NH4Cl辅助热解制备镍-氮-碳纳米管催化剂及其电还原CO2性能

二氧化碳（CO₂）的资源化利用是实现“碳达峰,碳中和”的重要手段。在众多CO₂转化技术当中,电催化CO₂还原反应因反应条件温和、工艺过程简单等优点,被认为是极具应用前景的减碳技术之一,其关键在于高效、高稳定性电催化剂的开发。过渡金属-氮-碳（M-N-C）材料是电还原CO₂生成CO的有效催化剂,针对其高温热解制备过程中活性金属原子容易聚集且氮原子流失严重,进而使得活性位密度降低,催化性能下降等问题,本文提出以双氰胺（DCDA）为碳源和氮源,以乙酰丙酮镍（Ni（acac）₂）为金属源,以氯化铵（NH₄Cl）为第二氮源和造孔剂,采用简单的NH₄Cl辅助热解-酸刻蚀的方法制备得到镍-氮-碳纳米管（Ni-N-CNTs）电还原CO₂催化剂,并详细考察NH₄Cl添加量对催化剂结构和催化性能的影响。表征结果表明：NH₄Cl的加入有利于催化剂纳米管状形貌和多级孔结构的生成,同时有利于催化剂中Ni-Nx （1.6%,摩尔分数）和pyridinic-N （1.75%,摩尔分数）物种含量的增加。一系列性能测试结果表明：催化剂的活性中心为Ni-Nx,同时pyridinic-N的存在也有利于催化性能的提高,当前体中NH₄Cl加入量与氮源和金属源总质量比为1∶1时,所得Ni-N-CNTs-1催化剂催化性能最好,在电压为-0.65 V （vs RHE）时,CO法拉第效率最高达92%,此时CO部分电流密度为8 mA·cm^-2。此外,该催化剂还表现出良好的催化稳定性,连续恒电位电解12 h,催化性能基本不变。该催化剂制备工艺简单,制备条件可控,研究结果可为高效M-N-C电还原CO₂催化剂的设计和制备提供一种切实有效的研究思路和方法。     

提高毕业设计（论文）质量的一些探索与体会

毕业设计是本科教学中的一个重要环节,作者通过采取激发学生对科研的兴趣,强化过程管理、充分发挥学生的主观能动性等措施,切实提高了毕业设计（论文）的质量。     

Synthesis and photocatalytic property of Ce-doped SnO₂

Pure SnO2 and Ce-doped(1%,4%,7%,10% in mass ratio) SnO2 powders were prepared by a simple sol-gel method.The as-prepared samples were characterized by X-ray diffraction(XRD),scanning electron microscopy(SEM),and Brunauer-Emmett-Teller(BET) specific surface area analyzers.Results showed that the 7% Ce-doped sample has a particle size of 0.1-0.3 μm with a narrow particle size distribution while the pure SnO2 was consisted of large agglomerated particles with a diameter up to several micrometers.When used as the catalyst to degrade methyl orange(MO),the 7% Ce-doped sample showed best photocatalytic property.These properties can be attributed to the large surface area and small particle size of the 7% Ce-doped sample.     

原油破乳脱钙复合剂的研制

介绍了原油破乳脱钙复合剂的筛选方法。所用的破乳剂有PY、UD 10、2 0 40、SDX、SL、硬脂酸 三乙醇胺 ,所用的脱钙剂有KL 1、KL 2、KL 3、KL 4、YH、EA、SJ、LP。首先将一定量的破乳剂与原油混合 ,振荡、静置 ,按油水分层情况及脱水率 ,筛选出较优的破乳剂。然后 ,在已加入破乳剂的原油中加入一定量的脱钙剂水溶液 ,振荡、静置 ,用燃烧瓶法处理油样 ,用原子吸收分光光度计测其钙含量 ,并与未经处理的原油对比。根据脱钙率 ,筛选出较优的脱钙剂。经过对破乳剂和脱钙剂的种类、用量、pH值等条件的选择 ,配出了针对俄罗斯原油、布伦特原油、扎非罗原油破乳、脱钙效果最好的复合剂PY YH、PY EA ,其脱钙率大于 80 %,脱水率大于98%,可直接用于炼厂的原油破乳脱钙工艺中。     

石墨烯材料的制备及其在电化学领域的应用

石墨烯具有独特的结构和优异的电学、热学、力学等性能,自从2004年被成功制备出来,一直是全世界范围内的一个研究热点.由于石墨烯具有巨大的表面体积比和独特的高导电性等特性,石墨烯及其复合材料在电化学领域中有着诱人的应用前景,因此,石墨烯材料的制备及其在电化学领域应用的研究是石墨烯材料研究的一个重要领域.综述了石墨烯与石墨烯复合材料的制备及其在超级电容器、锂离子电池、太阳能电池、燃料电池等电化学领域中应用的研究现状,展望了石墨烯材料的制备及其在电化学领域应用的未来发展前景.     

纳米ZSM-5分子筛的合成、表征及甲苯歧化催化性能

以四丙基氢氧化铵为模板剂,异丙醇铝为铝源,水玻璃为硅源,采用表面润湿法合成纳米ZSM-5分子筛。用SEM和NH3-TPD等方法对合成的ZSM-5分子筛进行表征,脉冲微反-色谱联用装置对其进行甲苯歧化催化活性评价。与非纳米ZSM-5分子筛对比研究结果表明,合成的ZSM-5分子筛晶粒大约100 nm,其强酸量比非纳米ZSM-5分子筛的高16.11%,高温脱附峰温度比非纳米ZSM-5分子筛高11℃。对于甲苯歧化反应,其受催化剂的酸性质、晶粒大小等因素综合影响。酸性更强、晶粒较小的纳米级ZSM-5分子筛对甲苯歧化反应转化率更有利。对于反应的选择性,纳米级ZSM-5分子筛的n(苯)/n(二甲苯)值趋近于1,发生了纯的甲苯歧化反应,说明选择性也高于非纳米ZSM-5分子筛。     

锂离子电池正极材料LiMn2-xSrxO4的制备与电化学性能研究

采用固相分段煅烧的方法合成了具有尖晶石结构的锂离子电池正极材料LiMn2-xSrxO4（x=0.0、0.05、0.1）,并利用X射线衍射、IR光谱、SEM、充放电、交流阻抗测试对材料进行了表征.结果表明,所合成的锶掺杂改性材料仍具有标准的尖晶石结构,但结晶度有所下降,晶格发生收缩.当x=0.05时,掺杂锶的改性材料LiMn2-xSrxO4具有优异的循环性能,在0.2 C放电速率下,其首次放电容量为116.4 mAh/g,循环20次后,容量保持率超过98%.少量锶的掺杂能使材料循环性能得到大副提高,与锶掺杂引起的结构稳定性提高有关,这说明改善材料结构稳定性对抑制循环过程中容量衰减有重要作用.     

2，6-二甲基-4-羟基苯甲醛的合成与反应历程研究

对传统的2,6-二甲基-4-羟基苯甲醛合成方法进行改进,确定最佳合成工艺条件:n(3,5-二甲基苯酚):n(Zn(CN)2):n,(AICl3)=1:0.7:1.8,以AlCl3升华品为催化剂,合成温度65℃,此时收率可达51.1%,较传统合成法提高了10.1%,纯度可达99.5%.     

SnO2/SiO2复合材料的合成与电化学性能

采用溶胶凝胶法制备了纳米SiO2微球,并在其表面包覆了一层SnO2.用X射线衍射仪及透射电镜对其进行了晶相和形貌分析.结果显示:SnO2被成功地包覆在SiO2表面,且包覆物保持了SiO2微球原有的分散性.将样品制备成锂离子电池负极材料,充放电测试表明:该种材料具有较好的电化学循环性能.与溶胶凝胶法制备的纯SnO2相比,尽管复合材料的首次充放电容量稍低,但经过20次循环后,复合材料的充放电容量分别高出105.6%和80.7%,说明用该方法制备的复合材料具有较好的应用前景.