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Review of ultrafast spectroscopy studies of valley carrier dynamics in two-dimensional semiconducting transition metal dichalcogenides
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作者 孙栋 赖佳伟 +2 位作者 马骏超 王钦生 刘晶 《Chinese Physics B》 SCIE EI CAS CSCD 2017年第3期148-159,共12页
The two-dimensional layered transition metal dichalcogenides provide new opportunities in future valley-based in- formation processing and also provide an ideal platform to study excitonic effects. At the center of va... The two-dimensional layered transition metal dichalcogenides provide new opportunities in future valley-based in- formation processing and also provide an ideal platform to study excitonic effects. At the center of various device physics toward their possible electronic and optoelectronic applications is understanding the dynamical evolution of various many- particle electronic states, especially exciton which dominates the optoelectronic response of TMDs, under the novel con- text of valley degree of freedom. Here, we provide a brief review of experimental advances in using helicity-resolved ultrafast spectroscopy, especially ultrafast pump-probe spectroscopy, to study the dynamical evolution of valley-related many-particle electronic states in semiconducting monolayer transitional metal dichalcogenides. 展开更多
关键词 ultrafast spectroscopy valley carrier dynamics transition metal dichalcogenides EXCITON
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石墨烯基载体负载贵金属用于电催化剂的研究进展
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作者 邢静 赵彤 +3 位作者 尚佳佳 刘冯凯 张孟典 彭淑鸽 《化工新型材料》 北大核心 2025年第1期230-237,共8页
石墨烯具有优异的导热性、导电性、机械强度高、且柔韧性好,同时还兼具高比表面积与易进行化学改性的特点,广泛被作为电催化剂载体/电催化剂用于燃料电池。首先对近5年石墨烯基材料负载贵金属催化剂的制备方法进行了综述;其次着重分析... 石墨烯具有优异的导热性、导电性、机械强度高、且柔韧性好,同时还兼具高比表面积与易进行化学改性的特点,广泛被作为电催化剂载体/电催化剂用于燃料电池。首先对近5年石墨烯基材料负载贵金属催化剂的制备方法进行了综述;其次着重分析了还原氧化石墨烯载体(rGO)、掺杂石墨烯、改性石墨烯这三类石墨烯基载体负载贵金属在电催化反应中的最新研究成果与进展,并且比较了不同石墨烯基材料构筑电催化剂的电催化性能,探讨了石墨烯基载体作为电催化剂载体的优势和挑战;最后对石墨烯基材料作为电催化剂载体的发展趋势进行了总结和展望。 展开更多
关键词 燃料电池 石墨烯基载体 贵金属 电催化剂
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低铂纳米电催化材料的设计合成及其在电催化析氢中的研究进展
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作者 郭晓辉 姚虎 《西华大学学报(自然科学版)》 2025年第1期1-27,共27页
氢气(H2)具有较高的能量密度和绿色“零”碳特性,被认为是未来最有前途的能源替代品之一。电解水制氢提供了一种绿色、可持续的制氢途径。铂(Pt)基材料被认为是析氢反应(HER)的有效电催化剂,但是有限的储量和高昂的价格使得Pt基催化剂... 氢气(H2)具有较高的能量密度和绿色“零”碳特性,被认为是未来最有前途的能源替代品之一。电解水制氢提供了一种绿色、可持续的制氢途径。铂(Pt)基材料被认为是析氢反应(HER)的有效电催化剂,但是有限的储量和高昂的价格使得Pt基催化剂的大规模商业化应用受到限制;因此,设计低成本和高HER性能的低Pt电催化剂受到了广泛关注。本文总结了合金策略、强金属–载体相互作用、单原子策略等具有代表性的低Pt催化剂合成策略,系统梳理了低Pt电催化剂的研究现状。文章指出新型低Pt催化剂的设计、催化剂构效关系、新型载体材料的开发以及催化剂在实际系统中的稳定性和可靠性研究是未来研究方向。 展开更多
关键词 析氢反应 低Pt催化剂 合金 强金属–载体相互作用 单原子
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Dynamical study on charge injection and transport in a metal/polythiophene/metal structure
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作者 李冬梅 刘晓静 +5 位作者 李元 李海宏 胡贵超 高馄 刘德胜 解士杰 《Chinese Physics B》 SCIE EI CAS CSCD 2008年第8期3067-3076,共10页
The dynamical process of charge injection from metal electrode to a nondegenerate polymer in a metal/polythiophene (PT)/metal structure has been investigated by using a nonadiabatic dynamic approach. It is found tha... The dynamical process of charge injection from metal electrode to a nondegenerate polymer in a metal/polythiophene (PT)/metal structure has been investigated by using a nonadiabatic dynamic approach. It is found that the injected charges form wave packets due to the strong electron-lattice interaction in PT. We demonstrate that the dynamical formation of the wave packet sensitively depends on the strength of applied voltage, the electric field, and the contact between PT and electrode. At a strength of the electric field more than 3.0 × 10^4 V/cm, the carriers can be ejected from the PT into the right electrode. At an electric field more than 3.0 × 10^5 V/cm, the wave packet cannot form while it moves rapidly to the right PT/metal interface. It is shown that the ejected quantity of charge is noninteger. 展开更多
关键词 metal/polythiophene/metal structure electron-phonon interactions carriers transport wave packet
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准东煤半焦赤铁矿载氧体化学链燃烧及碱(土)金属迁移特性 被引量:1
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作者 刘银河 王儒儒 +3 位作者 关昱 林啸龙 王博 王园园 《煤炭学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2024年第2期1148-1160,共13页
准东煤在常规燃烧利用过程中出现严重的积灰结渣和CO_(2)排放等问题,极大地限制了其低碳清洁高效利用。采用中低温热解低阶煤生产半焦、焦油和热解气是煤炭分质分级利用的龙头技术,准东高碱煤热解半焦气化活性高,采用化学链燃烧方式有... 准东煤在常规燃烧利用过程中出现严重的积灰结渣和CO_(2)排放等问题,极大地限制了其低碳清洁高效利用。采用中低温热解低阶煤生产半焦、焦油和热解气是煤炭分质分级利用的龙头技术,准东高碱煤热解半焦气化活性高,采用化学链燃烧方式有利于实现其低碳清洁高效转化。以CO_(2)为气化介质,赤铁矿石为载氧体,在固定床上开展准东煤半焦原位气化化学链燃烧特性研究,并探究了准东煤半焦中碱(土)金属(AAEMs)的迁移转化规律。研究表明,赤铁矿载氧体能够显著提高固定床反应器出口烟气中CO_(2)体积分数,然而随着载氧体与半焦质量比(mOC/mC)不断增加,CO_(2)体积分数先急剧增加而后趋于不变,最佳的mOC/mC为50:1,而700℃热解制取的准东煤半焦经酸洗脱灰处理后固定床反应器出口相应烟气中CO_(2)的选择性降低了8.95%,这表明准东煤半焦中具有催化活性的AAEMs显著影响其化学链燃烧性能。赤铁矿载氧体对准东煤半焦表面AAEMs的分布也有显著影响,与未加入时相比,Na、K元素在半焦表面呈现较为明显的团簇富集,Ca、Mg元素在空间分布上呈更为明显的依赖关系。采用原位气化化学链燃烧方式后准东煤半焦中的AAEMs向赤铁矿载氧体中发生迁移与转化,并生成霞石(NaAlSiO_(4))、钾长石(KAlSi_(3)O_(8))、钙铝黄长石(Ca_(2)Al_(2)SiO_(7))、镁橄榄石(Mg_(2)SiO_(4))等高熔点矿物质,有效抑制了准东煤半焦中AAEMs向气相的挥发。 展开更多
关键词 准东煤半焦 赤铁矿载氧体 碱(土)金属 化学链燃烧 分质分级利用
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微生物固定化技术及在废水处理中的应用 被引量:2
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作者 黄双 顾恒 +1 位作者 邓冬梅 左华江 《现代化工》 CAS CSCD 北大核心 2024年第6期65-69,共5页
在探究了微生物固定化技术在不同废水环境中的应用情况后,总结了不同微生物固定方法且比较了各种方法的优缺点,并对微生物固定化载体的选择因素及材料分类进行说明。最后,简要讨论了微生物固定化技术在水污染治理实际应用中所存在的问题... 在探究了微生物固定化技术在不同废水环境中的应用情况后,总结了不同微生物固定方法且比较了各种方法的优缺点,并对微生物固定化载体的选择因素及材料分类进行说明。最后,简要讨论了微生物固定化技术在水污染治理实际应用中所存在的问题,并对未来的研究提供了参考方向。 展开更多
关键词 微生物 废水 固定化技术 载体 重金属
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激光刻蚀缺陷增强Pt/TiO_(2)光催化还原CO_(2)性能的实验研究
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作者 张文斐 张元 +2 位作者 周屈兰 李娜 刘东霞 《西安交通大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2024年第10期199-211,共13页
针对二氧化钛(TiO_(2))在光催化反应中光响应能力差、光生载流子易复合等问题,采用激光刻蚀方法对锐钛矿TiO_(2)进行改性,并对其由于激光刻蚀造成的结构和性质变化,以及Pt负载后的金属-载体相互作用特征进行研究。实验结果表明:激光刻... 针对二氧化钛(TiO_(2))在光催化反应中光响应能力差、光生载流子易复合等问题,采用激光刻蚀方法对锐钛矿TiO_(2)进行改性,并对其由于激光刻蚀造成的结构和性质变化,以及Pt负载后的金属-载体相互作用特征进行研究。实验结果表明:激光刻蚀导致锐钛矿TiO_(2)的晶粒尺寸增大,形成金红石相,并在TiO_(2)中产生了氧空位(O_(v))和Ti^(3+)缺陷,导致其带隙缩小以及对可见光的响应增强;与原始TiO_(2)中存在的缺陷相比,激光刻蚀诱导的缺陷更稳定,还原性更强,因而以缺陷型TiO_(2)作为载体制备的缺陷型Pt/TiO_(2)催化剂中的金属-载体相互作用也更剧烈,具有更强的电子转移能力和载流子分离性能,在光催化还原二氧化碳(CO_(2))过程中表现出极佳的反应活性和产物选择性。该结果可为激光刻蚀催化剂载体及催化剂在光催化中的材料特性和催化应用研究提供理论支持。 展开更多
关键词 激光刻蚀 二氧化钛 载体缺陷 金属-载体相互作用 二氧化碳 光催化
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水合肼产氢负载型催化剂研究进展
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作者 周科年 张竞哲 +3 位作者 苑高千 杨国栋 张海军 李发亮 《功能材料》 CAS CSCD 北大核心 2024年第12期12059-12071,共13页
氢气作为一种燃烧放能高且无污染的绿色能源而被广泛关注。水合肼(N_(2)H_(4)·H_(2)O)的储氢量高(8.0%质量分数),且分解后的产物对环境安全无污染,是一种具有良好发展前景的绿色储氢材料。催化剂是水合肼分解产氢的关键。总结了负... 氢气作为一种燃烧放能高且无污染的绿色能源而被广泛关注。水合肼(N_(2)H_(4)·H_(2)O)的储氢量高(8.0%质量分数),且分解后的产物对环境安全无污染,是一种具有良好发展前景的绿色储氢材料。催化剂是水合肼分解产氢的关键。总结了负载金属活性中心组成和载体种类对水合肼分解产氢负载型催化剂催化效率、选择性和耐久性的影响;分析了提高水合肼分解产氢负载型催化剂催化性能的方法;最后指出了该研究方向目前存在的主要问题和面临的挑战,并对未来的可能发展方向进行了展望。 展开更多
关键词 水合肼 负载型催化剂 产氢 负载金属 载体
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Fe/Co/Ni基催化剂制备及氨分解制氢性能
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作者 胡利华 陈境烨 +4 位作者 童金明 何勇 许岩韦 翁武斌 王智化 《洁净煤技术》 CAS CSCD 北大核心 2024年第8期1-10,共10页
氢能因具有高效、清洁、可持续等优点,被认为是最具发展潜力的化石燃料替代能源。氨气作为一种储氢材料,具有高储氢密度、易液化等优点,因此氨分解制氢是一种理想的氢气制备方法。开发中低温下高选择性、高活性、廉价的氨分解催化剂具... 氢能因具有高效、清洁、可持续等优点,被认为是最具发展潜力的化石燃料替代能源。氨气作为一种储氢材料,具有高储氢密度、易液化等优点,因此氨分解制氢是一种理想的氢气制备方法。开发中低温下高选择性、高活性、廉价的氨分解催化剂具有重要意义。Ru基催化剂是氨分解活性最高的单金属催化剂,但成本较高,Fe、Co、Ni等过渡金属是Ru的合适替代品。与此同时,催化剂载体的选择是制备高效催化剂的关键因素。采用浸渍法制备了以γ-Al_(2)O_(3)、SiO_(2)、MgO、TiO_(2)为载体,Fe、Co、Ni为活性组分的系列氨分解催化剂,在氨催化裂解反应平台开展了反应温度400~700℃、空速比18000 h^(-1)条件下的催化剂活性评估试验,并在此基础上对合成的催化剂进行了XRD、BET、SEM、TEM等表征分析,探究不同活性组合、载体种类、反应温度等因素对氨催化裂解的影响。结果表明,Ni/Al_(2)O_(3)催化剂活性最高,空速为18000 h^(-1)、600℃时的氨分解率达91.67%,650℃时可基本实现氨的完全分解。除SiO_(2)载体外,Ni基催化剂的活性整体高于Fe和Co基催化剂。表征发现在Ni/γ-Al_(2)O_(3)催化剂存在NiO与γ-Al_(2)O_(3)形成的复合氧化物结构,同时γ-Al_(2)O_(3)载体更大的比表面积和孔体积有利于提高氨分解转化率。 展开更多
关键词 氨分解 过渡金属催化剂 载体
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脂肪酸多相选择性加氢制备脂肪醇研究进展
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作者 于松印 崔钰函 +2 位作者 刘洋 梁长海 李闯 《石油炼制与化工》 CAS CSCD 北大核心 2024年第2期43-51,共9页
脂肪醇是合成润滑剂、洗涤剂和表面活性剂等的重要原料,油脂加氢法制备脂肪醇因具有环境友好及原料来源广泛等优点而成为最具有发展前景的脂肪醇制备方法之一。油脂选择性加氢制备脂肪醇的核心是高选择性,而催化剂是保证高选择性和反应... 脂肪醇是合成润滑剂、洗涤剂和表面活性剂等的重要原料,油脂加氢法制备脂肪醇因具有环境友好及原料来源广泛等优点而成为最具有发展前景的脂肪醇制备方法之一。油脂选择性加氢制备脂肪醇的核心是高选择性,而催化剂是保证高选择性和反应速率的关键。天然油脂或者模型化合物(如脂肪酸)催化加氢脱氧首先会生成极不稳定的中间体脂肪醛,脂肪醛再氢化生成稳定的脂肪醇或者脱羰生成烷烃,脂肪醇过度氢化也会生成长链烷烃,这就要求催化剂对于脂肪醛中羰基和脂肪醇中羟基的氧原子具有较弱的吸附能力。基于此,对于油脂加氢常用的非均相催化剂,从活性金属、金属促进剂及载体3个方面进行介绍,讨论了油脂选择性加氢反应机理以及提升脂肪醇选择性的方法,并对油脂选择性加氢制备脂肪醇催化剂的设计提出新的思路。 展开更多
关键词 脂肪醇 非均相催化剂 活性金属 金属促进剂 载体
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细菌纤维素作为载体在医药和催化领域的应用
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作者 田小霞 李伟 +3 位作者 马婧 高旭 鲜亮 赵娅敏 《西北民族大学学报(自然科学版)》 2024年第1期70-76,共7页
细菌纤维素(Bacterial Cellulose,BC)是由木醋杆菌等微生物发酵形成的一种胞外不可溶性多糖.BC因具有优异的生物可降解性、高聚合度以及高结晶度等特性,可作为一种环境友好生物材料在医药、化学以及食品包装等领域具有广阔的应用前景.... 细菌纤维素(Bacterial Cellulose,BC)是由木醋杆菌等微生物发酵形成的一种胞外不可溶性多糖.BC因具有优异的生物可降解性、高聚合度以及高结晶度等特性,可作为一种环境友好生物材料在医药、化学以及食品包装等领域具有广阔的应用前景.文章从BC的两种主要制备方法出发,探讨并总结BC作为药物以及贵金属催化剂载体在医药和催化领域的应用,并对它今后的研究方向进行了讨论,以期为广大研究者提供参考. 展开更多
关键词 细菌纤维素 环境友好生物材料 药物载体 贵金属催化剂载体
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化学链合成氨研究进展与展望
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作者 王润泽 冯圣 +3 位作者 王雅维 高文波 郭建平 陈萍 《洁净煤技术》 CAS CSCD 北大核心 2024年第5期13-28,共16页
氨主要被用作生产氮肥的原料,近年来被认为是一种具有重要应用前景的能源载体。目前工业合成氨主要采用Haber-Bosch工艺,该过程严重依赖化石能源,是高能耗、高碳排放过程,为生态环境带来巨大压力。因此,开发温和条件下可再生能源驱动的... 氨主要被用作生产氮肥的原料,近年来被认为是一种具有重要应用前景的能源载体。目前工业合成氨主要采用Haber-Bosch工艺,该过程严重依赖化石能源,是高能耗、高碳排放过程,为生态环境带来巨大压力。因此,开发温和条件下可再生能源驱动的绿色合成氨过程具有重要的实用意义和社会价值。化学链合成氨过程是将合成氨反应解耦为两步或多步反应,具有规避催化中普遍存在的Scaling relations关系、避免氮气和氢气竞争吸附、可常压操作等特点,被认为是一种具有应用前景的合成氨技术。此外,该过程适合于分布式、小型化的生产模式,便于与可再生能源利用过程相耦合。因此,近年来化学链合成氨受到广泛关注。本综述首先简述了化学链过程的定义及其在化石能源转化领域的研究概况,随后重点介绍化学链合成氨的发展历史、载氮体分类及近期研究进展,最后对载氮体材料的设计思路及化学链合成氨过程的前景进行展望。根据载氮体不同,分别介绍了二元金属氮化物、多元金属氮化物、亚氨基化物及氮氧化物等载氮体材料在分别以N_(2)-H_(2)和N_(2)-H_(2)O为原料的化学链合成氨过程中材料种类、反应热力学及动力学、合成氨速率等方面研究成果。此外,由于近期外场驱动合成氨取得了较好进展,根据外场驱动力不同,分别介绍了以电、光、等离子体、微波等为外加能量形式的化学链合成氨过程。并从热力学及动力学两方面分别介绍了载氮体材料的改进策略。最后,对化学链合成氨技术存在的问题及外来研究方向进行展望。 展开更多
关键词 化学链 合成氨 载氮体 金属亚氨基化合物 金属氮化物
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Ni、Ce、Zn和Cu修饰Fe_(2)O_(3)/Al_(2)O_(3)载氧体的甲烷化学链制氢特性
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作者 向浩寅 陈良勇 《化工进展》 EI CAS CSCD 北大核心 2024年第8期4320-4332,共13页
以甲烷为燃料的化学链制氢是一种耦合CO_(2)捕集的高效制氢技术。在Fe_(2)O_(3)/Al_(2)O_(3)载氧体的基础上,通过浸渍法分别添加Ni、Ce、Zn和Cu形成双金属载氧体,以提高其晶格氧传递性能、制氢性能和抗积炭性能。本文通过热力学计算、... 以甲烷为燃料的化学链制氢是一种耦合CO_(2)捕集的高效制氢技术。在Fe_(2)O_(3)/Al_(2)O_(3)载氧体的基础上,通过浸渍法分别添加Ni、Ce、Zn和Cu形成双金属载氧体,以提高其晶格氧传递性能、制氢性能和抗积炭性能。本文通过热力学计算、材料表征和实验研究,研究了不同双金属载氧体还原阶段和制氢阶段的反应性能,获得了不同双金属载氧体晶相结构与反应活性、制氢性能间的构效关系;并针对筛选出的最佳载氧体,进一步研究了其循环反应稳定性。研究表明,Cu是最合适的金属添加剂。Cu在Fe_(2)O_(3)/Al_(2)O_(3)双金属载氧体中形成了结构稳定的尖晶石相CuFe_(2)O_(4),提高了晶格氧活性,促进了载氧体中Fe_(2)O_(3)的深度还原,同时有效抑制积炭的生成,显著提高氢气产量和纯度,其中氢气产量由245mmol/100g载氧体提高到288mmol/100g载氧体,氢气纯度由88.3%提高到95.7%。Cu修饰Fe_(2)O_(3)/Al_(2)O_(3)载氧体在循环中表现出良好的稳定性,Fe^(3+)和Cu^(2+)的迁移使其微观结构得到改善,循环反应性能得到提高。研究验证了双金属载氧体在甲烷化学链制氢反应中的可行性,研究结果为铁基载氧体的设计和筛选提供了理论和实验依据。 展开更多
关键词 化学链制氢 载氧体 金属添加剂 氧传递 积炭
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Pt基催化剂用于丙烷脱氢反应的研究进展
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作者 刘起源 何炽 《能源环境保护》 2024年第4期53-66,共14页
丙烯是一种重要的化工原料,被广泛用于生产聚丙烯、丙烯腈、环氧丙烷等化工产品,也是塑料、橡胶、纤维三大合成材料的基本原料。由于对丙烯的需求量不断增长以及页岩气的广泛开采,丙烷脱氢(PDH)作为一种直接生产丙烯的工业技术备受关注... 丙烯是一种重要的化工原料,被广泛用于生产聚丙烯、丙烯腈、环氧丙烷等化工产品,也是塑料、橡胶、纤维三大合成材料的基本原料。由于对丙烯的需求量不断增长以及页岩气的广泛开采,丙烷脱氢(PDH)作为一种直接生产丙烯的工业技术备受关注。然而,商业上使用的铂(Pt)基催化剂活性组分容易烧结和团聚,导致积碳问题,很容易失去催化活性。因此,开发具有高活性和高稳定性的PDH催化剂具有重要意义。近年来,负载型Pt基催化剂在PDH反应中得到了广泛研究。从金属助剂优化和载体效应两个角度,综述了当前Pt基PDH催化剂的研究进展,特别是助剂和载体如何使Pt中心形成高度分散和稳定的活性位点,并系统总结了提高Pt基催化剂稳定性的策略。此外,还展望了Pt基催化剂在PDH反应中的发展方向。 展开更多
关键词 Pt基催化剂 丙烷脱氢 金属助剂 载体效应 金属-载体相互作用
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金属助剂改性铂基催化剂及其催化乙炔氢氯化反应研究
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作者 杨文超 李建 +5 位作者 戴云生 蒋金科 左川 侯文明 冯洋洋 刘桂华 《贵金属》 CAS 北大核心 2024年第4期37-46,共10页
乙炔氢氯化工艺常用的HgCl_(2)催化剂存在环境污染,开发无汞催化剂具有重要的意义。本研究使用浸渍法制备了添加了金属助剂的炭载铂基催化剂Pt-M/AC(M=Cu、K、Sn等),考察了金属助剂对铂基催化剂乙炔氢氯化性能的影响。采用N_(2)物理吸... 乙炔氢氯化工艺常用的HgCl_(2)催化剂存在环境污染,开发无汞催化剂具有重要的意义。本研究使用浸渍法制备了添加了金属助剂的炭载铂基催化剂Pt-M/AC(M=Cu、K、Sn等),考察了金属助剂对铂基催化剂乙炔氢氯化性能的影响。采用N_(2)物理吸脱附、XRD和XPS等表征手段对制备的催化剂进行表征。结果表明,金属助剂的引入能够提高催化剂对乙炔氢氯化反应的性能,其中PtCu/AC表现最佳。结合表征结果分析,金属助剂的加入有助于抑制积碳及孔道塌缩,能够提高乙炔氢氯化催化剂的稳定性,延长催化剂的使用寿命。Cu助剂的加入有助于抑制活性金属Pt的团聚,分散活性组分,帮助Pt锚定于活性炭载体上;并且Cu的加入能够稳定活性物种价态,维持催化剂的活性,提高催化剂的稳定性。 展开更多
关键词 乙炔氢氯化 铂基催化剂 金属助剂 活性炭载体
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金属有机骨架ZIF-8材料作为农药载体的研究进展 被引量:1
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作者 蔡润泽 李园园 +3 位作者 贾玉姣 黄啟良 潘灿平 赵鹏跃 《农药学学报》 CAS CSCD 北大核心 2024年第5期831-844,共14页
将农药有效成分负载到适宜的载体材料上,通过对载药颗粒进行修饰赋予药物靶向传输、控制释放等功能,可以提高药效和利用率、延长持效期、降低副效应。金属有机骨架(MOFs)由于其独特的结构特征和功能特性,在农药负载领域受到了广泛的关... 将农药有效成分负载到适宜的载体材料上,通过对载药颗粒进行修饰赋予药物靶向传输、控制释放等功能,可以提高药效和利用率、延长持效期、降低副效应。金属有机骨架(MOFs)由于其独特的结构特征和功能特性,在农药负载领域受到了广泛的关注。其中,沸石咪唑酸酯骨架-8 (ZIF-8)是MOFs中一种性能优异的材料,具有比表面积大、孔隙率高、稳定性高、制备简单、pH响应及生物相容性好等优点,是一种理想的农药载体材料。本文总结了ZIF-8常见的合成方法以及常用的负载药物方法,重点综述了ZIF-8作为农药载体的研究进展,分析了ZIF-8作为农药载体可能存在的问题和未来的研究方向,为ZIF-8在农药负载领域的研究与应用提供参考。 展开更多
关键词 金属有机骨架 沸石咪唑酸酯骨架-8(ZIF-8) 农药载体 农药剂型加工 控制释放
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金属钛酸盐基压电催化剂的最新进展:改善压电性能和调节载流子输运以提高催化性能
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作者 王凯琪 何益明 《Chinese Journal of Catalysis》 SCIE CAS CSCD 2024年第6期111-134,共24页
压电催化技术是一种新兴的催化方法,能够有效地将清洁、丰富的机械能(如水流动能、潮汐能和风能)转化为化学能,在化学催化领域展现出显著潜力,为环境修复和能源管理提供可持续的解决方案.金属钛酸盐因其良好的压电响应、环保特性和成本... 压电催化技术是一种新兴的催化方法,能够有效地将清洁、丰富的机械能(如水流动能、潮汐能和风能)转化为化学能,在化学催化领域展现出显著潜力,为环境修复和能源管理提供可持续的解决方案.金属钛酸盐因其良好的压电响应、环保特性和成本效益,在压电催化领域备受关注.然而,压电催化活性的不足限制了其实际应用.为克服这一挑战,提高机械能响应效率和减少能量转换过程中的损失成为关键.研究人员通常从两个核心策略出发:一是优化压电性能,二是调控载流子传输.深入理解这些策略在提高压电催化活性中的核心作用,对于设计高效压电催化剂并推动压电催化技术发展具有重要意义.本文系统地总结了金属钛酸盐的分类、合成方法和设计策略.首先,根据其在压电催化中的应用,将金属钛酸盐分为单金属钙钛矿钛酸盐、多金属钙钛矿钛酸盐和层状类钙钛矿钛酸盐,并从结构角度揭示了其压电特性的起源.其次,概述了金属钛酸盐的主要制备方法,包括水热法、固态反应法、熔盐法和静电纺丝法,并从提升催化性能角度比较了它们的优缺点.在金属钛酸盐的设计策略部分,探讨了构建准同型相界、应变工程、居里点控制、外场诱导极化和定向晶体生长等方法对改善压电性能的可行性.特别是,构建准同型相界和采用外场诱导极化,可以分别降低极化旋转的能垒和诱导宏观极化,在提升金属钛酸盐压电催化性能方面表现出显著效果.此外,还强调了助催化剂负载、碳材修饰和半导体异质结构在促进载流子分离中的重要作用.其中,空间分离的助剂修饰能够较大程度地提高载流子的分离效率,进而显著增强压电催化性能.最后,本文对基于金属钛酸盐的压电催化剂的技术发展进行了展望,旨在推动压电催化剂的合理设计和实际应用.具体建议包括:(1)规范压电催化性能评价体系,以实现不同系统间催化剂性能的统一、合理评价;(2)综合评估影响压电催化的因素,寻求最优解,并加强多种策略的耦合设计;(3)加强有限元模拟和密度泛函理论等理论支撑,开发应用原位技术,以深入探究压电效应在催化过程中的具体贡献,加深对压电催化机理的理解;(4)发展基于低速搅拌、水冲洗、机械刷等微弱动力的压电催化技术,并设计对低频机械能敏感的新型催化剂,以适应自然界的能量条件;(5)研究宏观支撑的压电催化剂设计,以提高在应力条件下的稳定性,同时增强可持续利用性;(6)耦合其他先进的氧化工艺,以加速活性物质的生产.综上,本文聚焦环境修复和能源应用,深入分析了从压电特性改善和载流子运输调节两个角度出发的多种策略在提升金属钛酸盐压电催化性能中的关键作用,并对该领域的未来发展趋势和面临的挑战进行了展望.本文旨在为高效压电催化剂的设计提供参考和借鉴. 展开更多
关键词 压电催化 金属钛酸盐 增强策略 压电响应 载流子传输
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钇掺杂二氧化铱用于高效酸性电化学析氧反应
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作者 刘振宇 沈紫晨 +1 位作者 曹东 郭晓燕 《化工进展》 CSCD 北大核心 2024年第12期6855-6861,共7页
酸性质子交换膜电解水(PEMWE)是一种电流密度高、动态响应快、产氢纯度高的电解水工艺,为实现其高效工业级应用,开发廉价、高效、稳定的析氧催化剂尤为关键。本文通过两步合成法将稀土元素钇(Y)掺杂到无定形的碳载体中修饰其表面的二氧... 酸性质子交换膜电解水(PEMWE)是一种电流密度高、动态响应快、产氢纯度高的电解水工艺,为实现其高效工业级应用,开发廉价、高效、稳定的析氧催化剂尤为关键。本文通过两步合成法将稀土元素钇(Y)掺杂到无定形的碳载体中修饰其表面的二氧化铱(IrO_(2))颗粒。制备得到的IrO_(2)/Y_(x)C具有优异的酸性析氧反应催化活性,在10mA/cm^(2)的电流密度下所需过电位仅为270mV,低于未掺杂Y的IrO_(2)/C(300mV)以及商用IrO_(2)(310mV)。Y的掺杂强化了碳载体与其表面二氧化铱颗粒之间的金属-载体相互作用,导致了Ir活性位点周围电子密度的变化,有利于调节反应中间体的吸附,优化反应速率。这一研究成果为PEMWE中析氧过程提供了新的催化剂设计思路,有望推动PEMWE技术在清洁能源领域更广泛的应用。 展开更多
关键词 质子交换膜电解水 析氧反应 二氧化铱催化剂 稀土元素钇 金属-载体相互作用
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电感耦合等离子体原子发射光谱法测定尾气净化用金属载体催化剂中的铂、钯和铑含量
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作者 王才平 陈能 +8 位作者 郁丰善 黄庆 刘贵清 何治鸿 王翀 张保明 杨帆 张金良 刘成鹏 《中国资源综合利用》 2024年第2期10-16,共7页
如何精准地测定汽车尾气催化剂的贵金属含量(铂、钯、铑),对于控制贵金属的成本、回收贵金属及控制催化剂的性能具有重要意义。试验采用电感耦合等离子体原子发射光谱法来测定尾气用净化金属载体催化剂中的铂(Pt)、钯(Pd)和铑(Rh)含量... 如何精准地测定汽车尾气催化剂的贵金属含量(铂、钯、铑),对于控制贵金属的成本、回收贵金属及控制催化剂的性能具有重要意义。试验采用电感耦合等离子体原子发射光谱法来测定尾气用净化金属载体催化剂中的铂(Pt)、钯(Pd)和铑(Rh)含量。具有而言,含有尾气净化用金属载体催化剂的试样采用盐酸进行预处理,然后加入聚环氧乙烷溶液降低胶粒对过滤的影响,过滤产物在马弗炉(300℃)内进行炭化处理,并加入20 g Na_(2)O_(2),经过沉淀凝聚实现富集分离。最后,采用电感耦合等离子体原子发射光谱仪对分离的铂、钯、铑的含量进行测定。在样品测定过程中,Pt、Pd和Rh的加标回收率分布范围表现良好,分别为97.1%~109.0%、91.0%~101.8%和93.2%~102.2%。该方法具有快速定量分析、检出限较低、精密度良好、动态范围宽的特点,为贵金属检测行业的标准制定奠定了数据理论支撑。 展开更多
关键词 电感耦合等离子体原子发射光谱法 尾气净化用金属载体催化剂 测定
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钛铁矿载氧体对碱金属钾的高温吸收特性
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作者 张雨琪 朱纯 +5 位作者 徐禛 朱清 袁强 李林 孙镇坤 段伦博 《煤炭学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2024年第10期4149-4158,共10页
载氧体辅助燃烧(Oxygen Carrier Aided Combustion,OCAC)技术的协同固碱潜力得到越来越多学者的关注。以天然钛铁矿提钛后的尾矿及单一组分模化物Fe_(2)TiO_(5)和TiO_(2)作为吸收剂,以KCl和CH_(3)COOK作为模拟碱源,在静态吸收实验装置... 载氧体辅助燃烧(Oxygen Carrier Aided Combustion,OCAC)技术的协同固碱潜力得到越来越多学者的关注。以天然钛铁矿提钛后的尾矿及单一组分模化物Fe_(2)TiO_(5)和TiO_(2)作为吸收剂,以KCl和CH_(3)COOK作为模拟碱源,在静态吸收实验装置上研究了钛铁矿尾矿对碱金属钾的高温吸收特性,系统探究了时间、粒径、温度、质量比、气固组分等多种因素对吸收效果的影响规律,结合X射线衍射仪、电感耦合等离子体发射光谱仪、扫描电子显微镜和X射线能谱仪等表征手段,揭示了K在钛铁矿表面富集和体相迁移的微观机理。结果表明,钛铁矿尾矿在高温下具有较好的K吸收能力,吸收速率随时间增长表现出先快后慢的变化趋势。在一定条件下,减小颗粒尺寸、提高反应温度和气相中的K浓度,可进一步提升钛铁矿尾矿的固碱性能。在与实际工业烟气相似的温度和碱金属浓度条件下,钛铁矿尾矿对K的捕集率可达40%以上。钛铁矿尾矿的主相具有富Fe层和富Ti层交替排列的独特片层结构,且相较单一组分模化物具有更复杂的形态和更优异的固碱能力。其过程为:K首先在钛铁矿表面沉积并逐渐形成富集层,随后通过固相扩散向内渗入,并沿富Ti层深度迁移至颗粒内部;同时,富Ti层中的Fe逐渐向颗粒外层迁移,并对K在钛铁矿中的吸收产生双重影响。此外,Cl可通过与钛铁矿表面的Fe反应生成易挥发的FeCl_(2)而进一步促进钛铁矿对K的吸收,钛铁矿尾矿中铁钙铝榴石等脉石相对K亦具有十分显著的协同吸收作用。研究结果进一步证实了OCAC技术的协同固碱潜力,同时为低品位钛铁矿的资源化利用提供新思路。 展开更多
关键词 生物质燃料 载氧体辅助燃烧 钛铁矿尾矿 碱金属
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