具有边缘传递网的稀土MOFs(RE-shp-MOF-1,RE-alb-MOF-1)储氢性能模拟研究

应用巨正则蒙特卡洛方法,模拟氢气在RE-shp-MOF-1,RE-alb-MOF-1两类六种金属有机骨架材料中的吸附行为;运用非定域密度泛函理论(Non Local Density Functional Theory)模型,分析了两类金属有机骨架材料的孔径分布.结果表明:在温度为77 K,压强为1000 kPa的条件下,RE-shp-MOF-1和RE-alb-MOF-1均表现出良好的储氢性能,质量储氢密度达到美国能源部氢能源发展路线图的计划目标;由于显著的孔径差异,它们的吸附等温线会出现两个吸附平台;而RE-shp-MOF-1因为拥有更多10～20?孔径的孔,更大的比表面积和孔容,表现出更好的储氢性能,适合作为理想的储氢材料.     

AFS和AST 沸石储氢特性的计算机模拟研究

储氢特性的模拟可以加深对现有储氢系统的认识,促进新材料的设计,并预测新材料的性能;模拟可以提供定量数据,作为一些困难及昂贵实验的替代选择。采用巨正则蒙特卡罗方法模拟了氢气在沸石中的吸附行为,并采用SF微孔分析方法,分析了沸石结构对储氢量大小的影响,总结了影响储氢量大小的物理因素。     

金属有机骨架材料MIL-101的合成及CO吸附性能

采用水热法合成金属有机骨架材料MIL-101,并利用X线衍射(XRD)、低温N2吸附等测试手段对合成的材料进行表征。结果表明:制备的MIL-101的BET(Brunauer-Emmett-Teller)比表面积达到3 142 m2/g,孔容为1.78cm3/g。根据77 K下N2吸附等温线数据,采用巨正则蒙特卡洛法分析MIL-101的孔径分布,其分析结果与文献所报道的数据吻合。考察了CO、N2混合体系在MIL-101上的吸附性能,实验结果表明:MIL-101结构中不饱和金属Cr3+提供的活性位能从混合气体中高效吸附分离CO,而且对CO的吸附容量达到45.0 cm3/g(298 K,0.1 MPa),对CO的吸附容量约是NA吸附剂的2倍。     

GeLi62+团簇的结构及储氢性能研究

利用密度泛函B3LYP理论在6-311+G(d,p)基组水平上研究四价锗负离子经过6个一价锂正离子修饰后的结构和电子特征,并计算了H2分子在其表面的吸附行为,进而研究其储氢性能。结果表明,由6个Li离子修饰锗离子形成GeLi_6~(2+)团簇结构具有较高的动力学稳定性。GeLi_6~(2+)团簇表面最多能够有效吸附18个氢分子,其质量密度为24.10wt%。H2分子与GeLi_6~(2+)团簇的相互作用能量范围为2.14～4.004k Cal.mol-1。储氢性能研究表明GeLi_6~(2+)团簇在储氢领域有望具有良好的应用前景。     

功能化金属有机骨架材料中CO2/N2吸附分离的理论研究

金属有机骨架材料作为高比表面积、高孔隙率以及孔径尺寸可调的多孔材料,是一种极具潜力的CO₂物理吸附剂。本文构建了-H、-F、-Cl、-NH2官能团功能化修饰的金属有机骨架kgm-1结构,通过巨正则蒙特卡罗模拟方法研究了不同压强下功能化修饰的金属有机骨架中CO₂/N2吸附与分离行为,结果发现:CO₂和N₂的吸附量随着压强的升高而增加,功能化修饰对CO₂吸附量的影响明显大于对N2吸附量的影响。在kgm-1-H、kgm-1-F、kgm-1-Cl、kgm-1-NH₂四种构型中,-F修饰可以显著提高kgm-1的CO₂吸附量,并提高CO₂/N2的选择吸附比;功能化修饰后的选择性顺序遵循kgm-1-F> kgm-1-H> kgm-1-Cl>kgm-1-NH₂。通过气体分子-骨架间的相互作用力分析发现,骨架材料吸附气体分子主要是依靠骨架-气体分子间范德华力,极性官能团的引入明显提高了气体分...     

SiLi5+团簇的结构及储氢性能理论研究

SiLi_5~+团簇由于具有高稳定特性,并且SiLi_5~+可以最多有效绑定15个氢分子,其理论质量储氢密度达到了32.3 wt%.在B3LYP理论水平上,氢分子与SiLi_5~+相互作用过程中的平均氢吸附能在1.36～2.62 kcal·mol~(-1)之间,从平均氢吸附能看,此系统满足可逆吸氢反应的热力学要求,可以作为理想储氢材料的候选物.     

GeLi_6~(2+)团簇的结构及储氢性能研究

利用密度泛函B3LYP理论在6-311+G(d,p)基组水平上研究四价锗负离子经过6个一价锂正离子修饰后的结构和电子特征,并计算了H2分子在其表面的吸附行为,进而研究其储氢性能。结果表明,由6个Li离子修饰锗离子形成GeLi_6~(2+)团簇结构具有较高的动力学稳定性。GeLi_6~(2+)团簇表面最多能够有效吸附18个氢分子,其质量密度为24.10wt%。H2分子与GeLi_6~(2+)团簇的相互作用能量范围为2.14～4.004k Cal.mol-1。储氢性能研究表明GeLi_6~(2+)团簇在储氢领域有望具有良好的应用前景。     

稀土金属La吸附掺杂BN纳米管储氢性能的第一性原理研究

本文采用基于密度泛函理论的第一性原理方法研究了稀土金属La吸附掺杂对单壁BN纳米管储氢性能的影响.通过分析计算结果得到,稀土金属La可以稳定吸附到BN纳米管上,每个La原子最多可以吸附六个氢气分子,系统的储氢量能达到4.50wt%,平均结合能为0.223eV.根据态密度图分析可知,由于La的5d、6s轨道与BN纳米管中B、N原子的2p轨道发生杂化,使得La原子与其周围的原子发生了电荷转移,带正电的La原子将会极化吸附在其周围的氢气分子,使得更多的氢气分子聚集在其周围.本文的研究对于实验上合成高性能的BN纳米管储氢材料具有一定的指导意义.     

Li3O+超碱团簇的结构及储氢性能的理论研究

采用杂化密度泛函理论(DFT)的B3LYP方法,在6-311++G (d, p)基组水平上对Li₃O ^{0, +}超碱团簇的几何结构和稳定性进行理论计算,并研究了Li₃O⁺团簇的储氢性能。结果表明,Li₃O⁺团簇结构相比中性Li₃O团簇结构的动力学稳定性要高。氢分子在Li₃O⁺团簇表面能以介于物理吸附与化学吸附之间的形式吸附,每个Li原子最多可以有效吸附三个H₂,储氢质量分数可达33.01 wt%。H₂分子在Li₃O⁺团簇表面的平均吸附能范围为1.959~3.591 kCal/mol,该吸附能满足在近室温条件下可逆吸放氢反应的热力学要求。     

Li原子修饰一维六角硼烯链团簇的结构及储氢性能研究

采用密度泛函理论(DFT)方法研究Li原子修饰一维六角硼烯链团簇的结构及其储氢性能。结果表明,氢分子能在Li原子修饰一维六角硼烯链团簇表面吸附,每个Li原子周围可以有效吸附两个H2,几何结构和电子性质的稳定性及合适的吸氢条件表明Li原子修饰一维六角硼烯链团簇材料在常温常压条件下可以作为有效储氢媒介。     

PVC液膜稀土离子选择性电极的研究

本文报导以Er(PMBP)_3和Pr(PMBP)_3为敏感活性物质的PVC液膜离子选择性电极的制奋、电极性能及其在稀土定量分析中的初步应用。研究结果表明:上述电极具有响应快、稳定性好和寿命较长等优点,并且在对稀土离子Re~(3+)的定量分析中有一定的准确性。     

PVAc-稀土配合物的红外光谱研究

以聚醋酸乙烯酯(PVAc)为配体,分别与稀土三氯化物LnCl3(Ln=Y、Pr、Nd、Sm、Eu、Gd、Tb、Dy、Er、Tm、Yb)在四氢呋喃中进行配位反应,合成了11种聚醋酸乙烯酯稀土配合物[用通式PVAc-Ln(III)表示],用傅立叶变换红外光谱仪在4 000~400 cm-1范围对PVAc-Ln(III)进行红外光谱测试,对各个谱图中主要吸收峰作了经验归属及对比分析。结果表明:稀土离子与PVAc配位后,CH3COO中羰基的特征吸收峰vC=O向高波数方向移动2~12 cm-1,而酯基C-O的吸收峰vC-O向低波数方向移动2~8 cm-1,且峰的强度发生较大的变化.PVAc分子中CH3COO酯基氧提供电子与金属离子形成配位键,且溶剂四氢呋喃参与了配位.     

Cu（Ⅱ）—稀土异双核配合物的研究

利用液相化学合成技术，成功制备了六种含草酰胺桥的新型异双核配合物Ｃｕ（ｏｘａｐ）Ｌｎ（ｐｈｅｎ）２（ＣｌＯ４）３（Ｌｎ：Ｙ，Ｃｅ，Ｐｒ，Ｅｕ，Ｇｄ，Ｙｂ）。基于元素分析、红外光谱、电子光谱、ＥＳＲ谱及变温磁化率等测试手段对这些异双核配合物进行了表征。测定了Ｃｕ（ｏｘａｐ）Ｇｄ（ｐｈｅｎ）２（ＣｌＯ４）３的变温磁 （４．２－３００Ｋ），对由自旋Ｈａｍｉｌｔｏｎｉａｎ算符Ｈ＝－２ＪＳ１．Ｓ２导出的磁方     

用复合浸出剂浸取风化壳淋积型稀土矿中的稀土研究

研究了采用新型复合浸出剂来浸取风化壳淋积型稀土矿中的稀土,结果表明：新型复合浸出剂浸取稀土浸出率高于单一浸取剂,能减少某些非稀土杂质元素的浸出,浸取后的浸出剂经提纯后能反复使用,而且这种新的稀土浸出剂具有来源广、价格便宜、不污染环境等优点,有推广应用价值。     

稀土－2，4，5－三氯苯氧乙酸配合物的研究

在水相中合成了三种新的稀土－三氯苯氧乙酸固体配合物，其通式为ＲＥ（ＴＣＲ）３（ＲＥ＝Ｓｍ３＋，Ｅｒ３＋，Ｈｏ３＋；ＴＣＰ－＝２，４，５－三氯苯氧乙酸）．并研究了它们的组成，溶解性，摩尔电导等物理性质，通过红外和紫外、可见光谱，热重和含热分析等手段，确定了配合物中ＲＥ３＋与ＴＣＰ－之间的成键特征．     

稀土果糖—高氯酸及稀土—果糖—硼酸配合物的研究

首次合成了镧（Ｌａ）、镨（Ｐｒ）、钕（Ｎｄ）、钐（Ｓｍ）、钆（Ｇｄ）的果糖－高氯酸固体配合物以及Ｌａ,Ｐｒ,Ｎｄ,Ｓｍ,Ｇｄ和Ｅｕ（铕）的硼酸－果糖配合物．利用化学分析,ＩＲ,１ＨＮＭＲ,ＵＶ和热谱等物理化学手段对这两系列共１１个配合物的组成和成键情况进行了表征,并对它们的某些物理化学性质进行了研究．结果表明：稀土－果糖－高氯酸配合物的组成为：ＲＥ３（Ｃ６Ｈ１１Ｏ６）５（ＯＨ）２（ＣｌＯ４）２３Ｈ２Ｏ（ＲＥ＝Ｌａ,Ｐｒ,Ｎｄ,Ｓｍ,Ｇｄ）;稀土－果糖－硼酸配合物的组成为：ＲＥ（Ｃ６Ｈ１２Ｏ８Ｂ）２Ｃｌ２ＣＨ３ＯＨ,（ＲＥ＝Ｌａ,Ｐｒ,Ｎｄ,Ｓｍ,Ｅｕ,Ｇｄ）．     

稀土在农作物中吸收分布

通过对农作物中5个稀土元素(La、Ce、Nd、Y、Gd)的含量分布以及单一稀土的分布规律的研究.结果表明: 农作物吸收稀土的能力与土壤可给稀土量呈正相关,植物体各部位稀土含量分布一般为根＞叶＞茎＞果实;单一稀土在根部的分布特征是La＞Ce＞Nd＞Y＞Gd,在叶,茎,果实的分布特征是Ce＞La＞Nd＞Y＞Gd,说明轻稀土较重稀土易被植物吸收;植物在生长不同期吸收稀土的能力大小为:幼苗期＞分枝期＞成熟期.总之,稀土元素在植物中不易迁移,主要集中在根部,果实中含量甚微.     

Mg-50wt.%Ti1-xC(x=0.1,0.2,0.3,0.4)合金的贮氢性能研究

采用机械合金化方法制备Mg-50wt.%Ti1-xCx(x=0.1,0.2,0.3,0.4)贮氢合金.x-射线衍射(XRD)分析结果表明,合金主要由Mg、Ti、c以及二元合金相Ti2C0.06和Mg2C3组成,随着球磨时间增加,合金的非晶化程度提高.压强-成分-温度(Pcr)测试结果显示,Mg-50wt.%Ti1-xC(x=0.1,0.2,0.3,0.4)合金的贮氢量分别为2.96、2.95、2.76、2.6wt.%;随着碳含量的增加,样品吸氢量逐渐减少,放氢温度和平台压也随之下降;适当增加球磨时间可降低吸放氢温度.     

稀土变质ZZnAl4Cu1G合金的研究

采用稀土变质剂对ZnAl4Cu1G合金进行变质处理,研究了稀土变质对ZnAl4Cu1G合金显微组织及力学性能的影响。结果表明,稀土的加入能够显著细化ZnAl4Cu1G合金的铸态组织,合金的力学性能得到提高,β相晶粒细化及稀土化合物的强化作用是合金力学性能改善的原因。     

稀土色氨酸苯并咪唑配合物研究

在无水乙醇中合成了４ 种稀土色氨酸苯并咪唑三元固体配合物,其通式为［ＲＥ（Ｔｒｐ）３（ＢＩＭ）］Ｃｌ３·ｘＨ２Ｏ （ＲＥ＝ Ｌａ,Ｎｄ,Ｅｕ,Ｔｂ, Ｔｒｐ＝ Ｌ色氨酸,ＢＩＭ＝苯并咪唑, ｘ ＝ ５,３）⒚通过元素分析,摩尔电导,ＩＲ,ＵＶ,ＸＰＳ和ＴＧＤＴＡ 分析,研究了配合物的组成和性质