近年来,钙钛矿太阳能电池由于制作成本低廉,工艺简单,原材料丰富和不断刷新的效率而受到广泛关注.钙钛矿材料具有优异的光电性能,深入了解它内在的光电物理机制,尤其是光生载流子的动力学过程,是改进器件光电转换效率的关键.介绍并总结了荧光光谱技术用于钙钛矿材料光电过程的研究进展,通过分析稳态及瞬态荧光光谱,不仅可以研究载流子生成、复合和转移过程的动力学,还可以通过物理模型拟合光谱得到评价钙钛矿质量的重要参数,即荧光量子产率、荧光寿命、扩散系数等.最后,对荧光光谱技术用于钙钛矿太阳能电池领域进行了展望.
与传统制氢技术相比,电催化水分解被认为是一种高效、环保、可持续的制氢方法,具有广阔的应用前景.碳基非贵金属材料具有价格低廉、制备条件温和以及良好的导电性等优势,成为潜在的电解水制氢催化剂.综述了近年来碳基非贵金属催化剂在电解水制氢领域的研究进展,总结了此类催化剂的制备方法,并讨论了碳基非贵金属催化剂在电解水制氢方面存在的挑战及发展前景.
以四种不同取代基的苯氧基单茂钛配合物为主催化剂,与三异丁基铝、阳离子硼酸盐形成催化体系,催化乙烯与1-辛烯共聚,利用DSC,GPC等方法对共聚物进行表征,探索了不同取代基的苯氧基单茂钛配合物与不同阳离子的硼酸盐对共聚的影响,以及聚合条件对共聚以及共聚物性能的影响.实验结果表明,该催化体系下得到的共聚物密度为0.86～0.88 g/cm3,与通用乙烯基弹性体密度相似;在合适条件下,该催化体系的共聚活性可达4.94×106 g/mol.
制备了不同活性金属微区分布的加氢处理催化剂,采用XPS,HRTEM等方法对催化剂进行了表征,并在微型反应装置上考察了催化剂的加氢反应性能.实验结果表明,对氧化态催化剂而言,随着焙烧温度的升高,金属Mo的分散度逐渐增大,金属Ni的分散度逐渐减小;对硫化态催化剂而言,所制备催化剂上Mo4+的形成占比先增加后减小,Ni物种的硫化度则逐渐减小;MoS2 活性相平均堆垛层数先增加后减小,平均片晶长度则先减小后增加;当焙烧温度为550～650℃时,硫化态催化剂的平均堆垛层数为 3.5～3.7、平均片晶长度为 3.6～3.8 nm;当焙烧温度在 650℃时,催化剂加氢反应的相对芳烃饱和能力提高了4.1百分点,链烷烃和总环烷烃含量均有所增加.
通过对比二元醇的气相色谱实测相对校正因子与理论有效碳数(ECN)校正因子,考察了理论ECN法对二元醇类物质的适用性.实验结果表明,二元醇的直接测定相对校正因子与理论值偏差较大;通过硅烷化衍生后,二元醇的实测相对校正因子与理论值的相对偏差小于1%,表明硅烷化反应结合ECN法可用于二元醇类物质的无标定量.
以两性离子型表面活性剂十八烷基羧基甜菜碱(BS-18)与阴离子表面活性剂辛烷基磺酸钠(C8SO3Na)二元复合体系为研究对象,研究了 5 种无机盐(NaCl,CaCl2,MgCl2,NaBr,NaHCO3)对体系水溶液相态、表观黏度(AV)和流变性能的影响.实验结果表明,55℃下、表面活性剂质量分数(CT)为 1.0%(w)时,BS-18/10%(x)C8SO3Na体系与 5 种无机盐在较宽盐度范围内配伍性能优良;AV随着3种无机阳离子(Na+,Ca2+,Mg2+)含量增加先基本不变而后增大,CT=0.2%(w)时对应的最大黏度增幅分别为266.1%,95.8%,252.7%;在3种无机阳离子和3种无机阴离子(HCO3-,Br-,Cl-)中,除Ca2+外,零剪切黏度随着盐度增加逐步升高达到最大值后呈现下降趋势.
根据所用原料的不同,综述了国内外环己胺合成方法的研究进展,着重介绍了各个方法所使用的催化体系、反应机理,简单介绍了催化剂的结构-反应性的关系、稳定性和普适性.其中,酚类还原胺化法具有原料可再生、原子经济性高等优点,而更具优势.展望了环己胺合成的发展前景,指出今后的发展方向是将生物质一步转化为环己胺.
研究了无规共聚聚丙烯(PPR)在不同降温速率下的非等温结晶行为,采用Jeziorny法、Ozawa法和莫志深法等模型分析了PPR的非等温结晶动力学.模拟结果表明,加入α成核剂的PPR力学性能优异,具有更高的结晶温度和结晶度;Jeziorny法和莫志深法的分析结果表明,加入α成核剂的PPR表现出更快的结晶速率,且两种不同的α成核剂对PPR结晶性能的改善效果相近;利用Kissinger公式计算PPR的非等温结晶活化能的结果表明,α成核剂改性的PPR具有较高的非等温结晶活化能;加入α成核剂可使PPR形成更小的球晶.
单原子催化剂具有极高的原子利用效率、高反应活性以及产物选择性,在工业催化等领域具有广阔的应用前景.因同步辐射光源的X射线精细结构吸收谱(XAFS)对电子结构和近程原子排列高度敏感,是单原子催化剂研究的强有力表征手段.综述了XAFS在单原子催化剂精细结构表征中的研究进展,介绍了原位反应条件下XAFS在催化剂构效关系中的应用情况,并指出XAFS技术在单原子催化剂开发中的应用前景与挑战.
在Hβ分子筛上负载不同活性金属制备了系列催化剂,利用GC、XRD、N2 吸附-脱附、Py-IR、NH3-TPD等方法对催化剂进行了表征,并以萘为模型化合物,考察了催化剂在CH4-H2 混合气氛下对稠环芳烃加氢裂化反应过程的影响.实验结果表明,负载的活性金属均可以均匀分散在Hβ分子筛表面,促进萘加氢开环,萘转化率均达到 80%以上.其中,Zn/Hβ,Cu/Hβ,Co/Hβ催化剂的主要产物为甲苯和二甲苯,表明CH4 被活化并参与了反应,提高了含甲基侧链芳烃的加氢裂化产物选择性.尤其是Zn/Hβ催化剂,在CH4-H2 气氛下,表现出高液相收率和高苯-甲苯-二甲苯混合物选择性,分别为 91.34%和56.78%.研究结果可为重质油和天然气资源的高效利用提供新的方向.
合成了含呋喃基的功能性丙烯酸糠酯单体,通过自由基乳液聚合实现了丙烯酸糠酯-乙烯-丙烯酸乙酯三元共聚物橡胶(FA-EEA)的合成.以N,N'-(4,4'-亚甲基二苯基)双马来酰亚胺为交联剂与三元共聚物中的呋喃发生Diels-Alder反应实现了橡胶的热可逆交联.采用 1H NMR,FTIR,DSC等方法研究了共聚物的组成和可逆交联结构,并对材料进行了力学性能测试.实验结果表明,FA-EEA中呋喃含量可在 1.7%～7.5%(x)调节,从而能对聚合物交联程度进行设计;可逆交联FA-EEA的力学性能优于未交联试样,可通过调控交联密度实现对聚合物力学性能的调节;交联FA-EEA具有可重复加工性,加工3次后材料仍保持较好的力学性能.
采用等体积浸渍法制备了以Al2O3-TiO2 复合氧化物为载体、Ni为主活性组分、Pd为助活性组分的负载型催化剂Pd-Ni/Al2O3-TiO2.利用N2 吸附-脱附、XRD、H2-TPR、SEM等方法对催化剂进行表征,并在固定床微反实验装置上考察了Ni基催化剂助剂、Pd源、Pd负载量等对环戊二烯选择加氢制环戊烯反应性能的影响.实验结果表明,催化剂的Ni含量为17.5%(w)、Pd含量为0.3%(w)、比表面积为89 m2/g、孔体积为0.35 mL/g、最可几孔径为12.6 nm时,Pd-Ni/Al2O3-TiO2 具有最佳反应性能;在反应温度 40℃、反应压力 0.40 MPa、氢/烃摩尔比 1.2、新鲜进料体积空速 1.5 h-1 的工艺条件下,环戊二烯转化率为95.4%,环戊烯选择性为94.5%,催化剂具有良好的加氢活性和稳定性.
研究了活化温度对含有机助剂加氢处理催化剂的影响,通过TG,NH3-TPD,XRD,H2-TPR,TEM和N2 吸附-脱附等方法对催化剂的物理化学性质进行表征,考察了不同活化温度下催化剂的脱氮活性和稳定性.实验结果表明,活化温度影响含有机助剂催化剂的物理化学性质,高温活化时催化剂的比表面积、酸性下降,活性金属颗粒聚集,金属与载体间相互作用增大,硫化相MoS2 晶片堆垛聚集生长;含有机助剂的催化剂初始脱氮活性较高,随着活化温度升高,催化剂的初始脱氮活性呈下降趋势;在 100～400℃活化温度范围内,催化剂稳定后的脱氮活性较为相近,但 500℃高温活化后催化剂的初始脱氮活性显著下降,稳定后脱氮活性也较低.
以亚氨基二琥珀酸四钾(IDSK4)为络合剂、N,N-二甲基乙醇胺为pH调节剂,与硝酸铁反应制备了IDSK4-Fe3+络合物,并利用电化学工作站评价了体系的氧化还原性能.通过测试不同物料配比、pH下IDSK4-Fe3+络合物的循环伏安曲线,证明了IDSK4-Fe3+/IDSK4-Fe2+具有氧化还原的可逆性,分析了IDSK4-Fe3+络合物转化硫化氢及再生的性能,确定了较优的脱硫工艺条件为Fe3+/IDS4+摩尔比为1∶4、pH=10,实现了将有害硫化氢转化为单质硫、络合物氧化再生的全循环工艺流程.建立了开路电位与Fe3+/Fe2+浓度比的函数关系,为工业应用奠定了基础.
通过Michael加成和酰胺化反应,分别以乙二胺(EDA)、二乙烯三胺(DETA)和三乙烯四胺(TETA)为中心核,丙烯酸甲酯为单体合成了超支化聚酰胺-胺(PAMAM),再以马来酸酐作封端剂制备了端羧基超支化PAMAM阻垢剂.利用FTIR、元素分析、1H NMR、TG、UV-Vis、SEM等方法分析了结构,并考察了阻垢剂的阻垢性能.实验结果表明,PAMAM(EDA)-COOH,PAMAM(DETA)-COOH,PAMAM(TETA)-COOH均具有良好的热稳定性,在70℃、pH=7、16 h、投加量400 mg/L的条件下,对CaSO4 垢的阻垢率分别为96.4%,95.1%,94.9%,对CaCO3 垢的阻垢率分别为90.2%,89.9%,88.9%,优于市售阻垢剂.所合成的阻垢剂具有耐高温、pH应用范围广、分散性能优异等优点,可通过使钙垢发生晶型转变和晶格畸变,而抑制钙垢晶体生长.端羧基超支化PAMAM阻垢剂的阻垢能力与超支化分子结构和末端基团有关.
综合考虑环氧丙烷的毒性、标准限制、消防审批和操作费用等因素,并结合具体工程设计案例和计算结果,浅析了环氧丙烷储存的安全性和储罐的选型原则.对环氧丙烷储罐的压力控制方案及储罐排气的三种主要处理方式进行了分析,为环氧丙烷储罐的设计提供参考.
纳米金刚石具有弯曲、富缺陷的sp2/sp3 界面结构,在烃类转化反应中展现出传统金属/金属氧化物所不具备的优异性能,无论是作为催化剂,还是作为催化剂载体,均表现出明显的优势.简要介绍了纳米金刚石的制备方法、表面性质和调控手段,重点介绍了该材料及其衍生物作为催化剂或催化剂载体在丙烷、丁烷、乙苯直接脱氢和氧化脱氢及炔烃选择加氢等重要烃类转化反应中的应用情况,简要阐述了纳米金刚石材料用于催化领域存在的不足,并展望了它的应用前景.
采用DSC法对费托蜡滴熔点进行测定,研究了升降温速率、升温次数、起始和终止温度、氮气吹扫气流量、平衡时间、试样质量等对测试结果的影响,确定了DSC法测定滴熔点的适宜条件,考察了DSC法测定费托蜡滴熔点的重复性、准确性和再现性.实验结果表明,DSC法测定费托蜡滴熔点的适宜条件为:第一次升降温速率20℃/min、第二次升温速率5℃/min、熔融过程的起始温度为室温、终止温度高于预估滴熔点 20～30℃、取样质量 5～10 mg、氮气吹扫气流量 10～50 mL/min、熔融与结晶过程转变平衡时间2 min.DSC法测定费托蜡滴熔点操作简单、试样用量少、检测速率快、重复性和再现性良好、测试结果准确,可作为传统方法的替代手段.
我国是聚酰胺(PA)需求和生产大国,但产品以PA6 为主,高端及特种PA产品卡脖子现象严重.制约我国PA产业发展的关键在于缺乏单体二元胺的生产技术.传统化学方法制二元胺工艺不符合国家绿色低碳发展目标,故绿色生产工艺应运而生.介绍了二元胺的市场现状,综述了丁二胺、己二胺、壬二胺、癸二胺、十二碳二胺和间苯二甲胺的生产技术进展,对不同的二元胺建议了不同的工艺路线,并对未来国内二元胺工业化的发展方向提出了建议.
通过甲醇/四氢呋喃(THF)混合溶剂萃取和气相色谱-质谱联用技术建立了光固化指甲涂层中残余甲基丙烯酸羟乙酯单体和1-羟基环己基苯基甲酮(光引发剂184)同时测定的方法,探讨了溶剂种类及组成、萃取时间等因素对测定结果的影响,并与标准方法进行了对比.实验结果表明,通过气相色谱-质谱联用技术,选择甲醇/THF混合溶剂(φ(THF)=37.5%)萃取1.0 h可以有效地对涂层中残余的甲基丙烯酸羟乙酯单体和光引发剂184进行分离和同时定量检测.该方法操作简单方便、精密度高、重现性好,适用于光固化指甲涂层中残余甲基丙烯酸羟乙酯单体和光引发剂184含量的快速同时测定.
