助剂对ZnFe_(2)O_(4)氧载体化学链制氢反应性能的影响

采用溶胶-凝胶法制备不同助剂掺杂改性的ZnFe_(2)O_(4)氧载体,探究不同助剂(Sr、Ce、La和Al)对其性能的影响。化学链制氢实验在固定床反应器中进行,结果表明:添加助剂能有效提高氧载体的性能,单位质量氧载体H_(2)产量从高到低依次为La>Sr>Al>Ce,La改性的ZnFe_(2)O_(4)氧载体反应活性最高。结合X射线衍射、H_(2)-程序升温还原、吸附比表面测试法等表征手段和化学链制氢实验对掺杂助剂La的氧载体物理化学性质作进一步分析,考察不同掺杂质量分数对氧载体反应性能的影响。结果表明:添加质量分数为12%La助剂的ZnFe_(2)O_(4)在化学链制氢反应中单位H_(2)产量最高;La助剂的加入提高了氧载体的比表面积,促进氧空位的形成,加快晶格氧的迁移速率,有利于化学链制氢反应。

青岛大学重油加氢分散型催化剂及其回收利用研究取得进展

青岛大学化学化工学院杜辉团队多年来致力于重油悬浮床加氢催化剂与工艺研究。创制了一系列非负载的Ni、Mo基纳米催化剂,并调控纳米催化剂的表面性质,通过实验与分子模拟相结合的方法,揭示了修饰配体分子主要官能团和骨架结构对纳米催化剂在重油胶体中扩散与分布的影响规律,实现了修饰后纳米催化剂在重油胶体中的“亲核”扩散,在沥青质胶核附近形成局部高浓度,在重油高效加氢转化的同时有效抑制了沥青质胶核缩合生焦反应,焦炭产率低于1%。

基于稻壳基无定形碳的负极材料对锂离子电池低温性能的影响

碳基材料是目前锂离子电池最常用的电极材料,然而低温使基于碳基电极的锂离子电池(LIB)容量损失巨大。本文将农业废弃物——稻壳通过高温碳化制得多孔碳,多孔为锂离子(Li^(+))提供更多传输路径及活性位点,并促进Li^(+)在低温下的传输与扩散。研究发现,不同碳化温度对稻壳衍生活性炭(RHC)的微观结构有影响,基于不同RHC电极构建的电池性能也不同。其中,碳化温度为1 000℃获得的RHC-10负极具有最高的剩余可逆比容量,在0.2 C和2 C倍率下循环100圈后可达230和147 mAh/g;在不同倍率下循环10圈后再次在0.2C倍率下循环时,仍能保持最高的可逆比容量;在-20和-40℃可逆比容量分别可达175和98 mAh/g,表现出优异的低温充放电性能。

棉纺织印染精加工技术专利现状

棉纺织业涉及农业和工业两大生产领域,包含棉花生产、轧花、纺纱、织布、印染、成衣、终端消费等多个重要环节,是国民经济发展的支柱产业之一。近年来,我国棉纺纱和棉织造的产能均超过全球产能45%以上,已成为全球棉纺织业的中心。加入WTO之后,我国纺织工业呈现快速发展势头。2001-2023年,棉纺织工业作为纺织业的先导产业,发展势头十分强劲,为实现纺织强国做出了巨大贡献。

Ir纳米团簇负载于ZIF-8衍生的氮掺杂炭框架用于高效析氢反应

利用低活性载体精确调控活性金属的电子结构是开发高性能电催化剂的有效途径,金属与载体之间高度灵活的电子相互作用可优化催化性能。在此,将Ir纳米团簇(Ir@NC)均匀地负载在氮掺杂炭框架上,制备了一种高效的析氢反应(HER)电催化剂。合成过程是将在900℃下退火制备的沸石咪唑盐框架-8(ZIF-8)作为碳源浸入IrCl_(3)溶液中,然后在400℃的H_(2)/Ar气氛下进行煅烧还原处理。氮掺杂炭框架的三维多孔结构暴露了更多的活性金属位点,Ir簇和氮掺杂炭载体之间的协同效应有效地调节了Ir的电子结构,优化了HER过程。在酸性介质中,Ir@NC表现出显著的HER电催化活性:在10 mA cm^(-2)的条件下,过电位仅为23 mV,具有超低的Tafel斜率(25.8 mV dec^(-1)),且在10 mA cm^(-2)的条件下可稳定运行24 h以上。制备的电催化剂具有高活性、合成路线简便、可规模化制备等优点,有望成为一种极有前途的候选催化剂用于酸性水裂解进行工业制氢。

一步法制备镁离子掺杂铌酸钛负极材料及锂电性能研究

锂离子电池是目前市场上应用最广泛的电池。负极材料的选择与使用对锂离子电池的整体性能有着极大的影响。铌酸钛(TiNb_(2)O_(7))负极材料不但在循环稳定性和使用寿命方面有着极大的优势,还有着较高的理论比容量和1.6 V左右的工作电压,避免了SEI膜的形成,从而保障了锂离子电池使用的安全性、电池容量和循环性能。但是铌酸钛负极材料有着导电性差的缺陷,需要有效改善其导电性。本工作通过简单的一步法将金属离子原位体相掺杂来解决这个问题,使用钛酸四丁酯(TBOT)和氯化铌(NbCl_(5))作为铌酸钛前驱体,可溶性镁盐作为镁离子前驱体,结合简单的一步共沉淀法合成铌酸钛(TiNb_(2)O_(7)),并通过控制镁金属离子浓度来调节铌酸钛作为负极材料的电化学性能。

南极长城站周边土壤、潮间带沉积物和企鹅粪土沉积层中人工合成麝香的分布及生态风险

人工合成麝香(Synthetic musks,SMs)具有内分泌干扰效应并且其挥发性强,能够通过大气传输到达偏远地区.本文测定了中国南极长城站沉积物、土壤和企鹅粪便中四种SMs的含量,并分析了其生态风险.佳乐麝香(Galaxolide,HHCB)和吐纳麝香(Tonalide,AHTN)是样品中的主要SMs,二甲苯麝香(Musk xylene,MX)和酮麝香(Musk ketone,MK)未在样品中检出.有87.50%的样品检出HHCB,含量为ND—18.35 ng·g^(−1)dw(干重),平均值为4.56 ng·g^(−1)dw;有81.25%的样品中检出AHTN,含量为ND—21.47 ng·g^(−1)dw,平均值为6.41 ng·g^(−1)dw.企鹅岛山顶的粪土样品中SMs含量最高,说明SMs可能通过食物链在生物体内富集,并通过排泄物排出.南极长城站污水口和俄国站垃圾处理厂的两个点位也含有较高含量的SMs,分析其原因可能是由于人类的活动引入的SMs的污染.有研究表明AHTN比HHCB更容易通过大气进行远距离传输,而在本研究中,分析HHCB和AHTN的含量比发现,大部分样品中AHTN含量都高于HHCB,说明大气沉降是南极地区SMs的主要来源.而长城站污水口和俄国垃圾处理厂两个点位HHCB的含量高于AHTN,进一步说明这两个点位SMs主要来源于科考人员的活动.对沉积物进行风险评估,检出的两种SMs的风险熵值均小于0.1,表明从理论上来说这两种污染物不会对南极生态环境造成显著影响.

等离激元增强上转换发光及其分子检测应用

针对荧光分子检测普遍灵敏度低和检测范围窄的问题,制备了具有等离子激元共振特性的重掺杂半导体纳米结构Cu_(2-x)S和典型的稀土掺杂上转换发光纳米颗粒NaYF_(4)∶Yb,Er,通过三相界面自组装方法获得了Cu_(2-x)S/NaYF_(4)∶Yb,Er薄膜基底。结合有限元模拟,计算了不同摆放情况下Cu_(2-x)S周围的局域电场分布,研究了在实际薄膜中Cu_(2-x)S纳米盘之间产生的等离激元耦合对上转换发光性能以及对拉曼信号增强的影响。结果表明,Cu_(2-x)S等离激元层与NaYF_(4)∶Yb,Er发光层的耦合,不仅得到了上转换3个数量级的提高,还实现了分子检测10^(-7)mol·L^(-1)的检测极限,并且获得了10^(-3)~10^(-7)mol·L^(-1)的宽线性响应,从而达到高灵敏度的定性和定量双功能的精确检测。

铂基催化剂的制备及其液相重整制氢性能研究

采用原位沉积—还原法制备出小尺寸纳米粒子铂基合金高性能催化剂(Pt-M,M=Fe,Co)。利用X射线光电子能谱、X射线衍射、透射电子显微镜等测试方法验证了其结构。在甲醇液相重整制氢反应中,当CH3OH:H2O=3∶1时,制备的铂基合金催化剂表现出优异的催化性能,PtCo/C3N4200℃下TOFH2达到11100h-1,是Pt/C3N4的1.7倍。此外,PtCo/C3N4和Pt-Fe/C3N4催化剂用安捷伦气相色谱仪测试副产物CO均低于10ppm,表现出对氢气高的选择性。经五次催化循环后,PtCo/C3N4催化剂仍然保持较好的催化活性。

对《普通高中化学课程标准(2017年版)》中“情境素材建议”的分析与启示

《普通高中化学课程标准(2017年版)》中把“情境素材建议”作为一个独立的版块进行呈现。通过深入分析“情境素材建议”在课程标准中的地位和作用、呈现数量,以及从文化、社会、学科三个维度对其具体内容和特点等方面进行统计与分析,提出课程标准中“情境素材建议”应用的相关思考和启示,以期对化学教科书的编制#教师教学和学生学习提供建议和启示。

基于学生核心素养提升的中学化学教学设计研究——以“化学反应的快慢”为例

以"化学反应的快慢"主题为例,创设"湿法炼铜"问题情境,实验探究影响化学反应快慢的因素,进行核心素养指导下的化学教学设计研究。整个教学设计在核心素养的引领下进行,同时所有的教学设计环节都尽可能地指向发展学生的化学学科核心素养;教学过程重视情境、问题、活动三者的融合贯穿;重视我国传统文化的传递,注重学生社会责任感的培养。

Zn含量对ZnSnOx基催化剂电化学还原CO2制甲酸反应性能影响

CO 2电化学还原制备化学品是可再生电能存贮利用的重要方式,也是降低CO 2排放的重要手段。本文通过采用金属有机骨架材料ZIF-8与草酸亚锡为前驱体,制备不同Zn含量的ZnSnO x催化剂体系,并将其应用于CO 2电化学还原制甲酸过程,结果表明随着Zn含量的增加,反应法拉第效率呈现先升高后降低然后在升高的趋势,在-1.83 V恒电位电解情况下,30%ZnSnO x催化剂表现出最高的法拉第效率为53%。进一步对不同Zn量的催化剂进行结构和性质表征。结果表明,催化剂表面织构性质、化学价态、组成结构等是改变催化剂法拉第效率主要原因。对于ZnSnO x催化剂,当Sn化学价态类似时,催化剂表面织构性质是影响其反应性能的主要因素;当催化剂中Sn的化学价态等化学性质发生明显变化时,催化剂的化学性质决定了催化剂的反应性能。

SnCuOx催化剂电化学还原CO2制甲酸性能研究

CO2电化学还原制备化学品是可再生能源存贮利用的重要方式,也是应对气候变化的重要手段。本文通过采用金属有机骨架材料1,3,5-均苯三甲酸铜配合物与草酸亚锡为前驱体,制备不同比例掺杂的SnCuOx催化剂体系,并将其应用于CO2电化学还原制甲酸过程,结果表明随着Sn掺杂量的增加,反应法拉第效率呈现先升高后降低的趋势,在-1.83V恒电位电解情况下,50%SnCuOx催化剂表现出最高的法拉第效率为47%。进一步对不同Sn掺杂量的催化剂进行结构和性质表征。结果表明,催化剂比表面积、表面化学价态等物理化学性质的变化是催化剂法拉第效率呈现先升高后降低的主要原因。不同Sn掺杂量引起的催化剂中金属还原程度、晶形结构的变化,则是引起催化剂表面性质发生变化的主要原因。本论文的研究是金属有机骨架材料复合制备高效CO2电化学还原催化剂的有益探索,可为复合CO2电化学还原催化剂的开发提供新思路。

夏侧金盏花中化学成分的分离鉴定及活性研究

夏侧金盏花(Adonis aestivalis L.)是一种毛茛目,毛茛科的一年生草本植物,利用有机溶剂进行提取得到粗提物,所得粗提物用正相硅胶、反相硅胶、SephadexLH-20凝胶与制备薄层色谱(pTLC)等进行分离得到7个单体化合物,通过核磁共振波谱、质谱等鉴定得出化合物的结构,其中化合物1、2、3、4都是黄酮类化合物,化合物5、6、7为甾体类化合物,对所得到的化合物进行相关性质测试,并对所得到的化合物进行了DPPH活性测试,黄酮类化合物的抗氧化活性较强,为夏侧金盏花的种植使用提供了科学的依据。

中学化学课堂开展动态评估的意义及模型初探

基于传统静态测验存在的问题,以维果茨基的“最近发展区”理论以及费厄斯坦认知结构可塑性理论为基础,提出的动态评估方法贯穿整个化学课堂,可发现学生认知缺陷,挖掘学生潜能,响应新课改的评价要求,体现化学课堂开展动态评估的意义,并初步建立化学课堂动态评估模型。

多糖/金属氧化物复合膜的阻燃抗菌性研究

火灾隐患和公共卫生安全已成为影响人类安全和健康的主要潜在问题。在未来,环保和健康的多功能材料是必然趋势。通过流延法和逐层法制备了两种具有阻燃和抗菌性能的多糖复合膜:壳聚糖/卡拉胶/CuO复合膜(F_(CA/CuO/CS))、壳聚糖/卡拉胶/Fe_(2)O_(3)复合膜(F_(CA/Fe_(2)O_(3)/CS))。所制备的多糖金属氧化物复合膜具有规则的形貌,表现出较好的阻燃性和较强的抗菌性。其中,F_(CA/CuO/CS)由于Cu^(2+)与细胞内部的酶结合,阻碍细胞的新陈代谢,对金黄色葡萄球菌有更好的抑菌效果;相比F_(CA/CuO/CS),F_(CA/Fe_(2)O_(3)/CS)的极限氧指数值为38%,具有较好的阻燃性能。

渤海颗粒有机碳与生物硅的分布及来源

海洋碳、硅循环及其相关联的生物地球化学过程是全球环境变化的热点问题,也是海洋科学关心的重要领域。利用2012年5月和11月份对渤海海域的调查结果,对该海域颗粒有机碳和生物硅的分布特征及来源进行了讨论。主要结论为:渤海有机碳以溶解有机碳为主,具有春季高和秋季低的特征;由陆地来源和海洋自生的有机碳组成,且以海洋来源的有机碳为主。渤海生物硅分布具有明显的梯度特征,河流输入同样对其含量的影响较为突出。渤海沉积物中生物硅含量较高,明显高于中国东部陆架海。渤海表层沉积物中生物硅主要是海源的,依次由浮游藻类、植硅体和海绵骨针所构成,其中浮游藻类占62.9%,陆源植硅体占31.1%。渤海沉积物发现了来自于草本植物的植硅体,这说明了陆地产生的植硅体对海洋生物硅的贡献。

射频磁控溅射法制备FC/ZnO杂化材料及其基本性质

采用射频磁控溅射法,首先以聚四氟乙烯(PTFE)为靶,氩气为载气,在聚对苯二甲酸乙二醇酯(PET)基底上沉积氟碳(FC)膜;然后以金属锌为靶,氩气为载气,氧气为反应气体,在FC膜上再沉积一层ZnO膜而形成FC/ZnO有机-无机纳米杂化材料。用AFM、XPS、UV以及静态接触角测定仪对杂化材料的基本性质进行了研究。结果表明,该法制得的杂化材料是由纳米粒子组成的岛状结构,岛的表面起伏不平。其生长模式是一种依附于有机核的沉积-扩张生长。杂化材料具有较好的紫外吸收特性,这是由于其分子结构中含有π-π共轭双键、表面的不平整性以及纳米氧化锌粒子对紫外光的吸收共同作用的结果。静态水接触角均大于90°,呈现出良好的疏水性。

溅射沉积ZnO/FC多功能有机-无机杂化膜

详述了ZnO/FC杂化膜的制备方法和基本性质。该杂化膜采用射频磁控溅射法通过二次溅射在聚对苯二甲酸乙二醇酯(PET)基底上沉积而成。所得杂化膜的性质强烈地依赖于制备条件。用AFM、UV、XPS以及静态水接触角表征了杂化膜的形貌、结构和特性。杂化膜的表面起伏不平。静态水接触角大于90°,表现出较好的疏水性,随着放电功率的增大,杂化膜的接触角逐渐增大,压力增加,接触角逐渐减小。杂化膜具有较好的紫外线吸收性能,显示出对紫外光的多重吸收-散射作用。是一种既具有疏水性又具有抗紫外线辐射的多功能有机-无机杂化膜。

晶种法高效合成低硅铝比LSX型分子筛

分别以工业级的偏铝酸钠和水玻璃为铝源和硅源,氢氧化钠为主要碱源,氢氧化钾为辅助碱源,采用LSX晶种法制备了LSX型分子筛。通过X射线衍射(XRD)、扫描电子显微镜(SEM)、X射线荧光(XRF)、傅里叶变换红外光谱(FTIR)和N2吸附-脱附等表征方式考察了有无晶种、钾钠物质的量之比、晶化条件对合成LSX型分子筛的影响。结果表明,加入LSX晶种不仅能显著缩短晶化时间,提高分子筛的结晶度,还可有效抑制方钠石和A型杂晶的伴生;钾钠比过高或过低均会造成A型或方钠石型杂晶的伴生;直接进行高温晶化会导致亚稳态的LSX型分子筛向热力学稳定相转变;延长老化时间或高温晶化处理降低了产物中的硅铝比;样品的比表面积和N2吸附量随老化时间的延长和高温晶化处理而逐渐下降。