一系列具有CHA结构的过渡金属取代磷酸铝的合成与表征

自从1982年．美国联合碳化公司开发出一系列磷酸铝微孔化合物（AlPO4-n）以来，人们利用水热、溶剂热以及离子热技术．已经有200余种不同结构类型的磷酸铝开放骨架化合物被合成出来。这类化合物在催化、分离、气体吸附、离子交换等领域有着广泛的应用．此外在传感、发光等方面也有着潜在的应用价值。

MAPO-CHA(M=Mn，Fe，Co，Zn)系列过渡金属取代磷酸铝化合物的合成、结构与性质

在水热体系中,以2-胺乙基哌嗪分解得到的二乙胺为模板剂,合成了一系列具有CHA结构的过渡金属取代磷酸铝化合物MAl(PO4)2[(C2H5)2NH2](命名为MAPO-CHA,M=Mn,Fe,Co,Zn),其M/Al原子比为1.单晶结构分析表明,MnAPO-CHA晶体属于三方晶系,R3空间群,晶胞参数a=1.4003(2)nm,c=1.5236(3)nm,V=2.5873(7)nm3,Z=9,其无机骨架由Al(Mn)O4四面体和PO4四面体交替连接形成具有分子筛CHA的拓扑结构,单质子化的二乙胺离子位于八元环孔道中.X射线粉末衍射分析表明,这些化合物是同构的,并均具有荧光性质,其中,化合物MAPO-CHA(M=Mn,Fe,Co)还具有弱的反铁磁交换作用.

过渡金属取代杂多化合物柱撑水滑石的催化性能研究

首先采用缺位合成法[1],合成了过渡金属取代的磷钼系列Keggin结构三元杂多化合物.然后利用常规交换法[2],合成了过渡金属取代杂多化合物柱撑水滑石,对其进行了表征.最后考察表明所合成催化剂在异丁烷/丁烯烃烷基化反应中表现出了良好的反应活性和选择性,并对烷基化反应转化率提高有优异的催化性能.

染料敏化太阳能电池中过渡金属取代的Keggin型磷钨酸盐染料性能的理论研究

采用密度泛函理论(DFT)和含时密度泛函理论(TD-DFT)方法系统研究了过渡金属取代的Keggin型磷钨酸盐染料的电子性质、吸收光谱和相关性能参数.结果表明,与实验合成的[PW_(11)O_(39)Rh CH_2COOH]^(5-)(1)体系相比,[PW_(11)O_(39)MCH_2COOH]^(n-)[M=Ru~Ⅱ(2),Ir~Ⅲ(3),Os~Ⅱ(4),Co~Ⅲ(5)]体系的吸收光谱均有所红移,其中M为OsⅡ的体系4的吸收光谱在可见光区域有宽而强的吸收.此外,体系4具有较高的电子注入效率和光捕获效率,有望成为性能良好的染料敏化剂.

Keggin型过渡金属杂多配合物SiW_(11)M^(x-)(M=Mn~Ⅲ、Fe~Ⅲ、Co~Ⅲ)的稳定性、磁性及催化性能研究

合成了三价态过渡金属取代的钨硅杂多配合物αＳｉＷ１１Ｍｘ－（Ｍ＝ＭｎⅢ、ＦｅⅢ、ＣｏⅢ）的Ｋ（或Ｃｓ）盐，通过元素分析、红外、紫外、可见光谱、循环伏安等手段进行了表征．研究了配合物的热稳定性、水溶液中的酸碱稳定性、催化活性以及磁性，常温和变温（８２Ｋ～２７２Ｋ）磁化率数据表明配合物具有顺磁性特征．

锰取代Keggin型杂多酸[ZnW_(11)O_(39)Mn(H_2O)]^(8-)在化学修饰玻碳电极上的多层组装及电催化性能研究

在 4 -氨基苯甲酸修饰的玻碳电极上制备了过渡金属取代杂多酸 [Zn W1 1 O39Mn( H2 O) ]8- ( Zn W1 1 Mn)多层膜 .各层的循环伏安行为证明膜的增长均匀 ,峰电流随层数的增加而增加 .与其在溶液中的氧化还原行为相比 ,多层膜中的 Zn W1 1 Mn显示出一些特殊的性质 .还讨论了 p H对其氧化还原行为的影响 .该多层膜对Br O- 3 和 H2 O2

氨基功能化SiO_(2)负载磷钼酸催化氧化碘离子性能研究

将Cu取代的磷钼酸(PMo_(12))通过静电作用锚定在氨基功能化的SiO_(2)(NH_(2)-SiO_(2))表面,制备出非均相催化剂PMo_(11)Cu/NH_(2)-SiO_(2)。运用PXRD(X射线粉末衍射)、FT-IR(傅里叶变换红外光谱)、UV-Vis DRS(紫外-可见漫反射光谱)、SEM(扫描电子显微镜)、EDX(X射线能谱仪)和XPS(X射线光电子能谱)等对该催化剂的结构和组成进行表征;探索了其催化过氧化氢(H_(2)O_(2))氧化碘离子(I^(-))性能,结果表明,在T=25℃,c(I^(-))=2.5×10^(-3)mol/L,c(H_(2)O_(2))=2.0×10^(-3)mol/L,pH=2.4,PMo_(11)Cu/NH_(2)-SiO_(2)催化碘离子反应速率v=8.87×10^(-6)mol/L·s,比空白实验提高了616倍,且在前10次循环中都能保持优异的催化活性和稳定性。

[SiCo(H_2O)W_(11)O_(39)]^(6-)在玻碳电极上的多层膜修饰及电化学行为

制备了包含杂多酸[SiCo(H2O)W11O39]6-(SiCoW11)和阳离子聚电解质——聚二烯丙基二甲基氯化铵(PDDA)的多层膜修饰电极,用循环伏安法研究了SiCoW11在酸性水溶液中的电化学行为及pH的影响,初探了反应机理.逐层的循环伏安行为表明膜的增长均匀,峰电流随膜层数的增加而增加,与其在溶液中的氧化还原行为相比,多层膜中的SiCoW11对BrO-3和NO-2体系的还原具有良好的电催化性能.

[SiZn(H_2O)W_(11)O_(39)]^(6-)在玻碳电极上的多层组装及电催化性能

采用循环伏安法研究一取代硅钨杂多酸在酸性水溶液中的电化学行为及pH的影响。制备了包含杂多酸[SiZn(H2O)W11O39]6-(SiZnW11)和聚合物阳离子-聚二烯丙基二甲基氯化铵(PDDA)的多层膜修饰电极,研究了其电化学行为。逐层的循环伏安行为表明膜的增长均匀,峰电流随膜层数的增加而增加,与其在溶液中的氧化还原行为相比,多层膜中的SiZnW11显示出一些特殊的性质。对BrO3-和NO2-体系的还原具有良好的电催化性能。

用于直接甲醇燃料电极的阳极催化剂研究

为了提高直接甲醇燃料电池阳极催化活性,本文研究了三种过渡金属取代磷钼酸修饰铂电极在硫酸溶液中的电化学行为及对甲醇的电催化氧化作用,并利用一氧化碳吸附实验评价了三种过渡金属取代磷钼酸修饰铂电极的抗一氧化碳毒化性能。结果表明,三种过渡金属取代磷钼酸修饰铂电极均能够提高铂电极的催化活性,其中PMnMo11修饰铂电极对甲醇的催化活性最高,同时铂电极经三种过渡金属取代磷钼酸修饰后抗一氧化碳毒化能力增强。

LaMeAl_(11)O_(19)催化剂上生物质气化气体燃料的催化燃烧

用共沉淀法制备一系列六铝酸盐催化剂样品(LaMeAl11O19,Me=Mn、Fe、Co、Ni、Ni、Ce),采用X-射线衍射(X-ray diffraction,XRD)、比表面积测试法(Brunauer-Emmett-Teller,BET)和X-射线光电子能谱(X-rayphotoelectron spectrometry,XPS)等方法对样品结构进行表征,并通过生物质气化气中可燃气体成分(CH4/CO/H2)的模拟燃烧试验,考察不同过渡金属离子取代对催化剂结构特征及催化燃烧活性的影响。利用原位红外(in-situ DRIFT)方法研究了气体在催化剂表面反应的机制。结果表明,焙烧后催化剂形成具有相同的MP结构、但化学组分不同的六铝酸盐,且具有较大的比表面积。LaMeAl11O19催化剂对模拟生物质气化气中可燃成分燃烧均具有一定的催化活性,添加Mn离子时催化剂对甲烷的催化燃烧活性最好。各可燃气体起燃温度自低至高为CO、H2、CH4。150℃时CO已在催化剂表面发生吸附,250℃出现气相CO2的吸附峰,同时检测到反应气中H2被催化剂内部晶格氧所氧化生成的水分子吸附峰。气相CH4的吸附峰在反应开始(150℃)时就已形成,其强度和位置不随温度和时间变化。