吕美英
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李文鹏
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刘慧玲
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温文娟
,
董广
,
刘菁桦
,
彭凯臣
催化学报
doi:10.1016/S1872-2067(17)62834-1
本文采用"一锅法"将氧化石墨烯(GO)、炭黑(C)和钯离子用NaBH4共还原,制备了石墨烯-炭黑二元载体(Gr-C)负载的钯催化剂(20%Pd/Gr-C),用于催化甲酸的电氧化反应.电化学测试结果表明,前驱体GO和C的质量比为3:7的Pd/Gr0.3C0.7催化剂催化活性最好,它的峰电流密度(102.14 mA mgPd-1)约为Pd/C催化剂(34.40 mA mgPd-1)的3倍,为钯/石墨烯催化剂(Pd/Gr,38.50 mA mgPd-1)的2.6倍.甲酸在Pd/Gr0.3C0.7催化剂电极直接氧化时的峰电位比Pd/C催化剂的峰电位负移约120 mV,比Pd/Gr催化剂的峰电位负移约70 mV.采用透射电子显微镜(TEM)、扫描电子显微镜(SEM)、X射线衍射(XRD)、X射线光电子能谱(XPS)、拉曼光谱、电感耦合等离子发射光谱(ICP-AES)等手段对催化剂进行了表征.从SEM图像可以观察到,球形的炭黑团簇聚集在具有褶皱的石墨烯面上,形成了炭黑团簇/石墨烯三维立体结构,有效地抑制了相邻石墨烯层在范德华力作用下的吸引聚集和堆叠造成的石墨烯表面积减小,减小了单层石墨烯叠合成为多层石墨所造成的导电性损失,避免了相邻石墨烯片叠合形成封闭空间,有助于反应物和产物分子的运动.载体的三维结构使反应物分子更容易到达钯纳米粒子,有利于催化性能的提高.XPS结果也证实了二元Gr-C载体对Pd催化的促进作用.Pd/Gr0.3C0.7催化剂的Pd 3d5/2峰发生了右移,表明Pd 3d电子结合能正移,Pd 3d电子云密度降低.具有较低的3d电子云密度的Pd不易与甲酸氧化过程中吸附的中间体(COOH)ads结合,钯催化剂上(COOH)ads表面覆盖率降低,从而使甲酸更容易直接脱氢氧化生成CO2,有利于甲酸通过直接途径进行电化学氧化.与Pd/C,Pd/Gr相比,Pd/Gr0.3C0.7催化剂对甲酸电氧化有最好的催化活性.Pd/Gr0.3C0.7催化剂优异的催化活性可归因于其内在的三维纳米结构:炭黑团簇有效地抑制了石墨烯纳米片的聚集,保持了其大的比表面积和高导电性,促进了反应物和产物分子的运动.此外,Pd纳米粒子与二元载体之间的强相互作用降低了Pd的3d电子云密度,使甲酸氧化主要经直接途径进行.本文证实了钯金属和石墨烯-炭黑二元载体之间的强相互作用,提供了简单和高性价比的方法以提高钯基催化剂的活性,有利于工业化的应用.
关键词:
二元碳载体
,
钯
,
石墨烯
,
炭黑
,
甲酸氧化
,
燃料电池
王寒冰
新型炭材料
杨全红教授在天津大学化工学院开设“碳质纳米材料和绿色电源科技”课程多年，后又在天津大学全校范围内开设“简单造就神奇--从富勒烯、碳纳米管到石墨烯”的创新选修课。“梦想照进现实”、“简单造就神奇”以及“科研嗅觉、科研味觉”是这两门课共同的主题词。科学追梦之旅中的“柳暗花明”和“无心插柳”、纳观世界中的“至简至奇”触动着少年同学的心弦；潜移默化中，“灵敏嗅觉”和“发达味觉”成为少年同学对“创新”的理解……课后作业，同学们用诗词歌赋书写着对科学的热爱和科研生活的憧憬……此文为其中的一篇作业，作者为天津大学化工学院2008级王寒冰同学。该文生动地描述了富勒烯发现中的“意外之美”、碳纳米管发现中的“失落之美”以及石墨烯发现中的“追寻之美”，字里行间透着对“碳”之“美”和科研之美的感悟……
关键词:
钢铁
进行相关热力学计算以研究高温燃烧过程二垩英生成的条件.计算得到:①在体系存在过剩氧即完全燃烧时不会产生二垩英;②当有固体碳沉积时也不会生成二垩英,因固体碳在热力学上比含二垩英的含碳物更稳定.另一方面,实际上即使在1 073 K完全燃烧条件下(即体系显著过剩氧)也有二垩英生成,原因是在实际燃烧炉中含碳微粒不可能完全烧尽.从热力学角度假设不发生碳沉积,计算得出二垩英在1 073 K高温和高CO/CO2比范围内会生成.实际考虑的条件放在燃烧炉内含碳微粒的周围.在有含碳微粒存在条件下,即使反应2CO→C+CO2(碳沉积)发生,C+CO2→2CO反应(CO生成;含碳微粒被CO2氧化)也会同时发生,导致在含碳微粒周围保持一个高的CO/CO2比,由此产生二垩英.假设在含碳微粒周围存在高CO/CO2比的异质位置,则认为二垩英会形成.
关键词:
燃烧过程
,
二垩英生成
,
含碳微粒
,
热力学
钢铁
氯来源、种类和燃烧物中氯浓度对燃烧过程中二垩英生成有重要影响.在实验燃烧炉中研究1 073K温度下上述三种因素对燃烧过程二垩英生成的影响.二垩英生成浓度在相同氯源和种类条件下与燃烧物中氯含量几乎成正比,且受氯源明显影响.如有机氯化合物或无机氯化物.即使对无机氯化物,在有活性氯存在时也会生成高浓度二垩英,如由盐和面粉形成的水化物中的活性氯.
关键词:
氯源
,
氯种类
,
燃烧过程
,
二垩英/呋喃
,
水化物
,
PVC
仝丽珍
,
刘靖
,
蒋海涛
物理测试
对棒材厂微钒合金英标460钢筋φ40弯曲断裂试样进行金相观察、断口扫描及能谱分析,发现钢中成分不均、非金属夹杂及连铸坯内裂纹等是造成钢筋弯曲性能不合格的主要原因,并据此提出冶炼、连铸过程中的改进措施,从而使英标钢筋冷弯试验达到100%合格.
关键词:
钢筋
,
微合金化
,
组织
张玉才
,
龙红明
,
春铁军
,
吴雪健
,
王平
,
孟庆民
钢铁
doi:10.13228/j.boyuan.issn0449-749x.20150383
对烧结原料中铜、氯元素对二(噁)英排放浓度的影响进行了研究.结果表明,烧结原料中铜、氯元素质量分数明显影响烟气中二(噁)英排放浓度.和基准试验相比,原料中铜质量分数由0.02%提高到0.04%,二(噁)英排放浓度(TEQ)由0.55提高到0.69 ng/m3;原料中氯质量分数由0.04%提高到0.06%,二(噁)英排放浓度(TEQ)由0.55提高到0.82 ng/m3.在烧结原料中添加少量的尿素可以显著降低二(噁)英排放浓度,尿素添加量为0.035%,在上述条件下,二(口恶)英排放浓度均可降低65%以上.
关键词:
铁矿烧结
,
二(噁)英
,
铜/氯元素
,
减排
章骥
,
李晓东
,
严建华
,
陈彤
,
陆胜勇
,
岑可法
工程热物理学报
采用垃圾焚烧飞灰在小型管式炉上进行了二(噁)英的从头合成试验,通过控制水分在气流中的比例,研究不同的水分对二(噁)英的总量、毒性当量以及分布特性的影响.结果表明,水分整体上对二(噁)英从头合成具有促进作用,并提高了二(噁)英排放的毒性当量,但没有发现对分布特性有明显的影响.可能的反应途径水分通过活化飞灰的活性位置,从而促进了二(噁)英的生成.在氮气反应气氛中的试验表明,水分可以为二噁英的生成提供氧.
关键词:
二(噁)英
,
水分
,
从头合成
,
垃圾焚烧
,
飞灰
白宾
,
陈伟东
,
闫淑芳
,
路焱
,
徐志高
稀有金属
doi:10.13373/j.cnki.cjrm.2016.04.008
采用KCl作为添加剂,研究了KCl-NaOH混合碱熔分解锆英砂过程中KCl与锆英砂摩尔比、反应温度、反应时间对锆英砂分解率的影响.采用X射线衍射仪(XRD)和差热-热重分析仪(DTA-TG)对分解产物的物相组成和反应过程中的热现象进行分析.结果表明:随着KCl与锆英砂摩尔比的增加,锆英砂的分解率先升高后下降,当KCl与锆英砂摩尔比为0.15时,锆英砂的分解率达到最大值,为98.26％锆英砂的分解率随反应温度的升高和反应时间的延长而增大,当反应温度超过700℃,反应时间超过30 min后,锆英砂的分解率不再有明显变化.KCl-NaOH混合碱熔分解锆英砂的最佳工艺条件为:KCl与锆英砂摩尔比为0.15,反应温度为700℃,反应时间为30 min.锆英砂碱熔分解后的主要产物为Na2ZrO3,Na4SiO4和K2SiO3.KCl-NaOH混合碱熔分解锆英砂体系在温度升高至660℃以后发生放热反应,且反应过程中有水蒸气生成,水蒸气不断逸出体系导致体系出现明显的失重现象.
关键词:
锆英砂
,
KCl
,
碱熔
