氮掺杂碳材料MG-T多相催化硝基苯加氢制苯胺

苯胺作为重要的化学中间体,主要通过催化硝基苯加氢反应制备.本文利用三聚氰胺和三聚氰酸制备牺牲模板MCA,以葡萄糖为碳源,合成了前驱体MG,再经高温碳化得到氮掺杂碳材料MG-T(T/℃,表示碳化温度),用于多相催化硝基苯加氢制苯胺反应.结合材料表征和催化评价结果初步探讨了反应机理.实验结果表明,碳化温度影响MG-T中氮物种构型的变化,石墨氮对催化剂的加氢活性起到关键作用.催化剂MG-800在水合肼作还原剂的乙醇溶剂中于80℃反应4h,硝基苯转化率为96%,产物选择性为100%,催化剂可循环使用至少9次,具有良好的稳定性和循环性,是一类可循环使用的硝基苯加氢制苯胺多相催化剂.

稀土掺杂上转换纳米材料在金属离子检测领域中的应用

重点综述了基于稀土掺杂上转换纳米材料(REEs-UCNPs)构建荧光共振能量转移(FRET)体系或发光共振能量转移(LRET)体系来实现对金属离子定量分析检测的研究进展,并对REEs-UCNPs在生物医学、卫生分析和环境检测等领域应用的未来发展趋势进行了展望。

锰氧化物/N-掺杂碳复合材料的制备及电化学性能研究

为了得到一种高功率密度、高比电容和长循环寿命的电极材料,通过苯胺(An)气体与高锰酸钾(KMnO_(4))水溶液之间的气-液界面反应合成了二氧化锰/聚苯胺(MnO_(2)@PANI)纳米复合材料,然后将制得的MnO_(2)@PANI纳米复合材料置于管式炉中,在氩气保护下,高温700℃的条件恒温煅烧2 h,得到锰氧化物/碳(MnO_(x)@C)的复合材料。通过扫描电子显微镜、X射线衍射仪、比表面积及孔径分析仪、傅里叶变换红外光谱仪和X射线光电子能谱仪对产品进行了成分、结构和微观形态的分析。电化学测试结果显示,MnO_(x)@C具有更高的电压范围(-1~1 V),较为优异的比电容(215 F/g,1 A/g),较为理想的倍率性能(当电流密度从1 A/g增加到10 A/g时,比电容保持率为56%),并且具有较长的循环寿命(在5 A/g电流密度下经过5000次充放电循环后,比电容仍保持96.2%)。证实通过引入碳材料的方法可以有效地改善锰基超级电容器电极材料的比电容、倍率性能和循环稳定性。

钙钛矿太阳能电池中无掺杂聚合物空穴传输材料研究进展

基于传统空穴传输材料(HTM)的钙钛矿太阳能电池(PSC)已经实现了超过25%的能量转换效率,然而这些HTM通常需要添加吸湿性掺杂剂来实现高迁移率和可加工性,从而降低了器件稳定性。为解决该问题,无掺杂HTM受到广泛关注。总结了近年来用于高效PSC的无掺杂聚合物HTM的结构和性能,并分析了其中的构效关系,提出了高效无掺杂聚合物HTM的结构设计原理,并展望了未来的发展趋势。

基于稀土掺杂上转换纳米材料NaYF_(4):Yb,Er@TGA直接对金属离子进行定量分析的方法探究

目的:基于荧光猝灭或增强机制,构建稀土掺杂上转换纳米材料NaYF_(4):Yb,Er@TGA直接对金属离子进行定量分析的方法,实现对金属离子快速、准确、灵敏检测。方法:通过溶剂热法制备出性能优良的稀土掺杂上转换纳米材料NaYF_(4):Yb,Er@TGA,并对其进行表征;通过测量14种常见的金属离子对NaYF_(4):Yb,Er@TGA荧光强度的影响,筛选能够引起NaYF_(4):Yb,Er@TGA荧光强度增强或下降,且与金属离子浓度呈线性关系的金属离子类型,进而建立检测新方法。结果:金属离子Mg^(2+)、Fe^(3+)分别在浓度范围为0~7.00μg/mL、0~6.00μg/mL与NaYF_(4):Yb,Er@TGA的荧光强度呈现良好的线性关系,其标准曲线方程的线性系数分别为0.9924、0.9982,检出限分别为1.79μg/mL、1.30μg/mL,加标回收率分别为95.5%~98.8%、92.5%~97.8%,方法相对标准偏差分别为4.05%、8.18%。结论:该方法检测限低、准确度较高、精密度较好,有望用于实际样品中Mg^(2+)、Fe^(3+)定量分析。

MOF衍生氮掺杂碳及其膜材料去除染料性能试验

以金属有机框架材料(MOFs)中的ZIF-67为模板剂,通过热解制备了具有较强偶氮染料吸附能力的MOF衍生碳材料(MDC)和氮掺杂碳材料(NDC),并使用共混复合将NDC材料引入聚偏氟乙烯(PVDF)膜基底中对偶氮染料进行过滤截留。结合材料表征结果与模型分析,探究其染料去除的机理,获得膜材料的最佳制备条件。结果表明,NDC对亚甲基蓝(MB)的最大吸附量为185.35 mg/g,吸附符合Langmuir模型。性能随着pH和离子强度的增加而增强,对罗丹明B(RhB)和孔雀石绿(MG)也具备可观的有较大的吸附量。混合基质膜在NDC添加量为4%时,膜的过滤性能最佳,在8次循环后仍保持90%截留率。研究成功制备了一种新型负载衍生碳材料的染料过滤膜,为染料污染物的去除提供新的实践方法。

LiInCr_(3.6)Fe_(0.4)O_(8)掺杂材料的变温介电性质

为系统研究掺杂材料LiInCr_(3.6)Fe_(0.4)O_(8)在不同温度和频率下的介电性质和弛豫程度,使用传统固相法制备LiInCr_(4)O_(8)母体和掺杂样品LiInCr_(3.6)Fe_(0.4)O_(8)陶瓷材料,并对样品进行XRD和SEM图谱分析,显示各元素与其名义组分一致。通过分析样品的粒子分布和变温介电性质,发现母体和掺杂材料的介电常数随温度变化出现峰值,表明存在铁电性质。通过拟合结果得到特征参数γ值在1和2之间,进一步验证弛豫铁电性质的存在。实部阻抗Z′随着温度升高而减小,表明材料具有负温度系数热敏电阻特性。阻抗谱虚部变化规律进一步印证弛豫现象的存在。结果为进一步探索呼吸烧绿石材料的介电性质及其应用提供依据。

氮磷掺杂碳材料的制备及其电催化性能研究

采用湿化学法合成了ZIF-8,将其与磷酸氢二铵混合后,在氩气和氢气的流量比为95∶5(mL•min^(-1))的条件下,经高温热解,合成了氮磷掺杂的碳材料P-N-C。通过XRD、SEM、元素分析等手段,对该材料的物相、微观形貌和元素组成进行了表征,并测试了该材料对电催化氧还原反应(ORR)的性能。结果表明,其氧还原极化曲线的半波电位(E1/2)达到0.8065V,循环3000个周期后仅衰减了4mV。

聚苯胺及其掺杂材料的制备及气敏特性的研究

采用质子酸化学聚合法,以苯胺(An)为单体,过硫酸铵(APS)为氧化剂,在盐酸(HCl)溶液中,合成了聚苯胺(PANI)及In2O3、TiO2和SnO2掺杂的聚苯胺。分别通过X射线衍射仪(XRD),红外光谱仪(FT-IR),场发射扫描电镜(FE-SEM)对其结构和形貌进行了表征,制成了基于聚苯胺及其掺杂材料的氨气传感器。室温下,对1.0×10-5～1.50×10-4浓度范围的氨气进行了气敏测试,测试结果表明,基于聚苯胺及其掺杂材料的气敏元件对氨气响应灵敏度基本呈线性关系。掺杂In2O3的聚苯胺气敏元件对氨气的响应灵敏度最大,在1.50×10-4时响应灵敏度达到50;而掺杂TiO2的聚苯胺气敏元件对1.00×10-4氨气的响应时间最短,为60s。分析了聚苯胺及其掺杂材料的气敏机理,结果表明,金属氧化物的掺杂对聚苯胺材料的灵敏度、响应及恢复时间等气敏特性有很大的影响。

固体氧化物燃料电池复合掺杂材料研究进展

概述了中温固体氧化物燃料电池构件使用的新型复合掺杂材料研究及制备进展 ,采用差示扫描量热法 (DSC)、热重法 (TG)与变温度X射线衍射对La1-xSrxMn1-yCoyO3、La1-x-zSrxCazMn1-yCoyO3复合掺杂钙钛矿结构氧化物的固相烧结合成过程进行了研究 。

Na^+掺杂锂离子电池正极材料LiNi_(0.6)Co_(0.2)Mn_(0.2)O_2的制备及电化学性能

采用草酸盐共沉淀法制备了钠掺杂改性的Li_(0.98)Na_(0.02)Ni_(0.6)Co_(0.2)Mn_(0.2)O_2正极材料,借助X射线衍射(XRD)、扫描电子显微镜(SEM)、透射电子显微镜(TEM)、能量分散谱(EDS)、感应耦合等离子体原子发射光谱(ICP-AES)、电化学阻抗谱(EIS)和恒电流充放电测试等手段对材料的颗粒形貌、晶体结构和电化学性能进行了研究.结果表明,掺钠后的材料具有更完善的α-NaFeO_2结构(空间群为R3m)、更低的Li^+/Ni^(2+)阳离子混排和更大的Li层间距,易于Li^+在晶格中的快速脱嵌迁移.电化学性能测试结果证实掺钠样品具有优异的循环稳定性和高倍率性能,在2.7~4.3 V,1C下循环100次后,放电比容量仍为146 mA·h/g(容量保持率为95.4%),在0.1C,0.2C,0.5C,1C,3C,5C,10C和20C时的放电比容量分别为181,168,162,155,143,136,126和113 mA·h/g.

二价钴、镍杂多酸盐异构体聚苯胺掺杂材料的合成及荧光性能研究

本文首次以钴、镍为取代元素的杂多酸盐异构体在有酸的情况下采用液相法与苯胺进行掺杂,并采用IR光谱,UV-vis,X-射线粉末衍射测试手段对其进行分析,并对产物的荧光性、导电性能进行了研究。

掺杂纳米材料对等离子喷涂涂层组织性能的影响

对AT13粉掺杂纳米级材料Al_2O_3+13wt％TiO_2的复合粉在等离子喷涂中的应用进行了研究,包括纳米级材料的分散、掺杂、制备微米粉及喷涂工艺参数。结果证明:掺杂纳米材料的涂层较常规微米级涂层结构有明显改善,涂层组织细化、分布均匀,孔隙率降低;涂层残余应力降低,亚微裂纹减少,耐磨耐蚀性能明显提高。纳米材料的加入,改善了喷涂熔融态粉末的流动性及平铺性能,改变了涂层晶粒生长机制。

掺杂碳材料的制备及其负载贵金属在催化加氢反应中的应用研究进展

贵金属加氢催化剂广泛应用于精细化学品、药物和功能材料的合成中,以改进催化剂制备方法来提高其活性、选择性或稳定性一直是该领域研究热点。而采用掺杂碳材料作为催化剂载体是改善贵金属催化剂加氢性能的一种有效途径。文章系统总结了掺氮、掺硫及其它掺杂碳材料的制备方法,介绍了不同制备方法对碳材料中杂原子含量、物化性质的影响;并概述了掺杂碳载体负载贵金属催化剂在硝基苯类化合物、共轭羰基、苯酚催化加氢以及在加氢脱卤等反应中的应用情况,掺杂催化剂均展现出了优异的催化性能。

H3＋nPMo12—nVnO40（n=0,1）掺杂聚苯胺功能材料新的制备方法及性质

传统的聚苯胺／杂多酸（PANI／HPA）掺杂材料的化学制备方法是一步法和二步法^[1]，这两种方法由于使用了质子酸（如HCl)和氧化剂[如(NH4)2SO8]，不可避免地在材料中引入了与杂多阴离子竞争的抗衡阴离子（如Cl^-,So4^2-），使得掺杂材料的组成复杂，功能性能受到影响，本文用一种新的合成方法，即不用其他质子酸和氧化剂，利用H3PMo12O40.nH2O和H4PMo11VO40.nH2O杂多酸独特的性质－集质子酸和氧化性于一身，将HPA直接与苯胺作用，制备了仅以杂多阴离子为唯一掺杂抗衡离子的PANI／HPA掺杂材料，所合成的材料具有导电性和荧光性。

二价铬或锰取代的硅钨杂多酸异构体的聚苯胺掺杂材料的制备及其热稳定性和荧光性能的表征

预先制备了由二价铬或锰取代的硅钨杂多酸钾盐的α及βi(βi=β1,β2及β3)异构体,然后在室温及无酸的条件下与聚苯胺进行固相掺杂,用红外光谱法、紫外-可见分光光度法、X射线衍射法、差示热重量法及分子荧光光度法对所得的掺杂材料的结构、热稳定性及荧光性能等特性作了表征。

负载纳米Pt的生物质氮掺杂碳材料用于甲醇催化性能研究

天然蚕茧经氨水溶液处理后,煅烧得到氮掺杂生物质碳材料,SEM电镜下观察其具有丰富而复杂的类石墨烯多孔结构.之后通过乙二醇还原氯铂酸钾得到负载Pt纳米粒子的生物质氮掺杂碳材料催化剂.对合成材料进行XRD、XPS、SEM等结构表征及电化学性能测试,结果显示该复合材料在酸性甲醇溶液中具有较好的甲醇催化性能和稳定性.

K_8[Zn(H_2O)W_(11)CoO_(39)]/PANI掺杂材料的制备、表征及光催化活性

采用直接法合成了Keggin结构的三元杂多酸盐K_8[Zn(H_2O)W_(11)CoO_(39)],利用化学氧化法合成了聚苯胺掺杂的多金属杂多酸盐掺杂材料K_8[Zn(H_2O)W_(11)CoO_(39)]/PANI,并用UV-Vis、IR、XRD、SEM-EDS等对其组成和结构进行了表征。以所合成的掺杂材料为催化剂,在紫外灯下照射100 min,研究了孔雀石绿溶液的光催化降解反应。结果表明,当孔雀石绿的初始质量浓度为5mg/L、催化剂用量为0.08 g、溶液pH=2时,催化脱色效果最佳。此时,当催化剂为K_8[Zn(H_2O)W_(11)CoO_(39)]/PANI时,孔雀石绿溶液的脱色率可达85.30%;当催化剂为K_8[Zn(H_2O)W_(11)CoO_(39)]时,孔雀石绿溶液的脱色率为48.73%;当没有催化剂时,孔雀石绿溶液的脱色率为22.97%。杂多酸盐掺杂聚苯胺的掺杂材料具有非常好的光催化活性。

新型掺杂石墨及其SiC涂层材料真空性能评价研究

将为HT 7U装置第一壁研制的一种新型掺杂石墨及其SiC厚膜梯度涂层材料放在自行设计的一种真空性能评价装置的样品室 ,通过程序升温和控温 ,出气率实验分别在室温、30 0℃和 35 0℃ 3种温度下进行。通过真空计和四极质谱仪分别对样品室和主真空室的全压、分压和出气成分进行监测 ,在获得被测试材料的出气率和出气成分等真空性能参数后 ,认为该种新材料的真空性能适于今后HT 7U装置的使用要求 。

氮掺杂碳材料负载碳化钼的合成及析氢性能研究

过渡金属碳化物被认为是一类可替代贵金属的高效电催化析*氢反应催化剂,提升其催化性能和稳定性能获得了广泛关注和研究。本文以钼酸铵和二氰二胺为前驱体,均匀混合后利用一步高温退火法制备了氮掺杂碳材料负载碳化钼(Mo2C-NC)的复合材料。通过透射电子显微镜,X射线粉末衍射以及X射线光电子能谱等测试对该催化剂形貌,组成及结构进行表征。电化学测试结果表明,Mo2C-CN复合催化剂表现了优异的电催化析氢性能:当电流密度为10 mA cm^-2时,在酸性和碱性体系中,Mo2C-CN催化剂的过电势分别为和130和257 mV s^-1,并且均展示出了优异的稳定性能。