层间阴离子对铝代Ni(OH)_2质子扩散系数的影响

采用化学共沉淀法制备了层间分别含有SO42-和NO3-的铝取代氢氧化镍样品。应用X-射线衍射(XRD)、傅里叶变换红外光谱(FTIR)和循环伏安法(CV)对样品的微观结构和质子扩散系数进行了比较。结果表明,两样品均为α-相氢氧化镍,其中层间含有NO3-的铝代氢氧化镍比层间含有SO42-的铝代氢氧化镍具有更好的结晶特性;循环伏安测试表明,层间含有NO3-的铝代氢氧化镍比层间含有SO42-的铝代氢氧化镍具有更好的电化学反应可逆性和更高的质子传递系数。     

液相阴离子对合成Al代α-Ni(OH)_2结构和电化学性能的影响

采用尿素分解法制备了Al代α-Ni(OH)2粉体材料,主要考察了合成过程中液相阴离子(SO42-和NO3-)对Al代α-Ni(OH)2微观结构和电化学性能的影响。XRD分析表明液相中的NO3-有利于提高Al代α-Ni(OH)2的结晶度,并且合成的Al代α-Ni(OH)2具有较大的层间距。FT-IR和TGA测试表明液相阴离子在合成过程中会嵌入Al代α-Ni(OH)2的层间,进而影响其晶体结构、含水量和热稳定性。SEM图像表明尿素分解法制备的Al代α-Ni(OH)2是具有明显次级结构的球形颗粒,并且颗粒的次级结构形状与液相阴离子密切相关。采用CV、EIS和充放电测试表征了合成样品的电化学性能,发现液相含有NO3-条件下合成的Al代α-Ni(OH)2具有相对较好的电化学反应可逆性和高的放电比容量。     

布洛芬/LDH纳米插层化合物的制备及性能研究

采用共沉淀和离子交换两种方法制备出了布洛芬(IBU)/层状双氢氧化物(LDH)插层化合物:in-situ-MgAl-IBU和ex-situ-MgAl-IBU样品。红外光谱、X射线衍射和热重分析研究表明,上述样品中IBU离子均成功的插入到了LDH层间,且LDH层间几乎所有的NO3-都被IBU离子取代。在磷酸缓冲溶液中考察了其缓释性能,结果表明,ex-situ-Al-IBU的缓释性能明显优于in-situ-MgAl-IBU产品,说明采用不同的方法可以制备出不同缓释性能的IBU/LDH插层化合物产品。     

超分子结构MgAl-HMBA-LDHs的组装及其紫外阻隔性能研究

以MgAl-NO3-LDHs为前驱体,采用离子交换法成功地将2-羟基-4-甲氧基二苯甲酮-5-磺酸(HMBA)阴离子插层到MgAl-NO3-LDHs层间,借助SEM、XRD、FT-IR、TG-DTA和UV-Vis等手段对样品进行了表征。结果表明,HMBA阴离子可完全取代前驱体层间的NO3-离子,并且与主体层板产生较强的超分子相互作用。MgAl-HMBA-LDHs的紫外吸收性能较HMBA客体增强,热稳定性明显提高。将MgAl-HMBA-LDHs加入至玻璃钢基体中,明显提高了玻璃钢基体的耐紫外光老化性能。     

锆铝复合层柱黏土固体超强酸的制备及催化性能

研究了用金属离子掺杂及硫酸根改性提高层柱黏土酸性的方法.由取代法制得锆铝复合交联剂,经离子交换制得锆铝复合交联黏土,再经SO42-改性制得锆铝复合层柱黏土固体超强酸催化剂.利用X射线衍射、红外光谱、氨吸附程序升温脱附、比表面积及孔径分布分析等对催化剂结构进行了表征.实验确定了锆铝复合交联黏土SO42-改性最佳工艺条件.以乙酸正丁酯合成反应为探针对催化剂的活性进行了测试.结果表明:锆铝复合交联剂被成功引入蒙脱石的层间.经SO42-改性后的锆铝复合层柱黏土,其固体酸性得到了强化,是一种比表面积较大且孔径分布较为均匀的固体超强酸催化材料.在硫酸铵溶液浓度为200 g/L,焙烧温度为400～500 ℃的SO42-改性的条件下,乙酸的转化率达93.4%,反应中无副产物产生,催化剂具有良好的重复使用性能.     

氧弹燃烧——离子色谱法测辣条中氯、亚硝酸根、硝酸根的含量

利用氧弹燃烧法对辣条进行燃烧,用含过氧化氢碱性水溶液进行吸收,并用离子色谱法对样品中C1-、NO2-、NO3-、SO4-等阴离子含量进行分离测定;实验采用AS23型阴离子分析柱(250mm×4mm),AG23型保护柱(50mm×4mm);通过流速为1.0ml/min的4.5m mol/L Na2CO30.8m mol/L Na HCO3淋洗液进行洗脱。结果表明:辣条中含有大量的Cl-,同时也发现了NO2-和NO3-的存在。且在所有样品中均未检验出F-的存在。从表中可以看出,无论售价和品牌高低与否,同时都含有这些元素。本篇论文为食品安全的监控提供一定帮助。     

纳米α-Ni(OH)_2的电沉积制备及其嵌锂性能研究

以Ni(NO3)2水溶液为电解液,通过电沉积法在泡沫镍基体上原位生长了Ni(OH)2薄膜。采用X-射线衍射、傅里叶变换红外光谱、热重分析和场发射扫描电子显微镜对样品的微观结构进行了分析,发现该样品是具有片状纳米次级结构的α-Ni(OH)2,其内部含有一定量的结晶水和层间阴离子;采用循环伏安、交流阻抗和充放电测试研究了样品的嵌锂性能,结果表明该样品具有很高的嵌锂活性和良好的倍率性能,在50 m A/g充放电电流密度下样品的首次放电比容量为1 435 m Ah/g,第二圈放电比容量为970 m Ah/g,即使是在1 000 m A/g的高电流密度下样品仍具有281.9 m Ah/g的放电比容量。     

H2SO4和Al2（SO4）3改性中孔分子筛Al-MCM-41及其催化性能

用SO24-物质的量相同的H2SO4和Al2(SO4)3分别对Al-MCM-41进行改性,得到样品SO42-/Al-MCM-41和Al/SO24-/Al-MCM-41。采用X射线多晶衍射(XRD)、红外光谱(FTIR)、N2吸附-脱附和NH3程序升温脱附(NH3-TPD)等测试技术对样品进行表征。分别用H2SO4、MCM-41、Al-MCM-41、SO42-/Al-MCM-41和Al/SO24-/Al-MCM-41催化合成丙酸香叶酯,比较了它们的催化性能。结果表明,H2SO4和Al2(SO4)3改性对Al-MCM-41中孔分子筛结构影响不明显,都可提高其酸性,改性后中孔分子筛的骨架仍保持着六方介孔结构,孔径、孔容和比表面积有所降低,但用Al2(SO4)3改性的分子筛酸性和催化性能更强;SO42-/Al-MCM-41的酸催化活性主要源于SO42-与分子筛表面硅羟基作用形成的双齿螯合配位结构,而Al/SO42-/Al-MCM-41的酸催化活性一方面来自SO24-与分子筛表面硅羟基作用形成的双齿螯合配位结构,另一方面,也来自与分子筛骨架接枝的铝,使其产生了更多的Brnsted酸中心。     

大气污染物与降水中酸性离子相关性研究

对二氧化硫(SO2)、二氧化氮(NO2)以及降水中的典型酸性离子浓度进行连续监测,分析了大气SO2、NO2与降雨中SO2-4、NO-3离子之间的相关性。石嘴山市五年期间SO2排放量略有降低,NO2排放量逐年增加。大气中SO2及NO2分别在2009年及2010年达到最大值,为0.08 mg·m-3及0.04 mg·m-3;SO2-4/NO-3比例逐年下降,由2007年的19.74降低至2012年的3.28;石嘴山市近年来降水类型的转变一方面原因是在SO2减排背景下的NO2大幅增加,另一方面是大气中氧化水平的不断升高,使NO2氧化率大幅增加。     

水热法制备花状氢氧化镍的研究

采用直接水热法制备得到花状氢氧化镍,研究了六水合氯化镍、氨水等因素对花状氢氧化镍形貌的影响。筛选形貌较好的制备条件,合成4种花状氢氧化镍。利用X射线粉末衍射(XRD)、场发射扫描电镜(SEM)、比表面积测试(BET)对4种氢氧化镍进行了分析表征。结果表明,制得的4种氢氧化镍均呈花状结构,且为纯度较高的氢氧化镍。以刚果红为模型污染物,比较了4种氢氧化镍样品的吸附效果,结果发现,4种氢氧化镍样品均有较好的吸附性能,其中制备条件为氨水质量分数为13%,六水合氯化镍浓度为0.2 mol/L,尿素浓度为2.0 mol/L,反应温度为120℃的氢氧化镍样品能够达到98%的吸附效果。     

Fe(Ⅲ)和Al(Ⅲ)复合掺杂非晶态Ni(OH)2的电极材料及性能

采用快速冷冻沉淀法首次成功制备出Fe(Ⅲ)和Al(Ⅲ)复合掺杂非晶态Ni(OH)₂粉体材料。通过XRD、SAED、SEM、IR、Raman光谱及DSC-TG等对样品粉体的结构形态进行表征和分析,同时将样品合成电极材料并组装成MH/Ni模拟电池进行电化学性能测试,结果表明,样品材料内部结构缺陷多、无序性强、材料微粒大小比较均匀,并具有较好的分散性,结合水含量较多。将复合掺杂Fe(Ⅲ) 5%和Al(Ⅲ) 8%的样品材料制备镍正极并组装成MH/Ni模拟电池,在以80 mA·g^-1恒流充电5.5 h,40 mA·g^-1恒流放电,终止电压1.0 V的充放电制度下,进行充放电性能、比容量及其循环性能等电化学性能的测试,放电平台平稳,工作电压高达1.30 V,放电比容量达到357.6 mAh·g^-1,且在电极过程中材料的稳定性增强、电化学阻抗较小,循环可逆性较好。     

La和Zn复合掺杂α-Ni(OH)_2电极材料的电化学性能

采用尿素均相沉淀法制备出稀土La和Zn复合掺杂α-Ni(OH)2样品材料,同时采用XRD、EDS、IR和TG-DSC热分析技术对样品的微结构和组成进行了测试,并研究了样品作为MH-Ni电池正极活性材料的电化学性能。结果表明,稀土La和Zn复合掺杂α-Ni(OH)2材料具有较大的晶格间距,其含有更多的结构H2O分子,电极反应的电荷转移电阻较低;样品材料电极在以0.1C充放,终止电压1.0V的制度下,其放电比容量高达372.85mAh.g-1,同时放电中值电压较高并稳定于1.30V,1C下其放电比容量高达344.07mAh.g-1,充放电循环30次容量保持率为93.04%,显示出良好的较大倍率放电性能和循环可逆及结构稳定性能。     

电化学还原脱氯用GC负载Pd-Ni电极的制备及表征

通过电沉积法在玻碳板（GC）电极上负载钯镍双金属颗粒,并利用正交实验对其进行循环伏安（CV）研究,得到Pd-Ni/GC电极的最佳制备条件为：Ni²⁺=8.5 mmol·L^-1,Pd²⁺=3 mmol·L^-1,pH=7.0,J_k=15 mA·cm^-2,T=30 min。可以在-500 mV（以Hg/Hg₂SO₄为参比电极）左右获得-24.83 mA的氢吸附峰。用聚吡咯(PPy)修饰GC制备Pd-Ni/PPy/GC电极,CV结果表明,Pd-Ni/PPy/GC电极具有比Pd-Ni/GC电极更大的氢吸附峰值,可以在-500 mV（以Hg/Hg₂SO₄为参比电极）左右获得-32.33 mA的氢吸附峰。扫描电镜（SEM）分析表明,聚吡咯的修饰明显改变了Pd-Ni颗粒的沉积形态,使其沉积粒径更小,分散度更高。     

Reclamation of nickel from spent nickel catalyst

Spent nickel catalyst containing an average 9.6% nickel was obtained locally from an oil hydrogenation industry. It was digested with 1–3N HCl, HNO₃, H₂SO₄ and mixtures thereof in one to three stages of durations ranging from one to three hr at 100°C using spent nickel catalyst to acid proportions of 1:3 to 1:8 (w/v). Nickel recoveries of over 94% were obtained when one part of spent catalyst was digested for three hr with six or more parts of 3N mixture of HCl and HNO₃ (3:1, v/v). Acid extracts of spent nickel catalyst obtained using HCl, H₂SO₄ and mixtures thereof were treated with NaOCl to convert their content of iron in the ferric form. The iron from the nickel extract was precipitated out in the form of ferric hydroxide at pH 6.0. Nickel from the iron-freed acid extracts was recovered at pH 8.5±0.5 as nickel hydroxide. Nickel formate was prepared by refluxing nickel hydroxide with 10% formic acid in about 6% excess to stoichiometric requirements for 30 min. The dried nickel formate was reduced in peanut oil at 230°C to 270°C for 0.25 to 2.75 hr. The reduction at 260°C on kieselguhr support, employing nickel formate:oil:support in ratio of 50:43:7, for two hr provided catalyst of maximum activity. The hydrogenation activity of the reclaimed catalyst, assessed by standard AOCS procedure, was greater than that of the parent catalyst. Presented at the AOCS Meeting in New Orleans, LA, in May 1987.     

碳化钨纳米晶薄膜电极的制备及其对甲醇电氧化性能

引　言碳化钨具有与金属铂相类似的表面电子结构[1], 因此, 人们一直在探索碳化钨在化学领域中的催化性能, 期望利用矿藏丰富、价格低廉的钨矿优势, 用碳化钨来替代资源稀缺、价格昂贵的铂及铂基合金催化剂. 研究表明, 碳化钨在烷烃重整、异构化反应以及在氢析出反应等方面具有     

Effects of ball milling on the physical and electrochemical characteristics of nickel hydroxide powder

Nickel hydroxide powder was modified by the method of ball milling, and the physical properties of both the ball-milled and un-milled nickel hydroxide were characterized by scanning electron microscopy, specific surface area, particle size distribution and X-ray diffraction. It was found that the ball milling processing could obviously increase the surface area, decrease the particle and crystallite size, and reduce the crystallinity of β-Ni(OH)₂, which was advantageous to the improvement of the electrochemical activity of nickel hydroxide powder. Electrochemical performances of pasted nickel electrodes using the ball-milled nickel hydroxide as an active material were investigated, and were compared with those of the electrodes prepared with the un-milled nickel hydroxide. Charge/discharge tests showed that the ball-milled nickel hydroxide electrodes exhibited better performances in the charging efficiency, specific discharge capacity, active material utilization and discharge voltage. The improvement of the performances of β-Ni(OH)₂ through ball milling could be attributed to the better reaction reversibility, higher coulombic efficiency, higher oxygen evolution potential and lower electrochemical impedance, as indicated by the cyclic voltammetry and electrochemical impedance spectroscopy studies. Thus, ball milling was an effective method to modify the physical properties and enhance the electrochemical performances of nickel hydroxide powder for the active material of rechargeable alkaline nickel batteries.     

Electrochemical characterisation of Ni/AlX hydrotalcites and their electrocatalytic behaviour

Some ‘conductive’ hydrotalcites containing nickel as divalent cation and Cl⁻, SO₄²⁻ or CO₃²⁻ as interlayer anion, have been synthesised and membranised with different types of polymeric matrices to modify glassy carbon electrodes. The mechanism responsible of the conductive properties has been deeply investigated by voltammetric techniques using both a stationary and a rotating disk electrode, demonstrating that the interlayer anion does not affect significantly the electrochemical behaviour of the material. The electrocatalytic properties have been also studied pointing out the key role of the steric hindrance of the oxidisable substrate. In particular, mono- and polyhydric compounds have been taken into account. As to the electrocatalytic efficiency, the nature of the interlayer anion and, hence, the dimension of the interlayer spacing, is important in determining the sensitivity of the measurement since it can affect the analyte diffusion inside the hydrotalcite structure.     

恒电位下原位电生成活性氯氧化降解蒽醌染料

在一个阳极为形稳阳极的分隔的流经式电化学反应器中,利用原位电生成活性氯对活性艳蓝KN-R模拟废水进行氧化降解.在恒电位模式下,分别以592nm、255nm波长处的吸光度为主要指标,对该种染料的脱色及其芳环结构的氧化降解进行了对比分析.实验结果表明,在一定实验条件下,经4h的电解,可使染料100%脱色,同时40%左右的染料芳环结构被破坏;阳极电位、氯化钠浓度、染料浓度、电解液pH值对染料的脱色及其芳环结构的氧化降解有较强的影响,而温度和支持电解质浓度影响较小;在整个电氧化过程中,电解液未发生明显的矿化.在本实验条件下,间接电氧化在染料的氧化脱色降解过程中起主导作用,而直接电氧化作用不明显.     

电沉积铁氰化镍薄膜的电控离子交换性能

采用电沉积方法在不同导电基体上制备出具有电化学控制离子交换(ESIX)性能的电活性NiHCF(nickel hexacyanoferrate)薄膜.在1 mol•L^-1 KNO₃溶液中采用电势循环可逆地置入与释放碱金属离子,比较了铂、铝和石墨基体上薄膜的电活性、离子交换容量及再生能力;在1 mol•L^-1(KNO₃+CsNO₃)混合溶液中测定了不同浓度下薄膜的伏安特性曲线和电化学交流阻抗谱,分析了薄膜对Cs/K离子的选择性.重点考察了制膜液组成对薄膜电化学性能的影响,通过EDS测定薄膜组成并结合循环伏安曲线分析了薄膜组成和结构与其电化学特性之间的关系.实验表明,3种基体材料上均能制得性能稳定的NiHCF膜,铝和石墨基体上的NiHCF薄膜同样具有良好的ESIX性能;控制制膜液组成可得到不同组分占优的膜,由此可筛选较为理想的ESIX膜材料.