溶胶-凝胶模板法控制合成中孔发达热解炭

目的合成具有发达中孔特征的热解炭材料,实现热解炭纳米孔结构的层次控制.方法采用溶胶-凝胶工艺与模板法相结合的制备方法,利用扫描电镜、透射电镜、热分析和孔径分析等方法进行结构和性能表征.结果获得了2~50 nm孔隙发达、孔径分布集中的热解炭材料,在质量分数为8%NaOH制备条件下样品的最可几孔径位于15.9 nm位置,孔径分布半峰宽18.7 nm;通过调整炭化温度及凝胶环境介质碱度条件,可进一步调整控制样品微孔与中孔部分的相对体积含量.结论采用溶胶-凝胶模板法可实现对中孔发达热解炭的控制合成,工艺简便可靠,环境友好性强.     

高比表面积有序介孔LaFeO3的制备及其在CO催化氧化中的应用

以介孔为5. 6 nm左右的有序介孔氧化硅(KIT-6)为硬模板,六水合硝酸镧、九水合硝酸铁及柠檬酸为混合前驱体,成功制备了高比表面积有序介孔LaFeO3。采用X射线粉末衍射(XRD)、透射电镜(TEM)和氮气物理吸附等测试对所合成材料进行了细致表征。结果表明所合成的材料具有超细骨架尺寸(5 nm)、高的结晶度和有序介观结构,其比表面积高达286 m2/g,孔体积为0. 5 cm3/g,孔径为5. 9 nm左右。在内径4 mm的微型反应器内,对所合成有序介孔LaFeO3进行了CO的催化氧化活性评估。测试结果表明有序介孔LaFeO3具有较高CO催化氧化活性,显著优于体相LaFeO3,在消除低浓度的CO气体方面有潜在应用价值。     

介孔氧化铟纳米粒子的制备及其气敏性质

以介孔氧化硅KIT-6为硬模板制备了介孔氧化铟纳米粒子,并对其进行了X射线粉末衍射（XRD）、扫描电镜（SEM）、透射电镜（TEM）、氮气物理吸附分析。介孔氧化铟纳米粒子具有高的结晶度和有序介观结构,其尺寸为100 nm左右,比表面积为82 m2/g,孔径为4.5 nm左右,孔体积为0.42cm3/g。气敏性能测试结果表明介孔氧化铟纳米粒子对乙醇具有较好的敏感度,优于体相的氧化铟颗粒,在乙醇气体检测方面有潜在的应用。     

有序介孔炭/SiO2的原位合成及其染料吸附性能

利用P123为模版剂并在扩孔剂1,3,5-三甲苯与P123的最佳投入质量比为0.6∶1时合成了有序SBA-15原粉,通过高温处理制备了比表面积为615m2/g、孔径为11.9nm的有序介孔炭/SiO2复合材料。通过扫描电子显微镜(SEM)、X射线衍射仪(XRD)、比表面及孔隙度分析仪对样品进行了表征,并在最佳条件下制备出的有序介孔复合材料用于亚甲基蓝的吸附实验。结果表明,随着亚甲基蓝溶液初始质量浓度的增加,吸附剂的吸附量呈现线形增长,当达到500mg/L时,曲线增长趋于平缓,达到饱和状态;当pH为10时,样品对亚甲基蓝的吸附效果最佳。     

介孔氧化硅材料的合成及应用研究

采用十六烷基三甲基溴化铵（CTAB）为模板剂，通过加入不同量的1，3，5－三甲基苯（TMB）作为增大孔径的辅助剂合成出了不同孔径大小的氧化硅粉末，XRD、N2吸附曲线等测试手段表明所合成的材料为具有MCM－41结构特征的介孔材料；以该种材料制备了超微孔领域的多孔陶瓷，同时探讨了辅助剂对材料介孔结构和陶瓷气孔率的影响。结果表明，当辅助剂摩尔比小于x=0.4时，随着辅助剂加入量的增加，介孔材料的孔径、比表面积、结晶有序度等相应增加，但当加入量超过此范围时，结晶有序度反而下降，所获得的超微孔陶瓷其最大显气孔率可达56％。     

介微孔孔径分布类型与多孔炭电化学性能——5nm以下介微孔的影响及其机理

以煤全组分分离所得的煤疏中质组经炭化所得泡沫炭为原料,采用KOH活化法制备出活性泡沫炭,通过电化学性能测试,并在结合相关文献数据基础上,重点分析了炭材料的比表面积和5 nm以下介微孔孔径分布对其电化学性能的影响,认为5 nm以下介微孔孔径分布类型是影响多孔炭电化学性能的首要因素,其次才是比表面积.研究结果表明:所制备的炭材料5 nm以下介微孔具有峦型、峰型和弥散型3种孔分布特征类型,其中具备峦型孔分布的样品有较高的比表面积和比电容,一般在2 000 m~2/g和180 F/g以上;而峰型和弥散型孔分布的样品比表面积和比电容较低,一般在1 500 m~2/g和150 F/g以下;当介微孔孔径分布为峰型时,其比电容量与比表面积关系呈区域水平特征,此时比表面积不是比电容量的控制因素;当介微孔孔径分布为峦型时,其比电容量与比表面积关系呈区域线性上升特征,即比电容量总体上随比表面积升高而升高,此时比表面积成为比电容量的控制因素.形成这一结果的原因在于两种分布类型下的孔型结构及所带来的电解质传输阻力,如峰型分布下的嵌套孔在嵌套节点处突然变径而产生较大的电解质传输阻力,使得电解质只能到达某个节点;而峦型分布下的嵌套孔在嵌套节点处过度平缓光滑,电解质传输阻力相对较小,电解质可以进入更深的内部孔.峰型分布时比表面积利用率一般较高(单位比表面积的比电容在8～50μF/cm~2范围内),且总体上随比表面积增加而降低;而峦型分布时比表面积利用率相对较低且对不同比表面积样品基本维持一致(单位比表面积的比电容一般在3.5～11.0μF/cm~2范围内).当峰型分布有较高比表面积时,其孔深相对较深而嵌套孔数量较少,从而造成反映电解质溶液/离子扩散阻力的等效阻抗Z_(45)的下降;峦型分布的各样品孔深基本一致,导致其单一孔的电解质溶液/离子扩散阻力基本一致,对应Z_(45单)基本一致,而Z_(45)随微孔孔容增加理论上按Z_(45)=Z_(45单)/N降低.     

模板法合成介孔材料的研究进展

介孔材料因具有大的比表面积、孔分布有序且孔径均匀等结构优点,在催化、分离等领域中有潜在的应用价值,已成为一个研究热点。本文综述了用模板剂制备介孔材料的制备方法、合成机理以及有机模板剂的脱除途径等,并就其研究方向做了简要论述。     

大孔径高比表面积介孔硅泡沫的制备和表征

以P123作为模板剂,正硅酸乙酯为硅源,苯为微乳剂,采用溶胶-凝胶水热合成法制备了大孔径高比表面积介孔硅泡沫材料,采用小角X-射线衍射、透射电镜、扫描电镜以及N2物理吸附等表征手段进行表征,考察了苯的加入量对介孔硅泡沫孔结构的影响。结果表明,苯的引入可以使有序介孔硅的孔结构从SBA-15的二维六方形向介孔硅泡沫的三维泡沫状结构转变,加大苯的含量可以增大介孔硅泡沫的孔径和孔容。当苯与P123的质量比为2.0时为最佳值,此时得到的介孔硅泡沫材料泡沫状结构最规整、比表面积高且孔径孔容较大,其中表面积可达641.3cm2/g,球形孔孔径可以达到43.8nm,孔容2.41cm3/g,过量苯会导致三维泡沫状结构的破坏。     

木质素高温炭化制备导电焦炭特性研究

以木质素为原料,对高温炭化制备的焦炭进行酸洗,得到导电性及孔隙结构良好的焦炭,研究炭化温度对焦炭特性的影响.通过X射线衍射（XRD）、扫描电镜（SEM）、傅里叶红外光谱（FTIR）以及N2吸附仪(BET)对焦炭性能进行表征.实验结果表明,炭化温度在800 ℃以上时,木质素中的Na2CO3经高温分解成Na2O和CO2,析出的CO2可能会对焦炭孔隙起活化作用.随着炭化温度的升高,焦炭微孔的体积分数减小,中孔的体积分数增加,孔径主要集中在2～6 nm.炭化温度为1 200 ℃,酸洗后的焦炭电阻率可以降至0.076 Ω·cm.     

有序介孔碳多面体的制备及其光催化性能研究

采用了简单的软模板水热合成法,制备了十二面体形状的有序介孔聚合物(OMP),在高温碳化下转化为有序介孔碳(OMC).之后将有序介孔碳用氨气活化,制备得到有序介孔氮掺杂碳(OMNC).通过TEM,SEM,BET,XPS,XRD,拉曼光谱仪等方法对制备的产品进行表征分析,探究氮掺杂过程对材料结构和性能影响.将不同活化温度下...     

Banach代数中的行列式理论

探讨了 Banach 代数中的行列式理论.给出了具有单位元的迹 Banach 代数具有行列式的充要条件.     

非织造布滤料性能及过滤过程的研究进展

对近年来非织造布滤料的研究进展做了简要综述,介绍了内部结构的研究及表征、过滤性能及其影响因素、过滤过程的计算机模拟,指出进一步发展所需要解决的问题。     

Towards Excellence in Science Chinese Academy of Sciences

<正>May 26,2014,BeijingScience is a human enterprise in the pursuit of knowledge.The scientific revolution that occurred in the 17th Century initiated the advances of modern science.The scientific knowledge system created by human beings,the tremendous productivity brought about by science,and the spirit,methodologies and norms formulated in scientific practice since the 17~(th)Century have long become essential elements of     

SCIENCE CHINA Technological Sciences SUBJECT INDEX TO VOLUME 57(2014)

<正>~~     

单面约束系统的微分变分原理与运动方程

研究单面约束力学系统的微分变分原理和运动方程。方法利用Ｄ＇Ａｌｅｍｂｅｒｔ原理建立Ｄ＇Ａｌｅｍｂｅｒｔ－Ｌａｇｒａｎｇｅ原理．Ｊｏｕｒｄａｉｎ原理和Ｇａｕｓｓ原理,结果与结论得到系统的微分变分原理和带乘子的Ｅｕｌｅｒ－Ｌａｇｒａｎｇｅ形式,Ｎｉｅｌｓｅｎ形式和Ａｐｐｅｌｌ形式的运动方程。     

q-树的重构性

q 是一个正整数,所谓 q-树的图是递归定义的:最小的 q-树是完全图 K_q,一个 n+1阶的 q-树是通过在 n 阶 q-树上加上一个新点并连接这点与 n 阶 q-树中任意 q 个互相邻接的点而获得,其中 n≥q.1-树我们通常称为树.在本文中,证明了对任意正整数 q,q-树是可重构的.     

β-环糊精-毛细管区带电泳分离扑尔敏对映体

采用毛细管区带电泳模式,以β-环糊精为手性选择剂分离了药物扑尔敏的光学对映体.考察了在不同背景电解质 pH 值尤其是较低 pH 值下环糊精浓度对对映体表观淌度差的影响,并研究了有机改性剂尿素在分离中的作用.     

层状球形夹杂复合材料的弹性模量

利用层状球形夹杂在无限大基体中的局部化关系及平均应力场理论,给出了一种方法来分析含 n 种层状球形夹杂所构成复合材料的弹性模量.对于文献给出的空心玻璃球和高分子基构成的复合材料,该理论的预测与实验吻合很好.当表层稍失时,该理论退化为传统的 Mori-Tanaka平均应力场理论.     

CVD涂层硬质合金刀具的失效机理

通过系统的实验研究和理论分析,揭示了 CVD(化学气相沉积)涂层硬质合金刀具在磨损和破损状态下的不同的失效机理,并在机理分析的基础上,阐明了涂层硬质合金刀具对于切削条件的特殊适应性.     

特征关系与工艺决策

从并行工程的原理出发,提出了一个基于特征的并行 CAPP 系统.在特征建模的基础上,系统能够推理特征之间的关系,产生零件的特征向量图;利用加工知识库,通过动态规则匹配,系统可以确定特征的加工方法、加工参数及其加工顺序;通过优化确定最佳的工艺计划.