炸药爆轰合成纳米石墨的红外光谱研究

石墨是碳材料中最常见的结晶状态,它具有耐高温、抗腐蚀、自润滑、无毒及价格低廉等特点,广泛应用于润滑剂和添加剂等方面^[1].由于高纯纳米石墨粉在某些高新技术领域中有较好的应用前景,近些年来得到开发和应用,如制成复合导电材料、吸波材料及储氢材料等^[2].以前有学者用纳米金刚石粉加热相转变^[3]和高能球磨^[4,5]的方法制备了纳米石墨,在制备碳纳米管时也有石墨的纳米粒子生成^[6].但用这几种方法制备纳米石墨,既费时又消耗较大能量,成本非常高.     

掺杂态聚苯胺蜂窝状有序多孔薄膜的制备及形成机制的探讨

近年来,由于微米、亚微米及纳米级有序多孔结构薄膜可以用于催化、生物培养基材、分离或吸附介质、光子晶体等诸多方面从而引起了科学家们极大的研究兴趣^[1～6].微制作是使材料表面具有新性能的重要手段,激光刻蚀及其相关技术已经被应用于不同表面的微图案化和微器件的制作^[7],另外,还可通过自组装技术进行多孔薄膜的制备^[8,9].Francois等^[10]于1994年首次提出了水辅助方法(Water-A ssisted Fab-rication),即在高湿度的环境下,以冷凝水滴为模板,在固体基片上制备了孔径分布均一,排列紧密的蜂窝状有序多孔薄膜.继而人们对此方法做了进一步的研究,不仅突破了最初的聚苯乙烯及其共聚物体系^[10～13],而且使用双亲共聚物^[14]、聚离子复合物^[15]和TiO₂前驱体的混合物^[16]等成功地获得了蜂窝状有序多孔薄膜,同时系统地研究了成膜体系及成膜条件对形成蜂窝状有序多孔薄膜的影响,并对形成机制进行了探讨.聚苯胺是典型的导电高分子,有关聚苯胺有序多孔结构薄膜的研究已有报道^[17～19].本文采用水辅助方法,在高湿度环境下,使用4-十二烷基苯磺酸掺杂的聚苯胺(PANI-DBSA)为成膜材料,制备了双层蜂窝状有序多孔薄膜,并通过原子力显微镜(A FM)对薄膜的形貌和电学性质进行了表征.同时在已有成膜机制的基础上,提出了该双层蜂窝状有序多孔薄膜的形成机制.     

直接脱碳酸化制备有机离子插层的层状双氢氧化物

层状双氢氧化物(Layered double hydroxide, LDH)是一种具有阴离子可交换性质的层状无机材料, 由于其具有多种功能性质, 已被广泛应用于催化^[1~3]、酸吸附剂^[4]、传感器^[5]及聚合物填料^[6~8]等领域. 传统的共沉淀法制备的LDH结晶度低、尺寸小(直径通常小于100 nm). 1998年, Costantino等^[9]采用均匀沉淀法制备出了高结晶度、大尺寸(微米量级)且层间具有CO₃^2-的LDH(LDH-CO₃), 引起了人们的极大兴趣. 为解决LDH-CO₃难于交换和剥离的难题, Iyi等^[10,11]采用两步法制备了层间具有NO₃^- 或有机阴离子的LDH, 即首先采用 HCl-NaCl混合溶液将LDH-CO₃转化成为LDH-Cl, 然后再采用过量的阴离子进行交换制备LDH-NO₃或有机阴离子插层的LDH.     

四(4-重氮基苯基)卟啉的合成及其与聚苯乙烯磺酸钠自组装的研究

卟啉是一类重要的功能性小分子染料,近年来,在光化学治疗^[1,2]、光电转换^[3,4]、传感元件^[5]、烯烃环氧化催化剂^[6]和光敏化剂^[7]等方面的研究与应用引起了人们的广泛注意.通过两亲卟啉分子衍生物,或带有负电荷的卟啉衍生物,特别是带磺酸基的卟啉分子与正离子聚电解质自组装,制备带有卟啉结构单元的LB膜和自组装膜已有很多报道^[8～14].     

苯甲酸及其酯类衍生物的分子印迹机理的研究

分子印迹聚合物(M IP)是一种具有分子识别能力的新型高分子材料^[1～3].对其研究的重要问题之一是如何获得对相应模板化合物具有特异性结合的聚合物,这除了受模板分子结构特征的影响外,同时在很大程度上还受各种聚合物制备条件的影响,比如功能单体^[4～6]、溶剂^[7]及辅助金属离子的影响^[8]等.我们成功地通过计算模板分子与功能单体间的相互作用,预测了一些模板分子的印迹原性(产生印迹效应的性质)的强弱^[9],同时对几十种小分子化合物的分子印迹原性与结构之间的关系进行了讨论^[10].本文以苯甲酸、对氨基苯甲酸、对羟基苯甲酸及其酯的衍生物(结构见下式)为模板,在不同的功能单体和溶剂体系中制备了相应的分子印迹聚合物,研究了模板分子中不同取代功能基的印迹作用的相对强弱,探讨了功能基的印迹作用强弱与聚合反应体系溶剂极性间的相关性.     

纳米多孔Ni和NiO的制备及电催化析氧性能

采用快速凝固与脱合金相结合的方法制备了纳米多孔Ni, 经热处理氧化获得纳米多孔NiO, 利用X射线衍射仪(XRD)、 扫描电子显微镜(SEM)、 透射电子显微镜(TEM)和氮气吸附-脱附仪(BET)对纳米多孔Ni和NiO的物相、 形貌结构和孔径分布进行了表征, 并通过循环伏安、 稳态极化和电化学阻抗分析研究了电极的电催化析氧性能. 结果表明, 由Ni₃₀Al₇₀所得纳米多孔Ni具有多层次纳米多孔结构, 在10 mA/cm ²电流密度下析氧过电位仅为224 mV, 交换电流密度为0.63297 mA/cm ², 表观活化自由能为40.297 kJ/mol, 经1000次循环后, 过电位降低了5 mV(j=10 mA/cm ²), 表现出良好的催化稳定性和耐久性; 热处理氧化降低了NiO的比表面积与电化学活性面积, 平衡电位下扩散传质速率明显减小, 析氧活性较Ni电极有所下降.     

水介质中丙烯酸的分散聚合

丙烯酸聚合物及其与其它水性单体的共聚物是一类非常重要的水溶性高分子化合物, 具有许多优异的性能, 广泛应用于环保、 石油化工、 造纸和食品卫生等行业^[1]. 丙烯酸聚合物一般采用水溶液、 反相悬浮及反相乳液法制备, 但这些方法存在诸如反应体系粘度高, 不易散热、 使用不方便, 由于使用有机溶剂和表面活性剂易对环境造成二次污染等问题^[2].近些年, 由日本率先研制开发的以水为溶剂分散型高浓度﹑高分子量的新型水溶性高分子产品, 克服了传统合成方式和产品剂型等诸多问题, 极大地拓宽了其使用领域[^3~5]. 有关水介质中水溶性单体分散聚合的研究报道很少^[6~8].而针对于丙烯酸在水介质中的研究报道则更少[^9] , 大部分工作为专利文献.     

磁性普鲁士蓝纳米颗粒的合成及其化学修饰电极的制作

利用FeSO₄与FeCl₃合成了超细磁性Fe₃O₄纳米颗粒, 并进一步利用该纳米颗粒与铁氰酸钾在酸性溶液(pH～2)中的化学反应成功制备了一种新型的磁性普鲁士蓝纳米颗粒; 研究了该磁性颗粒的磁学性能, 通过磁力将其修饰于固体石蜡碳糊电极表面制成了化学修饰电极, 考察了该电极对过氧化氢的电催化还原及对水合肼的电催化氧化特性. 该化学修饰电极可对过氧化氢和水合肼进行测定, 线性范围分别为过氧化氢2×10^－6～5×10^－3 mol/L, 水合肼7.2×10^－7～3.6×10^－4 mol/L. 利用磁性普鲁士蓝纳米颗粒制得的修饰电极具有催化性能高、稳定性好、表面易更新等优点.     

一种偶氮染料金属螯合物薄膜的光学特性研究

偶氮染料是一类广泛应用的纺织用有机染料^[1],近年来随着光电子技术的发展,偶氮染料作为非线性光学材料^[2]和光信息记录介质^[3]引起人们极大的兴趣.偶氮染料具有对光吸收大,容易制备,在有机溶剂中具有较高的溶解度而适用于湿法涂布等优点,可以作为可录光盘(CD-R)的记录介质.     

镧镍铜钴储氢合金的制备与性质

以LaNi₅为代表的镧系储氢合金有优良的吸放氢性能,抗中毒能力强,因而受到广泛重视^[1]. 目前已开发出许多二元及多元镧系合金,并研究了部分合金的表面性质^[1～4],但结果并不一致. 本文制备了四元合金LaNi₄Cu_0.5Co_0.5,通过X 射线光电子能谱(XPS)、扫描电镜(SEM)和吸氢测试等方法研究该合金的性质。     

Electrospun Nickel Oxide Hollow Nanostructured Fibers

The citric acid/nickel acetate composite hollow fibers were prepared by using sol-gel processing and co-electrospinning technique. The polycrystalline NiO hollow nanostructured fibers were prepared after calcination. The obtained hollow nanostructured fibers made up of 17～25 nm nanocrystals were about 150 nm to several micrometers in outer diameter. The hollow NiO nanostructured fibers have been characterized by TG, DSC, SEM, FTIR, and XRD techniques. The results showed that the morphology of NiO hollow fibers was obviously influenced by the calcination temperature.     

Carbon nanotube reinforced NiO fibers for rechargeable lithium batteries

Single-wall carbon nanotubes (SWNTs) reinforced NiO fibers with diameter smaller than 50 nm have successfully been prepared by electrospinning method combined with calcination. The SWNTs homogeneously distributed in the NiO fibers were characterized by high resolved transmission electron microscopy, selected area electron diffraction, and Raman spectroscopy. Charge and discharge data showed that 3D network structures of NiO–SWNTs fibers exhibited a relatively higher reversible capacity and lower capacity loss than that of NiO at the charge and discharge current density of 2C, and its discharge capacity was about 337 mAh/g after 20 cycles. Our results demonstrated that the SWNTs reinforced fibers had a better cycling performance at large charge and discharge current densities.     

熔盐法合成NiO纳米微晶

纳米科技的基础是纳米结构材料的合成．它是纳米科技在分散与包覆、高比表面材料、功能纳米器件、强化材料等方面实现突破的起点。纳米颗粒（1-100nm）本身具有宏观量子隧道效应、量子尺寸效应、表面效应许多独特的性能．其制备研究日益得到广泛关注和重视．     

Nanosized nickel oxide particles and modification with poly(methyl methacrylate)

In recent years, there is an increasing interest in the fabrication of inorganic–organic materials considering the remarkable change and improvement in properties. In this investigation, nanosized nickel oxide (NiO) particles were first prepared by calcination of nickel hydroxide precursor obtained by a simple liquid‐phase process. Mixed phases of NiO and nickel hydroxide were present as the calcination temperature was lower than 250°C. Non‐stoichiometric NiO was formed between 250°C and 350°C, and a pure NiO was obtained as the temperature reached 500°C. The surface characteristics of NiO particles were evaluated by measuring the adsorption behavior of anionic and cationic surfactants and some biomolecules. NiO/poly(methyl methacrylate) composite particles were then prepared using variable NiO/methyl methacrylate (MMA) ratio by seeded emulsion polymerization. The efficiency of NiO incorporation in the composite increased as the MMA content was increased in the recipe. The composite particles were colloidally stable, and the obtained particles were characterized by Fourier transform infrared, scanning electron microscopy, X‐ray diffraction, and X‐ray photoelectron spectra. Copyright © 2011 John Wiley & Sons, Ltd.     

Untersuchungen zur temperaturprogrammierten Reduktion und zur katalytischen Wirksamkeit von Ni/Al2O3

Investigations of Temperature-programmed Reduction and of Catalytic Activity of Ni/Al₂O₃ Different Ni/γ-Al₂O₃ catalysts were prepared by varying the Ni content and the temperature of the thermal pretreatment. These samples were investigated by the TPR technique and by the catalytic conversion of cyclohexane. Two species of oxidized Ni were formed during the calcination, easily reducible “bulk” NiO and heavily reducible “fixed” NiO. The proportion of fixed NiO increases with increasing calcination temperature and with decreasing Ni content. The selectivity of the cyclohexane conversion is shifted from hydrogenolytic methane formation towards dehydrogenating benzene formation by catalysts containing increasing amounts of fixed NiO. This shift is explained by an ensemble effect.     

焙烧温度对Ni-Mg基蜂窝状催化剂生物燃气重整调变性能的影响

采用浸渍法制备了Ni、Mg双金属负载在堇青石表面形成的蜂窝状催化剂,研究了焙烧温度对催化剂结构和生物质粗燃气重整反应性能的影响.结果表明,在不同焙烧温度下主要有NiO和NiMgO₂固溶体物相生成.相比于其他焙烧温度,催化剂在650 ℃焙烧温度下更有利于镍活性金属位的分散和活性位数量的增加.在干重整反应条件下,CH₄、CO₂的转化率以及H₂、CO产率随焙烧温度的升高呈现先增加后降低的变化趋势,在650 ℃焙烧温度下达到最高.在水蒸气重整反应条件下主要发生烃类产物与H₂O和CO₂的重整反应以及水煤气变换反应,焙烧温度的升高有利于水煤气反应的进行.此外,焙烧温度对于干重整反应条件下的H₂/CO体积比调节影响较小,而对于水蒸气重整反应条件下的H₂/CO体积比可进行选择性调节.     

制备条件对Ni/ZrO2-SiO2催化剂煤气甲烷化的影响

采用浸渍法制备了ZrO₂-SiO₂复合载体和Ni质量分数为6%的Ni/ZrO₂-SiO₂催化剂,考察了载体制备时浸渍溶液pH值、焙烧温度和催化剂制备时的焙烧温度对Ni/ZrO₂-SiO₂催化剂煤气甲烷化反应性能的影响。采用X射线衍射、程序升温还原和扫描电子显微镜等方法对催化剂进行了表征。结果表明,载体浸渍溶液pH值为8.0～9.0, 载体焙烧温度为550 ℃,催化剂焙烧温度为450 ℃时,Ni/ZrO₂-SiO₂催化剂在煤气甲烷化反应中显示了最优的催化性能,CO转化率100%,CO₂转化率1.8%,CH₄生成速率16.6 mmol/(h·g)。进一步表征发现,制备ZrO₂-SiO₂复合载体时,增大浸渍溶液的pH值有利于形成粒径较小的亚稳态四方晶相ZrO₂,可见四方晶相ZrO₂更有利于甲烷化反应;载体焙烧温度会影响到NiO粒径的大小和其在催化剂表面的分散,温度过高和过低都会导致NiO粒径大小的不适宜以及分散性的降低;催化剂焙烧温度过高则会导致NiO与载体间的相互作用减弱,NiO分散性降低。     

担载镍催化剂上乙炔与甲酸甲酯加氢酯化合成丙烯酸甲酯:担载量和焙烧温度的影响(英文)

以ＮｉＯ担载量为０．０８ｗｔ％～１８．７ｗｔ％及焙烧温度为６２３ Ｋ～８７３ Ｋ的ＮｉＯ／Ａｌ２Ｏ３催化剂进行乙炔与甲酸甲酯的加氢酯化反应,并结合ＴＰＲ、ＸＰＳ、ＸＲＤ和ＢＥＴ技术对催化剂进行表征。催化剂在制备过程中,镍离子与载体氧化铝间的相互作用产生两种不同的镍物种,ＮｉＯ晶相和ＮｉＡｌ２Ｏ４类物种,它们间的比例随担载量及焙烧温度而异,因而表现出其对乙炔与甲酸甲酯加氢酯化不同的反应性能。实验结果表明,在７７３ Ｋ焙烧的１０Ｗｔ％ＮｉＯ／Ａｌ_２Ｏ_３最适合乙炔与甲酸甲酯的加氢酯化反应。     

焙烧温度对NiO/δ-Al2O3催化剂性能的影响

应用ＸＲＤ,ＴＰＲ,Ｈ２－ＴＰＤ技术研究焙烧温度对ＮｉＯ／δ－Ａｌ２Ｏ３催化剂性能的影响。结果表明,随着焙烧温度的增高,ＮｉＯ与载体Ａｌ２Ｏ３之间相互作用逐渐增强,直至最后生成ＮｉＡｌ２Ｏ４尖晶石。同时表明,随着焙烧温度的提高,催化剂的还原温度明显增高。另外,ＴＰＲ结果还表明ＮｉＡｌ２Ｏ４仅仅是与载体发生强相互作用的那部分ＮｉＯ进一步进入Ａｌ２Ｏ３晶格的结果,而游离态的ＮｉＯ不参与形成ＮｉＡｌ２Ｏ     

甲烷催化燃烧中制备参数对NiO/CuO-ZrO2催化剂高温反应性能的影响

采用溶胶凝胶－超临界干燥的方法制备了NiO/CuO-ZrO2催化剂，分别考察了焙烧温度、活性组分含量对催化剂甲烷燃烧性能的影响，并利用XRD、物理吸附等手段考察了两个参数对催化剂性能影响的本质原因，发现NiO/CuO-ZrO2催化剂具有较高的催化活性，较好的高温（1 000 ℃）反应稳定性，焙烧温度对催化剂的影响很大，500 ℃是合适的焙烧温度，通过试验发现活性组分NiO为5 mol％时催化剂适于在相对较低的温度下使用，而NiO为15 mol％时，催化剂具有较好的高温稳定性。