Cu基催化剂上糠醛转化为糠醇结构敏感性的理论研究

本研究采用密度泛函理论方法以Cu(111)和Cu(211)表面为代表研究了Cu基催化剂上糠醛加氢转化为糠醇反应的结构敏感性。通过研究糠醛转化为糠醇过程中反应物、中间物种和产物的吸附及可能的反应机理,得出,在Cu(111)和Cu(211)表面上,糠醛C=O基团的碳原子首先加氢(F-CHO+H→F-CH_(2)O),然后氧原子加氢(F-CH_(2)O+H→F-CH_(2)OH),且第二步是整个反应的速率控制步骤。计算结果表明,Cu(211)表面对糠醇的生成具有较好的催化活性,这是由于该表面能够促进H_(2)解离和增强糠醛吸附,进而促进将糠醛转化为糠醇。本工作为通过调节金属催化剂的微观结构来控制生物质分子转化的活性和选择性提供了一种可行的方法。

载体ZrO_(2)的d带电子对Ni_(13)催化CH_(4)脱氢过程的影响

C−H键活化是甲烷转化的关键,分散于ZrO_(2)(111)表面的活性Ni_(13)微粒能实现这一过程。密度泛函理论结果表明,相比Ni_(13)催化过程,Ni_(13)-ZrO_(2)(111)更能活化CH_(4)逐步脱氢并稳定其解离物种;且在载体ZrO_(2)存在下,C−H键长增加,C−H断键活化能降低,放热量增多,达过渡态时,解离H与残留CH_(x)间距减小,因此,负载催化剂Ni_(13)-ZrO_(2)(111)具有更好的催化性。究其原因,对于Ni−C−H,ZrO_(2)丰富的d带电子使得Ni 3d电子密度增强,C 2p与Ni 3d轨道重叠增多,Ni−C键增强,C−H键减弱,基于此,CH_(x)吸附增强,C−H键活性亦增强。因此,载体ZrO_(2)的d带为Ni_(13)活化CH_(4)促进C−H键解离提供着电子。

非贵金属M/TiO_(2)催化剂上甲烷和二氧化碳光催化干重整制氢

以TiO_(2)为载体,通过正交设计,采用浸渍法制备了Ni、Co和Cu等非贵金属负载型催化剂,进行CH_(4)和CO_(2)光催化干重整制氢活性评价,并采用TPR、XRD、FT-IR和BET对催化剂的氧化还原性、晶体结构和织构特征进行表征。结果表明,在600℃焙烧的9%Ni/TiO_(2)催化剂上于750℃反应40 min,CH_(4)转化率和H_(2)选择性分别为63.10%和18.55%。较难失去电子的活性成份(Ni、Co)、较高耗氢量的中高负载质量分数(6%、9%)、形成100 nm以上大孔的高温焙烧(600℃)和较长的反应时间(40 min)有利于获得高的H_(2)选择性。

低共熔溶剂在二次电池和燃料电池中的应用

在介绍低共熔溶剂的分类、合成方法和物理性质的基础上,重点综述了其在锂离子电池、液流电池和燃料电池中作为电解质和制备电极材料的应用。提出应深入研究低共熔溶剂的作用机理,并优化设计、合成和应用,以获得更加优良性能的各种电池。