丛林娜
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赵永慧
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李圣刚
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孙予罕
催化学报
doi:10.1016/S1872-2067(17)62823-7
甲烷氧化偶联反应(OCM)是天然气直接转化利用的重要途径之一.该反应通过甲烷和氧气在催化剂作用下一步将甲烷直接转化为乙烯等具有高附加值的产品,避免了涉及高能耗过程的合成气间接路径,不仅有可能减少中间副产物的生成,还有可能大大提升整个过程的能源利用效率.因此,研究OCM反应具有十分重要的实际意义.目前氧化镧基催化剂具有良好的催化活性、产物选择性和热稳定性,但在OCM反应中产品收率仍未能达到工业应用的要求,因而近几十年来高效OCM催化剂的研发一直是研究热点.实验发现,锶掺杂氧化镧催化剂具有更为优异的催化性能,主要表现在具有比纯氧化镧催化剂更高的催化活性和产物选择性,但对于锶掺杂的影响机制仍然缺乏系统的理论研究.目前普遍认为,甲烷活化是OCM反应的第一步,也是决速步,这主要是由于C?H键活化需要越过很高的能垒,因此往往需要很高的温度.本文主要采用团簇模型,通过密度泛函理论计算来研究OCM反应中锶掺杂对氧化镧催化剂上甲烷活化性能的影响及其作用原理.本文构建了八种锶掺杂的氧化镧团簇作为该催化剂模型,可分为没有自由基性质的团簇(LaSrO2(OH),La2SrO4,La3SrO5(OH),La5SrO8(OH))和具有自由基性质的团簇(LaSrO3,La2SrO4(OH),La3SrO6,La5SrO9).我们计算了甲烷在这些锶掺杂氧化镧团簇上Sr?O和La?O酸碱对位点以及氧自由基活性位点上的活化机制,以研究锶掺杂对OCM反应活性的影响,并与我们前期计算的纯氧化镧团簇上甲烷活化性能进行了对比.通过计算甲烷在不同锶掺杂氧化镧团簇上的物理和化学吸附能、活化能垒以及甲基自由基的脱附能,发现锶掺杂氧化镧团簇上的甲烷活化在热力学和动力学上都要比纯氧化镧团簇上更为有利.对于具有相同金属原子数目的团簇,甲烷在La?O上活化的能垒大小为:化学计量比的La?Sr?O团簇<非化学计量比的La?Sr?O团簇<化学计量比的La?O团簇;而甲烷在Sr?O上活化的能垒大小依次是:化学计量比的La?Sr?O团簇<非化学计量比的La?Sr?O团簇.给定一个锶掺杂氧化镧团簇,甲烷在不同活化位点上的活化能垒大小通常是:O·<
关键词:
甲烷活化
,
甲基自由基产生
,
团簇模型
,
密度泛函理论
,
锶掺杂
,
氧化镧
郝洪顺
,
杨阳
,
秦磊
,
王丽君
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胡志强
,
刘贵山
人工晶体学报
以无水乙醇为溶剂,从海娜花中提取天然染料,用其作为敏化剂制备了纳米TiO2太阳能电池.采用高效液相色谱-二极管阵列检测器(HPLC-DAD)对天然染料组成进行分析,用紫外-可见(UV-Vis)吸收光谱对不同pH值下的海娜花染料进行测试,并对其敏化的纳米TiO2太阳电池进行光电性能分析.结果表明:海娜花天然染料主要成分为指甲花醌、木犀草素,次要成分为类胡萝卜素、叶绿素a及芹菜素等;在中性(原始pH值)条件下,在可见光区约420 nm、470 nm、670 nm处有吸收峰,在紫外光区约340 nm处有吸收峰;在碱性条件下,由于指甲花醌、木犀草素、芹菜素等酚羟基质子解离,紫外吸收峰发生红移并且吸收强度增加;在酸性条件下叶绿素a失去卟啉环中的镁成为脱镁叶绿素,主要吸收峰都在420 nm和670 nm左右;在pH =5时,海娜花天然染料作为敏化剂制备的纳米TiO2太阳能电池的光电性能比较好,开路电压为0.39 V、短路电流密度为0.66 mA·cm-2、填充因子为0.60、光电转换效率为0.15％,400nm处IPCE为1.7％.
关键词:
TiO2
,
海娜花
,
染料敏化太阳能电池
,
pH值
,
光电性能
张晓蕾
,
周海军
,
陈孝起
,
李彦涛
,
刘德居
,
瞿雄伟
高分子材料科学与工程
以丙氧基新戊二醇(PONPG)与二元酸缩聚反应合成了聚丁二酸丙氧基新戊二醇酯(PNPS)和聚己二酸丙氧基新戊二醇酯(PNPA),再与2,4-甲苯二异氰酸酯(TDI-100)和3,3’-二氯-4,4’-二氨基二苯甲烷(MOCA)制备聚醚酯型聚氨酯(PU)弹性体.用傅里叶变换红外光谱、凝胶渗透色谱和核磁共振对聚醚酯二醇结构及相对分子质量进行了测试,用原子力显微镜表征了PU弹性体的微观结构、DMA表征了聚醚酯二醇种类及相对分子质量对PU弹性体阻尼性能的影响.结果表明,随着聚醚酯二醇相对分子质量增加,PU弹性体的损耗因子最大值(tanδmax)增加,阻尼温域明显地向低温方向移动.PU的AFM谱图的相畴随聚醚酯二醇相对分子质量的增加而增大,三维立体图呈现出高低不平的丛林状形貌.对相同相对分子质量聚醚酯二醇,由PNPA反应制备的PU弹性体,其tanδmax较低,且更偏向于低温区域.
关键词:
聚氨酯
,
聚醚酯
,
结构
,
阻尼
,
性能
