Ce0.4Zr0.6O2催化超临界二氧化碳与甲醇直接合成碳酸二甲酯的研究

以Ce0.4Zr0.6O2作催化剂,二氧化碳与甲醇为反应物,在超临界条件下直接合成碳酸二甲酯。通过正交试验及单因素实验方法,对反应温度、反应压力以及反应时间等反应条件进行了优化。结果表明,碳酸二甲酯的最佳合成条件:当催化剂铈锆固溶体(Ce0.4Zr0.6O2)与甲醇用量比气相色谱-质谱联用为1∶50(体积比)时,反应温度为180℃,反应压力为9.5MPa,反应时间为8h。在此最佳条件下,用气相色谱-质谱联用法测得碳酸二甲酯的产率为7.48%。     

Ce0.8Sm0.2O1.9中间层对La0.75Sr0.25Cr0.5Mn0.5O3-δ阳极电化学性能的影响

通过固相反应法合成La0.75Sr0.25Cr0.5Mn0.5O3-δ(LSCM)以及Ce0.8Sm0.2O1.9(SDC)粉体。采用X线衍射仪(XRD)、扫描电子显微镜(SEM)、电化学阻抗谱法、循环伏安法和热膨胀法分别对试样的晶体结构、化学相容性、微观结构、电化学性能和热膨胀系数进行了研究。结果表明:LSCM阳极与SDC之间具有良好的化学相容性;含有SDC中间层的LSCM阳极显示出更小的比表面电阻和极化过电位;在800℃H2气氛下,含有SDC中间层的LSCM阳极的比表面电阻为0.76Ω.cm2,与单层LSCM阳极相比下降了72.1%,阳极极化过电位(电流密度为0.05A/cm2)下降了70.4%;SDC中间层的加入会导致热膨胀不匹配率的略微增大。     

Ru负载Co3O4催化剂的制备及其电解糠醛性能研究

近年来,过渡金属基催化剂(TMOs)在探索高性能的糠醛氧化方面备受关注,但较低的本征活性限制其应用,合理优化TMOs的电子结构是提高糠醛氧化催化性能的有效策略。采用电沉积和浸渍法成功制备了Ru-Co₃O₄/CP催化剂,并通过电化学测试评价FOR和HER的催化性能。在1.0 mol/L KOH溶液中加入50 mmol/L糠醛后,Ru-Co₃O₄/CP催化剂达到10 mA/cm²电流密度仅需要1.41 V_RHE,与不加糠醛相比,降低了100 mV。以Ru-Co₃O₄/CP为阴极和阳极的催化剂构筑两电极电解槽,与全解水相比,电解糠醛在达到30 mA/cm²的电流密度所需要的电解电压降低了60 mV,同时在阴极和阳极得到了高价值的H₂和糠酸。     

制备方法对Ti0.8Zr0.2O2/沸石结构及光催化性能的影响

以酸处理后的信阳上天梯天然斜发沸石作为载体,分别采用浸渍法和溶胶凝胶法制备Ti0.8Zr0.2O2/沸石光催化剂.采用X-射线衍射、红外光谱和扫描电镜分析样品的微观结构和形貌.结果表明,80℃下,4 mol/L盐酸处理10 h后沸石结构发生了显著变化,Al—O—Si骨架结构保持.扫描电镜证明钛锆氧化物在溶胶凝胶法制备的光催化剂上高度分散,以罗丹明B(RhB)为模型污染物考察了该样品的吸附与光催化效果.300 W紫外灯光照1.5 h后,0.2 g该催化剂可使20 mL浓度为80 mg/L RhB溶液的去除率达97.12%,重复使用8次后去除率为89.47%.     

Ce0.8Y0.2-xMgxO2-δ电解质材料的制备及其性能

以金属硝酸盐Ce(NO₃)₃、Y(NO₃)₃、Mg(NO₃)₂为原料,采用溶胶-凝胶法制备系列电解质材料Ce_0.8Y_0.2-xMg_xO_2-δ(x=0、0.02、0.04、0.06、0.08、0.1),并通过扫描电镜(SEM)、X射线衍射(XRD)、电化学阻抗谱(EIS)等手段对样品进行测试表征.结果表明,电解质材料经600℃煅烧3 h后形成立方萤石结构,并具有较高的烧结活性.压制成片的电解质在1 550℃下烧结仍为立方萤石结构,较为致密;电化学性能研究表明,800℃时电导率为0.039 S/cm, Ce_0.8Y_0.2-xMg_xO_2-δ电解质材料可以作为中温固体氧化物燃料电池的候选材料.     

纳米片状CuCo2O4的合成及析氧性能研究

调控催化剂形貌和结构,优化表面特性,是提高催化性能的重要策略.通过水热合成铜钴双氢氧化物(CuCo LDH)前驱体,再经高温热解制得交叉连接片状CuCo₂O₄催化剂.该催化剂的粗糙表面和片层间隙有利于电解质的充分扩散吸附;其表面O缺陷能调节相邻金属位点价态,并能提高导电性,适合用于电化学催化.优化元素组成所制备CuCo₂O₄-1具有良好碱性析氧反应(OER)催化活性,在1 mol·L^-1 KOH电解质中,电流密度为100 mA·cm^-2时的过电位(η)为362 mV,OER塔菲尔斜率为112.2 mV·dec^-1,经过50 h的计时电位测试,η保持稳定,也显示出良好催化稳定性。为碱性OER电催化剂的设计提供了可行方案.     

模板法制备La2O3-CexZr1-xO2催化酯交换反应的研究

以松木屑为模版,制备了La₂O₃-Ce_xZr_1-xO₂复合氧化物,用于催化餐饮废弃油合成生物柴油的酯交换反应。采用BET比表面积分析仪、扫描电子显微镜（SEM）对La₂O₃-Ce_xZr_1-xO₂进行表征。研究不同制备方法对催化剂活性的影响,分析不同的反应条件对酯交换反应产率的影响。结果表明：当反应条件为x=0.5,催化剂量为餐饮废油质量的5%,甲醇与餐饮废油物质的量的比为54：1时,在165℃下反应4.5 h左右,酯交换反应获得生物柴油的产率为91.1%。     

LiFePO4/C的低成本制备及电化学性能研究

以FePO4.2H2O,Li2CO3和蔗糖为原料,采用碳热还原法合成LiFePO4/C材料.高温合成时采用木炭粉代替惰性气体保护以降低成本,对样品进行X射线衍射分析(XRD)、扫描电子显微镜(SEM)测试和电化学性能分析.结果表明:当合成温度为650℃时合成的材料具有较好的电化学性能,0.1倍率下首次放电比容量为153.0 mA.h/g,30次充放电循环后容量保持率为95%,具有良好的循环性能.     

尖晶石结构Li4Ti5O12的制备及其电化学性能

以TiO2和醋酸锂为原料,采用在乙醇中预分散和在液相体系中熔融浸渍的协同共混技术,实现反应物料间微尺度混合,在较低温度下分段煅烧合成纳米结构钛酸锂.X射线衍射(X-ray diffraction,XRD)、扫描电子显微镜(scanning electron microscope,SEM)和粒度分布等测试结果表明,产物为尖晶石结构钛酸锂(Li4Ti5O12),平均粒径约为550 nm.以该产物为负极材料组装锂离子电池并测试其电化学性能,结果表明其性能良好,0.1 C倍率下首次充放电比容量高达165 mA.h/g,具有稳定的电压平台,循环性能良好.     

磁载光催化剂TiO2/SiO2/γ-Fe2O3的制备及其对水中双酚A的催化性能

利用溶胶-凝胶法制备磁载光催化剂Ti O2/Si O2/γ-Fe2O3。采用X-射线衍射(XRD)、扫描电镜(SEM)和比表面积(BET)对其晶型、表面形貌和多孔性进行分析,通过振动样品磁强计(VSM)测量磁性,应用高效液相色谱检测内分泌干扰物双酚A(BPA),探讨水中p H值和催化剂浓度对磁载光催化剂Ti O2/Si O2/γ-Fe2O3催化降解BPA的影响。结果表明,BPA的光催化降解曲线很好地符合一级反应动力学方程,反应速率常数主要与催化剂表面上电荷和中间产物的聚集,以及紫外光的利用率有关。光照120 min后,BPA降解基本完成,剩余浓度基本达到稳定。较低的p H值有利于BPA的去除;随着催化剂浓度增大,BPA去除率呈现先上升后下降的趋势。在BPA初始浓度为300μg/L,紫外光强为434μW/cm2,p H=5,催化剂浓度为4g/L时,BPA的去除率达到最大值66.62%。     

络合法制备Ce_xZr_(1-x)O_2固溶体及其表征

介绍了一种新的制备铈锆氧化物固溶体CexZr1-xO2 (x≥ 0 .5 )的方法 :将碳酸铈和氯氧化锆按需要的比例混合 ,经过硝酸处理成透明溶液 ,加入合适的配合剂 ,然后用氨水沉淀 ,底物经过滤 ,干燥制得前驱化合物 .将此前驱物在 40 0～ 45 0℃热分解 ,可制得立方单相 ,灼失量 (10 0 0℃ ,1h) <5 %,比表面积大 ,晶粒细 ,热稳定性好的铈锆氧化物固溶体 ,它可用作汽车尾气净化器的催化助剂、电极材料、增韧陶瓷等 .     

Sm2O3掺杂BaZr0．25Ti0．75O3铁电陶瓷的制备及其结构、介电性能研究

采用传统的固相反应法制备了（1-x）BaZr0．25Ti0．75O3（BZT）＋xSm2O2（X=0,0．002,0．004,0．006,0．008,0．01）的铁电陶瓷,用X射线衍射和介电谱方法研究了Sm2O3的掺杂对BZT陶瓷结构和介电性能的影响．结果表明,Sm2O3的掺入没有改变BZT晶体钙钛矿结构,并且随着Sm^3＋取代浓度增大,衍射峰向高角度略有偏移,说明晶面间距减小;随着Sm2O3,掺杂量的增加,BZT介电峰向低温区移动,并且被压低展宽,BZT陶瓷介电常数和介电损耗随Sm2O3掺杂量的增加而减小,频率对各组分的介电常数影响较小,在T=300K,f=10^4Hz时,发现Sm2O3掺入量为0．01时具有较大的介电常数和较小的介电损耗．     

Green hydrogen ammonia synthesis in China under double carbon target: research on development basis and route

采用简单的沉淀-煅烧工艺合成了B-Co₃O₄ Nano-particles(NPs),研究了B-Co₃O₄ NPs电催化硝酸盐还原合成氨(NitrRR)的性能。研究发现：在含0.1 mol/L NaNO₃的NaOH(1 mol/L)溶液中进行电催化反应, B-Co₃O₄ NPs具有较高的电催化活性。当电压在-0.8 V(vs. RHE)时,获得20 mg/(h ·cm²)的NH₃产率和94%的法拉效应(FE)。当电压在-0.6 V(vs. RHE)时,获得17.2 mg/(h ·cm²)的NH₃产率和95%的FE。电极材料B-Co₃O₄ NPs优异的电化学性能得益于B-Co₃O₄ NPs中的B—O键在电催化过程中能有效抑制析氢反应。较低的结晶度和特殊的多孔结构有效促进了B-Co₃O₄ NPs对NO₃^-的吸附性和还原活性, 也促进了电子的传输与转移过程。

     

High-pressure synthesis and properties of CeO2-ZrO2 solid solution

Using nanoparticles of CeO₂ and ZrO₂ prepared by the chemical precipitation method as starting materials, the singlephase cubic Ce_0.5Zr_0.5O₂ solid solution (cCe_0.5Zr_0.5O₂) has been synthesized under 3.1 GPa at 1073 K for the first time. The structure of the c-Ce_0.5Zr_0.5O₂ has not been changed before and after annealing at 773 K for 1 h. Only an unknown EPR signal (g =1.990) has been observed in the c-Ce_0.5Zr_0.5O₂ and not varied after annealing at 773 K for 1 h, which exhibited that there exists no Ce³⁺ in the c-Ce_0.5Zr_0.5O₂ and the Ce⁴⁺ has not been reduced into Ce³⁺ after annealing. The transport mechanism is ionic for the c-Ce_0.5Zr_0.5O₂. The bulk conductivity (σ =1.2 ×10⁻⁵ S/cm at 823 K, σ=2.1 × 10⁻³ S/cm at 1123 K) is the same as that of CeO₂, but smaller than that of Y₂O₃-stabilized ZrO₂. A marked curvature at T = 823 K has been observed in the Arrhenius plot of the bulk conductivity. The activation energy below 823 K is lower than that above 823 K, and the reason has been discussed.     

CeO2及Ce0.5Zr0.5O2固态溶液的现场拉曼光谱比较

控制合成条件以湿化学法制备超细颗粒ＣｅＯ２和Ｃｅ０．５Ｚｒ０．５Ｏ２固溶体．Ｘ射线粉末衍射证实两者皆为立方相．在氧化、还原气氛５０℃到６５０℃条件下分别对样品进行原位拉曼光谱研究．结果发现除４４０～４７０ｃｍ－１出现面心立方晶格Ｆ２ｇ拉曼活性模式对应的强拉曼谱峰外,２２０～２８０（２９０～３２０）、４００～４１０和５６０～６００（５７０～６２０）、７８０～８４０（７７０～７９０）及１１５０～１１８０（１１６０～１１９０）ｃｍ－１分别出现弱拉曼谱峰．这些弱拉曼谱峰由不同原因引起的晶体结构改变造成．ＣｅＯ２和Ｃｅ０．５Ｚｒ０．５Ｏ２固溶体的各拉曼弱峰变化情况不同．弱拉曼谱峰的存在及变化趋势揭示了ＣｅＯ２和固溶体的结构特征,同时也反映了Ｃｅ０．５Ｚｒ０．５Ｏ２固溶体具有比ＣｅＯ２更高催化性能的结构方面的因素     

0.94(Bi0.5Na0.5)TiO3-0.06Ba(Zr0.25Ti0.75)O3陶瓷的制备、表征与热释电性能

以BaCO3、Na2CO3、TiO2、ZrO2和Bi2O3为原料,通过固相反应法合成了铁电粉末材料0.96(Bi0.5Na0.5)TiO3-0.04Ba(Zr,Ti)O3(BNT-BZT),采用常压烧结法制备了BNT-BZT陶瓷片.考察压力和烧结温度对陶瓷致密性的影响,并对BNT-BZT粉末和陶瓷片的结构、形貌和成分进...     

氨水沉淀法制备纳米NiO中溶液的反应与竞争平衡

以NiCl2 ·6H2 O为原料 ,水为沉淀剂 ,在常温下 ,用水作溶剂 ,通过单相沉淀法制备出纳米NiO。该法简化了操作程序、降低了加工成本 ,且原料易得价廉 ,便于实现工业化生产。该法的关键是如何控制好溶液中的化学反应及其竞争平衡 ,本文从原理到应用作了详细的阐述。     

Zr掺杂对Li4Ti5O12电化学性能的影响

采用高温固相法合成了掺锆锂钛氧复合氧化物作为锂离子电池负极材料,并对材料进行了X射线衍射分析、电化学阻抗测试、循环伏安测试及恒电流充放电测试,锆的掺杂并未改变材料的晶体结构,但降低了材料的规整度,实验结果表明：锆的掺杂在一定程度上改善了锂钛氧化合物的电化学性能,降低了电极极化,在电极表面未形成钝化膜,其中以掺杂比为Li：Ti=1：10（原子比）的材料性能最好,首次放电比容量可达到167,5mAh·g^-1,经过50次循环后,放电容量仍保持在146,9mAh·g^-1,     

固相法合成负热膨胀性粉体ZrW2O8

以分析纯ZrO2和WO3为原料,用固相法制备了负热膨胀材料ZrW2O8粉体.以X射线粉末衍射、扫描电子显微镜分别对粉体进行物相分析和形貌观测;通过高温X射线衍射以及Powder X软件计算不同温度下的晶胞参数,从而确定热膨胀系数.结果表明经1 220℃保温3 h制备出的高纯度ZrW2O8粉体为单一立方结构,平均粒径为0.5μm;ZrW2O8粉体有显著的负热膨胀特性,在室温到150℃范围内,所得ZrW2O8粉体热膨胀系数为-11.58×10-6K-1;200～500℃范围内,热膨胀系数为-3.77×10-6K-1;在整个温度范围内平均热膨胀系数为-6.31×10-6K-1.     

The synthesis and characterization of a Co-N/C composite catalyst for the oxygen reduction reaction in acidic solution

A non-precious metal Co-N/C catalyst for the oxygen reduction reaction (ORR) was synthesized by heating a mechanical mixture of cobalt chloride, urea and acetylene black under a nitrogen atmosphere. The catalyst was characterized by XRD and XPS. The electrocatalytic activity in the ORR was evaluated by linear sweep voltammetry in 0.5 mol L⁻¹ H₂SO₄ solution. The results show that the Co-N/C catalyst aids the reduction of oxygen. The presence of elemental cobalt in the precursor allows nitrogen atoms to embed themselves in the graphite matrix to form pyridinic and graphitic type C-N structures as the ORR active sites. The effect of heat-treating temperature on the catalytic activity was also investigated. The results also show that the Co-N/C catalyst is most active when pyrolyzed at 600°C. The obtained Co-N/C catalyst loses some activity after initial exposure to the H₂SO₄ solution because of leaching, but is then stable for up to 20 h immersion. The catalyst is also stable when charged, which is supported by the cyclic voltammetry results.