符滕
,
胡佩
,
王涛
,
董珍
,
薛念华
,
彭路明
,
郭学峰
,
丁维平
催化学报
doi:10.1016/S1872-2067(15)60904-4
作为一种重要的化学中间体,对氯苯胺广泛应用于杀虫剂、染料和医药等.考虑到对环境的影响,目前合成对氯苯胺最为有效的方法仍然是对氯硝基苯的直接加氢过程.该反应的主要难点在于要做到严格的不脱氯,即在反应过程中不能生成苯胺.传统上所采用的雷尼Ni催化剂虽然活性很高,但对氯苯胺的选择性较低,因此通常情况下需要向反应体系中加入抑制剂以提高产物选择性.贵金属也可用作催化剂,但其选择性也不高,且价格高昂.采用适当方法调节金属-载体间相互作用或使用不同金属的合金也可来提高反应的选择性.不过总体而言,利用简易的催化剂在高转化率条件下获得高的对氯苯胺选择性依然是一个挑战.氮化碳(CN)作为一种近年来被广泛研究的材料,其结构主要由以sp2共价键相连接的C和N原子构成,因而具有很多独特多变的性质.它的电子性质容易受到与其接触材料性质的影响.当CN与不同材料相互接触时,电子可以在二者之间相互转移.作为一种催化剂, CN在光解水和氧还原等多相催化反应中都表现出非常有趣的性质.这主要归因于其特殊的电子性质和结构性质,例如其费米能级附近的态密度会随着N含量的增加而增加,并形成一种类金属的材料. CN表面所拥有的丰富的缺陷位和N原子为电子的局域和锚定提供了位点,因而它可能用作金属催化剂的载体,而金属与CN之间形成的异质结已经被证明可以提高其光解水产氢的性能.研究表明,当某些金属与CN发生接触时,两者之间产生很强的相互作用,从而为我们调控CN的性质提供了一种可能的途径.本课题组曾通过利用CN包裹高度分散于Al2O3表面的Ni,发现在制备过程中催化剂中的Ni被还原到了金属态,且与CN之间形成了电子相互作用,从而成功地调节了CN的电子性质和能带结构.本文将这种纳米复合材料用于对氯硝基苯加氢制备对氯苯胺反应中.结果发现,催化剂中的Ni在与CN相互作用时将电子转移到CN上,使得CN具备了吸附和活化氢的能力.氢氘交换实验发现, CN表面化学吸附氢的交换温度在516 K左右,含量约为156μmol/g,氢的吸附密度约在0.65/nm2.考虑到CN中的N含量,化学吸附的H和N物种的比例约在1/27.当用于对氯硝基苯加氢反应时,虽然该催化剂的活性相对较低,但产物选择性很高,对氯硝基苯转化率达到96.8%时,对氯苯胺的选择性仍在99.9%以上.而对于Ni/Al2O3催化剂,虽然其活性很高,但对氯苯胺选择性却较低,且随着对氯硝基苯转化率的增加,体系中苯胺的含量逐渐上升,表明本文所采用的催化剂具有独特的很高的产物选择性.这可能与其相对较弱的加氢活性以及催化剂表面被CN包裹,缺乏可以吸附对氯硝基苯的金属位点有关. Ni调节的CN所构成的纳米复合材料有望用作选择加氢等一系列反应的温和催化剂.
关键词:
加氢反应
,
对氯硝基苯
,
氮化碳
,
镍
,
选择性
史菲
,
张文丛
,
李瑛颖
,
郭学峰
,
张忠明
稀土
doi:10.3969/j.issn.1004-0277.2008.03.010
采用普通凝固技术在Mg68Zn28Y4合金中制备出二十面体稳定准晶相.通过普通光学显微镜(OM)、扫描电镜(SEM)观察了合金凝固组织和准晶相的形貌;扫描电镜附带能谱(EDS)确定了准晶相成分;透射电子显微分析技术(TEM)确定了准晶相结构.结果表明,Mg68Zn28Y4三元合金在室温冷却过程中,准晶相优先从液相形核、长大;凝固组织为Mg7Zn3+α-Mg+Mg60Zn30Y10+(包晶组织);Mg60Zn30Y10准晶相微观形貌呈花瓣状、五边形和六边形;准晶晶粒尺寸小于10μm.
关键词:
二十面体准晶
,
镁合金
,
稀土
,
凝固
史菲
,
郭学峰
,
张忠明
材料科学与工艺
采用两种不同冷却方式的普通铸造技术在Mg68Zn28Y4合金中制备了镁合金稳定态二十面体准晶相,分析了冷却速率对准晶相形成、分布、数量和晶粒尺寸的影响.通过扫描电镜、能谱分析仪和透射电子显微分析技术,确定了合金的组织、相成分及准晶相结构.结果表明:Mg68Zn28Y4三元合金在室温冷却过程中,准晶相直接从液相形核、长大;在铸铁模型腔内冷却时,铸件断面的温度梯度小,温度场较为平坦,沿铸型纵横截面准晶相分布均匀、晶粒尺寸约为10～15 μm;在铸铁板表面冷却时,铸件断面的温度梯度较大,导致冷却速率显著影响准晶相的分布、数量及形貌.准晶相的晶粒尺寸为10～60 μm不等,分布由均匀弥散到不均匀散布再到均匀.
关键词:
稀土
,
铸造镁合金
,
冷却速率
,
二十面体准晶
史菲
,
郭学峰
,
张忠明
稀有金属材料与工程
采用普通凝固技术在高镁、低锌和低钇合金中制备出镁合金稳定态准晶相,为制备准晶增强自生复合材料的可行性开辟途径.通过光学显微镜、X-ray衍射、扫描和透射电镜显微分析技术,确定了准晶的组织、相成分及结构.分析了由于合金成分不同,特别是稀土元素Y摩尔分数的不同导致准晶的分布、数量等差异.结果表明:Mg-Zn-Y三元合金在室温冷却过程中,准晶相直接从液相形核、长大;伴随Y摩尔分数的增加,准晶相的晶粒度、圆整度和分布均匀化程度均有提高.
关键词:
准晶
,
镁合金
,
稀土
,
凝固
刘峰
,
杨根仓
,
郭学峰
金属学报
用复合熔盐净化与循环过热相结合的方法,在0-210 K过冷度范围内,研究了DD3单晶高温合金凝固组织形态演化过程.当过冷度△T超过△T5(153K)时,枝晶组织开始发生变形、碎断;当△T超过△T•(180 K)时,组织完全转变为第二类粒状晶.粒化过程中位错及其它晶体缺陷的形态演变表明,△T•以上的晶粒细化是由再结晶机制控制的.
关键词:
DD3单晶高温合金
,
null
,
null
刘峰
,
杨根仓
,
郭学峰
金属学报
doi:10.3321/j.issn:0412-1961.2001.01.003
用复合熔盐净化与循环过热相结合的方法,在0-210 K过冷度范围内,研究了DD3单晶高温合金凝固组织形态演化过程.当过冷度△T超过△T5(153 K)时,枝晶组织开始发生变形、碎断;当△T超过△T·(180 K)时,组织完全转变为第二类粒状晶.粒化过程中位错及其它晶体缺陷的形态演变表明,△T·以上的晶粒细化是由再结晶机制控制的.
关键词:
DD3单晶高温合金
,
过冷
,
晶粒细化
,
再结晶
