γ—Al2O3无机膜热稳定性的研究

对氧化铝无机膜热稳定性的改进进行了讨论和分析,结合笔者工作,综述了通过合适的阳离子掺杂提高氧化铝无机膜热稳定性的研究现状,介绍了La,Si,B,PVA和Ai,Na等碱金属对膜在高温下的微观结构（包括比表面积,孔径和孔径分布等）的影响。     

镧系金属掺杂MCM-41分子筛的合成与表征

采用溶胶-凝胶法制备并分析了掺杂铈、钕、铕、铒的MCM-41介孔材料,运用XRD、HRTEM、EDS和BET等方法考察了镧系金属元素掺杂对MCM-41结构的影响.研究结果表明,镧系金属元素掺杂到了MCM-41试样的骨架结构中.由于材料结构中的一部分Si⁴⁺被Ln³⁺所取代,介孔材料的有序孔道d值随着掺杂镧系离子半径的减小而降低,随着镧系元素掺杂量的增加而上升.     

硼掺杂的γ-Al_2O_3催化膜的制备及其热稳定性的研究

在勃姆石Ａ１ＯＯＨ溶胶中引入一定量的Ｈ２ＢＯ３溶液,经不同温度的热处理,制成不同硼掺杂含量的无支撑的γ－Ａｌ２Ｏ３催化膜．用ＸＲＤ、ＢＥＴ分别对膜的晶相和膜的微孔结构,包括比表面积、孔径和孔容进行了研究,结果发现：随着硼含量的增加,在低温下,膜的比表面积和孔容都不断增加,而对孔径的影响不大;经１２００℃处理后,未掺杂硼的膜的比表面积,孔径和孔容分别为 ５．４ｍ２／ｇ, ４９ｎｍ和 ０．０６３ｃｍ３／ｇ,而经掺杂 １６％摩尔硼的膜的比表面积,孔径和孔容分别为 ３５ｍ２／ｇ, １３ｎｍ和 ０．２２５ｃｍ２／ｇ,这说明硼的掺杂对 γ－Ａｌ２Ｏ３膜的热稳定性有很好的改善作用．     

多级孔沸石的孔结构调控合成及其催化应用研究进展

沸石由于特殊的离子交换性, 丰富的酸性位以及较高的水热稳定性, 被广泛地应用于工业催化和分离吸附等领域。但是由于其较小的微孔尺寸(< 1.5 nm), 在一些大分子参与的催化反应中受到极大的限制。多级孔沸石在保留传统沸石晶化骨架、酸性位以及高水热稳定性的同时引入了多级孔结构, 可极大改善分子的扩散和传质, 减少积碳, 延长催化剂的使用寿命, 使其在催化领域获得更为广泛的应用。本文系统综述了多级孔沸石在孔结构调控方面的研究进展, 着重介绍了无序介孔/大孔结构的多级孔沸石、有序介孔结构的多级孔沸石、取向排列的双介孔结构多级孔沸石、空心结构的多级孔沸石、集大孔-介孔-微孔为一体的多级孔沸石等的合成策略与机理以及结构表征。概述了多级孔沸石在催化领域中的应用进展; 通过与传统沸石和无定型介孔材料的对比, 这种新型的多级孔沸石展现出独特的优势。最后, 对未来多级孔沸石的发展与应用潜力进行了展望。     

纳米介孔材料的催化应用前景

介孔材料大的比表面积和规则的孔道结构使其具有很高的活性和极大的吸附容量,大的孔径使其在催化裂化、精细化工等大分子加工领域具有潜在的应用价值。文中介绍了近年来介孔材料在催化领域的应用情况,同时对今后的发展方向和应用前景进行预测和展望。     

硼掺杂的γ-Al2O3催化膜的制备及其热稳定性的研究

在勃姆石AIOOH溶胶中引入一定量的H2BO3溶液,经不同温度的热处理,,制成不同硼掺杂含量的无支撑的γ－Al2O3催化膜,用XRD,BET分别对膜的晶相和膜的微孔结构,包括比表面积,孔径和孔容进行了研究,结果发现,随着硼含量的增加,在低温下,膜的比表面积和孔容都不断增加,而对孔径的影响不大,经1200度处理后,未掺杂硼的膜的比表面积,孔径和孔容分别为5．4m2/g,49nm和0．063cm2/g,而经掺杂16％摩尔硼的膜的比表面积,孔径和孔容分别为35m2/g,13nm和0．225cm3/g,这说明硼的掺杂对γ-Al2O3膜的热稳定性有很好的改善作用。     

BiZnx/Si光电阴极的制备及其CO2还原性能研究

将CO₂转化为高附加值的化学品是实现碳循环, 缓解能源危机和环境问题的有效途径之一。金属与半导体复合电极, 利用光电耦合技术为CO₂转化提供了一种新思路。本研究通过电沉积的方法在碱刻蚀处理后的Si片上制备了双金属Bi、Zn共修饰的Si基光电阴极(BiZn_x/Si), 用于CO₂的光电催化还原。研究表明, 引入金属Bi和Zn能够改善光的吸收性能, 降低电化学阻抗, 提高电化学活性比表面积(ECSA)。其中, BiZn₂/Si最优的光电极电化学比表面积可达0.15 mF·cm^-2。除此之外, 研究发现双金属共同作用有助于增强电极对中间体*OCHO的吸附作用, 在-0.8 V(vs. RHE)电势下, 最优的光电阴极BiZn₂/Si生成HCOOH的法拉第效率高达96.1%。更重要的是, 光电阴极BiZn₂/Si的光电流强度在10 h内维持-13 mA·cm^-2, 表现出良好的性能稳定性。     

石墨化介孔碳包裹WC纳米粒子的构建及其氧还原性能研究

采用模板复型辅助的化学气相沉积法(CVD)成功制备出一种非贵金属的氧还原反应(ORR)催化剂材料—包裹碳化钨纳米粒子的石墨化介孔碳(WC/MG)复合物。制备的介孔结构WC/MG复合材料不仅具有高氧还原反应电化学催化活性, 还表现出良好的电化学稳定性。在O₂饱和的0.1 mol/L KOH电解质溶液中, 900℃制备的样品WC/ MG-900其半波电势(E_1/2)和极限电流密度仅比商用贵金属催化剂Pt/C分别低50 mV 和 0.2 mA/cm²。Koutecky- Levich曲线和旋转环盘电极实验均表明, 该介孔结构的WC/MG复合材料表现出近似4电子的ORR反应途径, 具有可与Pt/C催化剂相比拟的ORR催化活性, 以及比Pt/C更优越的电化学稳定性和耐甲醇性能, 使得该介孔结构WC/MG复合物在氧还原电极材料中表现出良好的应用前景。     

多功能介孔氧化硅基纳米诊疗剂的研究进展

无机介孔纳米生物材料在药物靶向输送、组织工程、基因传输治疗、分子影像、无创手术增效治疗等医学领域具有广阔的应用前景, 对于诸如癌症等重大疾病的早期诊断与高效治疗具有重要的意义。本文以医学应用需求为背景, 以纳米合成化学为基础, 从多功能介孔纳米生物材料的设计入手, 结合本课题组的研究进展, 综述了介孔基纳米诊疗剂的研究现状和未来发展的趋势。通过对介孔SiO₂纳米粒子进行功能化修饰, 赋予其特定的功能, 不仅可以作为临床分子影像(核磁共振成像、荧光成像以及各种成像模式的复合)的造影剂对疾病进行诊断, 并能同时高效地包覆和传输药物对疾病进行治疗(化疗、基因治疗、光动力学治疗或者无创手术治疗)。随着纳米生物技术的发展和纳米合成化学的进步, 设计和制备具有特定功能的满足临床需求的介孔氧化硅基纳米生物材料, 并系统地评价其细胞生物学效应和生物安全性, 将会真正实现其在临床上的应用, 从而造福人类。