王阳刚
,
杨小峰
,
胡林华
,
李亚栋
,
李隽
催化学报
doi:10.1016/S1872-2067(14)60043-7
甲烷是一种在自然界中大量存在的原材料，在取代原油和合成重要化工产品等许多领域具有潜在的应用价值.然而，由于CH4中C-H键的键能特别大(约~4.5 eV)，如何实现甲烷的绿色有效转化在化学化工领域仍然是一个挑战.本文采用密度泛函理论对Co3O4(001)和(011)晶面活化甲烷C-H键的机理进行了理论研究，得到了如下结论：(1) CH4的C-H键在Co3O4晶面的解离具有很高的活性，只需要克服大约1 eV的能垒；(2)与Co2＋相连的Co-O离子对是CH4活化的活性位点，其中两个带正负电荷的离子对C-H解离起着协同作用，帮助产生Co-CH3和O-H物种；(3)(011)面的反应活性明显大于(001)面，与实验的观察一致.本文的计算结果表明， Co3O4纳米晶面对CH4中C-H键的活化表现出明显的晶面效应和结构敏感效应， Co-O离子对活性中心对于活化惰性的C-H键发挥了关键作用.
关键词:
C-H键活化
,
甲烷氧化
,
晶面效应
,
微观动力学分析
,
离子对活性中心
王阳刚
,
杨小峰
,
李隽
催化学报
doi:10.1016/S1872-2067(15)60969-X
近年来,纳米科学技术的迅速发展给催化领域,特别是多相催化带来了新的机遇和挑战.科学家们开始着眼于在纳米尺度上对催化剂结构和催化性能进行表征、控制和设计.Co3O4作为一种重要的半导体金属氧化物材料,由于其优异的氧化还原性质,在锂电池、气体传感器以及多相催化领域得到了十分广泛的应用.最近,研究者发现Co3O4纳米晶在催化CO低温氧化和CH4活化等一系列重要反应中表现出显著的反应活性和晶面效应,表明有效设计和合成特定的高活性、高选择性的纳米晶面,对催化领域的发展将具有十分重要的意义.因而,从原子层面对纳米晶所表现出的这种高活性和晶面效应进行深入解释,将为高效催化剂设计提供重要指导.低温CO氧化作为一种重要的催化反应在燃料电池、空气净化与汽车尾气处理中具有重要的应用价值.本文采用密度泛函理论对Co3O4纳米晶催化CO氧化反应的机理、晶面效应以及结构敏感性进行了理论研究.首先,研究了CO在Co3O4(001)和(011)表面Co,CoOo和Co-Ot三种不同位点的吸附扩散行为,发现CO在Co位点表现出较强的吸附行为,但这种吸附构型需要克服很高的能垒(～1 eV)才能转变到Co-O离子对位点,在低温下这种转变将不可能发生,因此我们推断CO在Co位点的吸附对Co3O4催化CO氧化的晶面效应没有显著影响.接着,对CO在Co-O离子对位点抽提晶格氧生成CO2的反应机理进行了研究.我们发现,(011)表面Co-Ot位点可以较强地吸附CO(吸附能-1.15 eV),并十分容易夺取晶格氧离子(能垒0.26 eV),具有很低的势能面,因而其CO氧化活性明显大于(001)面.为了更清楚地理解这种晶面效应和结构敏感效应的本质,我们提出将CO2形成步的过渡态在反应路径上的能级作为反应活性指标.这种活性指标兼顾考虑了CO在Co-O氧位点的吸附覆盖度和CO2形成步的反应能垒,可以近似理解为反应的表观活化能.据此我们得出,Co3O4不同表面不同品格位点催化CO氧化的反应活性顺序为:(011)-Co-Ot＞＞(001)-Co-Oo＞(011)-Co-Oo＞(001)-Co-Ot.由于CO吸附和CO2形成步都涉及到表面被还原的过程,我们因此发现CO催化氧化活性的高低与表面晶格氧位点的可还原性具有正相关性.这种表面不同位点的还原性可以直接通过对空穴形成能的计算获得,降低表面氧空穴的生成能将有利于提高CO氧化的活性.催化设计的终极目标是在对催化活性位点的本质及反应机理深入认识的基础上在原子层面上对催化剂进行可控设计,从而实现催化剂材料的高效、经济的利用.本文研究表明离子对活性位点是Co3O4纳米晶催化CO氧化反应的活性位点,其中阳离子负责对CO的吸附,阴离子则负责CO2的形成过程,这种协同作用实现了Co3O4纳米晶的高反应活性.我们相信,寻找有效的方法在催化剂表面增加离子对位点活性中心的数目是一种实现高性能催化剂设计的途径.
关键词:
一氧化碳氧化
,
四氧化三钴
,
晶面效应
,
离子对活性中心
胡万里
耐火材料
doi:10.3969/j.issn.1001-1935.2010.01.023
介绍了利用组态王作为监控,可编程控制器作为下位机,实现了耐火厂散料配料系统的自动化生产,该系统具有手动功能和自动功能,手动功能具有现场手动和上位机手动功能,自动功能具有全自动和半自动功能.该系统可实现配方和配料制度的任意更改,投资低,故障少,自动化程度高.
关键词:
组态王
,
配料
,
上位机
孙振
,
竹有章
,
何星
,
杨成莱
,
李磐石
材料科学与工程学报
针对目前由金属开口谐振环与金属杆构成的左手材料结构存在构造比较复杂、工艺实现较难的缺点,设计实现了一种基于金属条的改进结构一”王”字型结构.通过理论分析和电磁仿真软件Ansoft HFSS 10模拟仿真,利用散射参量法提取参数结果表明该结构可以在X波段实现介电常数和磁导率同时为负.讨论研究了该左手结构的金属条宽度、中间缺口宽度、中间条宽度三个结构尺寸参数变化对谐振频率和透射峰幅值的影响,结果表明三个参数的变化都会对二者产生影响,其中金属条宽度改变对透射峰值影响幅度相对较大,缺口宽度改变对谐振频率影响幅度相对较大.
关键词:
金属条
,
左手材料
,
负折射率
,
谐振频率
,
S参数
余斌
,
龚宇同
,
谢源
,
褚志勇
金属世界
doi:10.3969/j.issn.1000-6826.2006.03.006
恒利铁矿是王窑矿区的一部分,该矿0-15线矿体一期开采深度在-40m以上,一期开采储量为705万t,矿石品位平均为TFe48.07%.文章针对恒利铁矿矿产资源特点,研究制定了综合开采工程技术方案,并详细进行了技术论证和经济分析,以确保该部分矿产资源能安全高效地获得回收.
关键词:
恒利铁矿开采
,
方案研究
,
投资估算
,
财务评价
熊瑛
,
朱自强
,
胡祥昭
,
鲁光银
中国有色金属学报
踏王山金矿位于海南省戈枕金矿带东南部,矿体主要产于东西向构造蚀变带中,矿石类型为蚀变岩型和石英脉型.在详细的野外地质调查基础上,对踏王山金矿床流体包裹体特征进行研究,并结合矿体产出形态特征,对流体来源以及矿床成因进行探讨.结果表明:矿区流体包裹体主要为气液两相包裹体和纯CO2包裹体,成矿流体具有中低温(均一温度为192～362℃)、中盐度(平均值为7.52％)及低密度(0.46～0.87g/cm3)的特征,成矿深度为中深环境.从包裹体成分上看,流体包裹体既有岩浆水特征(高H2O、H2含量,w(F-)/w(Cl-)≥1),又具有地下热卤水的特征(w(Na+)/w(K+)＞1),明显富集Ca2+或者Ca2+含量较高的成分,显示可能为混合流体.矿床成因为岩浆热液与地下热卤水叠加的复合型中低温热液矿床.
关键词:
流体包裹体
,
矿床成因
,
金矿
,
海南
中国材料进展
在国家自然科学基金等项目的长期支持下，四川大学教授王玉忠带领团队在高分子材料无卤阻燃化的基础研究方面获重要进展，并取得一些关键技术的突破，成功地解决了一些高分子材料的高效无卤阻燃问题，有效地协调了阻燃性与无卤化、保持其他性能和降低成本的矛盾，并成功应用于多个领域。
关键词:
高分子材料
,
无卤阻燃
,
四川大学
,
国家自然科学基金
,
基础研究
,
阻燃化
,
无卤化
,
阻燃性
冯震宙
,
王新军
,
王富生
,
高行山
,
岳珠峰
材料科学与工程学报
doi:10.3969/j.issn.1673-2812.2007.02.027
LS-DYNA可以满足用户对某些材料本构关系子程序开发的要求.本文首先编制了各向同性线弹性材料本构模型子程序,计算单轴拉伸作用,得到材料子程序开发的可行性;另外主要编制了飞机风挡材料采用的具有应变率效应的非线性粘弹性朱-王-唐本构模型,结果能很好地对朱-王-唐模型进行描述,特别是应变率对该模型的影响.并用于真实风挡的计算,得到的数值结果与试验值比较吻合.
关键词:
非线性粘弹性本构关系
,
材料子程序
,
风挡
,
应变率
