离子液体/低共熔溶剂用于NH3分离过程的热力学分析

氨气（NH₃）作为一种有害气体,其传统吸收技术存在诸多缺陷,亟需开发性能优越的NH₃吸收剂,以开发新型NH₃分离技术。离子液体和低共熔溶剂作为气体分离过程的潜在吸收剂,因低挥发性、良好的热稳定性以及灵活的可调控性等特点受到越来越多的关注。但离子液体和低共熔溶剂数量众多,筛选困难。采用热力学分析方法分析离子液体和低共熔溶剂用于NH₃分离过程,基于Gibbs自由能变,拟合出分离过程的最佳操作条件,将总能耗和离子液体用量作为筛选标准,筛选出性能良好的[Omim][BF₄]。将[Omim][BF₄]与传统NH₃吸收剂水对比,发现[Omim][BF₄]具有更低的能耗。最后,拟合出筛选标准与离子液体/低共熔溶剂的临界性质间的规律,为开发新的NH₃吸收剂和新的分离技术提供依据。     

SnO2的电沉积法制备及电化学性能

采用直流电沉积法制备了亚微米级SnO_2,并研究了其作为锂离子电池负极材料的电化学性能.X射线衍射(XRD)结果表明:电沉积法可一步合成SnO_2,经600℃热处理后结晶度明显提高.扫描电镜(SEM)显示所得样品为均匀球状的SnO_2颗粒,粒径在100～200 nm.将电沉积样品干燥后用作锂离子电池负极材料,其首次放电比容量仅有246 mAh/g,经600℃热处理后容量大幅度提高,首次放电达到723 mAh/g,这与600℃热处理后结晶度提高有关.显然,与共沉淀法制备的SnO_2材料相比,亚微米SnO_2具有较好的电化学循环性能。     

Nd-doped SnO₂:characterization and its gas sensing property

Nd-doped(2%,5%,10% in mass ratio) SnO2 powders were prepared via a facile hydrothermal procedure.The as-prepared samples were characterized by X-ray diffraction(XRD),scanning electron microscopy(SEM),and Brunauer-Emmett-Teller(BET) specific surface area analyzers.Results showed that the Nd-doped SnO2 samples had more uniform and smaller primary particles compared with the pure sample,the particle size of the doped SnO2 decreased gradually with the increase of Nd,and the specific surface area also increased with the increase of the doped Nd.When used as gas sensing materials,the 5% and 10% Nd-doped sample showed high sensitivity and selectivity to ethanol.Furthermore,the Nd-doped sample showed fast response and recovery time to ethanol gas.This could be attributed to their small diameter,large surface area and Nd element doping.     

NH4Cl辅助热解制备镍-氮-碳纳米管催化剂及其电还原CO2性能

二氧化碳（CO₂）的资源化利用是实现“碳达峰,碳中和”的重要手段。在众多CO₂转化技术当中,电催化CO₂还原反应因反应条件温和、工艺过程简单等优点,被认为是极具应用前景的减碳技术之一,其关键在于高效、高稳定性电催化剂的开发。过渡金属-氮-碳（M-N-C）材料是电还原CO₂生成CO的有效催化剂,针对其高温热解制备过程中活性金属原子容易聚集且氮原子流失严重,进而使得活性位密度降低,催化性能下降等问题,本文提出以双氰胺（DCDA）为碳源和氮源,以乙酰丙酮镍（Ni（acac）₂）为金属源,以氯化铵（NH₄Cl）为第二氮源和造孔剂,采用简单的NH₄Cl辅助热解-酸刻蚀的方法制备得到镍-氮-碳纳米管（Ni-N-CNTs）电还原CO₂催化剂,并详细考察NH₄Cl添加量对催化剂结构和催化性能的影响。表征结果表明：NH₄Cl的加入有利于催化剂纳米管状形貌和多级孔结构的生成,同时有利于催化剂中Ni-Nx （1.6%,摩尔分数）和pyridinic-N （1.75%,摩尔分数）物种含量的增加。一系列性能测试结果表明：催化剂的活性中心为Ni-Nx,同时pyridinic-N的存在也有利于催化性能的提高,当前体中NH₄Cl加入量与氮源和金属源总质量比为1∶1时,所得Ni-N-CNTs-1催化剂催化性能最好,在电压为-0.65 V （vs RHE）时,CO法拉第效率最高达92%,此时CO部分电流密度为8 mA·cm^-2。此外,该催化剂还表现出良好的催化稳定性,连续恒电位电解12 h,催化性能基本不变。该催化剂制备工艺简单,制备条件可控,研究结果可为高效M-N-C电还原CO₂催化剂的设计和制备提供一种切实有效的研究思路和方法。     

石墨烯材料的制备及其在电化学领域的应用

石墨烯具有独特的结构和优异的电学、热学、力学等性能,自从2004年被成功制备出来,一直是全世界范围内的一个研究热点.由于石墨烯具有巨大的表面体积比和独特的高导电性等特性,石墨烯及其复合材料在电化学领域中有着诱人的应用前景,因此,石墨烯材料的制备及其在电化学领域应用的研究是石墨烯材料研究的一个重要领域.综述了石墨烯与石墨烯复合材料的制备及其在超级电容器、锂离子电池、太阳能电池、燃料电池等电化学领域中应用的研究现状,展望了石墨烯材料的制备及其在电化学领域应用的未来发展前景.     

高强度自支撑聚丙烯腈基GPE膜的原位制备及性能研究

通过原位聚合方法制备化学交联型聚丙烯腈基凝胶聚合物电解质(PAN-GPE)薄膜,利用红外光谱仪、万能试验机、电化学工作站和综合热分析仪分别对其分子结构、拉伸强度、离子导电率和热性能进行表征,探究二乙烯基苯(DVB)、乙二醇二甲基丙烯酸酯(EGDMA)和聚乙二醇二甲基丙烯酸酯(PEGDMA)3种交联剂对GPE膜性能的影响。研究表明,3种交联剂均可以明显提高GPE膜的拉伸强度,EGDMA的增强效果最佳,其使用量为聚合单体质量的2.5%时,PAN-GPE膜的拉伸强度由0.26 MPa增强到了5.87 MPa,提高了21.6倍;在实验范围内,3种交联剂对GPE膜的离子导电率影响不大。     

二氧化硅负载壳聚糖络合铂催化烯丙基缩水甘油醚硅氢加成反应

将壳聚糖(CS)负载到SiO2上得到SiO2-CS,再与Pt配位,制得二氧化硅负载壳聚糖络合铂催化剂(SiO2-CS-Pt)。以烯丙基缩水甘油醚和三甲氧基硅烷的硅氢加成为模型反应,考察了SiO2-CS-Pt的催化性能,研究了温度、原料配比、反应时间等对目的产物的收率的影响,结果表明该催化剂具有较好的催化活性和重复利用性能。目的产物收率达59.7%,催化剂连续使用4次,活性下降不大。     

Ni-NiO/N-C的制备及其电解水析氢性能

电催化分解水制氢(HER)被认为是最具应用前景的能量转换方式之一,可同时获得高纯度氢气并实现能量储存与转化,其关键在于低廉、高效且高稳定HER电催化剂的设计与开发.采用一步水热法得到羟基氧化镍/聚苯胺(NiOOH/PANI)催化剂前驱体,经800℃热解后制备出Ni-NiO/N-C负载型电催化剂,并考察其HER性能.采用...     

ZnO纳米棒的微波合成及Pt掺杂对其气敏性能的改善

以Zn(NO3)2·6H2O和NaOH为原料,CTAB为表面活性剂,微波加热到90℃,反应30min,成功制备了ZnO纳米棒.X射线衍射仪(XRD)和扫描电镜(SEM)结果表明,产物是六方纤锌矿结构ZnO纳米棒,长度为1～5μm,直径为50～100nm左右.对ZnO纳米棒进行了Pt掺杂,并对掺杂前后的气敏性能进行了对比...     

专业学位研究生课程高等分离工程教学改革与实践

概述了课程概要及教学改革必要性,分析了适应专业学位教育方向,与企业共进课堂,并详细论述了教学内容安排及教学重点,探讨引入"以学生为中心"的课程理念及对分课堂的教学手段,以及绿色、生态化工理念.以强化学生的主动学习能力和创新能力.