Ru基化合物催化制氢的研究进展

氢的存储是车载燃料电池发展的关键环节。甲醇在室温下呈液态并且储氢量达12.6wt%,然而分解甲醇制氢需要较高的温度(超过200℃)和压强(25~50bar)。最近研究者报道了利用单核钌(Ru)基化合物作催化剂,在常温常压条件下可以将甲醇分解成CO_2和H_2;利用双核Ru基化合物作催化剂,可以将多聚甲醛或甲醛与水的混合溶液有选择性地脱氢生成H_2和CO_2,但是关于Ru基化合物微观层次的催化机制还需要进一步研究。本文综述了不同配体构型和不同种类配体对催化剂活性的影响及其脱氢路径,以及催化剂的催化活性和溶液的pH值之间的关系,阐明如何改进现有单核Ru基钳型化合物和双核Ru基化合物催化剂的性能,设计催化活性更优良的新型催化剂。     

硫化铜矿物电子结构的第一性原理研究

基于密度泛函理论的平面波赝势方法,计算黄铜矿、辉铜矿、铜蓝、斑铜矿的电子结构性质,并讨论硫化铜矿物电子结构与其可浮性之间的关系.利用费米能级讨论不同硫化铜矿物参与化学反应的活性位置及其与黄药作用生成不同产物的原因.计算结果表明:黄铜矿禁带宽度为0.99 eV,属于直接带隙p型半导体,而辉铜矿、铜蓝、斑铜矿则为导体.前线轨道计算结果能够很好地解释4种硫化铜矿物氧化性差异.为进一步认清硫化铜矿物可浮性的差异及硫化铜矿物新药剂开发提供理论参考.     

氢燃烧单步反应模型和输运系数模型的建立

提出了更为合理的氢气-空气混合物的单步反应模型和输运系数模型建立方法.针对氢-空气单步反应方程式H2＋0.5O2→H2O,其反应速率模型为=1.13×1015[H2][O2]exp（46.37T0/T）mol/（cm3s）,输运系数模型为=K/CP=D=7.0×105T0.7g/（cms）.采用该模型和文献模型对ZND爆轰和自由传播层流火焰进行模拟,二者结果具有很好的一致性.另外还采有本文模型模拟了障碍通道内燃烧转爆轰过程,模拟结果与实验结果基本一致.验证了本方法和模型的正确性.     

CmⅡ奇宇称光谱能级的PCA研究

利用模式识别的主成分分析法对ＣｍⅡ奇宇称光谱的电子组态进行分类，得出各组态间的分类判据。结果表明：选择适当的模式识别方法和空间投影，寻找组态间的分类判据，可以有效地对原子光谱的电子组态进行分类和预报，是原子光谱分析的一种有用的方法。     

球磨环境对机械合金化合成纳米TiC的影响

以Ti粉和活性炭粉作为原始粉末在行星式球磨机(QM—ISP2)上进行高能球磨，分别在低真空、高真空、Ar、空气 H2和H2等不同球磨环境下机械合金化合成TiC。采用X射线衍射(XRD)、扫描电镜(SEM)、透射电镜(TEM)等技术对合成产物进行物相和形貌分析，并用热力学和Maurice-Courtney模型等理论对其合成机理进行了探讨。结果表明，在5种不同球磨环境下用Ti粉和活性炭粉都能合成TiC，其中在H2环境下的合成速度最快。H2对TiC的机械合金化合成具有加速作用，其机理是H2不仅能促使Ti与活性炭粉末细化，使断裂的新鲜表面保持清洁，而且能使Ti的活性增强。     

球磨环境对机械合金化合成纳米TiC的影响

以Ti粉和活性炭粉作为原始粉末在行星式球磨机(QM ISP2)上进行高能球磨,分别在低真空、高真空、Ar、空气+H2和H2等不同球磨环境下机械合金化合成TiC。采用X射线衍射(XRD)、扫描电镜(SEM)、透射电镜(TEM)等技术对合成产物进行物相和形貌分析,并用热力学和Maurice Courtney模型等理论对其合成机理进行了探讨。结果表明,在5种不同球磨环境下用Ti粉和活性炭粉都能合成TiC,其中在H2环境下的合成速度最快。H2对TiC的机械合金化合成具有加速作用,其机理是H2不仅能促使Ti与活性炭粉末细化,使断裂的新鲜表面保持清洁,而且能使Ti的活性增强。     

TiFe合金电子结构与储氢性能的相关性研究

利用电荷自洽离散变分(SCC—DV—Xa)电子结构计算方法，计算TiFe储氢合金及其氢化物的电子结构，分析电子结构与储氢性能的相关性。结果表明，在TiFe合金氢化物中，H原子进入八面体晶胞中，H原子与Fe原子间成键作用明显比H原子与Ti原子间的成键作用强，使晶胞体积主要沿晶格的[110]方向发生膨胀；TiFe合金八面体晶胞中Ti原子与Fe原子间形成离域键，在吸氢后成键作用有所增强，使合金吸氢后的体积膨胀率较小，这是其反复吸放氢过程不容易粉化的原因之一。     

混合稀土对AB5贮氢合金织构生长特性影响的PLS研究

利用偏最小二乘法（PLS）研究混合稀土组成对贮氢合金的织构生长特性的综合影响,并提出了合金织构择优取向的判据。对于平行于柱状晶织构,择优取向（101） (201)晶面受Nd的影响最为敏感,Ce的影响最小,同时Ce对择优取向的作用与La,Pr,Nd的作用相反;对于垂直柱状晶织构,择优取向（200） (110)晶面受Pr的影响最为敏感,而受Nd的影响最小。     

La-Mg-Ni基合金储氢性能的研究

采用高频感应熔炼制备La0.7Ca0.3Ni2.8-xMgx(x=0.1、0.2、0.3、0.4)合金,进行X射线衍射(XRD)实验,气相储氢性能测试和电化学性能测试,分析Mg部分替代Ni对合金的储氢和电化学性能的影响。分析结果表明,合金具有多相结构,当x=0.1、0.3时,合金的主相是CaCu5-型结构的LaNi5相,当x=0.2、0.4时,合金的主相是AB2-型Laves相LaNi2相。随x=0.1、0.2、0.3、0.4合金电极的放电容量(mAh/g)依次为244.7、140.8、257.6、164。当x=0.1时,在2MPa氢压、25℃时,合金La0.7Ca0.3Ni2.7Mg0.1的储氢量达到1.1wt%。     

混杂SIFCON材料力学性能试验研究

SIFCON 工艺是美国 LANKARD 材料试验室发明的一种制作高含量钢纤维混凝土制品的方法。在基体中加入 PP 改性聚丙稀纤维,对混杂 SIFCON 工艺成型的高含量钢纤维混凝土进行了系列的材料力学性能试验研究。