PtxZn/MSN催化剂的合成及催化丙烷脱氢性能

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作者 王文欣 单译欧 +6 位作者 宋佳欣 范晓强 于学华 孔莲 肖霞 解则安 赵震 《高等学校化学学报》 北大核心 2025年第7期122-130,共9页

随着社会对丙烯需求的增长,发展高效丙烯生产技术无论对于科学研究和经济发展都至关重要.铂基催化剂由于具有较高的丙烷C—H键活化能力和丙烯选择性,在丙烷脱氢(PDH)反应中得到了广泛的研究.然而在丙烷脱氢反应过程中,由于Pt的烧结及积... 随着社会对丙烯需求的增长,发展高效丙烯生产技术无论对于科学研究和经济发展都至关重要.铂基催化剂由于具有较高的丙烷C—H键活化能力和丙烯选择性,在丙烷脱氢(PDH)反应中得到了广泛的研究.然而在丙烷脱氢反应过程中,由于Pt的烧结及积碳导致催化剂快速失活.高稳定性小尺寸Pt基催化剂的开发至关重要.本文以具有限域作用的介孔二氧化硅纳米粒子(MSN)为载体,利用过渡金属锌为助剂调控活性组分Pt的电子性质及几何结构,制备了一系列不同锌含量的PtxZn/MSN催化剂.通过X射线衍射(XRD)、N2气吸附-脱附实验、拉曼光谱、CO漫反射红外傅里叶变换光谱、扫描电子显微镜(SEM)、透射电子显微镜(TEM)和X射线光电子能谱(XPS)对产物进行了表征,并测试了其PDH性能.结果表明,锌的加入使Pt颗粒分割为更小的Pt物种,提高了Pt的分散度,从而减少了副反应的发生,提高了催化剂的稳定性.当锌负载量为0.5%(质量分数)时,Pt0.5Zn/MSN催化剂展示了最高的PDH性能,其中,丙烷初始转化率为47.9%,丙烯选择性为97.0%,反应6 h后,丙烷转化率仍保持在45.8%,选择性在97.0%,丙烯生成速率为0.82 mmol/min·gcat. 展开更多

关键词 铂基催化剂 过渡金属锌助剂 介孔二氧化硅纳米粒子 丙烷脱氢 丙烯

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多壁碳纳米管负载镧掺杂氢氧化铁纳米胶粒修饰碳纤维簇电极对CO_2的光电催化还原研究 被引量：7

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作者 那宝双 朱永春 辛士刚 《科学技术与工程》 北大核心 2017年第7期10-19,共10页

通过溶胶法制备了氢氧化铁溶胶纳米粒子及镧掺杂氢氧化铁溶胶纳米粒子,多壁碳纳米管负载后,化学修饰在碳纤维簇电极上,制备出多壁碳纳米管负载镧掺杂氢氧化铁纳米胶粒修饰碳纤维簇电极,该电极对CO_2有光电催化还原作用。多壁碳纳米管修... 通过溶胶法制备了氢氧化铁溶胶纳米粒子及镧掺杂氢氧化铁溶胶纳米粒子,多壁碳纳米管负载后,化学修饰在碳纤维簇电极上,制备出多壁碳纳米管负载镧掺杂氢氧化铁纳米胶粒修饰碳纤维簇电极,该电极对CO_2有光电催化还原作用。多壁碳纳米管修饰后增加了电极的表面积,氢氧化铁纳米胶粒修饰后还原电流变大增强了电催化还原功能,镧掺杂后起始电位正移增加了光催化还原功能。以MOPAC2012提供的PM7半经验分子轨道方法在设计的铁-氧-氯构成的氢氧化铁分子簇模型上进行半经验分子轨道计算,通过对计算结果的热力学,能级,分子轨道组成以及光谱分析表明,氢氧化铁溶胶纳米粒子及其镧掺杂对CO_2有光电催化还原行为。所设计的分子簇模型是具有热力学稳定的结构,镧掺杂加强了其稳定性。氢氧化铁分子簇具有较好的电子转移性,镧掺杂降低了其费米能级高度,有利于光催化,与实验结果相对应。且催化后的CO_2在键长、分子结构以及红外光谱都发生了较大变化,并具有碳酸的前体结构,实现了对CO_2分子的活化和光电化学催化还原。 展开更多

关键词 多壁碳纳米管 氢氧化铁溶胶纳米粒子 镧掺杂 光电催化 二氧化碳 PM7半经验分子轨道法

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纳米Ni(OH)_2微萃取和电催化敌草隆的循环伏安和量子化学法研究 被引量：1

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作者 王佳 朱永春 +2 位作者 那宝双 辛士刚 张洪波 《化学研究与应用》 CAS CSCD 北大核心 2018年第4期502-509,共8页

电沉积纳米氢氧化镍于碳糊电极表面上实现了原位修饰,以循环伏安和PM7量子化学方法研究了敌草隆在纳米氢氧化镍表面形成的络合物,具有固相微萃取和电化学催化功能。循环伏安结果表明,氢氧化镍与敌草隆络合后,与在KCl溶液中的结果相比,... 电沉积纳米氢氧化镍于碳糊电极表面上实现了原位修饰,以循环伏安和PM7量子化学方法研究了敌草隆在纳米氢氧化镍表面形成的络合物,具有固相微萃取和电化学催化功能。循环伏安结果表明,氢氧化镍与敌草隆络合后,与在KCl溶液中的结果相比,还原峰电流增大,还原峰负移,氧化峰正移,与在NaOH溶液中的结果相比,氧化峰电流增大。表明敌草隆与镍配位形成的络合物有利于萃取富集,具有一定的氧化还原催化作用,提高峰电流。PM7量子化学半经验分子轨道方法计算络合物的热力学参数、分子轨道能量与组成。通过热力学原理分析计算所得数据,表明该络合物稳定性更大,络合作用可以自发形成,形成络合物分子的可移动电子数增加,更有利于电子转移。理论计算结果与实验结果趋于一致。 展开更多

关键词 敌草隆 氢氧化镍 纳米粒子 原位修饰 PM7量子化学计算

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配位驱动组装单组分白光发光金属-有机配合物材料的研究进展 被引量：2

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作者 申婉婷 孙少轩 +3 位作者 冯宇婷 张凤琪 鲁婷婷 杨永晟 《无机化学学报》 SCIE CSCD 北大核心 2024年第1期33-53,共21页

金属-有机配合物材料基于其结构种类多样性及发光性能可调控的特点,被广泛应用于安全防伪、信息存储、智能传感、显示装置、白光照明等领域。本综述详细介绍了单组分金属-有机配合物在白光发光领域内的研究进展。按照Au/Ag/Cu配合物、Zn... 金属-有机配合物材料基于其结构种类多样性及发光性能可调控的特点,被广泛应用于安全防伪、信息存储、智能传感、显示装置、白光照明等领域。本综述详细介绍了单组分金属-有机配合物在白光发光领域内的研究进展。按照Au/Ag/Cu配合物、Zn/Cd配合物、Eu和Tb共掺杂Ln配合物、染料掺杂配合物、其他主族元素/过渡元素/镧系元素掺杂/多元素掺杂配合物5个类别对配合物结构特点、发光机理、白光发光组成、白光性能指标进行分析,归纳不同类别配合物白光发光材料的构筑策略,总结金属-有机配合物材料作为白光候选材料具备的优势,并从理论研究和实际应用2个方面提出待进一步解决的问题,以期早日实现金属-有机配合物发光材料的工业化生产及应用。 展开更多

关键词 金属-有机配合物 单组分 结构多样性 发光可调控 白光发光

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塑料膜中塑化剂(DEHP)低共熔溶剂液相微萃取的开路电位和PM7半经验分子轨道法研究

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作者 陈庆阳 高杰 朱永春 《化学研究与应用》 CAS CSCD 北大核心 2016年第3期301-306,共6页

开路电位法研究了邻苯二甲酸二(2-乙基)己基酯在尿素-氯化胆碱碳糊电极表面上微萃取行为。在6000s的饱和萃取时间下的开路电位差与邻苯二甲酸二(2-乙基)己基酯在萃取溶液中的浓度呈反比,其表观一级动力学常数为6.35×10-4s^(-1),可... 开路电位法研究了邻苯二甲酸二(2-乙基)己基酯在尿素-氯化胆碱碳糊电极表面上微萃取行为。在6000s的饱和萃取时间下的开路电位差与邻苯二甲酸二(2-乙基)己基酯在萃取溶液中的浓度呈反比,其表观一级动力学常数为6.35×10-4s^(-1),可应用于不同塑料膜中邻苯二甲酸二(2-乙基)己基酯的相对含量的检测。基于DES与DEHP相互作用的分子簇模型,半经验分子轨道量子化学方法计算了分子簇的热力学参数,表明DES与DEHP相互作用形成分子簇过程为自发过程,三个DES可以支撑一个DEHP分子,为DES萃取有机酯类化合物提供理论依据。 展开更多

关键词 液相微萃取 开路电位法 PM7半经验分子轨道法 邻苯二甲酸二(2-乙基)己基酯 氯化胆碱-尿素低共熔溶剂

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铜离子在废弃杨树叶粉上吸附的研究 被引量：3

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作者 孙雨佳 吴琼 +3 位作者 熊凌燕 李素霞 颜繁颖 朱永春 《中国无机分析化学》 CAS 2018年第1期1-5,共5页

以废弃杨树叶粉为原料,用微分脉冲伏安法测定了废弃杨树叶粉吸附水溶液中的铜离子。建立了微分脉冲伏安法测定铜离子的方法,在2.5×10^(-4)~2.5×10^(-7) mol/L范围内测定铜离子,检测限为2.51×0^(-8) mol/L,并用于铜离子... 以废弃杨树叶粉为原料,用微分脉冲伏安法测定了废弃杨树叶粉吸附水溶液中的铜离子。建立了微分脉冲伏安法测定铜离子的方法,在2.5×10^(-4)~2.5×10^(-7) mol/L范围内测定铜离子,检测限为2.51×0^(-8) mol/L,并用于铜离子在废弃杨树叶粉上吸附的研究,考察了铜离子浓度范围、吸附时间、温度、杨树叶粉用量对杨树叶粉吸附铜离子的影响。在40 mL含有铜离子(2.5×10^(-4) mol/L)的KCl(0.025mol/L)溶液中,0.1g杨树叶粉足以吸附99%的铜离子,0.3g的杨树叶粉吸附达到完全,表观一级吸附速率为0.004 37s^(-1),5min可近于吸附平衡。吸附不遵从Temkin等温吸附模型,升高温度不利于吸附过程。最大吸附量为63.48mg/g,可以用于自然pH值下污染水中铜离子的吸附去除。 展开更多

关键词 铜离子 杨树叶 微分脉冲伏安法 电化学还原

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ICP-AES测定5种澳洲进口保健品中的元素 被引量：5

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作者 吕勇 王莹 +2 位作者 李文翠 辛士刚 赵震 《应用化工》 CAS CSCD 北大核心 2018年第1期196-198,共3页

采用微波消解法对5种样品进行消解处理,应用ICP-AES法测定保健药品中Na、Ni、Mg、Sn、Zn、Mo、Si、Se、Sr、Ge、Ca、Au、Al、Hg、Pb、Ag、Fe等17种微量和中量元素的含量。方法回收率在91.3%~102.9%之间,相对标准偏差小于4.89%。此实验... 采用微波消解法对5种样品进行消解处理,应用ICP-AES法测定保健药品中Na、Ni、Mg、Sn、Zn、Mo、Si、Se、Sr、Ge、Ca、Au、Al、Hg、Pb、Ag、Fe等17种微量和中量元素的含量。方法回收率在91.3%~102.9%之间,相对标准偏差小于4.89%。此实验方法测定速度快、容易操作、灵敏度极好、准确性高,还能够实现同时测定多种元素。结果表明,所测药品中均含有丰富的人体所需的微量和中量元素,但个别保健品中含有的不益于人体健康的元素的含量也较高。 展开更多

关键词 ICP-AES 保健药品 微量元素 中量元素 澳大利亚

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ICP-AES测定华蟾素和细胞银两种抗癌药物中的元素 被引量：2

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作者 吕勇 李文翠 +2 位作者 辛士刚 赵震 王莹 《化学研究与应用》 CAS CSCD 北大核心 2018年第1期101-104,共4页

为了帮助人们对两种抗癌药品有更加清晰的认识和了解,采用微波消解技术对两种抗癌药品华蟾素胶囊和细胞银进行消解。以ICP-AES方法测定其中Na、Mg、Fe、Al、Sr、Ni、Cr、Au、Mo、Hg、Pb、Ag、Si、Ca、Zn、Se等元素的含量。该方法线性范... 为了帮助人们对两种抗癌药品有更加清晰的认识和了解,采用微波消解技术对两种抗癌药品华蟾素胶囊和细胞银进行消解。以ICP-AES方法测定其中Na、Mg、Fe、Al、Sr、Ni、Cr、Au、Mo、Hg、Pb、Ag、Si、Ca、Zn、Se等元素的含量。该方法线性范围宽、操作简单、快速、灵敏度高、准确性好,且能够多元素同时测定。回收率在95.2%-106.1%之间,相对标准偏差小于4.99%。实验结果表明两种药品都含有丰富的多种人体所需元素,但是两种药品中也检测出了几种对人体不益的元素,且含量也较高。两种药物具有不同的成分和作用,在购买和使用产品时要慎重。 展开更多

关键词 华蟾素 细胞银 微量元素 中量元素 ICP-AES

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纳米氢氧化钴原位修饰碳糊电极固-液微萃取及电化学检测辛硫磷 被引量：1

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作者 王佳 朱永春 +2 位作者 那宝双 辛士刚 张洪波 《分析测试学报》 CAS CSCD 北大核心 2019年第4期403-410,共8页

运用纳米氢氧化钴原位修饰碳糊电极微分脉冲伏安(DPV)法检测了辛硫磷。在外加电位下辛硫磷分子被萃取到电极表面,并与纳米氢氧化钴相互作用形成络合物,在-0.489 V处得到1还原峰,且还原峰电流随扫速线性增长,表明电极上的还原过程受吸附... 运用纳米氢氧化钴原位修饰碳糊电极微分脉冲伏安(DPV)法检测了辛硫磷。在外加电位下辛硫磷分子被萃取到电极表面,并与纳米氢氧化钴相互作用形成络合物,在-0.489 V处得到1还原峰,且还原峰电流随扫速线性增长,表明电极上的还原过程受吸附控制。吸附过程满足Temkin等温吸附模型。pH与电位的关系表明辛硫磷的还原过程为1电子1个质子反应。运用交流阻抗方法考察了反应过程,并辅以理论计算,表明反应为自发过程,计算结果与循环伏安法一致。采用该体系检测辛硫磷,其还原峰电流与辛硫磷浓度的对数分别在3.333×10^(-13)～3.333×10^(-8) mol/L和3.333×10^(-8)～3.333×10^(-6) mol/L范围内呈线性关系,检出限(S/N=3)可达3.333×10^(-13) mol/L。该方法具有良好的重现性及选择性,用于菠菜中辛硫磷农药的检测,结果满意。 展开更多

关键词 纳米氢氧化钴 碳糊电极 辛硫磷

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多壁碳纳米管负载氢氧化铁纳米胶粒修饰玻碳电极固相微萃取及电化学检测三氯生 被引量：2

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作者 那宝双 朱永春 +2 位作者 王佳 辛士刚 张洪波 《分析测试学报》 CAS CSCD 北大核心 2017年第10期1178-1184,共7页

采用多壁碳纳米管负载氢氧化铁纳米胶粒修饰的玻碳电极对三氯生进行固相微萃取富集,其萃取过程符合一级动力学方程和Temkin吸附等温方程。循环伏安法表明三氯生在0.558 V处有一不可逆的氧化峰,pH值与氧化峰电位呈良好的线性关系,表明三... 采用多壁碳纳米管负载氢氧化铁纳米胶粒修饰的玻碳电极对三氯生进行固相微萃取富集,其萃取过程符合一级动力学方程和Temkin吸附等温方程。循环伏安法表明三氯生在0.558 V处有一不可逆的氧化峰,pH值与氧化峰电位呈良好的线性关系,表明三氯生的氧化过程为1个电子伴随着1个质子的反应。氧化峰电流随扫速增加而线性增加,为吸附控制反应,氧化峰电流与三氯生浓度的对数在3.333×10^(-6)~3.333×10^(-4)mol/L范围内呈线性关系,检出限达3.333×10^(-6)mol/L。该方法的重现性及选择性好,已用于洗手液中三氯生的检测。以MOPAC2012软件提供的PM7半经验分子轨道方法,在设计的三氯生与氢氧化铁纳米胶粒形成的络合物分子簇模型上进行半经验分子轨道计算,热力学及前线轨道相关系数的计算结果表明:形成的三氯生络合物的ΔG<0,证明形成了稳定的三氯生络合物;且三氯生络合物形成过程中发生了电子转移。 展开更多

关键词 多壁碳纳米管 氢氧化铁纳米胶粒 三氯生 固相微萃取 玻碳电极

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纳米氢氧化钴修饰碳糊电极检测百菌清及其量化计算和交流阻抗 被引量：1

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作者 王佳 朱永春 +2 位作者 那宝双 辛士刚 张洪波 《科学技术与工程》 北大核心 2019年第14期6-13,共8页

百菌清是一种高效、低毒的有机氯杀菌剂,对多种作物的真菌病害有良好的预防作用;由于其可以黏附在植物上或经过植物进入饮用水中,因此对人类健康产生潜在危害。运用微分脉冲伏安(DPV)方法通过修饰碳糊电极检测了百菌清。首先运用电化学... 百菌清是一种高效、低毒的有机氯杀菌剂,对多种作物的真菌病害有良好的预防作用;由于其可以黏附在植物上或经过植物进入饮用水中,因此对人类健康产生潜在危害。运用微分脉冲伏安(DPV)方法通过修饰碳糊电极检测了百菌清。首先运用电化学方法将氢氧化钴恒电位沉积到碳糊电极表面。在电极电压的作用下,百菌清分子被萃取到电极表面,百菌清与氢氧化钴相互作用形成络合物,在-0. 66 V处得到一个还原峰。还原峰电流与随扫速呈一次方正增长关系,证明还原过程受吸附控制。吸附过程满足Temkin等温吸附模型,反应ΔGr为-3 929. 94 k J/mol,可以自发进行。运用量化计算和交流阻抗的方法探究了反应过程,计算所得结果与电化学实验所得结果相一致。因此可以用该体系来检测百菌清。还原峰电流与百菌清浓度的对数在3. 333×10-5~3. 333×10-12mol/L范围内呈线性关系,检出限信噪比(S/N=3)达到3. 333×10-12mol/L。该方法具有较好的选择性;用于污水中百菌清的检测,其结果令人满意。 展开更多

关键词 氢氧化钴 碳糊电极 百菌清 量化计算 交流阻抗

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