5-(4-对氯苯基)-10,15,20-三苯基卟啉及其配合物的催化性质研究

对金属卟啉催化性质的研究愈来愈引起人们的关注，尤其是与分子氧有关的催化反应〔１〕．该文研究了标题卟啉（Ｈ２Ｐ）及其６种配合物存在下，用分子氧氧化芳醛的催化过程，测定了反应体系的吸氧动力学曲线     

生物反应器填埋场中重金属固定和释放规律实验研究

通过实验柱模拟生物反应器填埋场的完全厌氧状态与氧气入侵状态,用以研究填埋场完全厌氧稳定化过程及氧气介入的情况下重金属的固定与释放规律。结果表明:Cd、Mn、Ni、Pb和Zn,在厌氧降解完全结束时其滞留率分别达到70.2%、83.9%、90.6%、70%和95.7%。氧气的入侵不会增加Pb和Cd的活性,却促进了Mn、Ni和Zn的释放,但相对于固定总量来说,释放量不大。因此,生活垃圾对于重金属有很大的固定容量,且环境变化的冲击对填埋场重金属固定的影响较小。     

敏化光催化降解曙红Y染料的研究

分别研究了TiO2溶胶体系和Fe2O3-TiO2复合溶胶体系在太阳光照射下对曙红Y染料的光催化降解作用.实验表明,通过窄能带隙的Fe2O3纳米粒子和TiO2耦合,不仅能将TiO2的光吸收延伸到可见光区域,而且提高了电荷分离的效率,因而这种复合粒子体系比单一的TiO2体系具有更高的光催化活性,能有效地提高光催化降解作用.     

氧化棉纤维经角蛋白溶液处理后的结构及性能研究

采用氢氧化钠和双氧水溶解羊毛制得可溶性角蛋白溶液,再对经高碘酸钠选择性氧化的棉纤维进行处理.研究了氧化棉纤维经角蛋白溶液处理后的结构和力学性能.结果表明,氧化棉纤维经角蛋白溶液处理后产生增重,同时在纤维表面吸附成膜,红外光谱表明角蛋白与氧化棉纤维之间形成共价结合,且氧化棉纤维经角蛋白溶液处理后的力学性能基本不变.     

300M钢的脱碳行为演化及防护研究

300M钢是重要的飞机主承力结构用材. 然而, 该材料在模锻热处理过程中会出现不同程度的表面氧化和脱碳, 严重影响锻件成品率. 本文对300M钢在不同热处理条件下的脱碳行为进行了系统研究, 利用扫描电镜(SEM)、X射线能谱分析(EDS)等手段表征分析了热处理后试样表层组织形貌, 并采用硬度法统计了脱碳层深度的变化情况, 阐明了300M钢在不同热处理条件下的脱碳行为演化规律, 厘清了防氧化涂层对脱碳层深度的影响. 结果表明, 300M钢在热处理过程中近表面处生成的致密氧化层对碳和氧元素的扩散具有明显的抑制作用; 碳的扩散速度与表层氧化速度在不同温度下都会有一个平衡点, 而表面防氧化剂涂层的施加则会破坏原有平衡. 微观组织分析结果显示, 300M钢表层全脱碳区为珠光体或铁素体, 半脱碳区为马氏体及析出碳化物. 本文还阐明了300M钢表层微观组织随保温时间的演化规律. 最后本文从热力学角度揭示了300M钢表层脱碳-氧化耦合机制. 本文的研究成果有望为300M钢的模锻优化工艺和热处理防护技术提供重要的数据和理论支撑.     

新型管状泡沫镍光催化空气净化器的设计与分析

设计了一种应用于供热、通风及空调(HVAC)系统,能降解室内挥发性有机物(VOCs)的新型管状泡沫镍光催化空气净化器.该净化器能够灵活改变迎风面积来适应不同流速的HVAC系统,具有阻力低等优点.通过室内浓度的甲醛污染物的降解实验,考察了外部质量传递对该净化器性能的影响,并对其反应动力学和能量效率进行了分析.结果表明:甲醛的反应速率随着流速的增加先增加而后下降,在流速不小于0.66 m/s时光催化反应不受外部质量传递的影响;一级反应动力学模型能够很好地描述甲醛的光催化降解过程;与多玻璃管光催化空气净化器相比,所提出的管状泡沫镍光催化空气净化器的能量效率增加了138%.     

Bi掺杂的直接甲醇燃料电池阳极催化剂研究进展

发展可替代能源对缓解全球能源问题具有重要意义。直接甲醇燃料电池(direct methanol fuel cell,DMFC) 因其工作温度低、能量密度高以及污染物排放少等特性,正逐渐成为最有发展前景的便携式能源技术之一。目前,其商业化进程主要取决于甲醇氧化反应(methanol oxidation reaction,MOR) 的动力学快慢、催化剂的成本和寿命。Bi元素的掺杂可以极大地提高甲醇电催化氧化的性能,并且可以提高阳极催化剂抵抗CO中毒的能力。介绍了掺杂Bi的贵金属和非贵金属阳极电催化剂,以及贵金属掺杂Bi₂O₃、Bi₂WO₆ 等光辅助电催化剂;综述了它们提高甲醇电催化氧化性能的机制,并展望了阳极Bi电催化剂在DMFC中所面临的机遇和挑战。     

分子水氧化催化剂及其光电催化分解水研究进展

总结了近年来基于不同第一过渡系列金属的分子水氧化催化剂,包括贵金属分子水氧化催化剂和非金属分子水氧化催化剂;以及常用的氧化物半导体电极材料,例如α-Fe₂O₃、WO₃和BiVO₄等。概述了目前分子水氧化催化剂在电极表面的负载方式,包括物理吸附方式、共价键结合方式、分子催化剂修饰吸附基团方式、静电作用和π-π堆积作用等。提出构建高效稳定的光致水分解分子器件需要解决的问题,从而实现利用太阳能大规模裂解水制备清洁能源的设想。     

Ru基化合物催化制氢的研究进展

氢的存储是车载燃料电池发展的关键环节。甲醇在室温下呈液态并且储氢量达12.6wt%,然而分解甲醇制氢需要较高的温度(超过200℃)和压强(25~50bar)。最近研究者报道了利用单核钌(Ru)基化合物作催化剂,在常温常压条件下可以将甲醇分解成CO_2和H_2;利用双核Ru基化合物作催化剂,可以将多聚甲醛或甲醛与水的混合溶液有选择性地脱氢生成H_2和CO_2,但是关于Ru基化合物微观层次的催化机制还需要进一步研究。本文综述了不同配体构型和不同种类配体对催化剂活性的影响及其脱氢路径,以及催化剂的催化活性和溶液的pH值之间的关系,阐明如何改进现有单核Ru基钳型化合物和双核Ru基化合物催化剂的性能,设计催化活性更优良的新型催化剂。     

迁移理论与三段式教学法在工业催化原理教学中的应用

将迁移理论与三段教学法相结合,深入探讨学习迁移理论所涉及的各种因素对工业催化原理课教学效果的影响,归纳总结迁移理论在三段式教学实践中的应用策略,为大学理论课教学提供参考依据.