由钾长石焙烧渣的酸化溶液制备高纯Al(OH)_3

以钾长石焙烧渣的酸化溶液为原料,Na_2CO_3溶液为沉淀剂制备高纯Al(OH)_3.实验考察了溶液终点pH值、反应温度、陈化时间、Na_2CO_3质量浓度对沉铝率的影响,得到优化工艺条件.采用化学成分分析,XRD,SEM,FTIR对Al(OH)_3粉体进行表征.结果表明:在反应温度50℃的条件下,加入质量浓度为300 g/L的Na_2CO_3溶液调节Al_2(SO_4)_3溶液,使其终点pH值至4.8,控制陈化时间40 min,沉铝率可达99%.得到的Al(OH)_3粉体为非晶态结构,颗粒均匀,表面粗糙,有团聚现象.     

单核铂配合物(ppy)Pt(Hppy)Cl的微波合成、晶体结构及其光谱性质(英文)

以四价铂化合物,即六水合氯铂酸(H2PtCl6·6H2O)和2-苯基吡啶为原料,在微波辐射条件下高产率合成了单环铂金属配合物[(ppy)Pt(Ⅱ)(Hppy)Cl].研究发现,反应分两步进行,首先,六水合氯铂酸和2-苯基吡啶在水:乙二醇单乙醚体积比1:3的混合溶剂中,微波辐射回流反应15min,生成四价铂(Ⅳ)中间产物[(ppy)2Pt(Ⅳ)Cl2];然后,(ppy)2Pt(Ⅳ)Cl2和过量的碳酸钠在微波辐射下反应5min,四价铂被还原成二价铂,得到单环铂金属配合物[(ppy)Pt(Ⅱ)(Hppy)Cl].反应总收率(以H2PtCl6·6H2O计)达到62.1%.采用核磁、质谱、元素分析和单晶X-衍射等仪器对单环金属铂配合物的化学结构、晶体结构和光谱特征进行了表征.     

In(OH)_3InOOH异质结的热处理法制备与光催化性能研究

以聚乙二醇(PEG)4000作为分散剂,采用常压回流法合成了形貌和尺寸较为均一的棒状In(OH)_3纳米晶体,并以此为前驱体,通过热处理法分别获得了In(OH)_3/InOOH异质结、In(OH)_3/In_2O_3异质结和In_2O_3纯相纳米棒,初步研究了各样品对甲基紫的光催化降解性能.TG,XRD,UVDRS等实验结果表明,煅烧温度是不同结构异质结形成的关键因素,不同热处理温度所得样品的光催化活性不同,180℃下热处理所得In(OH)_3/InOOH异质结的光催化活性最高,40min内甲基紫的脱色率可达到99.7%.     

Pt/C催化剂基底的制备及乙醇电催化氧化研究

采用超声波分散与化学还原法结合,以氯铂酸为前驱体,石墨为载体制备了Pt/C(含Pt质量分数为5%)催化剂基底,通过XRD和循环伏安法进行了表征,并以乙醇电化学氧化为探针反应,对所得Pt/C基底的催化性能进行评价,研究了不同焙烧、还原温度及分散介质中醇/水比等因素对Pt/C基底催化活性的影响.结果表明,采用乙二醇与水体积比为2∶1作为分散介质,于空气中400℃焙烧后得到的Pt/C基底具有铂多晶的特征伏安曲线,对乙醇的电化学氧化具有较好的催化活性,说明所制备的Pt/C基底与铂多晶表面相似,完全可以替代纯金属铂,从而可进一步制备成本较低、活性组分少、催化活性高的铂基双金属表面修饰电极催化剂(另文报道).     

大气中羰基化合物(CH_3)_2C(OH)C(O)CH_3与Cl原子反应的理论研究

本文主要运用量子化学方法和过渡态理论对羰基化合物(CH_3)_2C(OH)C(O)CH_3与Cl原子的大气反应进行研究。在CCSD(T)-F12A/VDZ-F12//BHand HLYP/6-311++G(d,p)能级沿着势能面找到了四条反应通道。研究表明来自于与(CH_3)_2C(OH)C(O)CH_3中—OH相邻两个甲基(—CH_3)的氢提取是主要反应通道,有最低的能垒-0.69 kcal/mol和-1.31 kcal/mol。因此,大气中Cl原子与(CH_3)_2C(OH)C(O)CH_3中H_2反应最容易进行。     

氧化石墨烯负载铂纳米催化剂的制备及其催化性能

以拓扑反应方法,设计并利用氧化石墨烯(Graphene oxide,GO)的还原性,实现了在温和反应条件下的H_2[PtCl_6]前驱体的原位直接还原反应。还原产物铂原子簇通过嵌入方式负载到GO表面,从而获得了铂纳米催化剂。采用X射线衍射仪(XRD)、扫描电子显微镜(SEM)、能量色散X射线光谱仪(EDS)等对Pt/GO复合材料的结构、组成和形貌进行了表征。实验证明,温和反应条件下H_2[PtCl_6]前驱体中的Pt~(4+)被还原为Pt~0原子并以原子簇的形式均匀分布在GO表面,平均粒径9.8nm。铂纳米团簇结构具有(111)、(200)、(220)和(311)等晶面,为典型的面心立方构型。该Pt/GO催化剂催化降解对硝基苯酚(4-NP)的还原反应中显示出较高的催化活性,一级反应速率常数为0.16min~(-1).     

热化学储能体系Ca(OH)_2/CaO的分解动力学

Ca(OH)_2/CaO体系是非常有前景的热化学储能介质,其动力学研究是了解整个储能体系的反应速率及能量储、释速率的重要途径.文中采用热重分析法,对Ca(OH)_2在氮气气氛、不同升温速率下的热分解过程进行了探究.结果表明,Ca(OH)_2样品分别在623.15~773.15 K和873.15~973.15 K出现两个分解失重过程,且失重率分别接近21%和2%.应用多重速率扫描法对热分解过程进行动力学分析,发现所得动力学参数与反应转化率、升温速率以及选用的模型方法有关.最概然机理函数分析表明,实验条件下,Ca(OH)_2热分解动力学模型符合相边界反应的收缩圆柱体模型.研究还发现,在不同升温速率下,指前因子的自然对数和活化能之间都存在着线性关系.     

Ni(OH)_2-VS_2纳米复合材料的制备及在超级电容器上的应用

采用水热法合成Ni(OH)_2-VS_2纳米复合材料,通过X射线衍射(XRD)、扫描电子显微镜(SEM)等对复合材料物相及形貌进行表征.将所得的复合材料用作超级电容器电极材料,通过循环伏安法、恒电流充放电法以及交流阻抗法对Ni(OH)_2-VS_2纳米复合材料的电化学性能进行评价.同时探讨了Ni(OH)2与VS2的不同质量比对复合材料电化学性能的影响.结果表明:Ni(OH)2与VS2的质量比为5∶1时所制备的Ni(OH)_2-VS_2纳米复合材料具有更优异的电化学性能.在电流密度为1A/g时,比电容最高可达到4021F/g,且在电流密度为5A/g下进行500次充放电测试,电容保持率仍在80%以上.     

中空ZnSn(OH)_6/Ti_3C_2 MXene纳米复合材料电化学传感器的构建及检测呋喃西林

通过一步水热法制备中空ZnSn(OH)_6微球,将其与二维Ti_3C_2 MXene纳米片复合后获得ZnSn(OH)_6/Ti_3C_2 MXene纳米复合材料,并由此构建了新型的电化学传感器.采用循环伏安法研究了呋喃西林在该传感器上的不可逆氧化峰.其伏安过程为受吸附控制的过程,氧化反应电荷转移数为2.利用微分脉冲伏安法对呋喃西林进行定量分析,结果表明,由于ZnSn(OH)_6微球和二维Ti_3C_2 MXene的协同作用,该传感器对呋喃西林的电化学氧化具有显著催化作用.呋喃西林的浓度在0.5～70μmol/L范围内与其氧化峰电流有良好的线性关系,检出限为0.16!μmol/L(R_(SN)=3).该传感器对呋喃西林的测定具有良好的重现性,相对标准偏差(RSD)(n=10)仅3.4%.将该传感平台成功用于动物源食品的分析,回收率在92.0%"107%之间.     

Cu_2(OH)_2CO_3-Zn_(0.5)Cd_(0.5)S光催化剂的制备及光解水制氢性能研究

为提高Zn_(0.5)Cd_(0.5)S的光解水制氢活性,采用沉淀法,原位合成了Cu_2(OH)_2CO_3-Zn_(0.5)Cd_(0.5)S光催化剂.采用X射线衍射仪、扫描电子显微镜、固体紫外漫反射和气相色谱等测试方法表征了样品的结构、形貌、光吸收性能以及光催化制氢性能.研究了Cu_2(OH)_2CO_3的含量对光催化性能的影响,并探讨了其作为助催化剂的内在机制.结果表明,Cu_2(OH)_2CO_3中的Cu2+可以被Zn_(0.5)Cd_(0.5)S迁移出来的电子还原成Cu+/Cu0,从而加速Zn_(0.5)Cd_(0.5)S的产氢速率.当Cu_2(OH)_2CO_3与Zn_(0.5)Cd_(0.5)S的摩尔比为0.25%时,光催化产氢量最高.     

Pt/(Al_2O_3)_x-(TiO_2)_(1-x)纳米材料制备及表征的综合设计实验

以科研成果为依托,该文介绍了一个化学综合设计实验,通过"教师引导—学生自主设计方案—材料制备—性能表征—综合分析实验结果—研究型实验报告"的实验过程,对实验教学内容及教学方法进行创新。实验采用共沉淀法制备了一系列Pt/(Al_2O_3)_x-(TiO_2)_(1-x)纳米材料,通过实验室自制的反应器评价其在柴油车尾气净化催化氧化反应中的活性,且进一步表征了催化剂的织构性能、还原性能及晶相结构。实践表明,催化剂Pt/(Al_2O_3)_(0.3)-(Ti O_2)_(0.7)的催化活性最佳。     

Mg_3(PO_4)_2修饰铂钨锆复合氧化物的性能

采用浸渍-焙烧法制备不同含量Mg_3(PO_4)_2修饰的铂钨锆复合氧化物(Pt-WO_3/ZrO_2)。采用N_2吸附-脱附、X线衍射仪(XRD)、傅里叶红外光谱仪(FT-IR)、NH_3程序升温脱附(NH_3-TPD)、H_2程序升温还原(H_2-TPR)以及CO脉冲吸附等手段对Mg_3(PO_4)_2修饰的Pt-WO_3/ZrO_2进行表征。通过连续的固定床反应器对Mg_3(PO_4)_2修饰的Pt-WO_3/ZrO_2催化甘油氢解的稳定性能进行评价,并利用水热釜对修饰前后的WO_3/ZrO_2载体进行水热稳定性研究。结果表明:一定量Mg_3(PO_4)_2修饰的Pt-WO_3/ZrO_2,ZrO_2的四方相较单斜相增长较多,总酸量增加,Pt的分散度增大,金属的还原性能增强,其中2%Mg_3(PO_4)_2修饰的Pt-WO_3/ZrO_2催化甘油氢解的稳定性能较为显著,200 h内反应基本趋于稳定。一定量Mg_3(PO_4)_2的引入有效地促进了ZrO_2晶型的转变,促使其他晶型的ZrO_2更多地转变为四方相的ZrO_2,阻止了WO_3/ZrO_2载体总酸量的降低和孔道结构的坍塌,从而提高了WO_3/ZrO_2载体的水热稳定性。     

铜、锌摩尔比对Cu/ZnO前驱体和催化剂物相结构的影响

不同铜、锌摩尔比(nCu/nZn)的前驱体和催化剂通过传统共沉淀法制取,利用XRD,FTIR,AAS,H2-TPR等手段对其进行微观性质的分析,重点探究Cu/Zn投料比对前驱体物相间的转变及催化剂分散性的影响。结果表明:原料中Cu~(2+)和Zn~(2+)浓度不同,导致同晶取代反应推动力与物相形成能间有所差异,进而决定前驱体的物相组成。当nCu/nZn75/25时,Zn取代Cu的反应推动力大于(Cu1-x,Znx)2(OH)_2CO_3的形成能,得到纯(Cu1-x,Znx)2(OH)_2CO_3物相;当nCu/nZn≤40/60时,Cu取代Zn反应推动力大于(Zn1-x,Cux)5(CO3)_2(OH)_6的形成能,获得单一物相的(Zn1-x,Cux)5(CO3)2(OH)6;当40/60nCu/nZn≤75/25时,前驱体生成(Cu,Zn)_2(OH)_2CO_3和(Zn,Cu)5(CO_3)_2(OH)_6物相,经高温焙烧后,活性物种CuO被周围ZnO充分分散,因此分散性较好,还原温度降低。     

Aliquat-336萃取碱性氰化液中的Pt(Ⅱ)

研究了一种采用Aliquat-336为萃取剂,从碱性氰化液介质中分离回收Pt(CN)_4~(2-)的新方法.对改性剂用量、金属离子浓度、溶液pH、平衡时间、相比和Aliquat-336浓度对萃取的影响进行了详细考察.在最佳条件下,几乎所有的Pt (CN)_4~(2-),Fe (CN)_6~(3-),Co(CN)_6~(3-)( 99.0%)能同时被Aliquat-336萃取.采用两步反萃法回收Pt(CN)_4~(2-),首先,用0.7mol·L~(-1)KCl溶液对负载在Aliquat-336中的Fe(CN)_6~(3-)和Co(CN)_6~(3-)进行反萃,Fe(CN)_6~(3-)和Co(CN)_6~(3-)的反萃率均超过95.0%,而Pt(CN)_4~(2-)的反萃率低于5.0%;第二步,采用2.0 mol·L~(-1) KI溶液可反萃94.0%以上负载在Aliquat-336中的Pt(CN)_4~(2-).该有机相至少可进行4次萃取-反萃循环,经4次循环Pt(CN)_4~(2-)的回收率大于92.0%.根据红外光谱、紫外光谱、核磁共振氢谱、连续变换法和卡尔-费休滴定法,推断萃取反应为离子交换机理.     

某些α-氨基酸乙酯合铂(Ⅱ) 配合物的合成和表征

合成了铂的十五种[PtA_2X_2]型配合物(A=Et-DL-a-Ala,Et-L-a-ALa,Et-DL-a-Phs,Et-L-a-Phe,Et-DL-a-Asp,Et-L-a-Asp,Et-DL-a-Ser,1/2Et-L-Lys;X=ClI)和一种配[Et-DL-a-PheH]_2[Ptcl_4]。红外光谱研究确定了[PtA_2X_2]型配合物中铂原子仅和酯的氨基配位,偶极矩和改良硫脲反应确定了[Pt(Et-a-Phe)_2Cl_2](DL, L),[Pt(Et-a-Asp)_2cl_2](DL、L)为反式构型外,其余均为顺式。完成的[Pt(Et-L-a-Asp)_2cl_2],[Pt(Et-L-a-Phe)_2cl_2]和(Et-DL-a-PheH)_2[PtCl_4]三种化合物的x射线结构分析进一步确证了上述结果。在所得结果基拙上讨论了决定配合物构型的可能因素。     

[Pt_3(CO)_6]_n~(-2)原子簇合成过程的红外光谱表征

本文报导了用红外光谱跟踪[Pt_3(CO)_6]_n~(-2)(n=3、4、5)原子簇的合成过程.研究结果表明,在反应过程中用桥式羰基带的位置和变化情况来判别铂羰基簇的生成和演变是有效的.在选定合成某-n值铂羰其簇的反应条件下,最初形成的原子簇是[Pt_3(CO)_6]_(n 1)~(-2)的结构,经过进一步的还原再转化为[Pt_3(CO)_6]_(n-)~(-2).     

钨添加量对Pt-WO3/C催化剂活性的影响

以仲钨酸铵(N5H37W6O24·H2O)为钨前驱体,氯铂酸(H2PtCl6·6H2O)为铂前驱体,通过乙二醇(EG)法制备了Pt-WO3/C催化剂.采用X射线衍射光谱(XPS)对催化剂进行了表征,采用线性扫描(LSV)研究了钨前驱体添加量对催化剂活性的影响.结果表明:催化剂中钨含量远远小于钨前驱体添加量;钨前驱体添加量对催化剂活性有较大影响;当N5H37W6O24·H2O/H2PtCl6·6H2O为3/8时,催化剂活性最好,是Pt/C催化剂的1.6倍.     

Cu_2(OH)_3NO_3/Ag复合物的制备及性能研究

以商业硫氰酸亚铜(CuSCN)粉末为原料,与氢氧化钠(NaOH)溶液反应制备出氧化亚铜(Cu_2O)纳米线;在超声波作用下Cu_2O与硝酸银(AgNO_3)溶液反应,合成了碱式硝酸铜/银(Cu_2(OH)_3NO_3/Ag)复合物粉体材料.通过多种表征手段对复合物的组成、结构、微观形貌、导电性和吸附性能进行表征测试.研究表明复合物由六边形薄片状Cu_2(OH)_3NO_3和纳米带状Ag组成,具有良好的导电性,其导电性可以通过AgNO_3的用量来控制.该制备过程在室温下进行,方法简单、易于批量化生产.     

纯Ti(BH_4)_3·5NH_3的制备及储氢性能

氨合硼氢化钛是一类放氢温度适宜的高容量储氢材料,但已报道的通过球磨法制备的氨合硼氢化钛通常含有质量分数42%以上的LiCl杂质,降低了体系总含氢量的同时也为氨合硼氢化钛本征放氢性能的表征带来了困难.因此,纯氨合硼氢化钛的制备和性能表征十分必要.本文以钛酸四异丙酯、乙硼烷、四氢呋喃和NH_3为初始原料,通过先制备前驱体Ti(BH_4)_3·2THF,然后再氨化的二步反应首次成功合成纯Ti(BH_4)_3·5NH_3,并对前驱体和氨合硼氢化钛的组成、结构和放氢性能进行系统地研究.结果表明,前驱体Ti(BH_4)_3·2THF属于斜方晶系,Pbcn空间群,且在室温下能稳定存在,是制备氨合硼氢化钛的良好前驱体;纯Ti(BH_4)_3·5NH_3具有良好的放氢性能,于75℃开始放氢,至200℃释放质量分数约10%的氢气.     

β-Co(OH)_2的制备及其电化学性能的研究

在室温条件下,采用固相反应法以CoCl2·6H2O和NaOH为原料合成了Co(OH)2,采用XRD和热重分析对反应产物进行的结构分析表明,得到的Co(OH)2为单一相的β-Co(OH)2.电化学测试分析表明,Co(OH)2作为电极材料的放电容量达到466 mAh/g,远远高于商品AB5合金.目前存在的主要问题是β-Co(OH)2电极电位偏高(达-783 mV,vs.Hg/HgO电极)和在充放电循环时放电容量波动较大.