稻壳质介孔炭的制备与成孔机制

以稻壳为原料、KOH为活化剂,采用炭化和活化两步法制备了介孔炭。采用比表面积测定仪测定介孔炭的N2吸附脱附等温线,采用扫描电子显微镜(SEM)、X射线衍射分析仪(XRD)、小角X射线衍射分析仪(SAXRD)表征介孔炭形成过程中的物相变化与显微结构,由同步热分析质谱联用仪(TG-MS)分析生成的气体成分并推测成孔机制。结果表明:稻壳在420℃下炭化4 h,再将KOH与炭化稻壳按质量比3∶1混合均匀后,在750℃下活化1h,所制备的活性炭平均孔径为2.3 nm,最可几孔径4.5 nm,比表面积高达2175 m2/g,介孔率达到78.57%;同时,炭化稻壳在KOH的活化过程中生成的气体成分含有CO、CO2和H2O,炭化稻壳中SiO2与KOH的高温分解物K2O反应生成K2Si4O9。     

配位聚合物[Zn(BIX)_2Cl_2]_n的水热合成和晶体结构

在水热条件下合成了配位聚合物:[Zn(BIX)2Cl2]n(BIX=1,4-bis(imidazol-1-methyl)phenyl),并通元素分析和单晶X-射线衍射对其进行了表征.结构表明该化合物属于单斜晶系:空间群P2(1)/c,晶胞参数a=15.398(8),b=20.194(11),c=20.436(11),β=91.594(1)°,V=5 992.99(60)3,Dc=1.566 68 g/cm3,C14H14N4Zn Cl2,Mr=374.602 3,F(000)=3 040.0,Z=4.00,GOOF=0.884,R1=0.0448,wR2=0.1229.该化合物表现出S型链状结构,并且两条链通过氢键的作用形成相互垂直缠绕的柔性长链结构.     

水热合成单分散碳球的制备与表征

以葡萄糖为原料水热法合成粒径均一单分散碳球,研究反应时间、反应温度、葡萄糖浓度、pH值、甲醛用量对碳球形貌及粒径的影响,采用SEM、FTIR、XRD对碳球的形貌和结构进行表征。结果表明,单分散碳球的最佳制备工艺为:反应温度160℃、反应时间6h、葡萄糖浓度0.25mol/L、体系pH值为8、甲醛用量2g;所制碳微球粒径约为350nm,分散系数为0.011,产率约为20%;制备出的碳球表面含有—OH、—CO、COOH官能团,碳球中含有无定形炭。     

短时冻区气候下土坡浅层水热状况的数值分析

为揭示短时冻区气候下土坡浅层水热状况,利用有限差分技术编制边坡水热耦合程序,分析福建地区典型短时冻区气候下土坡浅层的冻深、冻结时间与含冰率状况以及日最低气温、辐射与平均风速对土坡浅层的冻深、冻结时间与含冰率的影响规律。结果表明:在福建典型短时冻区气候下,土坡浅层最大的冻深约为10 cm以内,浅层一般约在4:00开始冻结,含冰率峰值一般出现在表层以下;日最低气温对土坡浅层冻深、冻结时间与含冰率峰值均有明显影响;风速及太阳辐射对土坡浅层冻深与含冰率峰值影响不大,但对土坡浅层冻结时间的长短影响较大。建议短时冻区土质边坡冻融失稳分析时重点关注浅层10 cm左右的稳定性。     

水葫芦水热碳化过程中焦炭物化结构演变特性

以水葫芦为原料,利用高温高压反应釜对240℃、停留时间0.5~24.0h下水热炭物化结构的演变特性进行分析.研究发现:不同停留时间下焦炭的产率及O/C和H/C原子比的范围分别为22.17%~31.67%,0.19~0.45和0.94~1.51,焦炭的热值范围为16.83~20.63 MJ/kg.通过对焦炭进行分析测试,探讨水热炭的生成机理以及炭微球的形成机制,结果表明:4.0h后延长停留时间对焦炭的化学特性没有明显的影响;但是随着时间的进一步延长,水热炭却表现出较好的结构特性,可以观察到焦炭表面有大量微球的生成,具有典型的核壳结构,炭微球的表面含有大量的活性含氧官能团,内部则为低活性的含氧官能团;水热炭比表面积随着时间的延长先增大后减小.     

一种新型3d-4f金属有机框架晶体材料的合成、结构及性质研究

采用水热合成法,以Nd Cl3·6H2O、Co Cl2·6H2O、2,2'-联吡啶-3,3'-二羧酸(H2bpdc)、氢氧化钠和水为原料合成了一种新型3d-4f金属有机框架晶体材料。该晶体呈红色棒状,经X-射线单晶衍射分析,其结构属单斜晶系,P21/n空间群,化学式为{[Nd2Co(bpdc)3(OH)2(H2O)2]·(H2O)2}n。通过单一变量法确定其最佳合成条件为:n(Nd3+)∶n(Co2+)∶n(bpdc)=1∶1∶1.5,溶于5 m L去离子水,以Na OH调节溶液p H≈5,150℃恒温72 h,降温速度1℃/h。热重分析表明该材料具有良好的热稳定性,在340℃以下可以稳定存在;经循环伏安法测试,此晶体材料具有良好的电化学活性。     

两个新型的多酸基复合物的合成及催化性质研究

以硅钼酸作为起始原料,用4,4’-bipy做结构导向剂、还原剂和抗衡阳离子,在水热条件下合成了两个新型的多酸基复合物[NH(C10H8)NH]4[Si Mo12O40〗2·4H2O(1)和[NH(C10H8)NH]3[Si MoVI10MoV2O40]·2H2O(2).并通过IR,元素分析,X-射线单晶衍射仪等手段对复合物进行了结构表征.晶体结构分析表明,复合物1属于单斜晶体,P-1空间群,晶胞参数a=11.225(2),b=12.080(2),c=17.297(2),α=γ=90.000°,β=103.40°,V=2342(8)3;复合物2属于单斜晶体,Cc空间群,晶胞参数a=15.199(3),b=18.193(4),c=21.197(4),α=γ=90.000°,β=103.41°,V=5702(2)3.另外以新型复合物为催化剂,对水污染物模型-罗丹明B染料进行了光催化降解性能研究.结果表明复合物1的催化活性强于复合物2.     

正方薄片状BiOBr的水热合成及其可见光催化降解CCl_4

以可溶性铋盐和溴化钠为原料,通过一步法水热处理,合成了外形规则的溴氧化铋(Bi OBr)微米薄片。借助X射线粉末衍射和扫描电子显微镜分别对产物进行了物相和形貌表征;采用正交设计优化原理,试验考查了p H值、可见光功率、Bi OBr投加量和反应时间4个主要因素,对水溶液中四氯化碳(CCl4)催化降解的综合作用结果;同时,依据所得最优化工艺条件,进一步研究了单一因素p H值及可见光功率的变化对CCl4降解效果的影响。研究结果表明:合成得到的Bi OBr属于结晶度良好的正方薄片状高纯晶体;Bi OBr可见光催化降解CCl4的影响因素从主到次的顺序依次为:降解时间>p H值>可见光功率>Bi OBr投加量;最优条件下CCl4的最大降解率可达91.72%。p H<7的酸性环境有助于CCl4的催化降解;可见光功率的增大可促进CCl4降解率的提升,但以中等强度(550 W)的可见光功率更为可取。