甲酸阳极电氧化催化剂的研究

采用碳黑作为载体,水合肼为还原剂,利用化学还原沉积法制备了Pt/C、Pt-Bi/C系列催化剂。催化剂粉末的晶体结构用XRD技术和透射电镜进行了表征.通过循环伏安与电流-电位极化曲线的测量研究了甲酸在不同催化剂所制备的电极上的电催化氧化行为,用恒电流放电曲线研究了所制备电极的稳定性能。实验表明:与Pt/C电极比较,Pt-Bi/C电极对甲酸的电化学氧化显示出高的活性;Pt-Bi/C催化剂的最佳配比为Pt20%,Bi10%。     

甲烷氧化偶联催化剂和部分氧化反应机理的原位及非原位谱学表征

采用原痊红外和原位显微Raman光谱技术及XPS、吡啶（Py)吸附的漫反射UV谱、Py-TPD、CO2-TPD等方法对含氟稀土基催化剂上甲烷氧化偶联（OCM）反应活性氧物种、催化剂表面酸碱性进行了考察。在O2预处理和/或工作条件下的SrF2/La2O3,SrF2/Nd2O3,LaOF,BaF2/LaOF和BaF2/CeO2等催化剂上原位观测到超氧物种（O2^-),并在其中前4种催化剂上检测到O2^-物种与CH4反应生成的气相C2H4,CO2和表面碳酸盐等OCM反应主、副产物。这些结果为O2^-是相应催化剂上OCM反应的活性氧物种首次提供了直接的光谱证据。研究结果表明,催化剂的OCM反应性能与其表面酸碱性的强弱并无简单的对应关系。采用原拉时间分辨红外光谱和原位显微Raman光谱技术对SiO2和γ-Al2O3负载的Rh、Ru催化剂上甲烷部分氧化（POM）制合成气反应的研究表明,由CH4直接氧化生成CO和H2是Rh/SiO2上POM反应的主要途径,而燃烧-重整机理是Ru/γ-Al2O3和Ru/SiO2上CO和H2生成的主要途径,反应条件下催化剂表面氧（O^2-)物种浓度的差异很可能是导致这两种催化剂体系上POM反应机理不同的主要原因,其本质可能源于Rh和Ru对氧的亲合力的不同。     

碳载型Pd—Pt—Ag空壳纳米催化剂用于甲酸高效电氧化

通过Ag纳米颗粒部分置换预先吸附在活性碳表面的PdCl4^2-及PtCl4^2离子,制备了碳载型Pd—Pt—Ag空壳纳米催化剂．催化剂中不同Pd和Pt比例可通过控制前驱体溶液中的金属浓度方便实现．将得到的二元及三元空壳纳米催化剂用于甲酸电氧化,发现pd2．6Pt0．4Ag／C表现出了最佳的电催化活性,初步归因于表面活性位的增加及合金协同效应．     

CNx 纳米纤维负载Pd电催化剂对甲酸的电催化氧化

首先在高氯酸体系中,采用简单的直接混合反应法制得含氮导电聚合物聚苯胺纳米纤维,接着通过在不同温度下煅烧聚苯胺制得了含氮的碳纳米纤维(CNx),实验结果表明在800 ℃下热处理可以得到较好的CNx纳米纤维,其直径约为60～100 nm,长度达到1 μm.然后以其为载体采用液相化学还原法,制备了Pd/CNx催化剂,考察其对甲酸氧化的电催化活性和稳定性.结果表明,与传统的Vulcan XC-72载体相比,所合成的Pd/CNx催化剂对甲酸氧化表现出了较好的电催化性能.     

原位红外光谱研究Kolbel-Engelhardt反应在Co/SiO_2催化剂上的机理

用原位红外光谱技术研究 Co/SiO_2催化剂上的 Kolbel-Engelhardt 反应,发现两个吸收峰(585,1390cm~(-1)).与甲酸的吸附比较证实,此两峰为甲酸根在金属钴原子上的吸附所产生的吸收峰,由此我们认为:甲酸根可能是 Kolbel-Engelhardt 反应的中间体。     

甲烷部分氧化制合成气反应机理的原位时间分辨IR光谱和Raman光谱表征

采用原位时间分辨红外光谱、原位显微Raman光谱、脉冲反应－质谱、TPR和以CO为探针分子的IR光谱等技术对SiO2、γ-Al2O3负载的Rh、Ru催化剂上甲烷部分氧化（POM）制合成气反应机理进行了研究。实验结果表明，在H2还原的Rh/SiO2上，CO是VCH4／VO2／VAr(2/1/45)混合气反应的初级产物，由CH4直接氧化生成CO和H2是该催化剂上POM反应的主要途径。CO2是Ru/SiO2和Ru/γ-Al2O3上POM反应的初级产物，因而燃烧－重整机理是相应催化剂上CO和H2生成的主要途径。反应条件下催化剂表面氧（O^2-)物各浓度的差异很可能是导致上述催化剂体系上POM反应机理不同的主要原因，其本质可能源于Rh和Ru对氧的亲合力的不同。Rh/γ-Al2O3上POM反应的机理与催化剂的焙烧温度有关，当焙烧温度低于600℃时，催化剂的POM行为与Rh/SiO2类似，CO为反应的初级产物，当焙烧温度为900℃时，CO2为POM反应的初级产物。不同焙烧温度的Rh/γ－Al2O3上POM反应机理不同的主要原因之一也取决于反应条件下催化剂表面氧物种浓度差异，其本质可能源于高温（900℃）焙烧的催化剂中Al2O3与Rh物种间存在着较强的相互作用，从而降低了Rh物种的可还原性。     

原位漫反射红外光谱研究CO、CO2在Rh-Mn-Li/SiO2催化剂上的化学吸附

在温度25~300℃和压力0.1~3.0 MPa范围内,利用原位漫反射红外光谱法研究了CO和CO2在Rh-Mn-Li/SiO2催化剂上的化学吸附。在0.1 MPa和25℃时CO在该催化剂上存在线式、孪生和桥式吸附,以桥式吸附为主,3种吸附均能快速达到吸附平衡。压力保持0.1 MPa,温度由25℃升至300℃时,线式比桥式先脱附,至265℃时,3种吸附基本脱附完全;当温度维持205℃不变而压力逐步由0.1升至3.0 MPa时,线式吸附增量较少,桥式吸附增量较多;CO2在0.1 MPa,25℃时就能发生快速的解离吸附,即CO2→CO O,其吸附行为表现为CO的线式吸附,但吸附峰与纯CO吸附时不同;当温度稳定在25℃而压力逐步升至2.5 MPa时,不仅CO2吸附量增大,而且其2052 cm-1吸附峰有向高波数移动的趋势。     

电化学原位红外光谱的方法和研究进展

研究电化学体系多相界面的精细结构和电化学过程对于发展电化学基础理论、认识电催化反应机理和界面过程,以及指导高效电催化剂的可控构筑具有重要意义.传统电化学方法不具备分子识别能力,局限于对复杂电化学体系的宏观和唯像研究.电化学原位红外光谱将电化学调制和红外光谱方法相结合,利用红外光谱的指纹特征和表面选律实现对电化学反应过程...     

In situ FTIR spectroscopic studies of CO adsorption on electrodes of nanometer-thin layer of Pt-Ru and Pt-Pd surface alloys

CO adsorption on nanometer-thin layer of surface alloys of Pt-Ru and Pt-Pd prepared by electrochemical codeposition has been studied using in situ FTIR spectroscopy. Abnormal infrared effects (AIREs) that consist of the enhancement of IR absorption by adsorbed CO on different surface sites and the inversion of IR band direction have been observed on the thin-layer prepared. The results also demonstrate the considerable significance of Pt-Ru and Pt-Pd surface alloys in electrocatalysis applications.     

离心铸造Zn-Al-Mg-Si合金及其自生表面复合材料

采用热模金属型工艺，离心铸造Zn-27Al-9．8Mg-5．2Si和Zn-27Al-6．3Mg-3．7Si合金，获得了内层聚集大量块状初生Mg2Si、少量初生Si，中层不含初生Mg2Si、Si，外层含有初生Mg2Si、Si的自生表面复合材料．考察了成分、模具温度、转速、变质处理对离心铸造Zn-Al-Mg-Si合金组织和结构的影响．结果表明，Zn-27Al-9．8Mg-5．2Si合金自生复合材料内、外层的厚度比Zn-27Al-6．3Mg-3．7Si的厚度厚，初生Mg2Si的数量更多；随着转速增加，Zn-Al-6．3Mg-3．7Si合金自生复合材料的内层厚度增加，外层厚度减少；Na盐变质能够细化晶粒和初生Mg2Si，使初生Mg2Si分布更均匀，使初生Si团球化．最后分析了复合材料的成形过程．     

苯胺电聚合过程动力学的现场电化学SPR研究

将电化学与表面等离子体激元共振(SPR)光谱技术结合起来,首次应用于研究金电极上聚苯胺(PAn)的动力学增长过程。在PAn膜的形成过程中,发现SPR的动力学曲线随电位的变化而发生连续的振荡。这种电位调制的SPR动力学曲线的振荡归因于电极表面电子密度的变化。SPR动力学曲线的变化趋势表明,PAn膜的增长过程经历了3个不同的动力学阶段。在膜增长的第1阶段,膜增长速度与苯胺浓度的一次方和膜厚的平方根成正比。在膜增长的第2阶段,由于三维增长、膜降解等因素,增长速度明显减小。在第3阶段,膜的降解处于主要地位,PAn膜呈现负增长。不同电聚合方式具有不同的增长速度,并且产生了不同的膜结构和性质。     

原位生成TiB2/Cu复合材料的研究

通过对Ｃｕ－Ｂ－Ｔｉ粉末在机械合金和烧结过程中结构变化的分析,研究了Ｃｕ－Ｂ－Ｔｉ体系原侠生成ＴｉＢ２的热力学和动力学,并建立了反应生成ＴｉＢ２的微观反应机制。结果表明：在Ｃｕ－Ｂ－Ｔｉ混合粉末机械合金化的后期及Ｃｕ（Ｂ,Ｔｉ）粉末加热烧结的前期有ＴｉＣｕ３生成;机械合金化的时间对ＴｉＣｕ３生成的开始温度及温度区间有一定的影响。随机械合金化时间的延长,生成ＴｉＣｕ３的开始温度及温度区间都几低温移动     

AZ91D镁合金微弧阳极氧化及表面处理研究

采用微弧阳极氧化技术在AZ91D镁合金表面获得多孔结构的氧化膜，用不同方法对所得氧化膜进行表面后处理以提高其防腐蚀性能．用扫描电镜和电化学方法对阳极氧化膜的形貌和防腐蚀性能进行了研究，比较了不同表面处理方法的作用和效果．结果表明，采用水合及有机物封孔处理能够有效地封闭AZ91D镁合金微弧阳极氧化膜的微孔，使镁合金耐蚀性能显著提高．     

四(对-辛酰氧基)苯基卟啉锰的现场光谱电化学研究

以现场紫外 -可见及现场红外光谱电化学方法研究四 (对 -辛酰氧基 )苯基卟啉锰在二甲亚砜中的电还原过程 .结果表明 ,该金属卟啉配合物在非质子介质中经历了二步单电子还原反应 ,氧化态敏感带出现在 1 52 2 cm- 1,1 464cm- 1,1 2 0 4 cm- 1,1 0 0 5cm- 1和 80 7cm- 1附近 ,随中心金属氧化态降低 ,吸收带均向低波数方向移动     

Microscopein situ FTIRS studies of CO adsorption on an array of platinum microelectrodes

An array of platinum microelectrodes was designed and fabricated. The adsorption of CO on such a Pt microelectrode (μ-Pt) was investigated by employing microscopein situ FTIR spectroscopy. A nanostructured film is formed at the surface of μ-Pt (denoted as μ-Pt(R)) when it has been subjected to a treatment of fast potential cycling. Abnormal infrared effects (AIREs) were observed in CO adsorption on the surface of μ-Pt(R), consisting of the inversion of the IR bipolar CO band and the extensively enhanced IR adsorption of CO_ad species.     

蔬果类浸出液在景观水体原位生物修复中的应用研究

研究了玉米、土豆和番薯等蔬果类浸出液在景观水体原位生物修复中的作用。其作用机理是蔬果类浸出液能促进水体中微生物生长,加快微生物对有机污染物的降解。添加10 m g/L的玉米浸出液,模拟废水中的COD最终去除率增加了12.37%,并且混合浸出液对微生物生长的促进作用强于单一组分。在景观水体的原位生物修复中,投加玉米-土豆混合浸出液,COD、NH3-N和浊度的去除率分别增加了6.01%、8.05%和20.59%,取得了一定的生物修复效果。     

热处理对镍钛合金表面性能的影响

采用扫描电子显微镜（scanning electron microscope,SEM）、原子力显微镜（atomic force microscope,AFM）及电化学工作站等仪器,研究退火温度和时间对镍钛合金表面形貌、表面粗糙度以及耐腐蚀性能的影响。从SEM和AFM分析结果可知,在400~600℃退火温度内,随着退火温度升高,镍钛合金表面先产生小颗粒,最后这些小颗粒连接形成片状形貌,而表面粗糙度随着温度升高呈现增大趋势。改变退火时间时,表面形貌的变化趋势基本和处理温度相似,表面粗糙度在退火时间15 min时最小。用电化学工作站测试得到极化曲线,表明退火温度400℃和500℃时试样有较好的耐腐蚀性能。短时保温易获得良好的耐腐蚀性能。     

镍基高温合金表面渗铝层的抗氧化行为

随着科学技术的进步,高科技产品对材料的性能要求逐渐提高,镍基合金以其优越的性能被广泛使用。为了提高合金的抗氧化性能,在表面制备渗铝涂层是简单有效的方法。通过对镍基合金表面渗层性能的研究,发现渗铝后的合金抗氧化性能更强。