

CuO/Al_2O_3制备条件对催化降解酸性红B性能的影响

采用浸渍法制备CuO/Al_2O_3催化剂,考察催化剂焙烧温度、焙烧时间对CuO/Al_2O_3催化臭氧化降解酸性红B性能的影响。结果表明,AlO(OH)的存在不利于催化臭氧氧化降解酸性红B,在焙烧温度600℃、焙烧2 h时,AlO(OH)转化为Al_2O_3,CuO/Al_2O_3催化剂上没有AlO(OH)的存在,且CuO高度分散,CuO/Al_2O_3催化降解酸性红B的效果最佳,催化降解反应进行40 min,酸性红B的COD去除率可达到82.9%。     

CuO/Al_2O_3制备条件对催化降解酸性红B性能的影响

采用浸渍法制备CuO/Al_2O_3催化剂,考察催化剂焙烧温度、焙烧时间对CuO/Al_2O_3催化臭氧化降解酸性红B性能的影响。结果表明,AlO(OH)的存在不利于催化臭氧氧化降解酸性红B,在焙烧温度600℃、焙烧2 h时,AlO(OH)转化为Al_2O_3,CuO/Al_2O_3催化剂上没有AlO(OH)的存在,且CuO高度分散,CuO/Al_2O_3催化降解酸性红B的效果最佳,催化降解反应进行40 min,酸性红B的COD去除率可达到82.9%。     

MOx/Y催化剂常温催化臭氧氧化甲苯的性能

以Y分子筛为载体,采用等体积浸渍法制备了MO_x/Y催化剂,并用于常温催化臭氧氧化甲苯反应。采用XRD、BET、H_2-TPR、甲苯吸附对催化剂进行表征,以甲苯转化率维持95%以上的时间(t_(95))为指标对催化性能进行评价。结果表明:10%MnO_2/Y催化剂〔m(MnO_2)/m(Y)=0.1〕具有较大的比表面积(538.6m~2/g)和孔容积(0.440 cm~3/g),较好的催化臭氧氧化甲苯活性(t95=210 min);CuO的加入提高了催化活性,5%MnO_2-5%CuO/Y〔m(MnO_2)/m(Y)=0.05且m(CuO)/m(Y)=0.05〕催化剂上t95=240min,CO_x选择性为80.6%,CO_2与CO摩尔比为4.970。由表征结果可知,较大的比表面积和孔容积有利于甲苯吸附,CuO与Mn O_2之间的相互作用促进了氧化还原性能的提高,进而有利于催化活性的提高。GC-MS结果表明:反应副产物堵塞催化剂孔道,占据催化剂表面活性位,导致催化剂失活。5%MnO_2-5%CuO/Y催化剂失活-再生4次后t_(95)可达220 min。     

CuO-TiO_2/γ-Al_2O_3催化剂的制备及催化氧化性能

采用溶胶-凝胶法与浸渍法制备以γ-Al_2O_3为载体的负载型CuO-TiO_2/γ-Al_2O_3催化剂,考察了焙烧温度对催化活性的影响及污染物甲苯中水蒸气的掺杂对去除率的影响。结果表明,在500℃焙烧制备的CuO-TiO_2/γ-Al_2O_3催化剂具有良好的低温催化性能,甲苯去除率达95%以上。甲苯废气中水蒸气对催化剂的催化性能具有较大干扰。催化活性与催化剂表面孔隙结构及晶相类型相关。     

热处理V膜制备VO_2薄膜的结构和光电性能

先用磁控溅射法在石英玻璃基片上制备了金属V膜,然后经过真空退火处理被转变为VO_2薄膜。研究了退火温度对VO_2薄膜表面形貌、晶体结构、光学性能和电学性能的影响。结果表明:随着退火温度由300℃增加到450℃,VO_2薄膜的结晶度明显增加。退火温度在400℃和450℃制备的样品是高纯M相单斜结构,晶粒发育较好,晶界清晰。不同温度退火的样品的表面V元素包含由4+和5+态,5+态的出现是由于表面V元素受环境中氧化导致。虽然退火温度的改变对VO_2薄膜的可见光透过率无明显影响,但是可以改善对太阳光的调节效率。VO_2薄膜半导体-金属相变温度和半导体相的电阻随热处理温度增加而增加,在400℃和450℃退火样品电阻相变前后的变化幅度可达2个数量级,450℃退火制备样品的滞后宽度和半导体金属相变临界温度分别为14.6℃和61.0℃。     

CuO-TiO_2/γ-Al_2O_3催化剂的制备及催化氧化性能

采用溶胶-凝胶法与浸渍法制备以γ-Al_2O_3为载体的负载型CuO-TiO_2/γ-Al_2O_3催化剂,考察了焙烧温度对催化活性的影响及污染物甲苯中水蒸气的掺杂对去除率的影响。结果表明,在500℃焙烧制备的CuO-TiO_2/γ-Al_2O_3催化剂具有良好的低温催化性能,甲苯去除率达95%以上。甲苯废气中水蒸气对催化剂的催化性能具有较大干扰。催化活性与催化剂表面孔隙结构及晶相类型相关。     

自组装低负载量Pd/γ-Al2O3催化剂催化氧化甲苯

以PdCl_2和Pd2(dba)3[三(二亚苄基丙酮)二钯]为前驱体,通过浸渍法、沉积沉淀法和自组装法分别制备了负载量(质量分数,下同)为0.03%的Pd/γ-Al_2O_3-IM、Pd/γ-Al_2O_3-DP和Pd/γ-Al_2O_3-SA催化剂用于催化氧化甲苯。在甲苯体积分数为0.1%、空速(SV)为18000 m L/(g·h)条件下,Pd/γ-Al_2O_3-SA催化剂上甲苯实现98%转化率的温度(T98)为220℃,比Pd/γ-Al_2O_3-DP和Pd/γ-Al_2O_3-IM分别降低了40和75℃。通过N2吸附-脱附、XRD、TEM、XPS和H2-TPR对催化剂进行了表征。结果表明:自组装法制备的Pd/γ-Al_2O_3-SA催化剂的比表面积(345 m2/g)和孔体积(0.52 cm3/g)最大,Pd纳米粒子(Pd NPs)平均粒径最小(5.0 nm),活性物种主要以Pd O的形式高度分散于载体γ-Al_2O_3表面。此外,Pd O与载体γ-Al_2O_3之间的强相互作用(SMSI)促进了其催化氧化甲苯的活性。     

Cu/Mn/Ce三元氧化物催化剂对甲苯催化燃烧性能的研究

采用浸渍法制备了不同Cu/Mn/Ce摩尔比的铜锰铈三元复合氧化物催化剂。通过XRD、和H_2-TPR对催化剂的晶相结构和晶格氧的移动性进行了表征和分析,采用常压气-固反应装置考察了不同的铜锰铈摩尔比对催化氧化甲苯性能的影响,并讨论了催化剂晶相组成、氧移动性与催化活性的关系。结果显示,铜锰氧化物复合形成的新相Cu1.4Mn1.6O4是具有更高催化活性的中心,Ce O_2的加入提高了Cu_(1.4)Mn_(1.6)O_4分散度,从而增强了催化剂的氧移动性,提高了催化剂的活性和氧化能力。当Cu/Mn/Ce摩尔比为1:1:4时,催化氧化甲苯的活性最佳,T95%为282.6℃,CO_2选择性为100%。     

暴露晶面对Bi_2O_3/BiOCl复合纳米材料光催化性能的影响

采用热氧化法分别制备了Bi_2O_3纳米颗粒修饰的暴露晶面为(001)的BiOCl纳米片(001-BiOCl)和Bi_2O_3纳米颗粒修饰的暴露晶面为(010)的BiOCl纳米片(010-BiOCl)复合材料。采用XRD,SEM对样品的结构与形貌进行分析,采用紫外-可见分光光度计(UV-vis)测试样品的光吸收性质,采用氙灯辐照下光催化降解罗丹明B的方法测试不同样品的光催化活性。结果表明,Bi_2O_3/001-BiOCl样品具有更好的光催化性能,其光催化降解效率是Bi_2O_3/010-BiOCl的5.5倍,Bi_2O_3/001-BiOCl优良的光催化活性与Bi_2O_3纳米颗粒对可见光的吸收及001-BiOCl在[001]方向的内部电场有关。