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On the ζ-Potential of Nanodiamond in Aqueous Systems

Yongwei ZHU , Xiangqian SHEN , Zhijing FENG , Xiangyang XU , Baichun WANG

材料科学技术(英)

Several factors affecting the ζ-potential of nanodiamonds were studied. The Chemical Mechanical Modification (CMM) of surface, different surfactants and its dosage, and inorganic ions on the ζ-potential of nanodiamond sample L were studied using ZETASIZER3000HS and Nexus470. Results show that the ζ-potential changes with its parameters of detonation synthesis and purification. Results also suggest that CMM and subsequent treatments employed can alter apparently the ζ-potential and that some anionic surfactants increase the absolute value of the ζ-potential in the alkaline surrounding.

关键词: Nanodiamond , null , null , null

表面活性剂辅助共沉淀法制备Ni-Mg-Al固体碱催化剂用于CH4-CO2重整反应

谭鹏甲 , 高志华 , 沈朝峰 , 杜亚丽 , 李晓东 , 黄伟

催化学报 doi:10.1016/S1872-2067(14)60171-6

采用表面活性剂辅助共沉淀法制备了Ni-Mg-Al固体碱催化剂并用于CH4-CO2重整反应,探讨了表面活性剂对Ni(111), Ni(200)晶面的择优取向作用,在800°C下比较了不同表面活性剂制备的催化剂的催化性能,详细考察了CTAB制备的催化剂CB-LDO在不同反应温度下的催化活性和稳定性。采用红外光谱、X射线衍射、程序升温还原、X射线光电子能谱、高分辨透射电镜和程序升温氧化等表征手段分析了催化剂的活性、稳定性和失活原因。结果表明,四丙基氢氧化铵(TPAOH)促进Ni(200)的生长,而聚氧乙烯-聚氧丙烯-聚氧乙烯(P123)、聚乙烯吡咯烷酮(PVP)和十六烷基三甲基溴化铵(CTAB)抑制Ni(200)晶面的生长;Ni(200)的结晶程度对CH4的活化起到关键的作用,催化剂CB-LDO在高温下反应会发生晶型的转化, Ni(200)晶面由于反应过程中生成NiAl2O4尖晶石而得到缓慢释放,使催化剂的活性得以维持较高的水平。

关键词: 表面活性剂 , 共沉淀法 , , 镁铝氧化物 , 甲烷 , 二氧化碳 , 重整

钯纳米颗粒在不同碳质材料上的自发沉积与电活性

孙丽枝 , 易清风

新型炭材料

在无还原剂存在下,氯化钯在Vulcan XC-72碳粉( C)、多壁碳纳米管( MWCNT)和碳球( CM)等碳质材料表面上自发还原为金属钯,从而得到相应的钯纳米颗粒( Pd-C、Pd-MWCNT和Pd-CM)。用阳离子表面活性剂十六烷基三甲基溴化铵( CTAB)对这些碳质材料修饰后,采用同样的自发还原方法分别制备出Pd/CTAB-C、Pd/CTAB-MWCNT和Pd/CTAB-CM催化剂。结果表明,CTAB修饰后的MWCNT明显增加了钯纳米颗粒的自发沉积量,粒径大约为9 nm,而在MWCNT上沉积的纳米Pd粒径为19 nm。 Pd/CTAB-MWCNT在碱性条件下对乙醇氧化的电流密度达到44.2 mA·cm-2,与其他碳载体负载的Pd纳米催化剂相比,对乙醇氧化具有强而稳定的电催化活性。

关键词: Pd纳米颗粒 , 自发沉积 , 多壁碳纳米管 , 表面活性剂 , 乙醇氧化

纳米晶自组装多级孔丝光沸石合成及其优异的催化性能

袁扬扬 , 王林英 , 刘红超 , 田鹏 , 杨淼 , 徐舒涛 , 刘中民

催化学报 doi:10.1016/S1872-2067(15)60960-3

由于具有独特的孔道结构、高的热稳定性及适宜的酸性,丝光沸石(MOR)被广泛应用于正构烷烃异构化、二甲苯异构化、烷基化、甲苯歧化与烷基芳烃之间的烷基转移以及二甲醚羰基化反应中.但是其单一的微孔孔道结构在催化反应中带来严重的扩散限制,导致微孔内部活性位点利用率低和容易积碳失活等问题,同时也限制了MOR在大分子催化反应中的应用.在分子筛中引入介孔或减小晶粒尺寸是克服扩散限制的有效方法,也成为目前分子筛领域的研究热点.早期的研究中主要通过水蒸气处理、酸处理或碱处理等方法来制备多级孔MOR.但是,对于富铝的MOR,通常需要通过多步处理才能引入介孔.一步法直接制备多级孔MOR是目前的研究热点和难点.虽然文献报道可以采用自制的具有随机分子量分布的阳离子聚合物为模板剂和双亲有机硅表面活性剂OS-12制备多级孔MOR,但是合成的多级孔MOR为具有较窄a-b截面的纳米纤维或纳米棒状MOR,其12元环主孔道中的扩散限制没有得到有效改善.研究者采用N,N,N',N'-四乙基-外,外-二环[2.2.2]辛-7-烯-2,3:5,6-联四氢吡咯二碘铵盐和N,N,N,N',N',N'-六乙基-1,5-戊二胺阳离子为结构导向剂或者多季铵盐表面活性剂C18H37N+(Me)2C6H12N+(Me)2CH2C6H4CH2N+(Me)(C4H7CH2OH)为封端剂合成了具有三维纳米尺寸的MOR.然而这些纳米MOR的合成使用了结构复杂、价格昂贵的模板剂或表面活性剂.因此,开发简便、经济的MOR纳米晶合成路线仍是一个巨大挑战.本文通过在凝胶中添加少量四乙基氢氧化铵(TEAOH)和商业化表面活性剂,在低温下采用一步水热法成功制备了20–50 nm颗粒自组装的多级孔MOR (MOR-M),这是多级孔MOR合成中无c轴优势生长的首例报道.采用X射线衍射、X射线荧光光谱、扫描电镜、透射电镜、N2物理吸附、核磁共振、热重及NH3程序升温脱附等多种表征手段对合成样品的物理化学性质进行了研究.考察了合成参数对产物形貌和孔结构的影响,发现TEAOH的加入和较低的晶化温度是合成MOR-M的关键因素,而表面活性剂的作用则是进一步抑制晶粒的过度生长.仅添加双季铵盐表面活性剂C12-2-12时得到的为c轴优势生长的纳米片状多级孔MOR.与常规MOR相比, MOR-M具有较短的扩散路径、较大的外比表面积和丰富的介孔结构,在大分子苯和苯甲醇苄基化反应中表现出较常规MOR和具有更长c轴长度的纳米片状MOR更高的活性和目标产物选择性.在二甲醚羰基化制备乙酸甲酯的反应中, MOR-M亦表现出较高的活性及抗失活性能,积碳速率显著下降.

关键词: 纳米晶组装 , 丝光沸石 , 四乙基氢氧化铵 , 表面活性剂 , 催化活性

表面活性剂改性的大孔径介孔炭对电极染料敏化太阳电池

徐顺建 , 罗玉峰 , 钟炜 , 肖宗湖

新型炭材料 doi:10.1016/S1872-5805(13)60079-7

以大孔径的介孔炭(MC)为催化层材料经低温热处理构建出炭对电极,着重探讨了在炭浆料中添加Triton X100对其组装的染料敏化太阳电池(DSCs)光电性能的影响,并引入分形维数(DF)用于定量评估炭膜形貌的差异.结果表明,当炭浆料中Triton X100的含量增加到0.1 mL(相应MC含量为0.6g)时,DSCs的光电转换效率增加至5.65%,其值比活性炭对电极DSCs高46.5%,且达到Pt对电极DSCs的95.4%.Triton X100改性的介孔炭对电极的高性能归功于高品质的炭膜和介孔炭本身合理的孔结构(如大尺寸孔径和大比表面积等).相对于未添加Triton X100的纯介孔炭对电极,Triton X100改性的介孔炭对电极具有分布更均匀的炭膜和更小的分形维数,是对电极欧姆串阻减小及相应器件效率改善的一个重要因素.

关键词: 介孔炭 , 染料敏化太阳电池 , 对电极 , 表面活性剂 , 低温制备

无溶剂合成SAPO-5沸石中表面活性剂对其片状形貌的控制

陈鲜 , 孟祥举 , 肖丰收

催化学报 doi:10.1016/S1872-2067(14)60285-0|

在表面活性剂如十六烷基三甲基溴化铵(CTAB)的存在下,采用无溶剂法合成出具有片状形貌的SAPO-5沸石晶体。 X射线衍射和扫描电镜结果表明,所合成的样品具有很好的结晶度和可控的片状形貌,在合成过程中, CTAB的添加量对其片状形貌特别是片状的厚度的影响很大。考虑到一维的微孔AFI结构独特,具有特殊片状形貌的SAPO-5晶体有望应用于催化方面。

关键词: 无溶剂合成 , AFI结构 , 片状形貌 , 表面活性剂

V2O5-TiO2催化剂光催化降解2,4-二氯苯酚:催化剂载体和表面活性剂的影响

Eda Sinirtas , Meltem Isleyen , Gulin Selda Pozan Soylu

催化学报 doi:10.1016/S1872-2067(15)61035-X|

采用固态分散法成功制备了表面活性剂修饰的不同V2O5含量的二元氧化物催化剂,运用X射线衍射、漫反射光谱、红外光谱、扫描电镜和N2吸附-脱附法对该纳米复合物进行了表征,并在紫外光照射下考察了其光催化降解2,4-二氯苯酚的性能.结果表明,50 wt%, V2O5-TiO2(记为50V2O5-TiO2)表现出比单纯V2O5, TiO2和P25更高的光催化活性, V2O5和TiO2之间的相互作用会影响二元氧化物催化剂的光催化效率. CTAB和HTAB的修饰显著增加了50V2O5-TiO2样品的催化效率,其中(50V2O5-TiO2)-CTAB催化剂在反应30 min后表现出最高的2,4-二氯苯酚降解率(100%)和反应速率(2.22 mg/(L·min)).表面活性剂的加入能修饰二元氧化物中V2O5和TiO2的光学和电子性质,从而显著提高其光催化活性.

关键词: 2,4-二氯苯酚 , 降解 , 光催化 , 表面活性剂 , 二元氧化物 , 表征

N-烷基月桂酰胺对硫酸溶液中碳钢的缓蚀行为

曾凌三 , 梁本熹 , 张跃龙 , 唐辉尧

中国腐蚀与防护学报

采用电化学和失重法研究N-烷基月桂酰胺(NALA)对硫酸溶液中碳钢腐蚀的缓蚀行为和吸附规律。实验表明,其缓蚀性能优良,主要属以阻滞阳极过程为主的缓蚀剂,吸附过程为放热反应,属化学吸附,在不同吸附阶段分别遵循Temkin和Frumkin吸附等温式。

关键词: 表面活性剂 , Corrosion inhibitor , Lauryl amide

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