静电纺丝基碳纤维载纳米钯催化剂的制备及应用

采用静电纺丝、化学还原及高温碳化方法制备了碳纳米纤维螯合钯纳米粒子复合催化剂。实验详细考察了三种还原剂 (硼氢化钠、水合肼、氢气)在催化剂制备过程中对钯纳米粒子及碳纤维形貌的影响。通过固体紫外、X射线粉末衍射、红外、扫描电镜、场发射透射电镜等测试方法对已制备的一系列催化剂进行表征。结果表明选择氢气为还原剂时, 碳纤维上获得了7 nm左右、粒子分布均匀的钯纳米粒子, 催化剂相对柔韧, 继而将此催化剂应用于Heck偶联反应测试其催化及循环利用特性。催化结果证实此方法制备的催化剂具有优异的稳定性、底物耐受性、可回收性。     

槽式复合多曲面太阳能聚光集热器光热性能研究

该文提出一种槽式复合多曲面太阳能聚光集热器,并对其进行光学仿真计算和实验测试研究,通过光学仿真软件模拟计算,研究跟踪误差、接收体位置和入射偏角等对其聚光效率的影响,基于光学仿真研究结果,在实际天气条件下对集热器的光热性能进行实验研究。结果表明,当跟踪误差为5°时,其光线接受率仍可达到82.26%,装置聚光效率随接收体距槽底的距离增加呈先增后减的趋势,晴天运行时,跟踪误差为10°时集热器出口油温比正入射时低3℃,当集热器中导热油流速为100 kg/h时,装置集热效率最高可达65.04%。     

铕掺杂聚甲基丙烯酸甲酯的光致发光性能

利用不饱和二元羧酸3-己烯二酸(H2L)、1,10-邻菲咯啉(Phen)与稀土铕的氯化物EuCl3反应,合成了具有发光性能的稀土铕三元配合物Eu2L3Phen.4H2O。将铕配合物与聚甲基丙烯酸甲酯(PMMA)掺杂后,研究了掺杂型高分子材料的光致发光性能。研究结果表明,Eu配合物能发出很强的铕离子特征荧光,当配合物Eu2L3Phen.4H2O与聚甲基丙烯酸甲酯掺杂后,高分子材料仍能发出配合物Eu2L3Phen.4H2O的特征荧光,高分子材料的发光强度随着配合物在聚甲基丙烯酸甲酯中掺杂量的增加而增加。     

胜利褐煤水蒸气气化制富氢合成气及其固有矿物质的催化作用

利用微型固定床反应装置,研究了内蒙古胜利褐煤水蒸气气化过程中H₂、CO₂、CO和CH₄生成规律及其固有矿物质的催化效应。原煤(SL-raw)、盐酸洗脱(SL-HCl)、氢氟酸洗脱(SL-HF)及盐酸洗脱液回添煤样(SL-HCl-Re)在水蒸气气化反应过程中,H₂、CO₂和CO生成速率存在明显差异,充分说明胜利褐煤中某些固有的矿物质对其水蒸气气化反应具有显著的催化作用,可大幅度提高其气化反应速率,并使其起始气化温度降低96℃,气化反应主体温度降低150℃以上,同时促进了合成气中H₂生成,抑制了CO的生成,使胜利褐煤水蒸气气化反应过程中一直维持着较高的H₂/CO摩尔比,SL-raw、SL-HCl-Re水蒸气气化所得合成气中H₂/CO摩尔比分别为17.3和4.3,而SL-HCl和SL-HF水蒸气气化所得合成气中H₂/CO摩尔比均只有1.22。SL-HCl和SL-HF水蒸气气化生成H₂、CO₂和CO的规律基本相同,说明起催化作用的物质是可溶解在盐酸洗脱液中的矿物质。经过分析,发现矿物质对胜利褐煤水蒸气气化反应的催化作用主要是通过提高水煤气变换反应(WGSR)速度实现的。最后结合文献报道提出了胜利褐煤水蒸气气化反应过程中矿物质的原位催化机理。     

水热法合成碱式硫酸镁晶须

以硫酸镁和氢氧化镁为原料,利用水热法制备了碱式硫酸镁晶须,对其制备工艺和表征方法进行了研究。通过实验得到合成晶须产品的适宜水热条件：硫酸镁料浆浓度为1.28 mol/L、硫酸镁和氢氧化镁的物质的量比为1～4、搅拌强度为450 r/min、反应温度为200 ℃、反应时间为6 h。在此条件下合成的碱式硫酸镁晶须的化学式为:MgSO₄•5Mg(OH)₂•2H₂O,平均长度为20～45 μm,长径比在31以上,该产品表面光滑,纤细均匀且无弯曲,纯度较高。     

锰基钠离子电池正极材料设计及电化学性能研究

钠离子电池因环境友好、储量丰富等优势,成为锂离子电池的后继者,在储能材料方面有很大的应用潜力。针对钠离子电池锰基正极材料存在结构不稳定、循环稳定性差等问题,采用溶胶-凝胶法制备Na_0.7Fe_x Mn₍(1-x))O₂(00.7Fe_x Mn₍(1-x))O₂材料微观结构、电化学性能的影响。结果表明：铁的掺杂稳定了材料P2相晶型且增加了钠层间距;合成的两种材料Na_0.7Fe_0.2Mn_0.8O₂和Na_0.7Fe_0.35Mn_0.65O₂在电压范围为2～4 V、放电倍率为0.5C的条件下,首次充/放电比容量分别为88.54、63.73 mA·h/g和74.02、49.01 mA·h/g,循环...     

均苯四酸钴铁MOFs衍生材料的制备及其锂离子电池性能研究

利用均苯四酸、硝酸钴、氯化铁和活性炭，采用一步水热法制备双金属钴铁金属有机框架(CoFe-MOFs-C),通过在氩气条件下以5℃/min的升温速度升到500℃,保温2 h,自然降温后获得碳包覆金属氧化物(M-CoFe-C),并通过红外波谱分析、XRD、扫描电镜、XPS和拉曼光谱等分析手段进行表征。该复合材料是碳紧紧包覆在钴铁氧化物的外层，作为锂离子负极材料，碳层提高电子在电极表面上的传输速度，并在充放电过程中抑制活性材料的体积膨胀。原位构造的包覆碳层，使复合物具有良好的循环稳定性。研究表明，在200 mA/g的电流密度下，第100个循环时的可逆容量达到668.2 mA·h/g。     

模拟移动床分离过程及其优化方法研究进展

模拟移动床技术具有产率高、纯度高、过程连续性等优点，适用于多组分体系及各组分性质比较接近的难分离体系，其过程设计和优化工作一直是研究的重点和难点。本文首先对模拟移动床分离机理及其各种变型进行了介绍，其中重点阐述了目前应用广泛的顺序式模拟移动床技术的分离模式和优越性能。在此基础上，总结并分析了模拟移动床领域的各种优化方法和研究进展。从传统的三角形理论开始，总结归纳了三角形理论应用体系，指出其重要地位及局限性。之后依次介绍了基于三角形理论衍生而出的序列二次规划算法、应用较为广泛的驻波设计、体积分离分析和基于遗传算法的过程模拟、多目标优化等多种优化方法。分析结果表明，除多目标优化以外，无论是最传统的三角形理论，还是其他几种优化方法，在参数选择和实验设计等方面都存在诸多局限性，而多目标优化方法已被证明表现更为优异，可以适用于模拟移动床操作模式的各种变型，在未来将具有极大的发展潜力和应用前景。     

FTO反应铁基催化剂电子和结构助剂研究进展

合成气直接制烯烃（FTO）具有生产工艺简单、生产成本低廉等优点，近年来成为中国制烯烃的重要研究方向。铁基催化剂由于成本低、甲烷选择性低、链增长能力弱而备受关注。然而单一的铁基催化剂无法满足工业生产的需求，需要加入助剂提高催化剂的反应性能。综述了电子助剂（碱金属、碱土金属、过渡金属、稀土金属）和结构助剂（二氧化硅、三氧化二铝、二氧化锆等）的电子作用、结构作用对催化剂活性组分的还原、碳化的影响，分析了助剂负载量对催化剂反应性能的影响。指出电子助剂可以促进铁的碳化，增加催化剂的活性和低碳烯烃选择性；结构助剂可以有效提高催化剂晶体的分散性，增加催化剂比表面积，促进催化剂对低碳烯烃选择性。最后指出，助剂的负载量、协同作用及其相关的作用机理都有不足之处，应及时研究以促进FTO反应工业化进程。     

钴基电极材料的改性策略及其应用研究

钴基材料作为非贵金属材料中重要的一员，因其具有较高理论容量、良好的催化活性及出色的热/化学稳定性，被广泛应用在超级电容器(SCs)和电催化等电化学能源储存与转化领域中。然而目前在钴基材料的应用中还存在诸多缺陷，如导电性偏低，活性位点暴露的不充分，测试过程中活性组分易团聚、分解，结构稳定性较差等。近年来，许多研究报道了改性钴基材料来提升其电化学性能，基于此，本综述详细介绍了近几年对钴基材料的改性研究，主要包括形貌调控、元素掺杂、构筑异质结、缺陷工程及与载体材料复合。然后，对其在SCs、电催化氧还原反应(ORR)、析氧反应(OER)及析氢反应(HER)中的应用进行系统性的总结。最后，提出钴基材料当前存在的问题和未来的发展方向。