李延芳
,
张文沛
,
沈星
,
彭鹏飞
,
熊良斌
,
余颖
催化学报
doi:10.1016/S1872-2067(15)60991-3
光催化还原CO2生成烃类燃料是一种可同时解决全球变暖和能源危机问题的最有效途径之一。尽管这方面的研究已经取得了一定的进展，但是整体的光催化转换效率还非常低。因此，需要发展更加高效的催化剂。由于半导体材料禁带宽度与太阳光谱相匹配，人们已经对其进行了广泛研究。其中TiO2因具有无毒、强氧化性以及良好的光学和电学性质等而成为最主要的研究对象。但是对于光催化还原CO2反应来说， TiO2仍存在很多不足，如只能吸收太阳光谱中的紫外光，光生载流子会快速结合，以及光生空穴的强氧化能力等，这些都限制了其光催化还原CO2的效率。采用窄禁带宽度半导体修饰TiO2是解决上述不足的有效途径之一。本文采用简单的电化学方法成功制备了一种由窄禁带半导体Cu2O修饰的TiO2纳米管(TNTs)的复合物，并运用扫描电子显微镜(SEM)、X射线衍射(XRD)以及X射线光电子能谱(XPS)表征了所制备复合物的形貌、化学组成和结晶度。表征结果显示，所制备的TiO2为整齐排列的纳米管阵列结构；复合物中的纳米颗粒为Cu2O；当电化学沉积Cu2O的时间为5 min时，得到的Cu2O纳米颗粒初步呈类八面体结构。随着沉积时间的增加， Cu2O颗粒尺寸增加，具有八面体结构。 XRD和XPS结果表明， TiO2纳米管为锐钛矿，八面体Cu2O纳米颗粒的主要暴露晶面为(111)面。我们还进一步研究了不同量Cu2O纳米颗粒修饰的TiO2纳米管复合物在可见光以及模拟太阳光下光催化还原CO2的能力。在可见光下，由于自身的禁带宽度，纯净的TiO2纳米管没有任何光催化还原CO2的能力；经过Cu2O纳米颗粒的修饰，复合物显现出明显的光催化还原CO2的能力，其中经过30 min Cu2O沉积的TNTs具有最高的光催化效率。在模拟太阳光下，经过15 min Cu2O沉积的TNTs具有最高的光催化效率。在所有光催化还原CO2过程中，主要碳氢产物为甲烷。为了深入地理解该复合体系在还原CO2中的高催化效率，我们对催化剂进行了进一步的表征。紫外-可见漫反射光谱表明， Cu2O八面体纳米颗粒的沉积将TNTs的吸收光谱拓展到了可见光区域，提高了复合物对太阳光的吸收能力。此外，我们还通过测试所制样品的光电流反应、荧光发射光谱以及电化学阻抗谱，研究了催化剂中光生电子和空穴的分离和迁移能力。结果表明，适量的Cu2O沉积提高了复合物对光的吸收能力，增加了光生载流子的数量，从而使更多的光生载流子参与光催化反应。综上，本文首次报道了八面体Cu2O纳米颗粒修饰TNTs复合物的光催化还原CO2的能力。在一定量的Cu2O纳米颗粒修饰下，该复合物在光催化还原CO2生成烃类反应中表现出高效性。经过一系列详细的表征和讨论，我们认为其高效性主要源于三个方面：(1) TNTs的管状结构为反应物的吸附提供了大量的活性位点，同时一维的管状结构更有利于光生载流子的运载，从而提高了电子和空穴的分离；(2) Cu2O纳米颗粒的修饰提高了催化剂对光的吸收，促进催化剂最大程度地利用太阳光；(3) TiO2和Cu2O之间导带以及价带位置的匹配，在减少光生载流子复合的同时也降低了TiO2价带上空穴的氧化能力，从而抑制了CO2还原产物的再氧化过程。
关键词:
二氧化钛纳米管阵列
,
八面体氧化亚铜纳米颗粒
,
光催化二氧化碳还原
,
碳氢产物
,
光催化活性
庞克亮
,
向文国
,
赵长遂
,
李振中
工程热物理学报
在热重分析仪上研究沛城煤矿天然焦-CO2气化反应特性:比较了不同温度下天然焦与原煤的气化特性,考察了气化反应温度、气化介质CO2流量和操作压力对天然焦-CO2气化反应特性的影响.结果表明:沛城煤矿天然焦与原煤的气化特性比较接近,略高于原煤;气化温度对气化反应影响显著;气化温度1000℃、试样质量10 mg左右、常压气化条件下,气化反应气体流量达到60 mL/min时,才基本消除外扩散的影响;随着气化压力的增加,气化反应速率增加,天然焦试样碳转化率增加,同一反应时刻,随压力的增加,试样碳转化率的增加并不呈线性,在较高压力下,压力对二氧化碳与沛城煤矿天然焦的还原反应的影响较弱.
关键词:
天然焦
,
气化
,
XRD
,
热重法
,
催化剂
中国腐蚀与防护学报
<正> 由国家科委组团,以张文奇为团长,石声泰为副团长,并有刘翔声、曹楚南、韦镇球等同志参加的中国腐蚀与防护学会代表团自1980年7月26日至8月16日访问了美国,8月17日至8月23日访问了日本,分别受到了美国腐蚀工程师协会和日本腐蚀防蚀协会以及两国的腐
关键词:
孙德沛
腐蚀科学与防护技术
炼厂汽提装置冷凝液管道的防腐孙德沛(辽阳石油化纤公司炼油厂辽阳111003)辽化炼油厂年处理9546吨含高H2S、NH3的污水汽提装置,自95年12月开车以来,仅3个月时间,就在三级分凝液碳钢管线上发生了严重的腐蚀与堵塞现象,直接影响生产的正常进行,鉴于上述情况,进行了腐蚀原因的分析,采取了防护措施,经几个月的运行,腐蚀与堵塞得到了抑制,收到了较好的效果.1腐蚀原因分析1.1腐蚀与堵塞部位碳钢管线腐蚀与堵塞部位,多发生在三级分凝器....
关键词:
林良生
,
赵长遂
,
庞克亮
,
向文国
工程热物理学报
在加压热重分析仪上研究了气化温度和催化剂种类对沛城煤矿天然焦-H2O的气化反应特性的影响,用扫描电镜(SEM)观察不同温度下焦样的孔隙结构,并计算了动力学参数.结果表明,气化温度是影响天然焦-H2O气化反应性的一个主要因素,随着温度的升高,天然焦的孔隙越发达,碳转化率明显增大;K基、Ni基、Fe基三种催化剂均能有效地促进气化反应,其中K基催化剂效果最好,其次是Ni基和Fe基催化剂;天然焦的活化能为Eα=147.25 kJ/mol.
关键词:
天然焦
,
气化温度
,
SEM
,
催化剂
,
动力学
中国腐蚀与防护学报
<正> 中国腐蚀与防护学会第一届第二次理事会于1982年12月17日至21日在北京钢铁学院召开。出席会议的理事47人,各地方分会及各专业学术委员会的负责人也列席了会议。张文奇付理事长代表常务理事会作了题为“动员广大腐蚀科技工作者,为全面开创社会主义现代化建设的新局面贡献力量”的工作报告,传达
关键词:
吕洪君
,
郭俊旺
,
彭斐
,
吴天昊
,
解光军
量子电子学报
doi:10.3969/j.issn.1007-5461.2010.01.005
量子电路是实现量子态幺正演化的手段,一位和两位门是构成量子电路的基础.Barenco用基本的两位量子逻辑门实现n位量子逻辑门功能,张登玉在Barenco的工作基础上对用基本的两位量子逻辑门实现n位量子逻辑门功能进行了改进.通过对Barenco方案和张登玉方案的分析和研究,提出了一个用基本的两位量子逻辑门实现n位量子逻辑门功能的新方案,该方案结构更简单,且所用的两位门更易于实现,同时指出和改正了张文的不太准确的结论.
关键词:
量子信息
,
量子逻辑电路
,
量子逻辑门
,
幺正变换
,
Toffoli门
中国腐蚀与防护学报
<正> 中国腐蚀与防护学会能源工程腐蚀与防护专业委员会于1983年5月11日—15日在武汉召开成立大会暨专题讨论会。中国腐蚀与防护学会付理事长张文奇教授代表学会理事会宣布了专业委员会成员的名单并作了重要讲话。中国煤炭学会、中国太阳能学会,武汉市腐蚀学会等十个学术团体组织代表向大会致贺词或贺电。能源工程腐蚀与防护专业委员会由主任委员许维钧、付主任委员陈鹤鸣等18名委员组成,挂靠单位清华大学,许维钧向大会作了三年多来筹委会的筹备和组织工作报告。63名代表出席了大会,会议期间就煤炭、核电工程、太阳能和地热中的腐蚀与防护问题、试验研究方
关键词:
中国腐蚀与防护学报
<正> 1989年12月1日在北京举行了中国腐蚀与防护学会成立十周年庆祝会,到会的有常务事理、理事及各界代表共57人。理事长张文奇教授在会上作了题为“十年来学会工作的回顾与展望”的讲话.肯定了十年来学会各项工作的成绩.并对今后如何更好地开展学会的活动提出了新的要求。学会顾问王润教授、中国科协代表张自立、中国工程学会联合会副秘书长吕广义、中国有色金属学会赵阳主任、中国铁道学会张四珣高工等对大会表示热烈祝贺。到会代表积极发言、赞扬学会十年来所取得
关键词:
中国腐蚀与防护学报
<正> 由中国腐蚀与防护学会、中国造船工程学会和中国石油学会联合主办的“海洋工程腐蚀与防护学术交流会”于一九八七年五月十六日至二十日在青岛市举行。 会议由中国石油学会李章亚副秘书长主持,由中国腐蚀与防护学会理事长张文奇教授代表三个学会致开幕词。青岛市科委主任程友新同志在开幕式上讲了话。参加会议的还有三个学会、青岛市科协和来自全国各地的有关高等院校、科研、设计、生产和使用等101个单位180多名代表。 会议收到论文109篇,其中腐蚀51篇阴极保护29篇、涂料29篇。会前按专业装订出版了论文集(四册)。在大会上宣读18篇,在四个小会上宣读81篇并进行了热烈而认真讨论、交流,学术思想活跃。 由于论文紧密结合海洋工程实际,不但会上交流讨论,会下也积极主动磋商,沟通了研究院所和厂矿企业使用部门的联系。加强了各系统和部门的横向联合。会议为科技成果转化成生产力架起了桥粱。面向经济建设。尤其是石油学会还把石油部系统的与会代表召集在一起开了座谈会。不但谈了技术,还谈了如何把海上取得的科研成果应用在陆上油田防腐蚀等问题。会议为四化建设起到了学会应起的促进作用。
关键词:
