氮化硼纳米通道膜内水传输的分子动力学模拟

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作者 吴锦文 朱志豪 +1 位作者 康国栋 曹义鸣 《膜科学与技术》 北大核心 2025年第5期33-41,共9页

水资源污染和短缺问题日益严重,研发高效、可持续的膜法水处理技术受到人们的广泛关注。近年来,一维纳米管由于优异的水传输性能成为研究热点。本研究采用分子动力学(MD)模拟方法,从水分子的数量密度、结构和取向等方面探究了不同氮化... 水资源污染和短缺问题日益严重,研发高效、可持续的膜法水处理技术受到人们的广泛关注。近年来,一维纳米管由于优异的水传输性能成为研究热点。本研究采用分子动力学(MD)模拟方法,从水分子的数量密度、结构和取向等方面探究了不同氮化硼纳米管(BNNTs)中水的传输特性。模拟结果显示,相同条件下,以氮原子作为入口端的锯齿型BNNT(19,0)的水通量最小,水分子在BNNTs内会发生不规则的取向翻转且会通过增大键角来促进传输。其次,在孔径不同的纳米通道内,孔径越小,水分子越需要较大的平均取向角和键角以促进传输。而且在一定条件下,长膜更有利于水传输。温度越高,水分子在入口处堆积越少,从而促进水传输,此外,增大压强,水通量也增大。 展开更多

关键词 氮化硼 水传输 取向 分子动力学

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1,6-二取代芘基共轭微孔聚合物荧光传感检测苦味酸和邻硝基苯酚的研究

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作者 任丽英 汪雅晨 +3 位作者 桂云龙 王越 胡佳敏 耿同谋 《分析测试学报》 北大核心 2025年第7期1321-1330,共10页

以1,6-二取代芘的衍生物(TPDP和DTPAP)为结构性砌块,在甲磺酸催化作用下,与2,4,6-三氯-1,3,5-三嗪(TCT)进行Friedel-Crafts芳基化反应,合成了1,6-二取代芘基CMPs(TTPDP和TDTPAP),并以此为荧光传感器研究了其对硝基芳香族化合物(NACs)的... 以1,6-二取代芘的衍生物(TPDP和DTPAP)为结构性砌块,在甲磺酸催化作用下,与2,4,6-三氯-1,3,5-三嗪(TCT)进行Friedel-Crafts芳基化反应,合成了1,6-二取代芘基CMPs(TTPDP和TDTPAP),并以此为荧光传感器研究了其对硝基芳香族化合物(NACs)的荧光传感性能。TTPDP和TDTPAP容易分散在N,N-二甲基甲酰胺(DMF)和1,4-二氧六环(DOX)中,在紫外光照射下能发出明亮的青色荧光。TTPDP和TDTPAP能分别实时检测苦味酸(PA)和邻硝基苯酚(o-NP),并表现出较高的灵敏性和选择性。TTPDP对PA、TDTPAP对o-NP的猝灭系数(KSV)分别为1.59×10^(4)、7.80×10^(3) L·mol^(-1),检出限分别为2.82×10^(-12)、1.92×10^(-10)mol·L^(-1)。机理研究显示,TTPDP荧光检测PA是电子转移和能量转移共同作用的结果,而TDTPAP荧光检测检测o-NP仅为电子转移机理。1,6-二取代芘基CMPs对检测环境污染物中的NACs具有潜在的应用价值。 展开更多

关键词 共轭微孔聚合物 1 6-二取代芘 荧光传感 苦味酸 邻硝基苯酚

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粉煤灰中锂元素的浸出及动力学研究 被引量：3

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作者 王沙 秦伟 +1 位作者 韩雪 王钧伟 《湿法冶金》 CAS 北大核心 2024年第6期646-651,共6页

研究了用碳酸钠焙烧活化—硫酸浸出法从粉煤灰中提取锂,考察了粉煤灰与碳酸钠质量比、焙烧温度、焙烧时间、液固质量比,硫酸浓度、酸浸温度及酸浸时间等因素对锂浸出率的影响,并采用缩芯模型对浸出过程进行了动力学分析研究。结果表明:... 研究了用碳酸钠焙烧活化—硫酸浸出法从粉煤灰中提取锂,考察了粉煤灰与碳酸钠质量比、焙烧温度、焙烧时间、液固质量比,硫酸浓度、酸浸温度及酸浸时间等因素对锂浸出率的影响,并采用缩芯模型对浸出过程进行了动力学分析研究。结果表明:在800℃条件下,将粉煤灰与碳酸钠按质量比1∶1混合焙烧180 min后,再于温度90℃条件下用2 mol/L硫酸浸出120 min,浸出效果显著,锂浸出率可达99.97%;浸出过程主要受扩散作用控制。研究结果对固废资源中锂元素的浸出回收具有一定参考价值。 展开更多

关键词 粉煤灰 锂 提取 焙烧 活化 硫酸 浸出 动力学

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改性蒙脱石负载V_(2)O_(5)脱除气态Hg^(0)的性能研究

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作者 杨森 张楠 +4 位作者 魏坤 王沙 陆克平 王钧伟 张先龙 《煤炭转化》 CAS CSCD 北大核心 2024年第1期100-109,共10页

针对燃煤烟气汞排放污染问题,通过将V_(2)O_(5)负载到经H_(2)SO_(4)改性后的蒙脱石(montmorillonite,MMT)制备的V_(2)O_(5)/MMT催化剂用于脱除燃煤烟气中的汞,希望结合活性组分V_(2)O_(5)的催化氧化活性和载体改性后MMT的吸附性能实现... 针对燃煤烟气汞排放污染问题,通过将V_(2)O_(5)负载到经H_(2)SO_(4)改性后的蒙脱石(montmorillonite,MMT)制备的V_(2)O_(5)/MMT催化剂用于脱除燃煤烟气中的汞,希望结合活性组分V_(2)O_(5)的催化氧化活性和载体改性后MMT的吸附性能实现燃煤烟气中汞的经济高效脱除。研究了V_(2)O_(5)/MMT催化剂脱除Hg^(0)的性能及脱除Hg^(0)后V_(2)O_(5)/MMT催化剂的再生性能,考察了H_(2)SO_(4)改性、催化剂制备条件、V_(2)O_(5)负载量、反应温度、烟气成分(O_(2),SO_(2),NO,H_(2)O(g))、再生条件等对V_(2)O_(5)/MMT催化剂脱除Hg^(0)的影响,采用XRD,BET,SEM-EDS,XPS和TPD等方法对脱除Hg^(0)前后的V_(2)O_(5)/MMT催化剂进行了分析表征。结果表明:V_(2)O_(5)/MMT催化剂具有良好的脱除Hg^(0)的能力,这主要是由于V_(2)O_(5)/MMT催化剂结合了V_(2)O_(5)的催化氧化活性和改性后MMT的吸附性能;3%V_(2)O_(5)/MMT催化剂(V_(2)O_(5)质量分数为3%)在反应温度为150℃、体积空速为6000/h条件下,对Hg^(0)的脱除效率达到98%以上;O_(2)和NO对V_(2)O_(5)/MMT催化剂脱除Hg^(0)具有促进作用,SO_(2)对V_(2)O_(5)/MMT催化剂脱除Hg^(0)具有一定的促进作用,H_(2)O(g)对V_(2)O_(5)/MMT催化剂脱除Hg^(0)具有抑制作用;XRD和BET表征发现H_(2)SO_(4)改性可使MMT的比表面积增大,但层间距下降;SEM-EDS分析显示V_(2)O_(5)/MMT催化剂具有良好的孔隙结构,活性组分V_(2)O_(5)均匀分布在载体MMT表面;XPS和TPD表征证实Hg^(0)在V_(2)O_(5)/MMT催化剂上被氧化生成了HgO和HgSO_(4)并吸附在V_(2)O_(5)/MMT催化剂上;脱除Hg^(0)后的V_(2)O_(5)/MMT催化剂具有良好的再生性能。 展开更多

关键词 蒙脱石 V_(2)O_(5) 催化剂汞 烟气

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基于合成后修饰策略构建高灵敏度和选择性金属有机骨架基荧光静默系统用于抗坏血酸的检测 被引量：1

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作者 张婕 刘欣 +4 位作者 李梓欣 裴玉婷 杨宇琦 李慧敏 刘志强 《无机化学学报》 SCIE CAS CSCD 北大核心 2024年第4期823-833,共11页

成功制备了一种在水溶液中表现出优异荧光性能和稳定结构的三维荧光金属有机骨架[Cd(L)(H_(2)O)_(0.5)]·DMF·2.5H_(2)O(1),其中H_(2)L=3-(四唑-5-基)三唑。1在识别Cr(Ⅵ)离子过程中表现出明显的荧光猝灭现象,并形成“开-关”... 成功制备了一种在水溶液中表现出优异荧光性能和稳定结构的三维荧光金属有机骨架[Cd(L)(H_(2)O)_(0.5)]·DMF·2.5H_(2)O(1),其中H_(2)L=3-(四唑-5-基)三唑。1在识别Cr(Ⅵ)离子过程中表现出明显的荧光猝灭现象,并形成“开-关”荧光静默体系(Cr_(2)O_(7)^(2-)@1),该体系可以快速检测水溶液中的Cr(Ⅵ)离子,这是Cr(Ⅵ)的紫外吸收光谱和1的激发光谱重叠而导致的福斯特共振能量转移(FRET)。此外,通过消除FRET的作用,Cr_(2)O_(7)^(2-)@1的荧光强度可以恢复或超越原始值,从而实现对水体系中抗坏血酸(AA)的高选择性和灵敏度的荧光检测。同时,Cr_(2)O_(7)^(2-)@1体系可以成功检测维生素C片中的AA,回收率为98.20%~103.33%,相对标准偏差(RSD)为1.78%~3.42%。基于此,构建了以AA和铬(Ⅵ)为化学输入的荧光“IMPLICATION”分子逻辑门。 展开更多

关键词 荧光静默系统 金属有机骨架 Cr(Ⅵ) 抗坏血酸

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α-MnO_(2)作为先进的双功能ORR/IOR电催化剂构建可充电锌空电池

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作者 王振 赵慧 +3 位作者 周菊红 盛可发 王涛 江彬彬 《燃料化学学报（中英文）》 EI CAS CSCD 北大核心 2024年第2期266-276,共11页

析氧反应(oxygen evolution reaction,OER)和氧还原反应(oxygen reduction reaction,ORR)是可充电锌空电池(rechargeable Zn-air batteries,RZABs)重要的两个反应。其中,析氧反应具有较高的热力学平衡电位和复杂的反应路径,实际应用中... 析氧反应(oxygen evolution reaction,OER)和氧还原反应(oxygen reduction reaction,ORR)是可充电锌空电池(rechargeable Zn-air batteries,RZABs)重要的两个反应。其中,析氧反应具有较高的热力学平衡电位和复杂的反应路径,实际应用中需要高的充电电压驱动其发生,这将带来一系列问题并且限制了RZABs的商业化应用。基于此,本研究构造α-MnO_(2)并作为ORR/IOR双功能催化剂。在碱性体系中引入反应改性剂KI,α-MnO_(2)对碘离子氧化反应(iodide oxidation reaction,IOR)具有更低的阳极氧化电位和更快的催化动力学。当1.0 mol/L KOH电解液中添加0.5 mol/L KI时,相比于OER(1.709 V@10 mA/cm^(2)),α-MnO_(2)在IOR过程中电流密度达到10 mA/cm^(2)时阳极电位减小了398 mV(1.311 V vs.RHE),且表现出低至57.5 mV/dec塔菲尔斜率。相对于与Pt/C,在含有KI的KOH电解液中,α-MnO_(2)表现出与Pt/C相媲美的ORR活性。此外,以α-MnO_(2)为空气电极组装成RZAB后,该电池也表现出了优异的充电活性和良好的循环寿命,在5 mA/cm^(2)电流密度下,充放电电压间隙由0.97 V缩减为0.61 V,能量转换效率由54.9%提升至66.2%。 展开更多

关键词 可充电锌空电池 析氧反应 碘离子氧化反应 α-MnO_(2)

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通过金属离子刺激调节金属有机骨架结构用于光催化CO_(2)还原

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作者 路新 钱建磊 +3 位作者 葛发源 李浩天 郑和根 张传磊 《无机化学学报》 SCIE CSCD 北大核心 2024年第1期209-220,共12页

通过自组装得到一种具有适中配位键强度和适度骨架柔性的二维Cd基金属有机骨架(MOF){[Cd(HL)(BPY)_(0.5)(H_(2)O)]·2H_(2)O}_(n)(1),其中H_(3)L=4,4′,4″-(亚硝基三(亚甲基))三苯甲酸,(BPY=4,4′-联吡啶)。由于其独特的结构特征,... 通过自组装得到一种具有适中配位键强度和适度骨架柔性的二维Cd基金属有机骨架(MOF){[Cd(HL)(BPY)_(0.5)(H_(2)O)]·2H_(2)O}_(n)(1),其中H_(3)L=4,4′,4″-(亚硝基三(亚甲基))三苯甲酸,(BPY=4,4′-联吡啶)。由于其独特的结构特征,在金属离子(Zn^(2+)/Ni^(2+)/Co^(2+))刺激下,1逐渐转变成相应金属离子主导的MOF结构2、3和4。在此过程中,随着金属离子Cd^(2+)→Zn^(2+)、Cd^(2+)→Ni^(2+)和Cd^(2+)→Co^(2+)的交换,1通道中自由的Cd^(2+)和L^(3-)与MOF的骨架进行融合,导致通道空间的扩大,发生次级构筑单元(SBU)的转变,进而形成可调节的骨架。光催化二氧化碳还原结果表明,由离子交换所得到的新结构在催化效率上并没有很大改观,但在产物选择性上却有极大地提升(其中配合物3展示出100%的CO选择性)。 展开更多

关键词 金属有机骨架 离子刺激 结构转换 光催化 二氧化碳还原

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合肥科学岛大气氮磷沉降及对巢湖影响的分析 被引量：12

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作者 魏东霞 李璇 +3 位作者 赵禹恒 徐衡 冯慧云 余增亮 《合肥工业大学学报（自然科学版）》 CAS 北大核心 2018年第9期1259-1266,共8页

为了探讨大气氮磷沉降与天气和空气质量的关系及对巢湖的影响,2014年9月至2016年1月在合肥西北郊科学岛设采集点,对日大气氮磷沉降量进行了连续检测,并获取每日天气与降水量数据以及大气污染物质量浓度数据。分析显示,科学岛检测点2015... 为了探讨大气氮磷沉降与天气和空气质量的关系及对巢湖的影响,2014年9月至2016年1月在合肥西北郊科学岛设采集点,对日大气氮磷沉降量进行了连续检测,并获取每日天气与降水量数据以及大气污染物质量浓度数据。分析显示,科学岛检测点2015年全年的大气总氮和总磷沉降通量分别为3 779.40、66.80kg/km2,其中总氮沉降峰值出现在雨量充沛的4—8月,总磷沉降峰值则出现在春季的3—5月;降水日沉降的总氮和总磷分别占全年总沉降量的72.00%和47.72%;非降水日总磷沉降值与空气质量指数(air quality index,AQI)、大气主要颗粒物PM2.5和PM10质量浓度相关程度高。推算巢湖受纳的大气总氮、总磷年沉降量分别为3 118.00、55.11t,分别相当于巢湖主要入湖河流年输入氮、磷总量的39.61%、7.69%;结合巢湖的地质特征和区域环境,提出了可有效抵消和削减经大气沉降输入巢湖的氮磷污染量的工程策略。 展开更多

关键词 合肥科学岛 氮磷沉降特征 巢湖 工程策略

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新能源车用电池负极材料的开发与性能 被引量：5

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作者 周娟英 赵建有 +2 位作者 王露峰 吴夏 汪磊 《实验室研究与探索》 CAS 北大核心 2020年第7期48-52,共5页

采用X射线衍射分析仪、电子探针和动力学测试系统研究了Ce和Mg对电池负极材料用Y-Fe基储氢合金中Y的替代作用。结果表明,当合金元素化学计量比x=0~0.25时,Y1-xCexFe3合金主要为YFe3、Y6 Fe23和YFe2相,且x=0、0.15、0.25和0.5时储氢合金... 采用X射线衍射分析仪、电子探针和动力学测试系统研究了Ce和Mg对电池负极材料用Y-Fe基储氢合金中Y的替代作用。结果表明,当合金元素化学计量比x=0~0.25时,Y1-xCexFe3合金主要为YFe3、Y6 Fe23和YFe2相,且x=0、0.15、0.25和0.5时储氢合金中的主相分别为YFe3、Y6 Fe23、Y6 Fe23和YFe2相。当x=0.15~0.5时,储氢合金的第1和第2次吸氢容量都会随着Ce替代率增加而逐渐降低;Y1-xCexFe3合金中Ce替代部分Y可以起到改善储氢合金吸氢性能的作用,适宜的Ce替代率为x=0.15。Mg替代x=0.05~0.15的Y后,储氢合金中YFe3和YFe2相含量明显减少,而Y6 Fe23相含量明显增加,Mg元素替代有助于促进储氢合金中Y6 Fe23相的形成,并未改善储氢合金的吸氢平台特性。 展开更多

关键词 新能源车用电池 Y-Fe基储氢合金 物相 吸氢动力学性能

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过渡金属活化过硫酸盐在环境修复领域的研究进展 被引量：13

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作者 王肖磊 吴根华 +1 位作者 方国东 周东美 《生态与农村环境学报》 CAS CSCD 北大核心 2021年第2期145-154,共10页

近年来基于硫酸根自由基的高级氧化技术被广泛应用于环境修复。过硫酸盐作为硫酸根自由基的前体物质,通过活化过硫酸盐产生高活性的硫酸根自由基,可以高效降解有机污染物。伴随着大量不同种类的过渡金属活化材料被先后研究应用,新的过... 近年来基于硫酸根自由基的高级氧化技术被广泛应用于环境修复。过硫酸盐作为硫酸根自由基的前体物质,通过活化过硫酸盐产生高活性的硫酸根自由基,可以高效降解有机污染物。伴随着大量不同种类的过渡金属活化材料被先后研究应用,新的过渡金属活化过硫酸盐去除有机污染物的机制被不断发现,比如常见的过渡金属活化过硫酸盐产生自由基的自由基机制,活化过程中产生单线态氧作为主要氧化物质的单线态氧机制,以及活化过程中生成高价态金属的高价态金属氧化机制。过渡金属活化过硫酸盐技术也被大量应用于土壤修复实践,土壤环境复杂多变影响了修复技术的实践应用。土壤有机质、土壤矿物背景与pH值势必会影响修复过程中的药剂与技术选择。该研究介绍了过渡金属化合物这一类过硫酸盐活化剂的最新进展,同时还介绍了土壤有机质、矿物背景及pH值等土壤背景对过硫酸盐修复技术应用的潜在影响,并对该领域未来的研究方向进行了初步的展望。 展开更多

关键词 过硫酸盐 过渡金属 活化剂 活化机制 土壤背景 技术应用 研究进展

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硫化铜活化过氧化氢降解邻苯二甲酸二乙酯的研究 被引量：3

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作者 吴根华 王肖磊 +2 位作者 方国东 王玉军 周东美 《农业环境科学学报》 CAS CSCD 北大核心 2020年第11期2532-2538,共7页

为发展一种高效去除邻苯二甲酸二乙酯(DEP)的技术,以经过一定处理的硫化铜(CuS)为活化剂,过氧化氢(H2O2)作为氧化剂,利用CuS活化分解H2O2产生高活性羟基自由基降解邻苯二甲酸二乙酯。DEP浓度利用高效液相色谱定量,CuS表面的元素价态变... 为发展一种高效去除邻苯二甲酸二乙酯(DEP)的技术,以经过一定处理的硫化铜(CuS)为活化剂,过氧化氢(H2O2)作为氧化剂,利用CuS活化分解H2O2产生高活性羟基自由基降解邻苯二甲酸二乙酯。DEP浓度利用高效液相色谱定量,CuS表面的元素价态变化通过XPS(X射线光电子能谱)测试分析,CuS固体通过XRD(X射线衍射)等手段表征,羟基自由基(·OH)通过EPR(电子顺磁共振)分析。结果表明,CuS可以活化H2O2产生羟基自由基去除DEP,硝酸处理前的CuS活化H2O2的能力要强于处理后的CuS。随着体系中H2O2的浓度不断提高,CuS/H2O2体系去除DEP的能力也不断增强。研究表明,CuS是一类很好的H2O2活化剂,·OH是该体系降解污染物的主要活性物质。 展开更多

关键词 CUS H_2O_2 邻苯二甲酸二乙酯 ·OH 降解

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煤矸石热处理过程中汞的释放行为 被引量：4

12

作者 赵文鑫 刘瑞卿 +1 位作者 张建利 王钧伟 《环境化学》 CAS CSCD 北大核心 2019年第4期842-849,共8页

选取山西省的3种典型煤矸石,利用固定床反应装置研究了该3种煤矸石中汞的释放行为.考察了温度(150—1000℃)、气氛(N_2、3%O_2、CO_2)、氧气体积分数(3%、9%、15%、21%)对煤矸石中汞释放行为的影响.结果表明,温度是影响煤矸石中汞释放... 选取山西省的3种典型煤矸石,利用固定床反应装置研究了该3种煤矸石中汞的释放行为.考察了温度(150—1000℃)、气氛(N_2、3%O_2、CO_2)、氧气体积分数(3%、9%、15%、21%)对煤矸石中汞释放行为的影响.结果表明,温度是影响煤矸石中汞释放的主要因素,汞的主要释放温区为200—600℃,600℃时汞在不同热工况条件下的释放率均约为92%;汞在释放温区内呈现两个主要的释放强度峰,分别位于200—400℃,400—600℃区间,且3种煤矸石中汞均在中温区(400—600℃)呈现的峰于500℃附近达到最强释放;微氧气氛促进了汞的释放;二氧化碳气氛抑制了低温区(200—400℃)汞的释放,促进了中温区(400—600℃)汞的释放;随着氧气体积分数的增大,汞与挥发份的释放能力依次增强. 展开更多

关键词 煤矸石 汞 挥发份 热处理 气氛 释放行为

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金属有机框架化合物对溶剂分子和有机小分子荧光识别与传感研究进展 被引量：19

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作者 刘志强 黄永清 孙为银 《无机化学学报》 SCIE CAS CSCD 北大核心 2017年第11期1959-1969,共11页

金属-有机框架(MOFs)化合物由于其特定的孔道/孔洞结构以及在气体吸附/存储与分离、化学传感、光学、磁学以及荧光检测等方面的良好性能及潜在应用而成为当前人们关心和研究的热点。本文聚焦MOFs在溶剂分子和有机小分子荧光识别及传感... 金属-有机框架(MOFs)化合物由于其特定的孔道/孔洞结构以及在气体吸附/存储与分离、化学传感、光学、磁学以及荧光检测等方面的良好性能及潜在应用而成为当前人们关心和研究的热点。本文聚焦MOFs在溶剂分子和有机小分子荧光识别及传感方面的研究工作,着重介绍该领域近期的研究进展,并对该领域今后的发展进行了展望。 展开更多

关键词 金属-有机框架化合物 荧光识别 荧光传感 溶剂分子 有机小分子

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凹凸棒石负载CuO催化剂脱除气态Hg^0 被引量：5

14

作者 王钧伟 张庆平 +4 位作者 沈园园 董彦杰 张先龙 秦伟 张元广 《环境化学》 CAS CSCD 北大核心 2017年第5期1097-1103,共7页

利用固定床反应器在模拟烟气条件下研究了凹凸棒石(PG)负载CuO催化剂(CuO/PG)对气态Hg^0的脱除.考察了CuO负载量、反应温度、烟气成分、SO_2浓度以及空速等对CuO/PG脱除Hg^0的影响,并利用逐级化学提取和程序升温脱附实验分析了CuO/PG上... 利用固定床反应器在模拟烟气条件下研究了凹凸棒石(PG)负载CuO催化剂(CuO/PG)对气态Hg^0的脱除.考察了CuO负载量、反应温度、烟气成分、SO_2浓度以及空速等对CuO/PG脱除Hg^0的影响,并利用逐级化学提取和程序升温脱附实验分析了CuO/PG上吸附Hg的形态.结果表明,CuO/PG对Hg^0具有较高的脱除能力,明显高于载体PG,且随CuO负载量的增加而增强(1%—8%);在150—250℃温度范围内,温度升高,CuO/PG对Hg^0的脱除能力降低;HCl对CuO/PG脱除Hg^0具有显著的促进作用,O2具有促进作用,H2O和SO_2具有抑制作用,NO的作用不明显;在6000—15000 h^(-1)空速范围内,空速降低,CuO/PG表现出了更好的脱除Hg^0的能力.逐级化学提取和程序升温脱附实验结果证实,CuO/PG对Hg^0的脱除是吸附和催化氧化的共同作用,Hg^0被氧化为Hg^(2+)的化合物并吸附在CuO/PG上. 展开更多

关键词 凹凸棒石 CUO Hg^0 吸附 催化氧化

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凹凸棒石(PG)负载MnOx催化剂脱除气态Hg0的研究 被引量：5

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作者 王钧伟 徐灿 +4 位作者 秦伟 张建利 张先龙 董彦杰 崔晓峰 《燃料化学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2020年第12期1442-1451,I0003,共11页

利用凹凸棒石(PG)负载Mn氧化物制备MnOx/PG催化剂并用于脱除模拟烟气中的Hg0,并采用比表面积分析(BET)、X射线衍射(XRD)、X射线光电子能谱(XPS)等技术对催化剂进行了分析表征。结果表明,MnOx和凹凸棒石的共同作用明显增强了对Hg0脱除性... 利用凹凸棒石(PG)负载Mn氧化物制备MnOx/PG催化剂并用于脱除模拟烟气中的Hg0,并采用比表面积分析(BET)、X射线衍射(XRD)、X射线光电子能谱(XPS)等技术对催化剂进行了分析表征。结果表明,MnOx和凹凸棒石的共同作用明显增强了对Hg0脱除性能,MnOx负载量为8%的MnOx/PG催化剂脱除Hg0的活性最高,在400 min内反应温度为210℃、空速为6000 h-1、汞质量浓度为80μg/m^3的条件下Hg0的脱除效率可达95%以上。O2对MnOx/PG催化剂脱除Hg0具有促进作用,而SO2和H2O具有抑制作用,但气氛中有O2存在时可明显减弱SO2的抑制作用。X射线衍射(XRD)、X射线光电子能谱分析(XPS)和程序升温脱附实验(TPD)等结果表明,活性组分MnOx在载体PG上分散良好,Hg0在MnOx/PG催化剂上的脱除过程包含了吸附、氧化、反应等步骤,生成了HgO和HgSO4并吸附在催化剂上。 展开更多

关键词 凹凸棒石 MnOx/PG 汞 烟气

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MnO_(x)/PG催化剂脱除气态Hg^(0)及其再生性能 被引量：1

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作者 王钧伟 魏坤 +4 位作者 陆克平 石李明 徐灿 秦伟 张建利 《环境化学》 CAS CSCD 北大核心 2022年第8期2516-2523,共8页

本文研究了MnO_(x)/PG催化剂脱除模拟烟气中Hg^(0)的性能及脱除Hg^(0)后MnO_(x)/PG催化剂的再生.考察了Hg^(0)浓度、空速等操作条件及再生方法对MnO_(x)/PG催化剂脱除Hg^(0)的影响.结果表明,MnO_(x)/PG催化剂具有良好的脱除Hg^(0)的能... 本文研究了MnO_(x)/PG催化剂脱除模拟烟气中Hg^(0)的性能及脱除Hg^(0)后MnO_(x)/PG催化剂的再生.考察了Hg^(0)浓度、空速等操作条件及再生方法对MnO_(x)/PG催化剂脱除Hg^(0)的影响.结果表明,MnO_(x)/PG催化剂具有良好的脱除Hg^(0)的能力和稳定性,在反应温度为210℃、空速为6000 h^(-1)、Hg^(0)浓度为80μg·m^(-3)的条件下400 min时的Hg^(0)脱除效率保持在95%以上,50 h时仍能保持在80%左右.热再生后的MnO_(x)/PG催化剂仍具有良好的脱除Hg^(0)能力,最佳再生温度为400℃,水洗再生对MnO_(x)/PG催化剂的再生效果不明显.热再生后的MnO_(x)/PG催化剂经空气预氧化处理有利于提高其对Hg^(0)的再次脱除能力. 展开更多

关键词 MnO_(x)/PG 汞 再生 烟气

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Fe2O3/AC脱除煤气中的Hg^0 被引量：1

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作者 白国梁 蔡思敏 +5 位作者 毛德棋 王钧伟 张建利 秦伟 董彦杰 崔晓峰 《环境化学》 CAS CSCD 北大核心 2020年第4期1145-1152,共8页

利用固定床反应器在模拟煤气条件下研究了活性焦(AC)负载Fe2O3催化剂(Fe2O3/AC)对气态Hg0的脱除,考察了Fe2O3负载、煅烧温度、空速、Hg0浓度、H2S等对Fe2O3/AC催化剂脱除Hg0的影响及Fe2O3/AC催化剂的再生性能,采用扫描电镜(SEM)表征了Fe... 利用固定床反应器在模拟煤气条件下研究了活性焦(AC)负载Fe2O3催化剂(Fe2O3/AC)对气态Hg0的脱除,考察了Fe2O3负载、煅烧温度、空速、Hg0浓度、H2S等对Fe2O3/AC催化剂脱除Hg0的影响及Fe2O3/AC催化剂的再生性能,采用扫描电镜(SEM)表征了Fe2O3在Fe2O3/AC上的分布状态.结果表明,Fe2O3/AC具有较高的脱除Hg0能力,明显高于载体AC,主要缘于Fe2O3对Hg0的催化氧化作用.Fe2O3/AC催化剂上负载的活性组分Fe2O3并不是均匀的分布在载体AC表面上,而是成块簇状分布状态.300℃煅烧温度下制备的Fe2O3/AC催化剂脱除Hg0的能力最高.在5000—15000 h-1的空速和21—200μg·m-3的Hg0浓度范围内,Fe2O3/AC催化剂具有良好的脱除Hg0的能力.H2S与Hg0在Fe2O3活性位上存在竞争吸附、反应会降低Fe2O3/AC对Hg0的脱除能力,但H2S反应生成的单质S和FeSx又可促进Hg0的脱除.脱除Hg0后的Fe2O3/AC催化剂可进行再生,再生后Fe2O3/AC仍具有良好的脱除Hg0的能力. 展开更多

关键词 Fe2O3/AC Hg^0 煤气 H2S 脱除

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MnO_(2)-CeO_(2)/FA-PG催化剂脱除Hg^(0)的性能及再生研究 被引量：1

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作者 王钧伟 姜彩虹 +5 位作者 王柯佳 石李明 薛志锋 徐灿 秦伟 张建利 《煤炭转化》 CAS CSCD 北大核心 2022年第5期89-96,共8页

研究了粉煤灰(FA)-凹凸棒石(PG)负载MnO_(2)-CeO_(2)催化剂(MnO_(2)-CeO_(2)/FA-PG)的制备及其用于脱除模拟烟气(N_(2)+5%(体积分数,下同)O_(2)+0.15%SO_(2)+0.05%NO+5%H_(2)O)中的Hg^(0)的性能以及脱除Hg^(0)后MnO_(2)-CeO_(2)/FA-PG... 研究了粉煤灰(FA)-凹凸棒石(PG)负载MnO_(2)-CeO_(2)催化剂(MnO_(2)-CeO_(2)/FA-PG)的制备及其用于脱除模拟烟气(N_(2)+5%(体积分数,下同)O_(2)+0.15%SO_(2)+0.05%NO+5%H_(2)O)中的Hg^(0)的性能以及脱除Hg^(0)后MnO_(2)-CeO_(2)/FA-PG催化剂的再生。考察了MnO_(2)-CeO_(2)负载、制备温度、反应温度、空速、SO_(2)体积分数及催化剂再生方法对MnO_(2)-CeO_(2)/FA-PG催化剂脱除Hg^(0)的影响,探讨了Hg^(0)在Mn8-Ce0.5/FA-PG催化剂上的脱除过程。结果表明:350℃煅烧温度下制备的Mn8-Ce0.5/FA-PG催化剂脱除Hg^(0)的能力最高;MnO_(2)-CeO_(2)/FA-PG催化剂在120℃~210℃温度范围内具有良好的脱除Hg^(0)的能力和稳定性;在反应温度为150℃、空速为6000/h、Hg^(0)的质量浓度为160μg/m^(3)的条件下300 min时Hg^(0)脱除效率保持在97%以上,58 h时Hg^(0)的脱除效率仍能保持在87%左右;CeO_(2)提高了MnO_(2)-CeO_(2)/FA-PG催化剂的抗SO_(2)能力;Hg^(0)在MnO_(2)-CeO_(2)/FA-PG催化剂上被氧化生成了Hg^(2+)的化合物HgO和HgSO_(4)并吸附在MnO_(2)-CeO_(2)/FA-PG上;脱除Hg^(0)后的MnO_(2)-CeO_(2)/FA-PG经热再生-空气预氧化处理仍具有良好的脱除Hg^(0)的能力,MnO_(2)-CeO_(2)/FA-PG催化剂具有良好的再生循环使用性能。 展开更多

关键词 MnO_(2)-CeO_(2)/FA-PG 汞 凹凸棒石 粉煤灰

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还原氧化石墨烯改性少层剥离石墨增强石墨基钾离子电池负极稳定性 被引量：8

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作者 王键 尹波 +5 位作者 高天 王星懿 李望 洪兴星 汪竹青 何海勇 《物理化学学报》 SCIE CAS CSCD 北大核心 2022年第2期104-111,共8页

钾在石墨中嵌入电位较低,因此石墨负极可使钾离子电池具有较高的能量密度,是一种理想的钾离子电池负极材料。然而,石墨嵌钾后的体积膨胀率高达60%,导致钾离子电池的循环稳定性较差。此外,钾嵌入石墨层间的动力学过程缓慢,制约了钾离子... 钾在石墨中嵌入电位较低,因此石墨负极可使钾离子电池具有较高的能量密度,是一种理想的钾离子电池负极材料。然而,石墨嵌钾后的体积膨胀率高达60%,导致钾离子电池的循环稳定性较差。此外,钾嵌入石墨层间的动力学过程缓慢,制约了钾离子电池倍率性能的提升。在本工作中,我们用还原氧化石墨烯(rGO)包覆剥离石墨(EG),得到一种具有协同效应的层状复合材料。一方面,以少层的EG代替石墨可以减少由于钾的嵌入/脱嵌所引起的体积膨胀和内部应力;另一方面,外层rGO可以避免EG的堆叠,这有利于加速动力学过程并在钾化/去钾化过程中稳定结构。当复合材料所用EG和GO的质量比为1:1时,其性能达到最优,在50 mA·g^(-1)的电流密度下能够提供443 mAh·g^(-1)的比容量;在电流密度为800 mA·g^(-1)时,比容量为190 mAh·g^(-1),保持率为42.9%。相同测试条件下,纯EG和rGO的容量保持率仅为14.2%和27.2%。测试结果说明EG-1/rGO-1复合材料在比容量和倍率性能两个方面得到了提升。 展开更多

关键词 钾离子电池 负极 水热合成 复合材料 剥离石墨 氧化石墨烯 协同作用

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超声辅助加热制备虫草状碳酸钡微米棒 被引量：6

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作者 官叶斌 涂友志 +2 位作者 汪小红 武琳 吴腊霞 《硅酸盐通报》 CAS CSCD 北大核心 2018年第5期1605-1609,共5页

利用氯化钡和碳酸钠为原料,通过在溶剂中加入适量聚乙二醇(PEG)作为添加剂,运用超声辅助加热快速合成出了虫草状碳酸钡微米棒。利用扫描电子显微镜(SEM)、傅立叶变换红外光谱(FT-IR)、X-射线衍射(XRD)和热重分析(TGA)等系列技术对产物... 利用氯化钡和碳酸钠为原料,通过在溶剂中加入适量聚乙二醇(PEG)作为添加剂,运用超声辅助加热快速合成出了虫草状碳酸钡微米棒。利用扫描电子显微镜(SEM)、傅立叶变换红外光谱(FT-IR)、X-射线衍射(XRD)和热重分析(TGA)等系列技术对产物进行了表征。结果显示,产物为正交相Ba CO3,呈现虫草棒状结构,直径约为0.5μm,长度在2.2~5μm之间,粒度均匀,颗粒之间有明显的边界。 展开更多

关键词 碳酸钡 超声辅助 聚乙二醇

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