离子轰击碳膜凸起形成碳纳米尖端的理论分析

用CH4、NH3和H2为反应气体,利用等离子体增强热丝化学气相沉积系统在沉积有碳膜的Si上制备了碳纳米尖端.用原子力显微镜表征了碳膜,结果表明碳膜是凸凹不平的膜,有许多凸起.在生长碳纳米尖端的过程中,由于既有含碳离子在凸起上的沉积,又有氢离子和含氮离子对凸起的刻蚀,根据有关离子沉积和溅射刻蚀的理论,理论分析了离子轰击碳膜凸起碳纳米尖端的形成.     

离子轰击碳膜诱导碳纳米尖端的形成和生长

用CH4、NH3和H2为反应气体,利用等离子体增强热丝化学气相沉积系统在沉积有碳膜的Si上制备了碳纳米尖端.用扫描电子显微镜、原子力显微镜和Raman光谱表征了碳膜的结构,以及用扫描电子显微镜和X射线光电子谱表征了碳纳米尖端的结构,结果表明碳膜是凸凹不平的非晶碳膜,碳纳米尖端是由sp2结构的碳组成.根据有关离子的溅射和沉积机制,分析了离子轰击碳膜诱导碳纳米尖端的形成和生长.     

黑暗条件下Cu2O/Agx复合催化还原Cr(VI)的研究

采用一步液相还原法合成出系列Cu2O/Agx复合催化剂，使用XRD、SEM、TEM、DRS等分析手段对样品进行性质表征. 结果显示，复合催化剂Cu2O/Ag表面附着大量的纳米金属Ag，形成无数的纳米岛，使得样品的等离子体共振效应大幅增强，导致催化剂在紫外、可见和近红外全光谱区域的光吸收非常强. 在无需超声分散、黑暗条件下Cu2O/Agx催化剂可以有效地还原Cr(VI)，其中Cu2O/Ag0.15样品的催化还原效率最高. 当存在0.01mol/L的柠檬酸缓冲液(pH 5.0)时，100 mg/L的Cr(VI)在黑暗下于30min内被完全还原为Cr3+. 同时对体系催化还原Cr(VI)的机理以及柠檬酸的作用进行了探讨.     

PMP杂环碳-4-酰基化反应的初步研究

本文通过实验对Jensen反应的机理提出修正和补充。可以初步认为在氢氧化钙的作用下PMP碳-4酰基键是直接一步协同缩合形成的。氢氧化钙在反应中不仅起着碱催化剂的作用,而且在PMP杂环碳-4酰基键的形成过程中起着有利于成键的模板作用。     

掺杂Pt对NTP协同Fe/Ce-K-O催化脱除柴油机NO_x的影响

通过柠檬酸凝胶-浸渍法制备了纳米Fe/Ce-K-O和Fe-Pt/Ce-K-O催化剂,并利用XRD、SEM和EDX对其性能进行表征。协同低温等离子体(NTP)放电装置,建立了NTP协同纳米催化系统。基于台架试验,研究了在不同负荷工况下,掺杂Pt对NTP协同纳米Fe/Ce-K-O催化剂脱除柴油机NOx排放的影响。结果表明,在NTP协同Fe-Pt/Ce-K-O催化剂作用下,NOx排放得到显著降低,其中,在25%负荷时,NOx转化率最高,达到75%。在NTP协同Fe/Ce-K-O催化剂作用下,NOx转化率最高,达到60%,但是NO2浓度有所升高。此外,在NTP协同催化剂的作用下,副产物N2O排放总量变化不大。     

铁基催化剂Fe2P/C的设计合成及其温和条件下对硝基化合物的选择性催化加氢性能研究

调节金属纳米颗粒的催化活性及选择性是催化领域的一个长期课题.本文利用细菌(ATCC 19367)为含磷前驱体通过不同的金属/细菌比例及热解温度设计合成了一种新型铁基催化剂.过X-射线粉末衍射、场发扫描电子显微镜、透射电子显微镜、X-射线光电子能谱、电感耦合等离子体原子发射光谱仪等手段对所得化合物进行了结构及物相表征.本文针对不同热解时间,热解温度及金属比例系统的研究了催化剂的合成过程,通过分析表明,随着热解温度从600℃升到900℃,催化剂由单一的多孔碳逐渐到Fe_2P及Fe_2O_3转化.通过电子显微镜可以看出,金属纳米颗粒均匀的分布在多孔碳上.该铁基磷化物对硝基化合物具有较好的加氢还原催化功能,通过对比不同官能团取代的硝基催化加氢可以看出,常温常压下,该催化剂可以选择性的对硝基化合物的硝基进行加氢.通过循环实验证明,该催化剂具有很好的稳定性及可回收性.     

黑暗条件下Cu_2O/Ag_x复合催化还原Cr(Ⅵ)的研究

采用一步液相还原法合成了系列Cu_2O/Ag_x复合催化剂,使用X射线衍射谱(XRD)、扫描电子显微镜(SEM)、透射电子显微镜(TEM)、紫外-可见漫反射光谱(DRS)、电子顺磁共振谱(EPR)等分析手段对样品进行表征和分析.结果显示,复合催化剂Cu_2O/Ag_x表面附着大量的纳米金属Ag,形成无数的纳米岛,使得样品的表面等离子体共振效应大幅增强,导致催化剂在紫外、可见和近红外光谱区域的光吸收非常强.在无超声分散、黑暗条件下Cu_2O/Ag_x催化剂可以有效地还原Cr(Ⅵ),其中Cu_2O/Ag_(0.15)样品的催化还原效率最高.当存在0.01 mol/L的柠檬酸缓冲液(pH 5.0)时,100 mg/L的Cr(Ⅵ)在黑暗下于30 min内被完全还原为Cr(Ⅲ).另外,对Cu_2O/Ag_x体系催化还原Cr(Ⅵ)的机理以及柠檬酸的作用进行了初步探讨.     

炼油催化剂上焦碳的形成与裂化催化剂的再生

(一) 催化剂上焦碳生成的机理 炼油工业中,在催化剂上形成的焦碳一般有两种类型。一种是在很高的温度下(>500℃)在金属表面、气相空间或金属催化剂上形成的,它具有连接在一起的树枝形状。如和在金属上分解环已烷和异丙醇,形成的焦碳即成树枝状。     

超强激光-纳米丝靶相互作用过程中纳米丝结构演化的研究

纳米丝靶的特殊结构对于超强激光与纳米丝靶相互作用产生高品质的超热电子和高能离子有非常重要的作用.文中利用粒子模拟(Particle-in-cell,PIC)方法研究了超强激光与碳纳米丝靶相互作用过程中纳米丝结构随时间的演化过程,理论分析了纳米丝内部自生电磁场的产生机制和离子在纳米丝靶内部的运动过程,研究结果表明,纳米丝靶内部会产生100 MG量级的自生磁场和1013V·m^-1量级的静电场.在激光和自生电磁场的作用下碳纳米丝靶结构能够保持完整性的时间大约为50～100 fs,100 fs后,纳米丝靶的结构会被逐渐破坏.该研究对超强激光与纳米丝靶相互作用的相关理论和实验有重要的参考价值.     

新型纳米Ni催化剂催化氧化乙硫醇

在聚乙烯吡咯烷酮(PVP)存在下,通过小的纳米粒子自组装,我们合成了具有纳米尺度直径和微尺度长度的纳米链.通过等离子体将该Ni纳米链处理,去除覆盖在其表面的PVP.得到的样品通过TEM、EDX、XRD等表征.本文并对Ni纳米链氧化乙硫醇的催化性能进行评价,结果表明,经过等离子体处理过的Ni纳米链的催化氧化乙硫醇性能优于其他的NiO催化剂.此外,我们也研究了催化剂的重复性效果.纳米粒子表面的性质在制备及应用过程中的重要性在此得到了验证,这些结果进一步表明纳米技术在催化领域具有潜在应用价值.     

纳米氧化铈催化苯甲酸甲酯催化氢化合成苯乙酮

采用氧化铈作为加氢催化剂,在苯甲酸甲酯氢化反应中催化合成了苯乙酮．对比了不同制备方法合成氧化铈的催化活性,结果表明,以醇相草酸盐胶态沉淀法制备的氧化铈具有较好的催化活性,苯甲酸甲酯的转化率为95.67％,苯乙酮的选择性达到26.13％．通过XRD,Raman,TPR,TG,TEM等表征分析,对氧化铈的催化机理进行了讨论．     

铁基多元催化剂组分对V型火焰法生长碳纳米管的影响

为了实现火焰法批量制备碳纳米管,采用自行研发的V型火焰燃烧器,深入研究催化剂组分对碳纳米管的影响,并开发新型催化剂。利用扫描电镜、能谱仪和拉曼光谱仪分析不同催化剂所得产物的形态、质量和结晶度;通过分析程序升温还原曲线和X射线光电子能谱,研究不同催化剂活性组分及助催化组分对催化剂性质的影响。结果表明:通过选择活性组分和配合组分,能够控制碳纳米管的形态和质量,开发了能够生长高密度簇状碳纳米管的三元催化剂;本实验条件下,铁作为活性组分要优于镍,少量的镍以游离态NiO存在,激活催化剂催化活性;铬不适合作为活性组分,在催化剂中起到分散剂的作用,使活性组分分散,促进簇状碳纳米管的形成;Fe~(2+)/Fe~(3+)的比例影响催化剂催化活性,Fe~(2+)/Fe~(3+)比例减小能够提高催化剂的还原性及催化活性。可见,通过深入研究不同组分的作用,进而研制新型催化剂,能够改善V型火焰法生长碳纳米管的形态及产量,为批量生产特定形态的碳纳米管提供低成本、简单易操作的有效方法。     

碳纤维催化石墨化的研究概况

论述了催化剂种类、含量及石墨化温度三因素对碳纤维催化石墨化反应的影响。以非金属元素硼、硅为例,从催化作用机理方面阐述了碳纤维在催化石墨化过程中微观结构的变化及宏观力学性能的改变,并对催化石墨化技术的研究发展进行了展望。     

Ni，Cu间的相互作用及其对CO加氢反应性能的影响

本文采用ＸＲＤ，ＴＰＲ，ＴＰＤ－ＭＳ，ＴＰＳＲ－ＭＳ和ＩＲ技术，研究了负载于ＳｉＯ＿２担体上的Ｎｉ，Ｃｕ间的相互作用以及所引起的ＣＯ加氢反应性能的变化。实验结果表明，双金属Ｎｉ和Ｃｕ之间可以很好地形成合金，Ｃｕ的４ｓ电子迁入Ｎｉ的３ｄ轨道的电子效应，使双金属催化剂对Ｈ＿２和ＣＯ的吸附能力有别于单金属Ｎｉ，Ｃｕ催化剂；ＣＯ加氢在Ｎｉ中心上按“表面碳”机理生成烃类，在Ｃｕ中心上通过ＨＣＯ＿（ａ）活性中间物生成醇类，Ｎｉ和Ｃｕ的合金化则有利于Ｃ＿２以上的物质生成。     

载氧型氧化还原催化剂的研究与应用

对正丁烷氧化制顺酐催化反应的机理与动力学模型、循环流化床反应工艺及载氧型催化剂的制备、成型、结构与性能表征方法进行了比较系统的论述。从已有研究成果来看,烃类的选择性催化氧化工艺已有较大的改进,循环流化床反应器得到广泛应用,人们对催化剂的晶格氧在烃类选择氧化反应中的作用有了较深入的认识,但对载氧型催化剂的制备和催化性能尚缺乏较系统的研究。研究与开发高效载氧型催化剂是实现正丁烷选择氧化循环流化床工艺的关键     

铸造用酸催化剂催化活性的测定方法

根据酸催化原理，利用自行设计的装置，测定了酸催化甲酸分解生成一氧化碳的模拟反应的速度常数ＫＭ．理论分析与实测结果表明，ＫＭ值反映了酸的催化活性的大小，可作为制备或选用新的催化剂的参考依据     

催化裂解法制备大孔径碳纳米管

Ni-Cu-Al催化剂中加入少量碳酸钠,催化裂解甲烷制备了大孔径碳纳米管,碳纳米管的产量为2.4g/g.cat。用这种方法制备的碳纳米管的内径约为20 nm~60 nm,外径约为40 nm~80nm。用扫描电镜(TEM)和X射线衍射(XRD)研究了碳纳米管的形貌和微结构。分析结果表明:用这种方法制备的碳纳米管不仅内径较大而且石墨化程度较高。碳酸钠的加入引起了甲烷转化率和碳产率的轻微下降。实验结果表明:碳酸钠是一种温和的毒物,它能影响Ni-Cu-Al催化剂的催化活性,导致大孔径碳纳米管的生成。文中还讨论了大孔径碳纳米管的生长机理。     

活性炭负载磷钨杂多酸催化合成丁酮乙二醇缩酮

研究了负载型催化剂H3PW12O40／C催化合成丁酮乙二醇缩酮的催化行为．结果表明，该催化剂在丁酮和乙二醇的缩合反应中表现出较高的催化活性，经纯化后，丁酮乙二醇缩酮的最终收率可达67．3％，优于纯H3PW12O4。作催化剂时的收率．