H吸附诱发ZnO(10■0)表面的金属化

采用基于广义梯度近似的投影缀加平面波赝势和周期性边界条件的超晶胞模型,用第一原理方法计算并分析了H在ZnO(10■0)面上的吸附能、态密度和能带结构.结果表明:1)H单原子吸附时,H在ZnO(10■0)面上的吸附(用ZnO(10■0)-H表示)只形成OH原子团,没有ZnH出现;面上剩余的Zn悬挂键导致此面显示出很强的金属性.DOS和能带分析显示导带(CB)底的Zn4s态得到电子,向下移动导致价带导带在禁带中出现交叠,呈现明显金属化.2)双H在ZnO(10■0)面上的吸附用ZnO(10■0)-2H表示,在ZnO(10■0)-2H吸附面上,2H分别吸附在O、Zn上,饱和了面上的两个悬挂键,DOS和能带分析显示ZnO(10■0)-2H吸附面与清洁ZnO(10■0)面大致相同,均为绝缘面.

H原子在ZnO(1010)非极性面上吸附的第一性原理研究

基于密度泛函理论理论的第一性原理平面波超软赝势方法,分析了H原子吸附在ZnO(1010)面上的吸附能、态密度和能带结构.结果表明:①单原子吸附时,H在ZnO(1010)面上的吸附(用ZnO(1010)-H表示)只形成OH原子团,没有ZnH出现;面上剩余的Zn悬挂键导致此面显示出很强的金属性.DOS和能带分析显示导带(CB)底的Zn4s电子态向禁带中扩散,价带导带在禁带中出现交叠,呈现明显金属化.②在ZnO(1010)-2H吸附面上,2H分别吸附在O、Zn上,饱和面上的两个悬挂键,DOS和能带分析显示ZnO(1010)-2H吸附面与清洁ZnO(1010)面大致相同,均为绝缘面.③计算结果与以往的实验和理论结论吻合很好.

多壁碳纳米管及其对H_2吸附体系的Raman光谱

利用原位和非原位紫外 Raman谱法 ,对以 CH4 为碳源 ,由催化法制备的多壁碳纳米管( MWCNTs) ,K+-修饰的该类 MWCNTs,以及它们对 H2 的吸附体系进行了 Raman谱表征 ,观测到可分别归属于类石墨结构的基频模 D和 G以及它们的三阶组合频 ,表面 C-H3基和 C-H2 基等的特征Raman峰 ;H2 在这类碳纳米管上的吸附态包括解离吸附生成表面 C-H3和非解离吸附分子氢 H2 ( a) ;在相同实验条件下 ,K+-修饰体系上这两类氢吸附物种的表面浓度都比未经 K+-修饰的相应体系高 .

Mg-MOF-74对CO_2/H_2O的吸附性能

以Mg(NO_3)_2·6H_2O和2,5-二羟基对苯二甲酸为原料,采用溶剂热法制备了金属有机骨架材料Mg-MOF-74.利用X射线衍射(XRD)、红外光谱(FTIR)和扫描电子显微镜(SEM)等测试手段对其结构、形貌和性能进行了分析,并利用自制穿透实验装置研究了产物吸附CO_2/H_2O的性能.结果表明:合成的样品纯度高,结构完整,形貌规则有序,具有较高的CO_2吸附量.双组分CO_2/H_2O穿透实验结果证实,在水蒸气存在情况下,与沸石13X相比,Mg-MOF-74仍具有较高的CO_2吸附能力,可用于分离高湿烟道气中的CO_2.

碳纳米管及其H_2吸附体系的Raman光谱

利用紫外Raman光谱技术 ,对分别以CO和CH4为碳源、由化学催化法制备的两种多壁碳纳米管以及它们的H2 吸附体系进行Raman光谱表征 ,观测到可分别归属于类石墨结构的基频模G (1 5 80cm- 1 )和D (1 41 6cm- 1 ,缺陷诱导 ) ,以及它们的二阶和三阶组合频 2D(2 83 2cm- 1 ) ,D +G (2 996cm- 1 ) ,2G (3 1 6 0cm- 1 )和 2D +G (441 2cm- 1 )的Raman峰 ;H2在这些多壁碳纳米管上吸附有两种形式 :非解离吸附分子氢H2 (a)和解离吸附生成含氢表面物种CHX(x =3 ,2 ,1 ) ,所观测在 2 85 0 ,2 96 7和 3 95 0cm- 1 处的Raman谱峰可分别归属于表面CH2 基的对称C -H伸缩模 ,CH3基的不对称C -H伸缩模 ,以及吸附态分子氢H2 (a)的H

Na_2S滴定法测定Pd/C催化剂制备过程中H_2PdCl_4前驱体的吸附

为了研究Pd前驱体在活性炭表面的平衡吸附量和吸附态,了解影响Pd/C催化剂中Pd粒径的因素以及Pd颗粒的生长过程,提出了使用Na2S滴定法测定Pd/C催化剂制备过程中H2PdCl4在活性炭载体上平衡吸附量的方法,比较研究了一次性和逐滴性前驱体加入方式对Pd/C催化剂中Pd粒径的影响,实验结果表明逐滴加入法制备所得的催化剂的Pd粒径明显小于一次性加入法制备的催化剂,但H2PdCl4在活性炭表面平衡吸附量的变化并不如此明显,表明Pd前驱体平衡吸附量与催化剂Pd粒径之间并不存在对应关系。由H2-TPR实验结果可知,与一次性加入法制备Pd/C催化剂相比,逐滴加入法制备Pd/C催化剂的过程中发生还原的Pd前驱体较多。由此推断在催化剂制备过程中,Pd金属粒径的生长主要受到Pd0初始晶核的生成速率及前驱体扩散速率的影响。

密度泛函理论方法研究6H-SiC(0001)表面对氧分子和水分子的吸附（英文）

本文通过密度泛函方法计算6H-SiC(0001)表面对氧分子和水分子的吸附.在6H-SiC(0001)表面上吸附的O2分子自发地解离成O*,并被吸收在C与Si原子之间的空位上.吸附的H2O自发地分解成OH*和H*,它们都被吸附在Si原子的顶部,OH*进一步可逆地转化为O*和H*.H*可以使Si悬键饱和并改变O*的吸附类型,并进一步稳定6H-SiC(0001)表面并防止其转变为SiO2.

SiO2含量对Ni/SiO2-Al2O3催化剂上H2和O2等温吸附的影响

H2和O2吸附常用于金属催化剂的活性表面积、分散度、还原度和金属颗粒大小的测定.文章通过共沉淀制备不同SiO2含量的60%Ni/SiO2-Al2O3催化剂,并采用氢气和氧气的等温吸附进行表征.研究发现,随着SiO2含量的增加,催化剂的H2吸附量增大.SiO2的加入不仅有利于催化剂镍颗粒的还原,促进镍颗粒的分散,而且使得催化剂中金属镍的粒径显著减小,活性表面积显著增大.

掺B吸附H_2O碳纳米管的发射性能

在制备碳纳米管时经常出现气体吸附和原子掺杂等现象影响碳纳米管的场致发射性能,H2O分子和B原子就是重要的吸附物质。采用第一性原理深入探讨了掺B和吸附H2O对碳纳米管电子场致发射性能影响的物理机制。结果显示:与CNT+H2O比较,BCNT+H2O管顶局域态密度和费米能级处总态密度显著增加,体系的赝能隙减小,反映体系的金属性增强,势垒高度降低,因此掺B并吸附H2O提高了碳纳米管的场发射性能。

Al_2O_3含量对Ni/TiO_2-Al_2O_3催化剂H_2-O_2等温吸附的影响

通过共沉淀制备了不同Al_2O_3含量的60%Ni/TiO_2-Al_2O_3催化剂,并采用氢气和氧气的等温吸附进行表征.研究发现,随着Al_2O_3含量的增加,催化剂的H_2吸附量增大.Al_2O_3的加入虽然不利于催化剂镍颗粒的还原,但是有利于镍颗粒的分散.随着氧化铝含量的增加,催化剂中金属镍的粒径显著减小,而活性表面积显著增大.

H_2在Li掺杂Al_7C^+上吸附的理论研究

利用密度泛函理论研究了H2分子在Li掺杂Al7C+团簇上的吸附.对于Al7C+团簇,H2分子的吸附能仅为-0.017eV,掺杂Li原子到Al7C+团簇可以明显增强对H2分子的吸附.吸附一个H2分子时吸附能可以达到-0.151eV,吸附四个H2分子的平均吸附能为-0.073eV.根据自然键轨道分析,电荷从Li原子向Al7C+团簇转移,带正电的Li离子极化H2分子并且增强了H2分子与Al7CLi+团簇之间的相互作用.

H_2和含硫化合物在MoS_2边缘表面的吸附活化

对H2和含硫化合物在MoS2边缘表面的吸附活化及反应机理的理论研究结果进行了概述。重点描述了H2在MoS2表面的吸附、解离、硫覆盖度对H2吸附解离的影响以及含硫化合物在MoS2表面的吸附和反应。在原子水平上揭示了硫化钼催化剂上H2的吸附解离机理和加氢脱硫反应机理。

H_2O在金红石型IrO_2(110)和RuO_2(110)表面吸附的DFT分析

采用密度泛函理论(DFT)中的广义梯度近似(GGA),利用VASP软件包对IrO_2(110)和RuO_2(110)表面吸附H_2O的特性进行计算.结果表明其存在两种吸附方式,即H_2O在不饱和配位Mecus(Me代表Ir或Ru原子,下同)上分别以垂直(110)面且氢原子向上的Mecus-up和平行(110)面的Mecus-par的吸附.Mecus-par较Mecus-up能更强烈吸附H_2O,且经Mecus-par吸附后,H_2O有分解的趋势,而Mecus-up则为物理吸附.相比RuO_2(110),IrO_2(110)能更强烈地吸附H_2O.吸附前后H_2O的电子结构表明,H_2O向(110)提供少量电子,(110)电导增加.

Cu-MCM-41介孔分子筛中不同价态铜上的吸附性能研究

合成了不同铜含量的Cu-MCM-41,高温还原后仍具有良好的介孔结构。孔壁中的铜容易被H2还原为Cu(0)。通过在氦气流中加热,可以导致孔壁中的Cu!还原为Cu"。MCM-41中不同价态的铜具有不同的吸附性能:Cu(0)强烈吸附O2,吸附热高达427kJ·mol-1;Cu"在室温下几乎不吸附O2,表明Cu"在室温下较稳定;而Cu"在对CO与C2H4的吸附中,除了CO的吸附热与Cu(0)的相近外,所生成的吸附热与吸附量均较高。红外光谱也表明,Cu"比Cu(0)更容易吸附CO与C2H4。C2H4仅仅以π-键键合在Cu(0)表面,而在Cu"表面上却是以di-σ和π-键键合,由于di-σ键较强,使得C2H4在Cu"上具有较高的吸附热。

Co-NH_2-SBA-15的制备及其脱硫性能研究

采用水热合成法制备介孔分子筛SBA-15,用(CH3COO)_2Co对其进行超声浸渍改性,并用硅烷偶联剂APTS将氨基引入SBA-15分子筛中,制备出Co-NH_2-SBA-15吸附剂,考察了常温条件下H2S的吸附性能。通过SEM、XRD、FT-IR、BET、XPS等表征手段对吸附剂进行表征。结果表明,氨基与金属同时负载在分子筛表面,氨基与硅物质的量比为0.20,Co负载质量分数为8%的SBA-15吸附效果最好,当原料气H_2S体积分数为227μL/L,温度25℃,气体流量75 mL/min时,穿透硫容和饱和硫容达0.151和0.190 mmol/g,且吸附剂可再生利用。SBA-15表面嫁接氨基并浸渍金属改性的手段不仅提高了吸附容量,同时提高了分子筛的稳定性。

LSX分子筛的合成及吸附性能研究

采用两步水热法合成LSX分子筛,并用XRD﹑TG-DTA和BET对其进行了表征。考察了当n(SiO2)/n(Al2O3)为2时,不同的水碱比与晶化时间对分子筛晶相结构的影响﹑锂交换对LSX粉体的热稳定性的影响以及不同的混合物组成与晶化时间对H2O和N2吸附性能的影响。结果表明纯LSX粉体对水的变化很敏感,晶化时间过长会导致A型和S型杂晶出现。经锂交换后的LSX粉体热稳定性下降。对于吸附性能,发现静态H2O吸附和N2吸附曲线趋势基本一致。当n(H2O)/n(Na2O+K2O)为17和n(Na2O)/n(H2O+K2O)为0.77时,最佳的n(Na2O+K2O)/n(SiO2)为3.50;当晶化温度为100℃时,最佳的晶化时间为1.5 h。

H1020大孔树脂分离纯化大黄蒽醌的研究

目的：研究H1020大孔树脂分离纯化大黄蒽醌类成分的工艺条件及技术参数.方法：以大黄素为指标,用高效液相色谱（HPLC）法测定大黄素的含量;用分光光度法测定总蒽醌的含量,考察H1020树脂对大黄蒽醌的吸附及解吸性能.结果：H1020树脂对大黄总蒽醌的的适宜交换吸附条件为：药液质量浓度0.125 g·mL^-1（相当于生药材）,pH 5～6,流速1 BV·h^-1（BV：柱床体积倍数）;洗脱剂用75%乙醇.结论：H1020树脂吸附大黄总蒽醌的纯化方法可行,具有较好的应用前景.

混合胺改性SBA-15的制备及其吸附脱硫特性

以γ-氨基丙基三乙氧基硅烷(APTS)为硅烷偶联剂嫁接到SBA-15载体表面,将甲基二乙醇胺(MDEA)浸渍到载体上,制备了混合胺改性H2S吸附剂,用于常温条件下净化气体中H2S。采用X射线衍射(XRD)、扫描电子显微镜(SEM)、N2吸附-脱附、傅里叶变换红外光谱(FT-IR)对吸附剂进行了表征。结果表明,采用嫁接反应混合物中氨基与硅原子的摩尔比为0.20、浸渍MDEA负载量占吸咐剂总质量50%的SBA-15(0.2/50)吸附剂,在温度30℃、原料气H2S体积分数227μL/L、流速100 mL/min条件下,穿透硫容和饱和硫容分别达到0.134和0.164mmol/g;原料气中含有的水分对吸附效果有促进作用。该吸附剂再生条件温和。吸附剂的有序介孔结构,以及表面嫁接和湿浸渍的结合有助于提高吸附剂的吸附容量和稳定性。

(Al_(16)Ti)^(n±)(n=0-3)离子团簇中Ti原子对电子结构及其与H_2O分子相互作用的显著影响

用密度泛函理论结合全电子自旋极化方法构建并优化出了最稳定的(Al16Ti)n±(n=0-3)离子团簇,研究了其几何结构、稳定性和电子结构.同时研究了水分子在(Al16Ti)n±(n=0-3)离子团簇表面的吸附结构和吸附能.研究结果与纯(Al17)n±(n=0-3)离子团簇的电子结构及其与H2O分子的相互作用规律做了对比.通过电子最高占据轨道和最低空轨道的空间分布,发现大部分的活性电子占据在Ti原子位置,少量电子根据曲率从大到小的顺序依次占据.通过分析最稳定的(Al16Ti H2O)n±(n=0-3)吸附化合物的几何结构可以看出,水分子都倾向于吸附在Ti原子上,并且为亲氧吸附.在所有的吸附化合物中,(Al16Ti H2O)+具有最短的平均O―H键长,比孤立H2O分子中的O―H键约长0.0003 nm,然后随着电子数的增加或减少,O―H键都会进一步被拉长.研究结果表明,Al团簇离子中Ti原子的掺杂可以有效提高H2O分子的解离效率.另外,在金属团簇的几何结构效应与杂质效应共同出现时,杂质的影响占据了主导地位.