费托合成中碳载体负载铁催化剂研究进展

碳材料种类繁多,主要包括活性炭、碳纳米纤维、石墨烯、碳微球、碳纳米管及新型介孔碳等,碳材料作载体时其表面性质、孔道结构及与活性金属的相互作用均可影响其催化性能。综述了近年来碳材料载体在铁基费托催化剂中的研究进展,简述了碳材料改性方法及对催化性能的影响,介绍了新型铁基催化剂设计思路和合成方法。     

二维钙钛矿材料在钙钛矿太阳能电池中的应用进展

钙钛矿太阳能电池出色的光电转换效率和众多的优点使其成为目前的研究热点,而二维钙钛矿作为一类新型材料,具有独特的结构和性质,有望进一步改善钙钛矿太阳能电池的性能。综述了钙钛矿太阳能电池及二维钙钛矿材料的结构特征和性能特点,归纳了二维钙钛矿材料对太阳能电池光电性能和器件稳定性的影响,总结了新型二维/三维复合钙钛矿太阳能电池的特点,分析了二维钙钛矿太阳能电池研究领域存在的问题并展望了未来的研究趋势。二维钙钛矿材料对实现高效、稳定的钙钛矿光伏器件具有重要意义。     

川东南龙马溪组页岩孔隙分形特征

基于低温氮气吸附分形几何学研究方法,对川东南龙马溪组页岩储层进行了孔隙分形特征研究,并运用分形FHH模型计算了孔隙分形维数,讨论了分形维数与孔隙结构、有机碳含量、页岩矿物成分之间的关系。研究表明:川东南龙马溪组页岩以中孔为主,孔隙内部特征以墨水瓶状孔和狭缝状孔为主;页岩样品分形维数为2.629 2~2.898 0,反映了页岩孔隙结构复杂和非均质性强的特征;页岩平均孔径越小、微小孔隙越多,孔隙结构越复杂,孔表面越不规则,比表面积和分形维数则越大;有机碳含量和微孔发育程度对分形维数影响较大。通过分形维数可定量描述孔隙结构的复杂程度和不均一性,为研究页岩孔隙结构的分布特征提供了思路。     

浅谈石墨烯在生产中的应用

石墨烯是一种新近发现的碳纳米材料,其独特的二维平面结构与其优越的导电、导热、催化及力学方面的性能在科学界掀起研究热潮。目前制备石墨烯的方法较为匮乏且该材料由于其结构特性容易在水及部分有机溶剂中产生聚沉现象,但由于石墨烯作为碳族材料对环境的友好性与其良好的产业用途,了解石墨烯的特殊性并在生活、生产中予以恰当的应用在如今就显得尤为重要。本文将对石墨烯的独特性质及其作为一款新兴材料在生活、生产方面的应用做一简要的介绍,着重介绍石墨烯作为电极材料、催化剂、涂料的添加剂与传感器制作方面的应用。     

天然气氧化裂解伴生碳化学活化制备多孔碳

以天然气氧化裂解伴生碳为原料,采用化学活化法在管式炉中制备了多孔碳,考察了活化剂类型、剂碳质量比、活化温度与活化时间对多孔碳比表面积和碘吸附值的影响。结果表明：在以NaOH为活化剂、剂碳质量比1∶1、活化温度750℃、活化时间2 h的优化条件下,多孔碳比表面积为894.58 m²/g、碘吸附值为847.97 mg/g;多孔碳富含介孔结构,主要分布在2～4 nm,还含有少部分微孔结构,其各项技术指标满足行业标准《生活垃圾焚烧烟气净化用粉状活性炭》(征求意见稿)中的要求,对二苯并呋喃的吸附性能优异,具备用作商品活性炭的前景。     

页岩纳米孔隙分形特征

以氮气分子为探测介质,采用氮气吸附分形分析方法研究了页岩孔隙结构及其不规则性,计算了页岩纳米孔隙分形维数,给出了分形维数与有机碳含量、页岩组成、孔隙结构参数之间的关系曲线,讨论了分形维数对气体吸附和渗流的影响。结果表明,页岩纳米孔隙具有明显的分形特征。分形维数与有机碳含量、微孔发育程度有关。有机碳含量越高,分形维数越大。分形维数反映了页岩微孔的发育程度,微孔越发育,平均孔径越小,比表面积越大,分形维数越大。分形维数对气体的赋存和运移有着不同的影响,分形维数越大,孔隙结构趋于复杂,这有利于气体吸附存储,但不利于气体渗流。     

海拉尔盆地褐煤液氮吸附孔的孔隙结构及分形特征

采用分形维数计算方法可以对煤的孔隙结构进行精确的定量描述。为了表征海拉尔盆地褐煤吸附孔的孔隙结构,基于液氮吸附实验、扫描电镜等手段,对研究区煤储层的吸附孔孔隙结构进行了分析,并利用FHH(Frenkel-Halsey-Hill)模型计算了煤样吸附孔分形维数,讨论了最大镜质体反射率(R_o,max)及分形维数与煤质、孔隙比表面积、总孔体积等之间的关系。研究结果表明:①研究区煤样吸附、脱附曲线可以分为A、B、C共3种类型;②A型孔隙形态为开放型的平板孔及圆筒孔,煤样具有较大的比表面积、总孔体积和较小的平均孔径;③B型孔隙形态为开放型的平板孔及楔形孔,煤样具有较小的比表面积、总孔体积和较大的平均孔径;④C型孔隙形态为一端封闭的平行板状孔及楔形孔,煤样具有较小的比表面积和较大的总孔体积、平均孔径;⑤煤孔隙表面分形维数(D1)与水分含量无关,与灰分产率呈正相关,与固定碳含量呈"U"字形关系,与R_o,max呈倒"U"字形关系;⑥孔隙结构分形维数(D2)与水分含量呈负相关,与灰分产率呈正相关,与固定碳含量呈"U"字形关系,与R_o,max...     

层柱粘土催化剂

层柱粘土是一种具有二维层柱结构的新型催化剂材料,它的层间距比沸石分子筛孔口大,适于较大分子的反应。本文着重论述了层柱粘土的制备、催化作用、热稳定性及酸性。     

南京大学的一步法催化氧化环乙烷制己二酸技术研究取得进展

正近年来在甲醇制烯烃反应中获得广泛用途的SAPO-34分子筛呈非层状CHA结构,将其控制合成为二维超薄结构极为困难,常见的无机纳米晶吸附限制生长的方法也难适用于此类材料。近日,南京大学开发了一种控制合成二维超薄分子筛的新方法,获得了二维超薄SAPO-34分子筛材料,并同时在其孔道中引入了一定量的CuO团簇。这种二维超薄CuO@SAPO-34分子筛新材料的厚度约7 nm,在其厚度方向仅能容纳5个分子筛笼。CuO以约0.7 nm的团簇形式     

石墨烯及相关材料可能在能源利用中发挥重要作用

<正>欧洲、美国和韩国的研究团队在《科学》杂志上发表了一篇文章,综述了石墨烯、某些二维晶体和混合材料(统称为石墨烯及相关材料,GRMs)在太阳能电池、热电设施和燃料电池等能源转化领域以及在电池、超级电容器、制氢储氢等能量储存领域的应用前景。     

新书介绍

《弹性动力学》[美]A.C.艾龙根、[土]E.S.舒胡毕著,戈革译。本书共分两卷:第一卷为有限运动,已于一九八三年出版;第二卷为线性理论,定价3.00元。此书是一部论述弹性动力学的专著,对波传播理论的数学基础和物理基础作了系统的阐述。本卷在论述了线性弹性动力学的基础上,逐步讨论了一维、二维、三维空间中的弹性动力学问题,最后一章分析了弹性波的衍射问题。本书可供地球物理学、地     

锂电池负极材料复合钛酸锂的制备及电化学性能研究

以碳酸锂和二氧化钛为反应原料,采用液相混合分散-雾化干燥和一次煅烧法制备钛酸锂负极材料。通过XRD、SEM、TG-DSC和电性能测试,研究了煅烧温度、碳包覆量对材料结构和电化学性能的影响。结果表明:固定配比为n(Li):n(Ti)=0.75,在800℃下煅烧制备的钛酸锂放电容量最高。0.2C倍率下,碳的包覆量为3%时,材料的首次放电容量为160mAh/g。     

2种零维碳材料对Li-Mg-B-H体系储氢性能的影响

固态储氢材料中,Li-Mg-B-H体系因放氢路径简单以及具有较高的理论储氢量成为研究的热点,但仍面临着吸放氢反应过程中放氢温度高,放氢动力学性能差等问题。以金属Mg粉作为初始原料,添加2种不同种类的零维碳材料,通过氢化燃烧的方法制备了均匀分散的纳米镁基粒子;进一步采用高能球磨的方法,与LiBH₄复合构建复合储氢材料2LiBH₄-MgH₂@C。研究发现,以上两步法构建的复合储氢材料的储氢性能得到了极大的改善。进一步通过研究吸/放氢动力学、热力学以及循环性能,探索了不同种类的零维碳材料对Li-Mg-B-H体系储氢性能的影响以及作用机制。研究表明,2种零维碳材料的添加不仅为反应粒子提供活性位点,促进储氢粒子的附着、锚定以及成核,同时能够在吸/放氢过程中有效抑制储氢粒子的团聚,进而对复合储氢材料的吸放氢性能起到了积极的促进作用。     

负载型氨硼烷水解制氢催化剂研究进展

氨硼烷（AB）作为一种液相储氢材料，因其氢含量高而倍受关注。然而，AB水解的速率缓慢且催化机理未决影响了其大规模应用；因此，研究开发高效AB水解制氢催化剂具有重要意义。综述了负载型AB水解制氢催化剂的研究进展，包括活性中心材料，以及碳材料、金属氧化物、金属氢氧化物、过渡金属碳化物、二维过渡金属碳/氮化物、金属有机框架、金属氮化物和共价有机框架等载体材料；讨论了AB水解的反应机理，并对AB水解制氢的未来发展进行了展望。     

外刊题录

(( GeoPliysies》,Vol。49,No。7,1984磁性或超顺磁性大地的瞬变电磁响应 T。Lee导电围岩对二维井中瞬时电磁响应的影响 P.A。Eaton等电磁场在二维地层中的传播:一种近似有 限差分法M.L.orsstaglio等提高瞬时电测深的能力:一种金属模型的 研究w.E.Doll等瞬变电磁响应的简便预测A.Becker等导电半空间埋藏导体瞬时电磁响应的近似 估算图表J.D.MeMeill等时间域电磁资料的简易反演c.T.Barnett时间域电磁系统的噪声处理技术 J .C.Maenae等N“wmont钻孔电磁瞬时脉冲系统—澳 大利亚东南部的实例G.w.Boyd等·简单计算机模型在金属勘探宽…     

多级孔碳材料的制备与表征

以CaCO_3为模板、蔗糖为碳源,制备出具有多级孔结构的碳材料,并采用XRD、FTIR、N_2吸附-脱附、SEM等方法对碳材料进行表征。表征结果显示,多级孔碳材料为无定形结构,包含大量的羟基和其他官能团;材料为多级孔结构,微孔、介孔和大孔相互贯通。实验结果表明,多级孔碳材料的各种孔参数随着CaCO_3用量呈规律性变化,推测在多级孔的形成过程中,CaCO_3模板与蔗糖作用形成三种模板形态,这是形成多级孔的关键因素。     

不同酯基对HQ催化剂的影响Ⅰ：组分和结构

基于一种新型载体,使用不同碳链长度的邻苯二甲酸酯为给电子体合成了Ziegler-Natta催化剂。利用FTIR,13C NMR,XRD等方法对催化剂的化学组成与结构进行了表征。表征结果显示,酯的烷氧基碳数对催化剂的酯含量有较大影响,以邻苯二甲酸二甲酯(DMP)为给电子体时,催化剂的酯含量最高;邻苯二甲酸二乙酯(DEP)与MgCl₂间的络合作用最弱,因此DEP为给电子体时,催化剂的酯含量最低。由于四氯化钛的络合竞争,催化剂中酯与MgCl₂基体的络合形式明显减少,其中,邻苯二甲酸二丁酯与MgCl₂基体的络合方式较单一。以邻苯二甲酸二丙酯为给电子体时所制备催化剂的晶粒尺寸最小,而DMP为给电子体时所制备催化剂的晶粒尺寸最大。     

"双碳"目标下中国天然气发展的关键问题

为深入探讨天然气在中国"碳达峰""碳中和"进程中的角色与发展前景,研究分析天然气在电力系统调峰、替代煤炭、撬动氢能产业发展等领域与其他能源的比较优势,认为天然气将在中国能源转型中起关键支撑作用,主要体现在3个方面:一是在构建以新能源为主体的新型电力系统的过程中气电充当主要调峰电源;二是天然气将补位(补充增量)和替代(替...     

碳纳米点材料的分散行为与机理研究

在钻井过程中,页岩具有极低的渗透率和极小的孔喉尺寸,容易导致地层漏失和井壁不稳定等问题。近年来,纳米材料被广泛应用于制备钻井液纳米封堵剂以封堵页岩孔喉,阻止液相侵入地层,维持井壁稳定。以柠檬酸固体粉末、乙二胺为单体,采用水热合成法制备了一种新型的碳纳米点材料。利用多种分散手段对碳纳米点材料在水中的分散性进行优化,并深入研究其分散机理。实验结果表明,碳纳米点材料在碱性水介质中具有优良的分散性,采用简单的机械搅拌和超声就能使其在水介质中完全分散。同时,碳纳米点材料在基浆中仍具有良好的分散性。该研究为碳纳米点作为页岩气水基钻井液用纳米封堵剂提供了理论基础与实验依据。      

直链烯烃在裂化催化剂基质上的反应机理研究

用溶胶-凝胶法制备了一系列FCC催化剂的基质材料SiO2Al2O3,采用XRD、BET及IR对其结构和酸性特征进行了表征。在FCC操作条件下,以n-C7=-1为模型化合物,考察了反应产物分布与基质材料酸中心特性的关联,提出了n-C7=-1的裂化反应网络,对n-C7=-1的异构化、氢转移、芳构化等二次反应机理进行了探讨。结果表明:异构化反应过程同时以单分子和双分子两种机理进行,但双分子反应选择性较低;氢转移反应不仅与基质的酸中心密度有关,对酸类型的影响更为敏感,在只有L酸的基质上,氢转移以Rideal机理进行,其活性随酸中心密度呈线性增加;在既有B酸又有L酸的基质上,氢转移更倾向于L-H机理,其活性随酸中心密度呈指数增加;烯烃二次反应之间选择性的竞争很大程度上取决于B酸与L酸在总酸量中的分配;以烯烃在B酸与L酸上形成结构不同的正碳离子为前提,提出了两种正碳离子进一步反应的机理模型,并较好地解释了烯烃的反应机理与产物分布。