锡气体扩散电极上电化学还原二氧化碳制甲酸性能的稳定性

研究了Sn气体扩散电极(SGDE)上电化学还原CO₂制甲酸(ERCF)性能的稳定性。采用X射线衍射(XRD)、扫描电子显微镜(SEM)、X射线能量色散谱(EDX)和活性表面积测试等技术手段 分别表征SGDE在电化学还原CO₂制甲酸过程前后的物相结构、表面形貌、元素组成和活性表面积。 采用生成甲酸的法拉第效率(f_HCOOH)评价SGDE上电化学还原CO₂制甲酸的性能。 结果显示,f_HCOOH随电解时间的延长急剧地降低,电解时间12 h的f_HCOOH((36.6±1.6)%)比电解时间0.5 h时的f_HCOOH((78.5±0.1)%)降低了53%。 SGDE在12 h电还原反应后,表面沉积了微量Fe,而且Sn含量(质量分数)减少了66%,活性表面积降低了41%。 进一步的研究发现,沉积的微量Fe对电化学还原CO₂制甲酸过程基本没有影响,Sn含量和活性表面积的降低可能是SGDE上电化学还原CO₂制甲酸性能降低的主要原因。     

设计组合实验装置多视角探究二氧化碳

通过设计组合与改进二氧化碳的实验装置,对二氧化碳的性质、分离与提纯、定性检测、定量测量、制备新物质等方面进行了探究,培养学生的综合探究与设计实验的能力。     

气体膨胀液体技术制备纳米微粒研究进展

近年来,利用气体膨胀液体的相行为已经开发了许多气体膨胀液体微粒制备方法,并已在制备无机、有机材料、有机金属固体、医药、电子等方面的微细颗粒方面得到广泛应用。本文介绍了气体膨胀液体制备纳米颗粒的研究和应用进展。     

量筒中的二氧化碳气体定量实验

设计了一个关于二氧化碳气体的定量实验。实验装置简单,操作方便。通过实验让学生初步了解理想气体状态方程和气体常数等相关内容。     

防水型碳化钨气体扩散电极的研究

碳化钨(WC)以高硬度、高耐磨性的特性历来深受治金学家重视,常用它制造刀具、量具和模具,近二十余年才将其作为催化剂加以研究.这些年来,人们已发现WC催化剂具有较强的耐酸性、良好的导电性和电催化活性,且不受任何浓度的一氧化碳和几个PPM的硫化氢中毒,在加氢和脱氢方面,某些性质很类似于铂,故颇受人们关注. 本工作采用与常规不同的制备方法,制成高活性碳化钨粉末催化剂,曾先后对WC粉末在不同气氛中的热稳定性、几种溶液中的电化学稳定性及其阳极氧化机理进行了研究,并将WC粉末用作电催化剂制成半防水型氢电极,以碳为氯电极材料,单电池电极面积0.1m~2,由10个单电池按复极式串联成20D余瓦的氢-氯燃料电池组,在工厂中连续运行三个月,WC氢电极性能保持稳定。在此基础上,为进一步提高WC氢电极活性,提出了防水型WC气体扩散电极的研究.本文主要报导碳化钨粉末制备中物相组成、比表面及其电极制备条件对电极活性的影响,以及该电极的主要性能。     

二氧化碳中一氧化氮气体标准物质研制

研制二氧化碳中一氧化氮气体标准物质。以高纯二氧化碳和一氧化氮气体标准物质为原料,采用称量法制备二氧化碳中一氧化氮气体标准物质,用气体分析仪对制备的标准物质浓度进行检测,并对该标准物质定值结果的不确定度进行评定。研制的二氧化碳中一氧化氮气体标准物质中一氧化氮的浓度为5,25,50 μmol/mol,相对扩展不确定度为3.0% (k=2)。该气体标准物质具有良好的均匀性和稳定性,可用于食品级二氧化碳分析方法的确认和评价。     

质子交换膜燃料电池气体扩散层的研究进展

气体扩散层在燃料电池中起到支撑催化层、收集电流、传导气体和排出反应产物水的重要作用。本文对气体扩散层的组成、制备方法及参数优化的实验研究现状进行了综述,介绍了现有的气体扩散层性质的各种表征方法,指出了研究中存在的问题,提出了气体扩散层的进一步改进方向。     

蜡烛燃烧产物二氧化碳非常规灭火原因的实验探究

将蜡烛燃烧产物的检验和二氧化碳非常规灭火实验探究集中在一个实验内完成,使实验操作更加简便、现象更加明显,同时对二氧化碳非常规灭火原因的假设和验证进行了巧妙的实验探究。最后,对化学实验教学提出了几点教学思考。     

空气中二氧化碳气体滤光相关比对方法的研究

叙述空气中二氧化碳标准气体的气体滤光相关分析方法及其分析条件,对气体滤光相关分析方法的精密度和线性度进行了考察,该法对空气中二氧化碳标准气体测定结果的相对标准偏差小于0.2%(n=7),线性度在±0.1%FS之内.将气体滤光相关分析方法用于CCQM K52空气中二氧化碳的国际比对中,取得了理想的实验结果,比对结果的相对误差为0.07%(n=8).     

Probing the Local Reaction Environment During High Turnover Carbon Dioxide Reduction with Ag-Based Gas Diffusion Electrodes

Discerning the influence of electrochemical reactions on the electrode microenvironment is an unavoidable topic for electrochemical reactions that involve the production of OH⁻ and the consumption of water. That is particularly true for the carbon dioxide reduction reaction (CO₂RR), which together with the competing hydrogen evolution reaction (HER) exert changes in the local OH⁻ and H₂O activity that in turn can possibly affect activity, stability, and selectivity of the CO₂RR. We determine the local OH⁻ and H₂O activity in close proximity to a CO₂-converting Ag-based gas diffusion electrode (GDE) with product analysis using gas chromatography. A Pt nanosensor is positioned in the vicinity of the working GDE using shear-force-based scanning electrochemical microscopy (SECM) approach curves, which allows monitoring changes invoked by reactions proceeding within an otherwise inaccessible porous GDE by potentiodynamic measurements at the Pt-tip nanosensor. We show that high turnover HER/CO₂RR at a GDE lead to modulations of the alkalinity of the local electrolyte, that resemble a 16 m KOH solution, variations that are in turn linked to the reaction selectivity.     

Carbon Dioxide Capture and Use: Organic Synthesis Using Carbon Dioxide from Exhaust Gas

A carbon capture and use (CCU) strategy was applied to organic synthesis. Carbon dioxide (CO₂) captured directly from exhaust gas was used for organic transformations as efficiently as hyper‐pure CO₂ gas from a commercial source, even for highly air‐ and moisture‐sensitive reactions. The CO₂ capturing aqueous ethanolamine solution could be recycled continuously without any diminished reaction efficiency.     

气体扩散耦合顺序注射分光光度法测定葡萄酒中的二氧化硫

依据在微碱性条件下,亚硫酸根离子可与孔雀绿溶液发生加成反应并使其褪色的原理,建立了气体扩散耦合顺序注射分光光度法测定葡萄酒中二氧化硫的新方法。当接收液流速为1.2mL/min和4.2mL/min时,方法的线性响应范围分别为1.0~5.0μg/mL和5.0~50.0μg/mL,方法的检出限为0.33μg/mL,相对标准偏差(RSD)≤0.43%,对葡萄酒样中二氧化硫测定的加标回收率为98.7%~104.7%。     

微电流法直接检测非电活性气体二氧化碳

基于非电活性气体CO_2在‘二甲亚砜/铂微电极’体系中定量的电还原反应,提出微电流法常温直接检测二氧化碳.在常规气敏微电极和硅一体化薄膜微电极器件上获得了满意的气敏响应特性:好的线性响应关系、灵敏度和响应速度.用硅微机械加工技术批量构制的薄膜微电极器件,既保持了微电极的全部优点,又实现了微电流器件结构的一体化,电流响应异常稳定和重现.     

Diffusion Mechanism of Carbon Dioxide in Zeolite 4A and CaX Pellets

The adsorption kinetics and equilibria of CO₂ in commercial zeolite 4A and CaX pellets were theoretically and experimentally studied by a gravimetric method in the range of 273–313 K and 0.0–0.8 atm. The diffusion mechanism of an adsorbate into a pellet is composed of micropore and macropore diffusion due to the bidisperse structure of the pellet. When one diffusion mechanism played a more important role than the other in determining the overall diffusion rate, the diffusion rate was estimated by the nonisothermal monodisperse diffusion model (NMDM). However, when the combined effects of both mechanisms controlled the overall adsorption kinetics, the experimental uptake was analyzed by the nonisothermal bidisperse diffusion model (NBDM). The CO₂ diffusion in zeolite 4A pellets was controlled by micropore diffusion within the experimental pressure and temperature ranges. However, both macropore and micropore diffusion contributed to CO₂ diffusion in the zeolite CaX pellet. The overall CO₂ diffusion rate in zeolite CaX became faster as pressure increased mainly due to its highly favorable isotherm in the zeolite CaX. The micropore diffusion time constant of CO₂ in the zeolite CaX pellet was approximately one hundred times greater than that in the zeolite 4A pellet. In addition, the activation energy of micropore diffusion of CO₂ diffusion in the zeolite CaX pellet was smaller than that in the zeolite 4A pellet. In this study, the dimensionless parameter, , indicating the relative importance of macropore and micropore diffusion, was modified to consider non-zero coverage as an initial condition for each step in the gravimetric method. When is greater than 100, the overall adsorption rate is controlled by macropore diffusion. However, in cases where is less than 0.1, micropore diffusion is the dominant mechanism in the overall adsorption rate. In the case of a system with between these values, both macropore and micropore diffusion contributed to the overall diffusion rate.     

甲烷二氧化碳转化制备富含一氧化碳合成气

研究了甲烷二氧化碳转化反应的热力学特性,计算了反应平衡常数及平衡组成,分析和确定了抑制积碳的生成条件,采用固定床流动和脉冲反应装置研究了Ni/Al_2O_3催化剂对甲烷二氧化碳转化的催化性能。     

超临界二氧化碳光聚合制备可交联含氟聚合物颗粒及应用

通过自由基无规共聚和酰化反应两步法制备了两类侧链含丙烯酸酯双键的含氟低聚物,并通过调节反应物种类、配比和链转移剂用量,制备出一系列不同双键含量、氟含量的多官能度低聚物。以制备的含氟低聚物为原料,进行超临界二氧化碳光聚合制粒。聚合得到的含氟颗粒作为增强相,加入TPGDA光固化配方中,可实现颗粒与树脂的化学交联,显著提高基材的交联密度,改善疏水性,降低吸水率,并增强热稳定性。     

气相色谱法测定黑色PMMA燃烧产物中的一氧化碳和二氧化碳含量

利用气相色谱法检测黑色PMMA完全燃烧烟气中的常量二氧化碳和微量一氧化碳,建立了双气路双检测器的检测方法。恒定色谱柱温度,通过定量管进样,Poropak T色谱柱预分离后,采用阀切换及柱反吹技术使不同组分分别流入5A分子筛色谱柱和Poropak N色谱柱中。5A分子筛色谱柱用于分离一氧化碳,经Ni催化甲烷化转化后用FID检测器测定;Poropak N色谱柱分离二氧化碳后进入电导检测器测定。采用峰面积法建立标准曲线,一氧化碳和二氧化碳的线性相关系数分别为0.999 9和0.999 6。用该法测定标准气体,其测定值与标准值的相对误差小于2%,测定结果的相对标准偏差小于1%。该方法可用于烟气毒性的分析。