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[期刊] 沈阳农业大学学报
[作者]
符世龙 陈应泉 杨海平
天然气在我国未来的能源体系中占有重要的地位。以生物质为原料,将合成气通过甲烷化反应转化为天然气是将生物质能源转化为富氢、低碳能源的有效途径。本文概述了生物质合成气甲烷化催化剂的研究进展,重点阐述了CO和CO_2甲烷化催化剂不同的活性组分(Ni,Co,Ru等)对甲烷化反应催化效果的影响,以及不同结构的催化剂载体(Al_2O_3,ZrO2,TiO_2,SiO_2等)对催化剂活性组分的分散程度和粒径大小的影响;分析了添加不同类型的助剂(MgO,La_2O_3,CeO_2等)以及不同的制备方法(浸渍法,共沉淀法,
关键词：
生物质 合成气 甲烷化 催化剂 研究进展
[期刊] 华中师范大学学报(自然科学版)
[作者]
江吉周 熊志国 廖国东 吴晶 白赛帅 邹菁
二维材料因其载流子迁移和热量扩散都被限制在二维平面内,使得这种材料展现出许多奇特的性质而受到广泛关注.二维过渡金属碳化物、氮化物或碳氮化物(MXenes)是一种新型的二维层状结构材料,具有高电子传导率、较大的比表面积、较好的机械性能以及独特的层状结构,已被广泛应用于储能、催化、环境等领域.该文主要阐述了MXenes基光催化剂的不同制备策略并总结了不同制备过程中的优缺点.最后,对MXenes基光催化剂及其复合材料在新兴领域的未来发展和研究方向提出了独特的见解和展望.
[期刊] 北京林业大学学报
[作者]
李玉成 朱礼玉 赵静养 郑丹 邱梦杰 刘静 雷建都
【目的】糠醛可通过选择性加氢转化为四氢糠醇，但常用的铜铬体系催化剂中，金属组分的流失会对环境造成较大危害，反应前催化剂需要高温预还原后方可使用，且反应时的温度和氢气压力条件相对苛刻，因此有必要研发制备和使用成本低、反应条件温和的高效催化剂应用于糠醛选择性加氢制备四氢糠醇。【方法】本研究采用溶剂热法制备了一种新型的NaNi/C非贵金属催化剂，用于温和条件下糠醛选择性加氢制备四氢糠醇，通过SEM、HRTEM、EDS、XPS、BET、XRD手段对催化剂的结构和性质进行表征，研究影响催化剂性能的因素。【结果】当使用12NaNi/C时，糠醛与催化剂的质量比为28∶1时，在温和条件下（130℃、1 MPa H_2）反应1 h后，糠醛的转化率达99.9%，四氢糠醇的收率达76.2%。结合多种表征结果发现：添加适量的乙酸钠可增强Ni和O的相互作用，增大催化剂的比表面积，减小FCC-Ni晶体的粒径，提高Ni的分散性和催化传质效率；由于Ni和O的化学环境发生变化，使得糠醛的醛基氧和呋喃环上的大π键更容易与Ni发生相互作用，从而提高了糠醛的转化效率。【结论】本研究以邻香草醛作为螯合剂，使用溶剂热法制备了一种新型的NaNi/C非贵金属催化剂，可直接用于温和条件下糠醛的高效选择性加氢制备四氢糠醇，为工业生产四氢糠醇提供了一种低成本的解决方案。
[期刊] 资源科学
[作者]
谢文 袁兴中 曾光明 佟婧怡 李辉
随着社会经济的发展,人类对燃料的需求量越来越大,所以近年来生物质在亚临界水中的液化反应越来越多的得到国内外科研人员的关注,以求得到石油的替代品——生物油。结合我国废生物质利用的现状,本研究用稻草为原料,以得到高产量高品质的生物油为目的,使用间歇式高温高压反应釜,在反应温度573K,压力18MPa,停留时间5min的条件下,对稻草在加入不同催化剂条件下的反应进行实验研究。实验结果表明加入适量的催化剂ZnCl2可以使生物油的产率显著增加,最高可达到32.90%,加入适量的催化剂Na2S可以使生物油的热值(HHV)显著升高,最高可达34.05MJ/kg。当两种催化剂同时加入时可以使生物油的产率和热值...
关键词：
催化剂 生物质 亚临界水 液化 生物油
[期刊] 实验技术与管理
[作者]
温旭东 吴淑杰 管景奇
设计了基于简单的焙烧法"合成单位点钴基催化剂(Co-NG)实验",利用电化学工作站、红外光谱、透射电子显微镜、扫描透射电子显微镜以及球差电子显微镜等方法进行性能评价及表征,并研究了Co-NG催化剂在氧还原反应上的应用。结果表明,在氨气气氛下700℃焙烧后获得的钴高度分散在氮掺杂的石墨烯上,该材料在碱性锌-空气燃料电池的氧还原反应中性能最优。该实验提高了学生对碱性燃料电池的深度理解,又加强了学生在实验中的创新能力,进而提高了学生的科研能力。
关键词：
燃料电池 单位点钴 氧还原反应
[期刊] 中国金融
[作者]
朱振鑫 朱鹤
作为利率市场化改革的重要催化剂,大额可转让存单的推出有助于更好地让市场在资金利率的形成中发挥决定性作用,扩大利率弹性,优化资金配置2015年6月2日,央行正式发布《大额存单管理暂行办法》(以下简称《办法》),允许银行业存款类金融机构向个人、非金融企业、机关团体等非金融机构投资人及保险公司、社保基金发行大额可转让存单。作为利率市场化改革的重要催化剂,大额可转让存单的推出有助于更好地让市场在资金利率的形成中发挥决定性作用,扩大利率弹性,优化资金配置。与此同时,利率市
[期刊] 实验技术与管理
[作者]
夏薇 王龙祥 王芳芳 王钧国 钱晨 陈坤
为了提高学生的综合能力和创新思维,设计出"硅掺杂ZrO_2催化剂催化乙醇合成乙烯"的综合性实验。用共沉淀法制备了一系列不同硅掺杂量的ZrO2催化剂,采用氨气-程序升温脱附(NH3-TPD)和氮气吸脱附对催化剂进行了表征,考察了不同硅掺杂量的ZrO2催化剂对乙醇合成乙烯催化性能的影响。实验结果表明,当以氨水为沉淀剂、硝酸氧锆为锆前驱体和硅掺杂量为50%时,乙醇的转化率为99.3%,乙烯达到94.6%的最大收率。同时运用密度泛函理论方法研究了乙醇和乙烯在硅掺杂ZrO_2催化剂上的吸附。计算结果显示,相较于ZrO_2(101)催化剂,反应物乙醇在Si/ZrO_2(101)催化剂表面上吸附更为稳定,同时产物乙烯在Si/ZrO_2(101)催化剂表面上更易脱附,表明硅掺杂ZrO_2催化剂更加有利于乙烯的生成。该综合性实验将理论计算和实验相结合,使学生既能锻炼实验的基本技能,又能掌握相关理论计算的知识。
[期刊] 沈阳农业大学学报
[作者]
唐树戈 吴玉洁 冯小佳
为充分利用TiO_2纳米粒子有效降解空气中的甲醛,将TiO_2纳米颗粒(P25)分散于SiO_2溶胶中,利用提拉的方法将其附着在金属丝网上降解甲醛,讨论TiO_2与SiO_2溶胶的比例、提拉次数、干燥温度等因素对降解甲醛活性的影响,利用气相色谱检测甲醛浓度的变化。SiO_2溶胶本身不具有降解甲醛的活性,但是一定量的SiO_2溶胶可以防止TiO_2纳米粒子聚合。结果表明:随着金属丝网上附着的TiO_2量的增加,活性位点增多,对甲醛的催化活性也会增强,但是继续增加TiO_2的量,降解活性反而下降,当TiO_2和SiO_2摩尔比为0.3时,对甲醛有最高的催化活性。这是由于当TiO_2的量过大时,纳米粒子容易发生团聚,导致活性位点被覆盖,这时催化活性也会有所下降;将金属丝网在TiO_2/SiO_2催化剂中提拉3次,降解甲醛的活性最大,提拉次数增多后活性位点的密度变大,催化活性也随之提升,当提拉次数为4次时,TiO_2纳米粒子相互团聚,导致催化活性降低。附有催化剂的金属丝网经过5次冲刷试验,催化活性只降低31.72%。从试验结果可以看出,SiO_2起到了很好的连结和支撑作用。由于冲刷过程冲掉了一部分TiO_2纳米粒子,导致催化活性降低。利用SEM观察摩尔比的增加、提拉次数越多TiO_2纳米粒子分布的更稠密,活性逐渐增加,但增加到一定程度后催化活性会下降。
关键词：
TiO2 SiO2 甲醛
[期刊] 中国科学技术大学学报
[作者]
刘崇静 圣蓓蓓 曹登丰 陈双明 宋礼
探索高性能电化学析氧反应(OER)催化剂是可再生能源储存和转化的关键。OER过程中的结构重构被认为是高活性催化剂的关键，而追踪OER过程中催化剂的动态变化及识别真正的活性位点则具有挑战性。同步辐射技术能够获得材料中具体元素的局域原子配位环境和电子结构信息，特别是原位测试允许在工况下监测表面氧化状态和局部原子结构转变，能够促进对反应机理的基本理解。因此，在这篇综述中，我们讨论了重构OER电催化剂的最新进展和未来的机遇，重点综述了OER电催化剂重构的诱因及应用、利用原位同步辐射技术追踪重构OER电催化剂的动态过程以及识别真正的活性位点。最后，我们对重构OER电催化剂的发展和推广提出了挑战和展望，希望为先进OER电催化剂的合理设计提供指导。
[期刊] 实验技术与管理
[作者]
匙玉华 陈正男 赵联明 朱后禹 任浩 赵文 郭文跃
该文将科研课题“低维金属催化剂在尾气处理中的应用”引入本科生综合实验教学。实验内容包括：根据实际工程案例背景构建模型、基于密度泛函理论研究催化剂的结构成分及性能、分析催化氧化CO的机理，以及对理论预测催化剂进行实验验证。该实验项目涉及材料物理、计算材料学及材料化学等方面知识。该实验内容来源于实际，服务于实际，有助于锻炼学生分析问题和解决问题的能力，有助于激发学生的创新意识。
[期刊] 华中师范大学学报(自然科学版)
[作者]
李能 曾州岚 刘滨 吴婧 胡福云 谢伟 鲁雪莲
面向"碳达峰""碳中和"国家重大战略,氢能作为一种能量密度高、无污染的绿色能源,将成为我国乃至世界未来能源战略领域发展的重中之重.电解水制氢由于其制备方法简单、制氢纯度高、制备过程无污染等优势而备受关注,但是该方法存在一个严重的缺陷,就是缺乏低成本、高效率析氢反应(HER)催化剂.MXenes是一种新兴的二维(2D)过渡金属碳化物、氮化物和碳氮化物,由于其具有极好的导电性、良好的亲水性、极大的比表面积、可调节的分子结构及多样的化学组成等优势,在析氢催化剂领域存在着潜在的巨大应用.该文总结了MXenes制备、MXenes基电催化析氢性能调控策略及利用机器学习设计MXenes基析氢电催化剂面临的挑战和新的机遇.该文为今后开发新型高效的MXenes基析氢电催化剂,推动氢能的绿色制备提供了参考.
[期刊] 华中师范大学学报(自然科学版)
[作者]
李能 曾州岚 刘滨 吴婧 胡福云 谢伟 鲁雪莲
面向"碳达峰""碳中和"国家重大战略,氢能作为一种能量密度高、无污染的绿色能源,将成为我国乃至世界未来能源战略领域发展的重中之重.电解水制氢由于其制备方法简单、制氢纯度高、制备过程无污染等优势而备受关注,但是该方法存在一个严重的缺陷,就是缺乏低成本、高效率析氢反应(HER)催化剂.MXenes是一种新兴的二维(2D)过渡金属碳化物、氮化物和碳氮化物,由于其具有极好的导电性、良好的亲水性、极大的比表面积、可调节的分子结构及多样的化学组成等优势,在析氢催化剂领域存在着潜在的巨大应用.该文总结了MXenes制备、MXenes基电催化析氢性能调控策略及利用机器学习设计MXenes基析氢电催化剂面临的挑战和新的机遇.该文为今后开发新型高效的MXenes基析氢电催化剂,推动氢能的绿色制备提供了参考.
[期刊] 实验技术与管理
[作者]
王兆杰 曹守福 刘思远 李娇 胡玉颖
为了拓展计算材料学实验课程前沿内容，设计了基于第一性原理计算的电催化CO_2还原体系性能研究实验项目。实验包括电催化CO_2还原（ECO_2RR）体系基础学习、计算模型构建、任务提交及计算结果分析等内容。该文介绍了ECO_2RR体系的设计和模拟方法，通过在Mo_2CO_2 MXene基单原子催化剂表面构建电催化体系，对其CO_2吸附机理和还原机理进行了分析，并通过对比生成不同反应产物的反应能量研究了单原子催化剂与ECO_2RR活性和产物选择性的构效关系。
[期刊] 湖南农业大学学报(自然科学版)
[作者]
王吉清 苏永超 张继德 许利剑 张薇
采用固体核磁共振及密度泛涵理论计算方法研究了MoO3/SnO2催化剂的结构和性质及其固体酸性.结果表明:在这种催化剂中,钼组分主要是散布在氧化锡表面而非大幅度融入氧化锡晶格结构中;Brnsted酸位和Lewis酸位同时存在,酸性强于沸石分子筛(如HY和HZSM-5),但酸位浓度相对较低.理论方法计算的催化剂上吸附丙酮的13C化学位移与试验结果很接近,证实了所提出的Brnsted酸位结构为—Mo—(OH)—Sn—.固体核磁共振试验还证实了这种负载氧化物的氧化性,最后提出了Lewis酸位才是其氧化反应的活性中心.
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