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Modulating the degree of O vacancy defects to achieve selective control of electrochemical CO_(2) reduction products

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Chinese Chemical Letters 2024年第5期35卷 482-486页

作者： Tianbo Jia Lili Wang Zhouhao Zhu Baikang Zhu Yingtang Zhou Guoxing Zhu Mingshan Zhu hengcong tao School of Petrochemical Engineering&Environment Zhejiang Ocean UniversityZhoushan 316022China Department of General Practice First Medical CenterChinese PLA General HospitalBeijing 100853China National&Local Joint Engineering Research Center of Harbor Oil&Gas Storage and Transportation Technology Zhoushan 316022China School of Chemistry and Chemical Engineering Jiangsu UniversityZhenjiang 212013China Guangdong Key Laboratory of Environmental Pollution and Health School of EnvironmentJinan UniversityGuangzhou 511443China

Conversion of CO_(2) into high-value products using electrochemical CO_(2) reduction(ECR)technology is an effective way to alleviate global warming and reach carbon *** oxygen vacancies in heterogenous catalysis are generally considered as a powerful method to enhance the performance of ECR by promoting CO_(2) adsorption and ***,the extent of defects in oxygen vacancies-activity relation has rarely been ***,we prepared Cu-Cd bimetallic catalysts with adjustable oxygen defect degree by controlling the amount of cadmium *** transform infrared spectroscopy characterization results reveal that the formation of oxygen vacancies is attributed to the asymmetric stretching of Cu-O by the addition of *** results show that the oxygen defect degree can modulate the selectivity of ECR products.A low degree of oxygen defects(CuO)is generally associated with lower product Faraday efficiency(FE_(C2)/FE_(C1)≈114%),but overabundant oxygen vacancies(CuO_(2.625)-CdO_(0.375))are not entirely favorable to improving ECR activity(FE_(C2)/FE_(C1)≈125%)and single selectivity,while an appropriate degree of oxygen vacancies(CuO_(2.75)-CdO_(0.25))can facilitate the ECR process toward single product selective production(FE_(C2)/FE_(C1)≈296%).The theoretical calculation showed that the O vacancy formed on CuO and the interface between CdO and CuO were conducive to enhancing the formation of ^(*)COOH intermediate and promoting the generation of ethylene *** study provides a new approach and insight into the selective production of single products for future industrial applications of ECR.

关键词： CO_(2) O-vacancies Bimetallic catalysts Copper oxide Cadmium oxide Selective

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Screening promising TM-doped CeO_(2) monolayer for formaldehyde sensor with high sensitivity and selectivity

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Chinese Chemical Letters 2023年第1期34卷 534-538页

作者： Zhouhao Zhu hengcong tao Jingbin Fu Yingtang Zhou Jian Guo Chunyang Zhai School of Petrochemical Engineering&Environment Zhejiang Ocean UniversityZhoushan 316022China School of Port and Transportation Engineering Zhejiang Ocean UniversityZhoushan 316022China College of Chemical and Biological Engineering Zhejiang UniversityHangzhou 310058China Key Laboratory of Key Technical Factors in Zhejiang Seafood Health Hazards Zhejiang Ocean UniversityZhoushan 316022China School of Materials Science and Chemical Engineering Ningbo UniversityNingbo 315211China

Developing convenient,fast-response and high-performance formaldehyde detection sensor is significant but ***,two CeO_(2) phases(Fm■m and P4_(2)/mnm),three facets(CeO_(2)(100),CeO_(2)(110)and CeO_(2)(111))and three adsorption sites(top,bridge and hollow)are selected as substrate to interact with ***-eight candidated transition metals(TM)are doped on CeO_(2) surfaces to investigate the performance of detecting formaldehyde by density functional *** shows that(i)CeO_(2) in a cubic fluorite structure with the space group Fm■m is suitable for formaldehyde adsorption compared with P4_(2)/mnm;(ii)TM-CeO_(2)(100)(TM=Au,Hf,Nb,Ta,Zr)are considered as candidated materials to absorb formaldehyde ascribed to lower adsorption *** d-band center,partial density of states,charge density difference and electron localization function are employed to clarify the mechanism of TM-doped CeO_(2) improving the performance of formaldehyde *** obviously displays that TM doped CeO_(2)(100)changes the d orbit and rearranges electrons resulting in the superior ability to the adsorbed *** work provides theoretical guidance and experimental motivation for the development of novel formaldehyde sensor based on metal oxide semiconductor materials.

关键词： Cerium oxide Density functional theory Formaldehyde Metal doping

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光催化去除烟气NO_(x)和VOCs的研究进展

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能源环境保护 2024年第4期38卷 144-154页

作者：黄江华陶亨聪陈增良周梦娜蒋娜陈贤雷张晓东舟山市质量技术监督检测研究院浙江舟山316021 浙江海洋大学石油化工与环境学院浙江舟山316022 中国石化销售股份有限公司浙江石油分公司浙江杭州310013 上海理工大学环境与建筑学院上海200093

氮氧化物(NO_(x))与挥发性有机物(VOCs)是形成颗粒物(PM_(2.5))与臭氧(O_(3))的重要前体物,对人类健康造成严重危害。光催化氧化技术因其具有条件温和、节能高效、安全无毒等特点而受到越来越多的关注。目前,以TiO_(2)为主的半导体光催... 详细信息

氮氧化物(NO_(x))与挥发性有机物(VOCs)是形成颗粒物(PM_(2.5))与臭氧(O_(3))的重要前体物,对人类健康造成严重危害。光催化氧化技术因其具有条件温和、节能高效、安全无毒等特点而受到越来越多的关注。目前,以TiO_(2)为主的半导体光催化剂表现出独特的物理化学性质和优异的性能,成为当前大气污染控制领域的研究热点之一。综述了最新的光催化氧化技术在单独去除烟气NO_(x)、VOCs以及共同去除NO_(x)和VOCs方面的最新研究进展,重点关注了TiO_(2)光催化剂和其他光催化剂的潜在作用,并解释了增强光催化活性的策略,如贵金属掺杂、非金属掺杂和半导体耦合等。此外,还回顾了光催化降解烟气NO_(x)和VOCs的实验参数、去除效率及其降解机理等。该综述旨在总结分析以TiO_(2)为主的半导体光催化材料开发的“结构-性能-应用”关系,为共同去除烟气NO_(x)和VOCs的研究提供参数支持和优化建议,同时讨论新型催化剂的制备和改性途径,促进未来对光催化氧化共同去除NO_(x)和VOCs的研究。

关键词：光催化氧化氮氧化物挥发性有机物 TiO_(2)光催化剂空气污染

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Heterogeneous Catalysis of CO2 Hydrogenation to C2＋ Products

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物理化学学报 2018年第8期34卷 858-872页

作者： GAO Yunnan LIU Shizhen ZHAO Zhenqing tao hengcong SUN Zhenyu State Key Laboratory of Organic-Inorganic Composites Beijing University of Chemical Technology Beijing 100029 R R. China.

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浓海水鼓泡过程中的气泡行为

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化工学报 2014年第8期65卷 2981-2987页

作者：陶亨聪竺柏康王东光浙江海洋学院海洋科学与技术学院浙江舟山316022 浙江海洋学院石化与能源工程学院浙江舟山316022

鼓泡操作可强化浓海水蒸发过程，其气泡的大小及运动行为对浓海水蒸发过程有显著影响。实验通过搭建两种不同尺寸的鼓泡池，针对单鼓泡口、双鼓泡口及鼓泡阵列，在不同气量、鼓泡口深度与鼓泡口间距条件下，考察大气泡群与小气泡群在不... 详细信息

鼓泡操作可强化浓海水蒸发过程，其气泡的大小及运动行为对浓海水蒸发过程有显著影响。实验通过搭建两种不同尺寸的鼓泡池，针对单鼓泡口、双鼓泡口及鼓泡阵列，在不同气量、鼓泡口深度与鼓泡口间距条件下，考察大气泡群与小气泡群在不同运动过程的行为。结果表明，在气体流量更低的情况下，液面上的小气泡群比大气泡群具有更高的表面覆盖度，更易于增加液相扰动，并能迸射出更多的小液滴，提出小气泡更适合于鼓泡浓缩晒盐过程。通过单因素实验优化后，小气泡群的覆盖率可以达到90%，蒸发速率可比传统滩晒过程增加1～1.5倍。优化后操作参数为：单鼓泡口气流量为0.4 L＆#183;min-1、鼓泡口深度为8 cm、鼓泡口间距为12 cm。

关键词：鼓泡蒸发传质浓海水晒盐

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二氧化碳多相催化加氢制C2及以上烃类和醇的研究进展(英文)

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物理化学学报 2018年第8期34卷 858-872页

作者：高云楠刘世桢赵振清陶亨聪孙振宇北京化工大学有机无机复合材料国家重点实验室

通过可再生能源得到的氢气将二氧化碳转化为高附加值的燃料和化学品,对于缓解全球变暖、改善生态环境和解决化石资源日益枯竭的难题具有重要的意义。通过加氢反应合成碳氢化合物,尤其是C烃类和含氧化合物愈来愈引起大家的研究兴趣。设... 详细信息

通过可再生能源得到的氢气将二氧化碳转化为高附加值的燃料和化学品,对于缓解全球变暖、改善生态环境和解决化石资源日益枯竭的难题具有重要的意义。通过加氢反应合成碳氢化合物,尤其是C烃类和含氧化合物愈来愈引起大家的研究兴趣。设计制备兼具二氧化碳活化和碳-碳键耦合的多功能催化剂仍然是一较大的挑战。本文总结了二氧化碳加氢合成长链烷烃、低碳烯烃、高级醇的最新研究进展,探讨了二氧化碳加氢所涉及的相关反应的热力学和动力学、反应机理和反应路径,并对现阶段报道的多相催化剂进行了归纳和分析,最后指出未来在二氧化碳加氢的多相催化过程中所面临的问题和发展方向。

关键词：二氧化碳加氢多相催化 C2+化合物

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连续快速合成核壳型纳米复合粒子

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化工学报 2015年第6期66卷 2343-2350页

作者：王东光张仁坤竺柏康王玉华陶亨聪浙江海洋学院石化与能源工程学院浙江舟山316022

一种基于二次旋转的高频撞击流反应器实现了连续快速制备核壳型纳米复合粒子的工艺过程。该反应器将均相成核与异相成核过程耦合在一起,并显著强化了液液多尺度混合过程。通过制备Fe3O4/Mn OOH纳米复合粒子,初步探究了包覆率、主流量、... 详细信息

一种基于二次旋转的高频撞击流反应器实现了连续快速制备核壳型纳米复合粒子的工艺过程。该反应器将均相成核与异相成核过程耦合在一起,并显著强化了液液多尺度混合过程。通过制备Fe3O4/Mn OOH纳米复合粒子,初步探究了包覆率、主流量、支流总量和撞击点位置对包覆过程宏观与本征动力学过程的影响。发现了反应器存在的一些不足之处及改进方法。反应器经不断改进,有望实现大规模、低成本、高质量生产各种纳米复合粒子的工艺过程。

关键词：反应工程混合纳米材料超重力撞击流膜包覆

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苏尼特左旗早中生代变质核杂岩韧性拆离带构造剥露过程及地质意义

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地质学报 2023年第10期97卷 3237-3251页

作者：李建波王志勇宋志杰曾涛雷恒聪东华理工大学江西南昌330013 中国人民解放军空军预警学院湖北武汉430019

苏尼特左旗变质核杂岩位于中亚造山带东南部,其发育一走向近EW、倾向S的低角度伸展型拆离带,主要由下盘的二叠纪—三叠纪侵入体、韧性剪切带(糜棱岩带)、脆性拆离断层面及上盘的古生代和元古宙岩石组成。韧性拆离带内主要岩石类型为花... 详细信息

苏尼特左旗变质核杂岩位于中亚造山带东南部,其发育一走向近EW、倾向S的低角度伸展型拆离带,主要由下盘的二叠纪—三叠纪侵入体、韧性剪切带(糜棱岩带)、脆性拆离断层面及上盘的古生代和元古宙岩石组成。韧性拆离带内主要岩石类型为花岗质糜棱岩,宏观尺度普遍发育面理与线理,产状为145°~194°∠34°~55°与185°~228°∠15°~39°。显微尺度下石英强烈定向成拔丝状、并具亚颗粒旋转重结晶现象;长石形成不对称的旋转碎斑系及核幔构造。剪切带内不对称长石碎斑、云母鱼、S-C组构等指示上盘向SW方向剪切。以拆离带内强变形糜棱岩及下盘哈拉图岩体为测年对象,两个花岗质糜棱岩与下盘不变形花岗岩的锆石U-Pb年龄为244.4±1.8 Ma、244.0±2.4 Ma与229.4±2.1 Ma;锆石(U-Th)/He的年龄为212.5±13.1 Ma、214.1±13.2 Ma。结合区域构造背景与前人研究资料,认为苏尼特拆离带变形起始时限为244 Ma以后,变形峰期时限为224 Ma并持续至214 Ma。苏尼特左旗变质核杂岩韧性拆离带在244~224 Ma与224~213 Ma两个时期的冷却速率分别为18.5℃/Ma与16.3℃/Ma,隆升速率为0.54 km/Ma与0.48 km/Ma,早期以简单剪切为主的一般剪切作用与晚期以纯剪切为主的一般剪切作用共同制约苏尼特左旗变质核杂岩韧性拆离带的构造剥露过程。本文成果显示在华北北缘到中亚造山带之间早中生代存在一地壳快速隆升事件,可能为中亚造山带最终闭合后的伸展垮塌与蒙古-鄂霍茨克构造带的远程效应共同作用结果。

关键词：韧性拆离带糜棱岩构造剥露早中生代

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