通过水热-热分解法制备球形介孔氧化镍粉末,并采用X射线衍射、扫描电镜、透射电镜和比表面积仪对氧化镍粉末的形貌和结构进行表征;通过循环伏安法、计时电流法和电化学阻抗谱的测试,系统研究该种粉末在碱性介质中对乙醇的电催化氧化活性.结果表明:所得到的氧化镍粉末为球形,比表面积为35 m2·g-1,平均孔径为15.88 nm;该粉末对乙醇具有良好的催化活性,氧化电流随乙醇浓度和扫描速率的增大而增大,在0.60 V电位下保持1000 s,球形多孔氧化镍对乙醇氧化催化的电流衰减率为0.075%,稳定性比较好.循环伏安法、计时电流法和电化学阻抗谱测试表明,球形介孔NiO/玻碳电极(NiO/GCE)对乙醇的催化氧化反应机理为扩散控制

研究了Ca3N2对高温常压下B4C与NH4CL生成hBN反应的作用.在950℃,B4C与NH4Cl的反应产物中含少量hBN,加入Ca3N2后hBN含量无明显变化;在1200℃,B4C与NH4Cl的反应产物中hBN含量高于950℃时的含量,加入Ca3N2后hBN含量明显增加.分析表明:Ca3N2在上述生成hBN的反应中表现出催化作用.Ca3N2对生成hBN反应的催化作用弱于Li3N,而且Ca3N2和Li3N都只有在熔融状态下才有催化作用

氧还原反应(ORR) 是碱性燃料电池和金属-空气电池的重要阴极反应.由于常见的铂基氧阴极材料存在价格昂贵、稳定性较低等问题, 因此, 开发低成本、高效率的非贵金属基氧阴极材料具有重要的研究意义和应用价值.氮掺杂碳材料是目前氧阴极材料研究的热点, 炭黑中碳原子的排列方式类似于石墨, 由于其价格低廉、来源广泛, 在碳材料的研究中具有独特的优势.本文基于炭黑, 采用化学法制备了氮掺杂炭黑氧阴极材料, 研究了其氧还原反应催化活性, 并进行了相关表征.结果显示炭黑-吡咯复合材料具有极好的氧还原反应活性, 700℃热处理后性能最优, 在1 mol·L-1KOH中其起峰电位约为0. 9 V, 极限扩散电流密度为2. 6 m A·cm-2, 转移电子数高于3. 5, 这些特性使得这类材料具有广阔的应用前景

以饱和尿素溶液水解沉淀工艺制备水合TiO2,再于温度600℃的空气气氛下煅烧2h,制得淡黄色的N/TiO2光催化剂,并以活性艳红X-3B、2,4-二氯苯酚及CH3COO-作模型污染物,着重研究了N/TiO2的可见光催化反应特性.XPS结果表明,掺杂N是以形成Ti-N化学键的形式进入了TiO2的晶格.UV-Vis结果表明,N/TiO2光催化剂对波长不低于400nm的可见光有明显的吸收效应.光催化结果表明:N/TiO2在主峰420nm的荧光灯作用下,对活性艳红X-3B及2,4-二氯苯酚有明显的降解作用,但对CH3COO-无降解作用,然而当在主峰254nm或365nm的紫外灯作用下时能降解CH3COO-;激发光源波长在紫外区还是可见光区与光催化的氧化能力是密切相关的

用热重及差热分析法研究了在空气流和氢气流中及有无水蒸汽存在的四种情况下碳酸锰热分解的历程,分别求出了不同情况反应的动力学方程和表观活化能。说明了水蒸汽的作用主要在于催化碳酸锰分解为氧化亚锰的过程

对湘钢2号高炉炉缸七个有代表部位的样品进行扫描电镜、能量色散谱、X射线衍射和原子吸收光谱分析,研究有害元素对高炉炉缸侧壁碳砖的侵蚀以及粉化断裂机理.结果表明,高炉炉缸不同部位的碳砖侵蚀机理不同.第一层以有害元素在碳素熔损反应中的催化作用及生成白榴石为主;上部碳砖侵蚀以K渗透到砖缝中,改变砖质为主;风口以Zn侵蚀为主;铁口K含量较多,另有Pb富集.同种有害元素在不同部位侵蚀碳砖的机理有所不同.K元素在最上部以催化作用为主,在下部以渗透到碳砖内部使碳砖改性为主;Zn在风口碳砖有明显的结晶,在炉缸炉底上部含有大量的Zn并没有结晶,而是附着在砖表面上部

利用微生物电池对微生物在矿物表面电子传递的过程进行了实验研究.结果表明:Geobacter metallireducens还原Fe(OH)3过程中直接接触方式起着重要作用,而微生物在矿物表面吸附形成的生物膜是一个关键因素,生物膜的形成又是一个相对较长的过程;细胞在固体表面的吸附并成膜是一种重要的代谢途径,而电子传递中间体AQDS虽然能在初期有效加快还原速率,但是当细胞吸附完成后,其作用就不再显著了,说明微生物催化矿物氧化还原反应动力学受生物膜控制.加速微生物在矿物表面成膜及保持其稳定性是影响微生物浸矿速率的重要因素

采用反应管对基于过渡金属氧化物载氧体的煤矿通风瓦斯(VAM)处理性能展开了研究.结果表明,经活化后的三种载氧体均能将CH4完全转化为CO2,其活性顺序为CuO60/γ-Al2O3 > NiO60/γ-Al2O3 > Fe2O360/γ-Al2O3;基于CuO60/γ-Al2O3的CH4转化率随空速的增加而减小,随CuO负载量和床层温度的升高而增大;煤矿通风瓦斯中的CH4浓度越低,CH4转化率达到90%所需的床层温度就越低;对活性物质低分散高负载的CuO60/γ-Al2O3和活性物质高分散低负载的CuO5.5/γ-Al2O3两种CuO/γ-Al2O3系载氧体进行了比较,发现两种载氧体的CH4转化机理均包含有化学链燃烧和催化燃烧两种机理,基于催化燃烧机理的CH4转化率在一定温度下存在极大值,当床层温度高于该极大值温度时,化学链燃烧对CH4转化率的贡献明显大于催化燃烧对CH4转化率的贡献;相同条件下,CuO5.5/γ-Al2O3的初期活性优于Cu60/γ-Al2O3,但CuO60/γ-Al2O3的活性稳定性优于CuO5.5/γ-Al2O3

采用加热氧化多孔Sn-Cu合金电沉积层,制备得多孔SnO2-Cu2O复合薄膜.应用X射线衍射(XRD)、扫描电子显微镜(SEM)和X射线能量散射(EDS)分析了镀液中Sn2+/Cu2+值对薄膜结构、形貌和组成的影响.通过低压汞灯下光降解罗丹明B的反应测试了薄膜的光催化活性.结果表明,从0.01mol·L-1CuSO4、0.05mol·L-1SnSO4、1.5mol·L-1H2SO4、7mL·L-1甲醛和0.001%聚乙二醇辛基苯基醚(OP)的镀液中,在20℃以6.0A·cm-2的电流密度沉积得到的Sn-Cu合金,经过在空气气氛下200℃,2h和400℃,2h加热氧化后,转变为Sn/Cu值为3∶1的SnO2-Cu2O复合薄膜,显示出优异的光催化降解罗丹明B的活性,这归因于薄膜具有三维多孔的形貌和适合的Sn/Cu比

模拟研究O2、SO2和HCl三种烟气气体与飞灰存在状态对汞形态转化的影响,并探讨温度对其转化的作用.结果表明:在不同气氛中,反应温度升高有利于汞的氧化,但N2-SO2的烟气体系则相反;O2、SO2和HCl单独存在于烟气中时,对汞的氧化起到不同程度的促进作用,其中HCl的效果最好;烟气中含有O2和HCl将使汞的氧化率明显提高;当SO2与HCl同时存在于烟气中时,SO2会通过与HCl反应抑制汞的氧化过程.飞灰为氧化反应提供反应介质和催化剂,促进烟气中汞的形态转化