Ca(BH_4)_3NH_4与Ca(BH_4)_2储氢性能对比分析

采用密度泛函理论(DFT)对Ca(BH_4)_3NH_4和Ca(BH_4)_2两种储氢材料进行分析,并对过程中产生的焓变、熵变、热力学变化及吉普斯函数进行计算。结果表明:Ca(BH_4)_3NH_4和Ca(BH_4)_2能够收敛,结构可以得到优化。Ca(BH_4)_3NH_4与Ca(BH_4)_2相比,Ca(BH_4)_3NH_4对氢的吸附能力较强,但是,两种储氢材料需要在高温下才能完成对氢的吸附。     

Improvement on hydrogen generation properties of Zr(BH_4)_4·8NH_3

Hydrolysis of Zr(BH_4)_4·8NH_3 in deionized water can generate high purity hydrogen at room temperature.However, the sluggish hydrolysis kinetics of Zr(BH_4)_4·8NH_3 hinders its practical use. To improve its hydrogen generation properties, the effects of magnetic stirring, changing hydrolysis solution and tuning the ammonia coordination number on the hydrolysis properties of Zr(BH_4)_4·8NH_3 were investigated. Results show that both changing hydrolysis solution and tuning the ammonia coordination number can enhance the hydrolysis kinetics.The hydrolysis kinetics properties of Zr(BH_4)_4·8NH_3 were significantly improved in MgCl_2 and CoCl_2 solutions.The Zr(BH_4)_4·8NH_3(x ≤ 8) samples were synthesized by a ball-milling method with different ammonization time(10, 60 and 180 min). Both the hydrolysis kinetics and hydrogen yield of Zr(BH_4)_4·8NH_3(x ≤ 8) were enhanced as the ammonia coordination number(x) decreased. Thus, tuning ammonia coordination number is an effective way to control the hydrolysis properties of Zr(BH_4)_4·8NH_3(x ≤ 8).     

WO3掺杂TiO2纳米光催化剂的制备及光催化性能研究

以TiCl4为钛前驱体,氨水为沉淀剂,钨酸钠为掺杂体给体,采用化学沉淀法,制备了纯的与WO3掺杂的TiO2纳米光催化剂.用XRD、FTIR等方法对其进行表征.以20 W紫外灯为光源,苯酚的光催化降解为模型反应,考察了煅烧温度与WO3掺杂量对TiO2光催化性能的影响.结果表明:WO3的掺杂细化了晶粒.纯TiO2经450 ℃煅烧后,光催化性能最佳,WO3-TiO2光催化剂比纯TiO2具有更好光催化性能,掺入WO3摩尔分数为1%时,WO3-TiO2光催化性能最佳.     

Ru/ZrO2催化剂催化氨硼烷水解产氢研究

采用浸渍-化学还原法制备了Ru/ZrO_2催化剂,并考察了钌负载量、硼氢化钠的用量、还原温度以及反应条件对催化剂Ru/ZrO_2催化BH_3NH_3水解产氢的影响。结果表明,在钌的负载量为0.4%,钌与还原剂硼氢化钠的物质的量比为1∶1.6,还原温度为303 K时,Ru微晶尺寸为3.2 nm, Ru/ZrO_2催化剂催化BH_3NH_3水解产氢的转化频率TOF(turn over frequency)为38.4 mol/mol(Ru)·min。搅拌转速为450 r/min时,外扩散限制消除,产氢速率最大;产氢速率与催化剂用量成正比,氨硼烷水解产氢反应由催化剂界面反应控制;随着反应温度的升高,氨硼烷产氢速率系数增大,副产物偏硼酸钠越易从催化剂表面脱附,产氢速率越大。反应动力学计算表明Ru/ZrO_2催化剂催化BH_3NH_3水解产氢速率与氨硼烷浓度无关,活化能为66 kJ/mol。     

锌阳离子取代对硼氢化锂放氢热力学性能的影响

氢能的高效安全利用是目前的研究热点之一。针对轻质高容量储氢材料硼氢化合物的安全放氢,探索了一种金属阳离子替代的调控策略,通过对分子结构的调整,实现对[BH_4]~-基团热力学稳定性的有效调控,达到可控安全放氢的目的。实验以LiBH_4为例,采用湿化学法制备Zn(BH_4)_2和LiZn(BH_4)_3,并通过工艺优化,阐明了Zn阳离子对硼氢化物的室温热力学稳定性以及热分解行为的影响,为硼氢化合物的进一步安全开发和利用提供了思路。     

Preparation and Characterization of Spinel CoA12O4 Coated Titania-mica Pearlescent Pigment

以云母为基质,TiCl4为原料,采用强迫水解法制备了云母钛前驱体;再以Co(NO3)2·6H2O和Al(NO3)3· 9H2O为原料,利用化学共沉淀法制备了尖晶石型CoAl2O4,并将其包覆在云母钛前驱体上,制备出蓝色云母钛珠光颜料.采用红外光谱和X射线衍射对产品进行了表征,并对产品进行了性能测定.蓝色云母钛珠光颜料表面包覆了金红石型TiO2和尖晶石型CoAl2O4,具有较好的珠光光泽并且性质稳定.     

LiAlH4/LiNH2复合材料的储氢特性及其机理研究

为改善金属配位氢化物及金属氮氢化物的储氢性能,采用球磨法制备了LiAlH4/LiNH2复合材料,并运用差示扫描量热法和热重等测试方法对球磨样品的储氢性能进行了表征.实验结果表明,LiAlH4/LiNH2复合材料在球磨过程中体系的放氢量(质量分数)达2.6%以上,加热至400℃时体系的总放氢量达到7%.对LiAlH4/LiNH2复合体系的反应机理进行了初步探讨,认为LiAlH4/LiNH2摩尔比对体系放氢性能和反应机理有较大影响.同时还研究了过渡金属Ti对反应体系的催化作用,结果表明催化剂Ti的添加量(摩尔分数)在3%至5%的范围内对体系性能改善作用较好.     

Dehydrogenation and reaction pathway of Perovskite-Type NH4Ca(BH4)3

Perovskite-type borohydride, NH_4Ca(BH_4)_3, is considered as a promising hydrogen storage material due to its high gravimetric hydrogen capacity(15.7 wt%). In this work, the dehydrogenation performance and reaction pathway of NH_4Ca(BH_4)_3 have been systematically investigated. It is found that the initial decomposition temperature is only 65 °C, suggesting a low thermodynamic stability of NH4Ca(BH4)3. The desorption kinetics conducted by differential scanning calorimetry(DSC) indicates that the activation energy of decomposition is about 226.1 k J/mol. The dehydrogenation pathway of NH_4Ca(BH_4)_3 characterized by fourier-transform infrared spectroscopy(FTIR) and solid-state nuclear magnetic resonance(NMR) shows a stepwise decomposition process,in which the initial dehydrogenation is due to destabilization of H~+ in NH4 and H-in BH4 followed by the subsequent dehydrogenation steps arising from the decomposition of homologous NH_3BH_3 and the final decomposition of Ca(BH_4)_2 at a high temperature, respectively.     

前驱体掺杂-常温球磨还原制备Ti^4＋掺杂LiFePO4

采用共沉淀法制备了掺Ti4+前驱体FePO4·2H2O,并以乙二酸为还原剂,与Li2CO3反应在常温下球磨合成LiFePO4前驱混合物,后经热处理得橄榄石型LiFePO4.用SEM,XRD,EIS和恒流充放电等对样品进行表征.研究结果表明,3%(摩尔分数)Ti4+掺杂的LiFePO4拥有最优的电化学性能,该样品在0.1C,1C和2C倍率下的初始放电比容量分别为150,130和125 mA·h/g,在1C倍率下循环100次后的放电比容量高达133 mA·h/g.     

尖晶石型CoAl2O4包覆云母钛珠光颜料的制备及其表征

以云母为基质,TiCl4为原料,采用强迫水解法制备了云母钛前驱体;再以Co(NO3)2.6H2O和Al(NO3)3.9H2O为原料,利用化学共沉淀法制备了尖晶石型CoAl2O4,并将其包覆在云母钛前驱体上,制备出蓝色云母钛珠光颜料.采用红外光谱和X射线衍射对产品进行了表征,并对产品进行了性能测定.蓝色云母钛珠光颜料表面包覆了金红石型TiO2和尖晶石型CoAl2O4,具有较好的珠光光泽并且性质稳定.     

TiO2-Fe3+/Ti复合电极的制备及电化学特性研究

用F e3 掺杂的二氧化钛溶胶制得钛基纳米T iO2-F e3 /T i复合催化电极,用紫外分光光度法和XRD表征了电极材料吸收光谱特性和电极表面的微观结构,用循环伏安法研究了电极的电化学特性.结果表明,由于F e3 的存在,在-0.78 V(vs.SCE)处出现了一个还原峰,表明电极表面膜中存在F e3 还原成F e2 并进一步与电极中T iO2发生化学反应,是EC过程.     

水热法制备TiO2纳米晶及其光催化性能研究

以层状钛酸盐K2Ti4O9/K2Ti6O13/K4TiO4复合物为钛源,通过质子交换、插层和剥离等化学反应,得到了含H2Ti4O9/H2Ti6O13/H4TiO4纳米片的胶态溶液.向上述胶态溶液分别加入NH4F、HCl、H2O2、NH3·H2O等形貌控制剂,通过水热反应,制备了不同晶型、不同形貌的TiO2纳米晶.研究表...     

La(ClO_4)_3·3H_2O与18C6在乙醇中配合行为的研究

采用改进的半微量相平衡方法研究了La(ClO_4)_3·3H_2o—18c6—C_2H_5OH三元体系在25℃时的溶解度,测定了各饱和液相的检光率,结果表明有了三种化学计量的配合物(4La(ClO_4)_3·3(18C6)·12H_2O·9C_2H_5OH;La(ClO_4)_3·18C6·3H_2O·2C_2H_sOH和La(ClO_4)_3·2(18C6)·3H_2O·C_2H_5OH)生成。分离制备了两种配合物,经化学分析测定,确定了配合物的组成为La(ClO_4)_3·18C6·3H_2O与La(ClO_4)_3·2(18C6)·3H_2O;用IR,TG,DTG及电导对配合物进行了研究。     

溶胶-凝胶法制备纳米二氧化钛及其性能研究

以钛酸丁酯为先驱物,乙醇为溶剂,醋酸为螯合剂,采用溶胶-凝胶法制备粉体纳米二氧化钛.综合考虑水,醋酸,乙醇,温度以及滴加方式对钛酸丁酯水解的影响,并结合纳米二氧化钛样品光催化试验、X射线衍射和透射电镜表征的结果,找出制备二氧化钛的最优配比和最佳条件.     

静电纺丝法制备Eu3+掺杂的氧化钆纳米纤维

以聚乙烯吡咯烷酮(PVP) 为络合剂与Gd(NO3)3·6H2O和Eu(NO3)3·6H2O反应制得前驱体溶液, 采用静电纺丝技术制备了PVP／Gd(NO3)3·Eu(NO3)3复合纳米纤维,经焙烧得到分布均匀、具有较大比表面积的Gd2O3:Eu3+纳米纤维。采用扫描电镜(SEM)、红外光谱(FT-IR)、X-射线衍射(XRD)及差热-热重分析(TG-DTA)等现代分析手段对纤维的表面形貌、纯度和结晶度进行了表征。荧光光谱分析表明:随着烧结温度的升高,Gd2O3:Eu3+纳米纤维的结晶度就越高,其荧光性能也越来越强。     

化学沉淀法制备超细先驱沉淀物

研究了以铝铵钒和碳酸氢铵为原料 ,采用化学沉淀法制备尺寸均一、颗粒细小分散的碱式碳酸铝铵先驱沉淀物的工艺 研究表明反应物的混合方式对先驱沉淀物的尺寸和形貌有很大的影响 采用先缓慢滴加 ,在反应物充分混合且过饱和度达到一定程度的基础上 ,再将沉淀剂雾化加入的工艺有利于得到分散、尺寸均一细小的NH4Al(OH) 2 CO3先驱沉淀物 ,为纳米级氧化铝粉体的制备提供了基础     

自蔓延高温合成钒基固溶体贮氢合金的理论研究

提出采用自蔓延高温合成法制备钒基固溶体贮氢合金的新工艺.计算知NH4VO3-TiO2-Cr2O3-Ni-Al反应体系的绝热温度(Tad)为1 889.27 K,单位质量反应热为-2.67 kJ/g;对NH4VO3-TiO2-Cr2O3-Ni-Al反应体系的相关反应进行了热力学分析,表明体系生成V+Ti+Cr+Al2O3的趋势最大,生成物最稳定.确定了采用自蔓延模式的可行性.     

Na(THF)2(μ2-η5-Cp)(η5,η5,η1-Cp3Yb)(THF)]n: The synthesis and X-ray structure of an anionic organolanthanidepolymer formed via self-assembly

Cp2Yb·2THF reacts with CpNa in 1：1 molar ratio in THF at 40℃ for 2 h, and the in situ generated anionic divalent complex NaYbCp3（THF）n reacts further with an excess of CpH at 40℃ for 48h, after work-up, affording the trivalent anionic ytterbium complex[Na（THF）2（μ2-η^5-Cp） （η^5, η^5,η^1-Cp3Yb）（THF）]n：（1） by oxidation reaction of Cp2Yb with CpH. Crystal structure determination reveals that complex 1 has one-dimension polymeric chains of distinct Na（THF）2（μ2-η^5-Cp） （η^5, η^5,η^1-Cp3Yb）（THF） units, which were formed by the coordination of the bridging Cp ligand with Cp3Yb＇THF and Na（THF）2 in η^5,η^5 mode via self-assembly.     

Unexpected carbon-oxygen bond cleavage of THF promoted by guanidinate titanium complex/lithium diisopropylamide： Synthesis and crystal structure

An unexpected carbon-oxygen bond cleavage of THF （THF = tetrahydrofuran） promoted by guanidinate titanium complex was described. Guanidinate lithium [Pr2 ^1NC（NCy）2]Li （Cy = cyclohexyl） formed in situ reacted with TiCl4（THF）2 in a 2：1 molar ratio to produce the guanidinate titanium chloride [Pr2 ^1NC（NCy）2]2TiCl2 （1） in good yield. The reaction of [Pr2 ^1NC（NCy）2]2TiCl2 with lithium diisopropylamide in THF afforded an unexpected [Pr2 ^1NC（NCy）2]2Ti（OBu^n）2 （2）, which was formed by the cleavage of carbon-oxygen bond of THF. Complexes 1 and 2 were fully characterized by elemental analysis, NMR and IR spectroscopies, and X-ray crystal structure determination for complex 2.     

惰性粉体对钛粉尘云着火抑制的研究

利用最低着火温度测试仪,研究碳酸钙、氯化钾、氢氧化铝、磷酸二氢铵等惰性粉体含量和粒径对钛粉尘云着火温度的影响。测试结果表明:相同实验条件下,惰性粉体对钛粉尘云着火温度的抑制效果由强到弱为磷酸二氢铵、氢氧化铝、氯化钾、碳酸钙;在0~50%的含量范围内,惰性粉体对钛粉尘云的着火温度抑制效果随着含量的增加而变强;惰性粉体的粒径越小,对钛粉尘云着火温度的抑制效果越强。