修饰SAPO-18分子筛的笼结构以调变甲醇制烯烃反应的产物选择性（英文）

低碳烯烃(乙烯、丙烯)是重要化工材料的基础原料.甲醇制烯烃(MTO)技术是重要的非石油路线制取低碳烯烃技术.SAPO-34分子筛在MTO反应中表现出优异的低碳烯烃选择性,而笼结构尺寸较大的SAPO-18分子筛的MTO反应产物以丙烯为主.乙烯具有比丙烯更高的经济附加值,因此提升SAPO-18分子筛MTO反应中乙烯的选择性有着重要的工业意义.本文采用离子交换法对SAPO-18分子筛进行金属Zn改性,修饰SAPO-18分子筛的笼结构.利用多种手段对Zn改性SAPO-18分子筛的物理结构、金属物种状态及分布、酸性、扩散性质等进行表征,对积碳物种的种类、积炭量等进行分析,从而关联SAPO-18分子筛笼结构的修饰与MTO反应产物选择性的关系.首先,我们对Zn改性SAPO-18分子筛的物理结构进行分析.X射线衍射表明,所采用的SAPO-18为不含杂晶的纯相分子筛.N2物理吸附-脱附表明,离子交换法法保持SAPO-18分子筛比表面积和孔体积.其次,我们考察了Zn改性SAPO-18分子筛中金属物种的状态及分布.X射线光电子能谱(XPS)表明, Zn物种主要以孤立态的Zn2+阳离子形式存在.XPS和X射线荧光结合表明, Zn阳离子改性SAPO-18分子筛表层富Si富Zn,呈类核壳结构.氨气-程序升温脱附与核磁共振氢谱结合表明, Zn改性SAPO-18分子筛酸性位点的酸量降低.继而对Zn改性SAPO-18分子筛的扩散性质进行分析.色谱法和智能重量分析表明, Zn阳离子的引入增加探针分子的扩散限制,从而推断增加MTO反应产物的扩散限制.色质谱联用表明, Zn阳离子的引入促进低甲基苯的生成,利于乙烯产物的生成;同时促进双环芳烃的形成,增加MTO反应产物的扩散限制.热重表明, Zn阳离子改性SAPO-18分子筛以更低的积炭量达到同样的MTO反应催化效果,符合碳原子经济性.Zn阳离子改性有效修饰SAPO-18分子筛的笼结构,表层富Si和Zn,呈现类核壳结构,增加了对MTO反应产物的扩散限制,尤其对分子尺寸较大的反应产物,从而调变MTO反应选择性.因此, Zn阳离子改性有效修饰了SAPO-18分子筛的笼结构,增加乙烯选择性和乙烯/丙烯比,将产物分布以丙烯为主调变为乙烯和丙烯选择性相近.

涡流空气分级机内流场分析与转笼结构改进

应用F luent软件建立传统涡流空气分级机三维模型并对其内部流场进行数值模拟,同时采用激光多普勒测速仪对分级机内流场进行测量。研究表明:当进口风速一定时,存在一个临界转笼转速使得环形区及转笼叶片间流场分布最均匀,分级性能好。改进转笼结构并进行模拟分析,新结构转笼的叶片设计成流线型,减少了气流与叶片的碰撞。模拟结果表明:与传统涡流空气分级机相比,环形区内速度分布得到了改善,新结构转笼叶片间旋涡趋势减弱,分级机内分级力场优于传统转笼。特别是转笼高速旋转时,结构改进效果更加显著。

V掺杂ZnO中空微笼结构的制备及其对H_2S检测气敏性能

采用溶剂热法制备了纯ZnO与V掺杂ZnO中空微笼结构,利用扫描电子显微镜(SEM)、透射电子显微镜(TEM)、X射线衍射(XRD)和X射线能量色散谱(EDS)对其微观形貌和晶体结构进行表征,发现由纳米颗粒组成的菱形十二面体V掺杂ZnO中空多孔结构在掺杂V后有V_2O_5晶体生成。进一步制备了基于纯ZnO与V掺杂ZnO中空微笼结构的气体传感器,并研究了传感器对H_2S的气敏特性。测试结果表明,基于V掺杂ZnO中空微笼结构的传感器对体积分数为5×10^(-6)的H_2S的响应值达到90.2,气敏性能更加优异。而且该传感器在100℃的最佳工作温度下,具有体积分数2×10^(-7)～1×10^(-5)的良好线性动态区间和优异的选择性,并实现了在300℃的快速恢复。最后,分析了V掺杂ZnO中空微笼结构的气敏性能增强机理。

富勒烯笼结构的平面展示法

采用船式F5和F6与海燕式F5和F6分别表示富勒烯笼几何结构的两种平面图. 这些平面图最大的优点是: (1) 不破坏富勒烯笼的空间对称性; (2) 可以非常清楚地展示出结构中F5和F6的配位形式. 这为富勒烯笼的结构几何研究打下了基础, 对其量子化学及其性质的研究也有很大的帮助.

对苯二酚型蛇笼氧化还原树脂结构的设想与论证

根据模板聚合理论与对苯二酚型蛇笼氧化还原树脂的性能实验结果,设想本树脂具有蛇笼氧化还原结构,被吸留于其中的对苯二酚-甲醛线形树脂是能起氧化还原作用的“蛇”,交联基体树脂是“笼”。通过电镜实验及该树脂中的对苯二酚-甲醛线形树脂的抽提实验和红外光谱与氮元素定量分析实验,论证了我们所设想的结构模式。

氧化锌小团簇笼与环结构的转换

用梯度修正密度泛函（DFT）研究氧化锌团簇（ZnO）。（n=2-9）的结构生长序列，发现小的团簇（n=2-7）环结构是最稳定的，对较大的团簇（n=8，9）三维笼和管结构在能量上是优先的，笼（管）结构相互竞争，两种结构在全域极小中交替出现．结果表明ZnO小团簇的环．笼结构的转换交叉点是n=8．

具有笼形结构的倍半硅氧烷纳米增强剂

介绍了具有笼形结构的倍半硅氧烷纳米增强剂制备方法及其结构和功能特点,讨论了该类纳米增强剂与普通无机纳米粒子不同的性能特点及其增强机理,并对这种具有笼形结构的纳米增强剂在聚合物纳米复合材料中的应用和发展趋势作了概述.

笼状结构氟碳聚合物材料的防沾色效应

将笼状结构化合物引入到带氟碳链段的聚合物复合材料中 ,这类带笼状结构的聚合物具有优良的络合性能 ,可以捕捉阴离子染料分子 ,形成稳定的络合物。通过对这类材料染色和清洗过程的研究 ,讨论其络合性及防沾色效应。实验表明 ,这类化合物具有良好的防沾色效果 。

考虑笼型转子实际结构的感应电动机建模研究

根据交流电机多回路理论,通过把传统的Park变换方法推广到面向转子侧的多相系统,提出了考虑笼型转子实际结构的感应电动机模型,并基于EMTP环境实现了该模型。本文提出的模型能够对电动机的正常运行、外部故障以及笼型转子导条或端环断裂故障进行精确的仿真。既可以用来探求笼型转子故障后各个电气量和机械量的变化规律,作为电动机故障诊断和保护研究的工具;也可以用来进行用电机实验方法无法完成的笼型转子导条或端环断裂后导条或端环电流变化情况的研究,为电机设计制造部门提供参考。仿真与实验结果证明了模型的精确性和有效性,经进一步完善该模型可作为EMTP的一个功能模块使用,具有良好的应用前景。

锗基笼状掺杂团簇的结构、稳定性和光谱性质

锗是重要的半导体材料之一,已被广泛应用于微电子工业领域中。本文利用密度泛函B3LYP方法,对AuGe＋n（n=10～13）掺杂笼状团簇的结构、稳定性和光谱性质进行了理论研究。结果表明,每种团簇的基态结构都为Au原子内嵌的笼状构型,并且它们具有很强的平均键能和较高的配位数。通过对稳定的AuGe＋12和AuGe＋13团簇的红外和拉曼光谱进行理论模拟,找到了它们的特征吸收峰。并且,通过对这些团簇电子跃迁模式的研究,进一步探究Au原子掺杂团簇的光学效应。这些研究结果将为以后实验制备和表征提供重要的理论依据。

抗震特性视角下中西古建筑中木质构件的美学研究——以“榫卯”工艺和“庞巴尔笼”结构为例

文章对古代应对地震这类自然灾害发展而来的中国榫卯工艺和葡萄牙“庞巴尔笼”结构的产生和发展进行分析,归纳了其以柔克刚的木质抗震原理及审美价值。根据查询资料,分析了国内外木质构件抗震属性的应用方法,以及它在建筑领域的应用现状及发展前景。从工艺材料及造型结构不断演变的方向出发,对比并分析中外木质构件的发展现状,希望对今后我国榫卯工艺的应用及发展提供一个可行的方向,同时为榫卯的创新性设计奠定牢固的根基,对其传承及发展起到积极与推动的作用。

固体C60^B：一种笼形结构的碳：它的发现,分离提纯和结构表征

现代化学学科近年来在簇化学(Cluster chemistry)研究领域的蓬勃发展,带动了碳簇化学的深入研究和重大突破.1985年H.Kroto等首次提出了C_(60)分子结构的设想,即由60个碳原子组成的簇,它酷似一支欧洲足球(Soccer ball)即自12个五元环和20个六元环拼接成的一个园笼形分子.设想提出后(首创者将其命名为Buckminsterfulle rene以纪念结构上酷似此足球的笼形房顶的创始人Buckminster Fuller),即引起了国际化学界广泛重视和讨论.其中。

基于笼状结构体原理的承压堵漏技术研究

针对桥塞堵漏材料难以在裂缝内形成稳定的承压堵漏带,承压能力不足而导致堵漏失败的问题,研究了桥塞堵漏材料在裂缝内的堆积状态和封堵类型,提出了笼状结构体封堵裂缝的理论,剖析了笼状结构体的组成,建立了理想的物理模型;研制出了形成笼状结构体的关键材料——SWDJ,并以此为基础,通过实验,得到了能稳定封堵光滑壁面裂缝的堵漏材料配方和堵漏浆液配方。该配方的承压能力大于5.0 MPa,抗温能力大于150℃。分析结果表明:SWDJ在裂缝中主要起包络和增大摩擦的作用——多片SWDJ能将桥塞材料和充填材料缠绕包络在一起,并通过叠加,在裂缝内部形成"堤坝";SWDJ相互叠加后的摩擦系数高达0.76,使各个"基本单元"相互之间的整体性更加稳定,能够承受更大的压力。虽然实际状态下的笼状结构体相对于理想状态下的"笼"具有不完善性,但其基本的作用机理与理论分析相符。

水电站单、双吊点门机共用负荷试验吊笼的结构有限元分析与优化

基于弹性力学基本理论,采用有限元分析软件ANSYS Workbench,对桐子林水电站单、双吊点门机负荷试验吊笼结构进行有限元分析,得出了各工况下吊笼结构应力变形和最大位移的分布规律。计算结果表明:最大应力发生在吊笼端部箱型主梁后翼缘与隔板交界处,说明在交界处产生了应力集中现象,应力随着离交界处距离的增加而减小,为了保证门机负荷试验吊笼结构的安全可靠,现对吊笼结构的应力集中区域进行了结构优化,优化后的吊笼结构能够同时满足单、双吊点门机负荷试验工况下的强度和刚度要求,可为今后类似单、双吊点门机共用负荷试验吊笼结构的设计提供参考。

稀土掺杂的笼状结构铝酸盐发光材料的制备及发光性能

采用溶胶凝胶沉淀法制备了稀土掺杂的笼状结构铝酸盐发光材料。利用X射线衍射仪(XRD)和扫描电子显微镜(SEM)对样品的物相结构及形貌进行了表征,结果表明:稀土离子的掺入没有改变发光材料的主晶相,已获得具有笼状结构的单相12CaO·7Al_2O_3发光材料,同时稀土离子可能掺入到晶格中。利用荧光光谱仪对样品的发光性能进行了测试,发现在近紫外光激发下掺杂Eu^(2+)离子的样品具有宽带发射峰,最强发射位于448nm左右,对应于Eu^(2+)离子的4f^65d^1→4f^7辐射跃迁,能够在近紫外光激发下发射出红光。另外,12CaO·7Al_2O_3:Tb^(3+)和12CaO·7Al_2O_3:Dy^(3+)能够在近紫外光激发下分别发出绿光和白光。

分级结构氮掺杂碳纳米笼担载的铂基高效甲醇氧化电催化剂（英文）

高性能低成本的担载型铂基催化剂是直接甲醇燃料电池(DMFC)实用化过程中的一大挑战.利用高比表面积、高稳定性、容易负载金属的载体实现Pt颗粒的高度分散,既可提高催化剂的催化性能,又可提高Pt的利用率以降低成本,是担载型Pt基催化剂实用化的有效途径.碳材料是一种常用的催化剂载体,近年来我们课题组发展了一种高性能的碳纳米笼材料,并可通过异原子掺杂调变其表面性能,提高其活性和负载能力.我们采用原位氧化镁模板法制备氮掺杂碳纳米笼:以具有多级结构的碱式碳酸镁作为氧化镁模板的前体,吡啶为碳源和氮源,经高温热解沉积,在原位形成的氧化镁模板表面形成氮掺杂的石墨化碳纳米薄层;经稀盐酸浸泡并洗涤,获得高纯度的氮掺杂碳纳米笼.氮掺杂碳纳米笼具有分等级的微纳米结构、高导电性、高比表面积和可调变的孔结构,结合表面氮原子的锚钉作用,氮掺杂碳纳米笼有望成为电化学催化剂Pt的优良载体.在前期研究基础上,本文探索多级结构氮掺杂碳纳米笼(hNCNC)作为新型载体负载Pt的能力,并评价所构建的负载型催化剂Pt/hNCNC的电催化性能.通过简便的微波辅助多元醇还原法,将氯铂酸还原成Pt纳米粒子负载于hNCNC的表面.为了揭示氮掺杂的效应,我们对比研究了具有相似分级结构但无掺杂的碳纳米笼(hCNC)以及商业化活性炭(Valcan XC-72)作为载体的情况.经热重(TG)和X射线光电子能谱(XPS)分析,三种催化剂Pt/hNCNC、Pt/h CNC和Pt/XC-72的负载量均接近理论负载量(23.1 wt%),都主要以金属态存在.然而,扫描电子显微镜(SEM)和透射电子显微镜(TEM)结果表明,Pt/hNCNC的Pt分散状态优于Pt/h CNC,更远优于Pt/XC-72.Pt/hNCNC的平均Pt粒径最小,仅约3.3 nm.这种良好的分散状态主要得益于氮原子掺杂,高负电性的氮原子改变了局域的表面极性,有利于Pt颗粒的成核,也有利于固定Pt颗粒.由于hNCNC对Pt的优异分散能力,Pt/hNCNC表现出高的电化学活性面积.氢吸附和一氧化碳溶出伏安曲线表明,Pt/hNCNC的电化学活性面积高于Pt/h CNC和Pt/XC-72,这与显微观察和X射线衍射(XRD)结果相吻合.Pt/hNCNC展现出优异的甲醇电催化氧化活性和高稳定性,其催化电流明显高于Pt/h CNC和Pt/XC-72,电流衰减亦慢于Pt/h CNC和Pt/XC-72.hNCNC的分级微纳米结构有利于孔内传质和电子输运,从而提高反应速度.hNCNC的氮掺杂有利于Pt在载体表面的分散,增强了载体-金属相互作用,提高了电化学活性面积和催化活性.为了进一步考察hNCNC对Pt的负载能力,本文还考察了高负载量Pt/hNCNC的性能.在负载量高达60 wt%时,Pt/hNCNC中的Pt颗粒仍无明显聚集,其甲醇氧化电流增加了30%,可以有效提高DMFC的输出电流密度.综上可见,hNCNC可以有效分散并稳定Pt颗粒,从而提高电化学活性面积和甲醇电催化氧化活性,优于未掺杂的碳纳米笼和传统碳材料,展示了hNCNC高分散Pt颗粒用作DMFC的高效阳极催化剂的重要前景,也表明hNCNC有望成为应用广泛的新型载体.

基于笼式结构的θ调制空间假彩色编码教具设计

空间频率域滤波是《信息光学》课程教学重点和难点。目前,未见国内有适合课堂教学的教具设计的报道。本文主要介绍基于笼式结构的空间频率域滤波设计,以白光源θ调制空间假彩色编码实验为例,采用单透镜实现傅里叶变换和成像,达到简化系统的目的。利用标量场衍射理论,推导单透镜空间滤波系统的基本原理,然后给出数值仿真和实验效果图。实验结果表明该系统能够较好的演示光栅频谱及空间滤波特性。该系统具有结构紧凑,体积小,重量轻,携带方便,成本低,演示效果好等特点。

具有方钠石笼型结构AlB3C3化合物的第一性原理研究

具有笼型结构的化合物因其优异的电学和力学性质一直吸引着科研工作者的目光.应用第一性原理计算,系统地探索了具有方钠石笼型结构AlB3C3化合物的晶体结构、电子性质和力学性质.计算结果表明:常压下AlB3C3的晶格常数为a=4.731 ,在费米面附近有能带穿过显示其金属性,B-C笼型框架中B原子和C原子形成了很强的sp3杂化共价键.此外,AlB3C3化合物力学稳定,体弹模量B0为228 GPa.拓展了人们对具有方钠石笼型结构的AlB3C3化合物的认识.

超柔性分级笼状结构纳米纤维气凝胶

具有高效的过滤性能和可再生的抗菌、抗病毒活性。创新点新发传染病对人类身体健康和社会经济发展造成极大的威胁,全球新冠肺炎大流行突出了这一问题。以“钻石公主”号游轮上新冠肺炎疫情为例,确诊病例715例,死亡13例,在如此短的时间内,感染人数剧增令人担忧。