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高选择性二元金属材料电化学还原CO的研究进展

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材料工程 2022年

作者：王宇晶刘曼司建廷张婷任耿柴守宁兵器工业卫生研究所科研七室西安交通大学能源与动力工程学院西安工业大学材料与化工学院

近年来，全球范围因二氧化碳(CO)的过量排放导致的环境问题日益严重，引起世界各国人民的广泛关注。电化学还原CO转化为清洁能源和高价值化学品，不仅可以有效地缓解CO导致的温室效应，而且有望为解决能源危机提供重要出路。本文简述了... 详细信息

近年来，全球范围因二氧化碳(CO)的过量排放导致的环境问题日益严重，引起世界各国人民的广泛关注。电化学还原CO转化为清洁能源和高价值化学品，不仅可以有效地缓解CO导致的温室效应，而且有望为解决能源危机提供重要出路。本文简述了电化学还原CO的反应原理，对近年报道的一些高选择性的二元金属催化剂进行分类归纳。综述了二元金属材料物质组成、原子配比、微观形貌、颗粒尺寸等物化性质对CO还原性能的影响规律，并对部分催化剂的选择性增强机理重点分析。最后，讨论了二元金属材料高效选择性电化学还原CO存在的主要问题和未来可能的研究重点。

关键词：二氧化碳合金材料电催化选择性催化活性

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氘代同位素对二元溶液临界性质的影响研究

氘代同位素对二元溶液临界性质的影响研究

作者：柴守宁兰州大学

学位级别：硕士

本论文实用折射率法研究了二元溶液临界性质的氘代同位素影响。用等体积法分别确定2,6-二甲基吡啶+水/重水和2,6-二甲基哌啶+水/重水体系的临界组成,并测定各自的临界温度。在较宽温度范围内分别测定各体系的温度-折射率(T,n)共存曲线,... 详细信息

本论文实用折射率法研究了二元溶液临界性质的氘代同位素影响。用等体积法分别确定2,6-二甲基吡啶+水/重水和2,6-二甲基哌啶+水/重水体系的临界组成,并测定各自的临界温度。在较宽温度范围内分别测定各体系的温度-折射率(T,n)共存曲线,利用标准曲线法将其转化为温度－摩尔分数(T,x)和温度－体积分数(T,Φ)共存曲线,求得临界指数β,指前因子B、第一wegner校正项因子B及与共存曲线直径ρ相关的参数。研究发现,氘代后,2,6-二甲基吡啶+水和2,6-二甲基哌啶+水体系临界温度分别下降了5.9K和3.2K,前者的共存曲线变化要大于后者,然而它们的临界摩尔组成都没有改变。氘代前后的四个二元体系在近临界点的临界指数β均符合三维伊辛模型(3D-Ising)理论值(0.327)。研究了2,6-二甲基吡啶+重水体系的临界跨接行为,在扣除正规项ατ的影响后,有效临界指数β表现出从近临界点的非经典3D-Ising行为向远临界点的经典平均场行为非单调跨接的趋势。2,6-二甲基吡啶+重水体系和2,6-二甲基吡啶+水体系的临界跨接行为一致。

关键词：共存曲线临界现象折射率氘代同位素跨接

石墨炔:一种新型二维炭材料的合成、改性与应用

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新型炭材料（中英文） 2022年第6期37卷 1089-1115页

作者：张婷王宇晶于灵敏士丽敏柴守宁何炽西安工业大学材料与化工学院陕西省光电功能材料与器件重点实验室陕西西安710021 西安交通大学能源与动力工程学院动力工程多相流国家重点实验室陕西西安710049

石墨炔是一类由sp和sp^(2)杂化碳原子共同组成的新型二维材料。高度共轭及碳环大小可调的分子结构赋予石墨炔特异的物理化学性能,也为其功能化改性及应用提供了便利。近十年来,关于石墨炔的理论及实验研究正在广泛开展,在多个领域取得... 详细信息

石墨炔是一类由sp和sp^(2)杂化碳原子共同组成的新型二维材料。高度共轭及碳环大小可调的分子结构赋予石墨炔特异的物理化学性能,也为其功能化改性及应用提供了便利。近十年来,关于石墨炔的理论及实验研究正在广泛开展,在多个领域取得了一系列重要进展。本文首先对石墨炔性质进行了简要介绍,总结了不同形貌石墨炔的主要合成方法,包括Glaser-Hay交叉偶联、化学气相沉积法、范德华外延生长法、爆炸法、界面限域合成法及双极电化学法等。然后,对金属、非金属原子掺杂、修饰改性及其对石墨炔性能影响的理论计算和实验研究进行了综述;并就石墨炔基材料在环境、能源、生物医学等主要领域的研究进展进行了阐述和总结。最后,探讨了石墨炔发展亟待解决的问题和面临挑战。该综述能够为开展石墨炔相关研究提供有价值的前沿信息和方法参考。

关键词：二维材料石墨炔离子电池电催化分解水

金属钯/聚乙撑二氧噻吩-木质素磺酸钠复合材料的制备及电催化性能

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高分子材料科学与工程 2019年第2期35卷 160-164,170页

作者：候婷婷张良韩选利柴守宁钟吕玲西安建筑科技大学化学与化工学院陕西西安710055

以木质素磺酸钠(LGS)作为掺杂剂,三氯化铁和过硫酸铵为氧化剂及引发剂,利用氧化聚合法制备了聚乙撑二氧噻吩-木质素磺酸钠(PEDOT-LGS)复合聚合物,通过化学法沉积金属钯(Pd)粒子获得Pd/PEDOT-LGS复合聚合物功能材料。应用扫描电镜(SEM)、... 详细信息

以木质素磺酸钠(LGS)作为掺杂剂,三氯化铁和过硫酸铵为氧化剂及引发剂,利用氧化聚合法制备了聚乙撑二氧噻吩-木质素磺酸钠(PEDOT-LGS)复合聚合物,通过化学法沉积金属钯(Pd)粒子获得Pd/PEDOT-LGS复合聚合物功能材料。应用扫描电镜(SEM)、X射线衍射(XRD)、红外光谱(FT-IR)对材料的形貌及结构进行表征。结果显示,获得了分散均匀的Pd纳米粒子复合聚合物功能材料。采用循环伏安测试法(CV)和计时电流测试法(CA)研究该复合材料的电化学行为,结果表明,掺杂了LGS的载体材料PEDOT-LGS的导电性能得到明显改善;与Pd/PEDOT相比,Pd/PEDOT-LGS复合材料对甲醇的电催化氧化活性提高了2.4倍,此外新载体有效地提高了Pd纳米粒子对甲醇在碱性溶液中的电催化活性及催化剂的抗毒化性能。

关键词：聚乙撑二氧噻吩木质素磺酸钠金属钯催化剂复合材料甲醇

pH值和添加剂对LaPO_4形貌和电催化性能的影响

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兵器材料科学与工程 2015年第1期38卷 36-40页

作者：谢会东杨薇常昕柴守宁西安建筑科技大学理学院陕西西安710055

磷酸镧在发光基质材料、传感器和电子陶瓷等诸多方面都有广阔的应用前景。以La(NO3)3·6H2O和NH4H2PO4为原料,用水热法在不同pH值和添加剂条件下合成纳米单斜相LaPO4粉体。利用X射线衍射、透射电镜、扫描电镜对合成产物进行表征,测试产... 详细信息

磷酸镧在发光基质材料、传感器和电子陶瓷等诸多方面都有广阔的应用前景。以La(NO3)3·6H2O和NH4H2PO4为原料,用水热法在不同pH值和添加剂条件下合成纳米单斜相LaPO4粉体。利用X射线衍射、透射电镜、扫描电镜对合成产物进行表征,测试产物的电催化性能。结果表明:pH值为2.0条件下的产物为纳米棒状,结晶优于pH值为5.0的产物,添加剂降低了产物的结晶度,所有条件下合成的产物均显示良好的电催化活性。

关键词： LaPO4 水热合成表征电催化

应用硝酸盐控制排水管道中H2S气体释放的研究进展

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环境工程学报 2020年第4期14卷 853-863页

作者：卢金锁赵子聪张志强周亚鹏柴守宁管伟西安建筑科技大学西北水资源与环境生态教育部重点实验室西安710055 西安市市政设施管理局西安710016

排水管道中硫酸盐还原菌(SRB)代谢产生的S2-会导致H2S气体释放和管道腐蚀等问题,从而增加管道的维修费用,且威胁工人和居民的身体健康。抑制管道内S2-生成的措施以投加化学药物为主。在可投加的化学药物中,硝酸盐因易于应用、抑制效果... 详细信息

排水管道中硫酸盐还原菌(SRB)代谢产生的S2-会导致H2S气体释放和管道腐蚀等问题,从而增加管道的维修费用,且威胁工人和居民的身体健康。抑制管道内S2-生成的措施以投加化学药物为主。在可投加的化学药物中,硝酸盐因易于应用、抑制效果较好、副作用小而被广泛应用和研究。围绕硝酸盐抑制S2-产生的原理、效能与影响因素、硝酸盐的消耗规律、硝酸盐对微生物群落的影响等4个方面,综述了应用硝酸盐控制S2-的研究进展,并根据研究成果和目前存在的问题提出未来的研究方向。

关键词：排水管道 H2S气体硝酸盐研究进展

以液体硅胶与聚苯乙烯塑料泡沫小球为主体的掩蔽剂对污水暂存空间中恶臭气体的控制

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环境工程学报 2020年第7期14卷 1975-1982页

作者：王波张志强柴守宁丁文韬管伟卢金锁西安建筑科技大学环境学院西安710055 西安市市政设施管理局西安710016

为控制污水暂存空间产生的恶臭气体对周围环境造成的不利影响,在污水表面覆盖以液体硅胶(LSR)与聚苯乙烯塑料泡沫小球(EPS)为主体的掩蔽剂,通过增加污水中H2S向气相扩散的传质阻力来控制恶臭气体从污水中的释放。分别探究了掩蔽剂的成... 详细信息

为控制污水暂存空间产生的恶臭气体对周围环境造成的不利影响,在污水表面覆盖以液体硅胶(LSR)与聚苯乙烯塑料泡沫小球(EPS)为主体的掩蔽剂,通过增加污水中H2S向气相扩散的传质阻力来控制恶臭气体从污水中的释放。分别探究了掩蔽剂的成分组成、配比和平铺厚度对掩蔽效果的影响,以及掩蔽剂对下部水体水质的影响。结果表明:以LSR+EPS为载体的掩蔽剂可以阻断H2S的释放,其中以半透明LSR+EPS为载体的掩蔽剂效果最好;当半透明LSR与EPS载体的质量比为15~40,平铺厚度为0.1~0.5 cm时,其使用效果最好;掩蔽剂下部水体硫化物的浓度随污水停留时间的增加而增大;若利用SRB产物(高浓度H2S)抑制微生物,尚需较长时间达到毒性阈值。该掩蔽剂增加了H2S的传质阻力,有助于控制恶臭气体释放对所处环境的危害。

关键词： H2S 液体硅胶聚苯乙烯塑料泡沫小球污水暂存空间气液交界面恶臭气体控制

Bi_2WO_6光催化剂的合成及降解罗丹明B

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广东化工 2017年第22期44卷 17-20页

作者：王康康杨薇谢会东柴守宁西安建筑科技大学理学院西安710055

以H_2WO_4和Bi(NO_3)_3·5H_2O为原料,用溶剂热法(无水乙醇、乙二醇、丙三醇)和添加不同表面活性剂(SDS,CTAB,PVP,PEG2000)制得了不同形貌的Bi_2WO_6粉体,利用XRD、SEM对产品进行表征。研究了Bi_2WO_6催化降解有机染料Rh B及其相关机理... 详细信息

以H_2WO_4和Bi(NO_3)_3·5H_2O为原料,用溶剂热法(无水乙醇、乙二醇、丙三醇)和添加不同表面活性剂(SDS,CTAB,PVP,PEG2000)制得了不同形貌的Bi_2WO_6粉体,利用XRD、SEM对产品进行表征。研究了Bi_2WO_6催化降解有机染料Rh B及其相关机理。考察了,溶剂(无水乙醇、乙二醇、丙三醇)、表面活性剂(SDS,CTAB,PVP,PEG2000)等因素对罗丹明B降解率的影响。结果表明添加表面活性剂PVP所制备的Bi_2WO_6粉体为中空花球状结构,其禁带宽度为2.51 e V,在150 W金卤灯辐照下2 h罗丹明B降解率达到92%。

关键词：钨酸铋溶剂热合成罗丹明B 禁带宽度

基于钯水凝胶的电化学传感器选择性检测水合肼

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分析化学 2018年第3期46卷 432-437页

作者：柴瑞涛刘雨腾张国朱维晃陈宇云冯建军柴守宁西安建筑科技大学理学院西安建筑科技大学环境与市政工程学院长安大学环境科学与工程学院

以β-环糊精为保护剂,氯化亚钯为前驱体,采用分子自组装的方式合成钯水凝胶,利用X-射线衍射仪（XRD）、扫描电子显微镜（SEM）、透射电子显微镜（TEM）对其形貌和结构进行了表征。通过滴涂法将其修饰到金电极表面,采用循环伏安法（CV）... 详细信息

以β-环糊精为保护剂,氯化亚钯为前驱体,采用分子自组装的方式合成钯水凝胶,利用X-射线衍射仪（XRD）、扫描电子显微镜（SEM）、透射电子显微镜（TEM）对其形貌和结构进行了表征。通过滴涂法将其修饰到金电极表面,采用循环伏安法（CV）、差分脉冲伏安法（DPV）对修饰电极的电化学行为了表征。结果表明,此传感器对水合肼具有良好的电催化效果,可有效消除K;、Na;、Mg;、NH;、Ni;、Mn;和Cl;、NO;、SO;、PO;、HCOO;（草酸根）、C;H;O;（柠檬酸根）等物质的干扰。在优化的条件下,氧化峰电流与水合肼的浓度在25;50μmol/L范围内呈良好的线性关系,检出限为1.6μmol/L（S/N=3）。此传感器具有制作简单、灵敏度高和选择性好等优点,可应用于实际水样中水合肼的检测。

关键词：钯水凝胶电化学传感器水合肼