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Environmentally-friendly harvesting TiO2 nanospheres and v2O5 microrods from spent selective catalytic reduction catalysts

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Progress in Natural Science:Materials International 2021年第6期31卷 858-864页

作者： Hua-Jun Chen Rui Wang Yan-Ling Yang Xiao-Lei Shi Siyu Lu Zhi-Gang Chen School of Environment and Chemistry Luoyang Institute of Science and Technology School of Materials Science and Engineering Shaanxi Key Laboratory of Green Preparation and Functionalization for Inorganic Materials Shaanxi University of Science and Technology Centre for Future Materials University of Southern Queensland Springfield Central School of Mechanical and Mining Engineering The University of Queensland Green Catalysis Center and College of Chemistry Zhengzhou University

Spent selective catalytic reduction(SCR) catalysts are defined as hazardous wastes because of the toxicity of v2O5to the ecological environment. Recycling of v2O5and TiO2from the spent SCR catalysts has strikingly social and environmental benefits as well as economic values. In this work, a “NaOH + Na2CO3” system was employed to recycle 99.2% of anatase/rutile TiO2nanospheres with a nanospherical morphology from the spent SCR catalysts by a simple sintering-leaching process. The observed photocatalytic performance of anatase/rutile TiO2nanospheres was higher than that of the other TiO2recovered from the spent SCR catalysts,commercial TiO2, and chemosynthetic TiO2, which can be ascribed to the enhanced separation of photo-excited electron/hole in a direct Z-scheme of anatase/rutile TiO2homostructures. Additionally, high-purity v2O5microrods with high H2S removal performance were efficiently prepared by a hydrothermal method in the leaching solution, which is superior to the traditional method including NH4vO3precipitation and solvent extraction as the present method can recycle vanadate from low-grade filtrate with a 99.6% of recovery rate.This study develops an alternative method for controlling pollution of vanadate to soil and water and recycling of valuable metals.

关键词： TiO 2 nanospheres v 2 O 5 microrods Hydrothermal Spent selective catalytic reduction catalyst

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Quasiclassical-Trajectory Investigation on the Isotopic Effect of H(D)+LiF→H(D)F+Li(v=0-4,j=0) Reaction

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Chinese Physics Letters 2015年第9期32卷 162-166页

作者：解廷献张莹莹石英金明星 Department of Physics Dalian Jiaotong University Dalian 116028 Institute of Atomic and Molecular Physics Jilin University Changchun 130012 Jilin Provincial Key Laboratory of Applied Atomic and Molecular Spectroscopy Jilin University Changchun 130012

A quasi-classical trajectory （QCT） method is employed to investigate the scalar properties and vector correlations of H＋LiF→HF＋Li and D＋LiF→DF＋Li reactions. The collision energy （Ecol = 4-25 kcal//mol） and vibrational excitation effects （v = 0-4） are studied by using the Aguado-Paniagua2-potential energy surface （AP2-PES） [J. Chem. Phys. 107（1997） 10085]. The reaction probability, cross section and rate constant are calculated, which demonstrate obvious energy and vibrational excitation dependences in the probability, cross section, and a high-temperature region of the rate constant. In addition, two product angular distributions P（Or） and P（φr） are calculated to facilitate a deeper insight into vector correlations. The H＋LiF→HF＋Li and D＋LiF→DF＋Li reactions reveal strong isotopic effects. Moreover, these scalar and vector results of both the reactions show sensitive behaviors to the changes of vibrational levels and the collision energy.

关键词： LiF HF v D)F+Li

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Effects of v and Cr Addition on the Structural and Sensing Properties of Titania

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稀有金属材料与工程 2006年第A3期35卷 113-115页

作者： E.Comini I.Alessandri G.Faglia E.Bontempi L.E.Depero G.Sberveglieri Sensor Laboratory INFMUniversita'di Brescia25133 BRESCIAItaly Laboratorio di Chimica perle Tecnoiogie Universita'di Brescia25133 BRESCIAItaly

We have comparatively studied the addition of Cr and v in titania.Cr and v content were changed by means of insets placed in the Ti target.Structural,compositional and electrical analyses of different series of thin films,made by XRF, XRD,are presented.Electrical characterization not only showed that Cr doped layers were very sensitive to ethanol within a useful range for applications,but also allowed to verify that the electrical behaviour is dependent on the structure of film. Finally,the Cr and v concentrations that gives the best results in terms of sensing performances has been determined and a correlation between structural and electrical measurement has been evidenced.

关键词： titania v Cr ethanol sensors thin films

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vAlC MAX相涂层的宽温域摩擦学性能研究

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摩擦学学报 2023年

作者：袁锐张玉鹏王振玉汪爱英王铁钢柯培玲天津职业技术师范大学天津市高速切削与精密加工重点实验室中国科学院宁波材料技术与工程研究所浙江省海洋材料与防护技术重点实验室中国科学院宁波材料技术与工程研究所中国科学院海洋新材料与应用技术重点实验室

MAX相涂层是一类兼具陶瓷和金属性能的层状结构材料，具有优异的抗氧化和抗腐蚀性能，同时M位元素丰富，在宽温域摩擦过程中生成具有润滑作用的M基氧化物，受到广泛关注。本文中选择可生成v基Magnéli润滑相的v2AlC体系，采用电弧复合... 详细信息

MAX相涂层是一类兼具陶瓷和金属性能的层状结构材料，具有优异的抗氧化和抗腐蚀性能，同时M位元素丰富，在宽温域摩擦过程中生成具有润滑作用的M基氧化物，受到广泛关注。本文中选择可生成v基Magnéli润滑相的v2AlC体系，采用电弧复合磁控溅射技术结合后续热处理制备高纯v2AlC MAX相涂层，并系统研究该涂层在室温～700 ℃宽温域下的摩擦磨损机理。研究发现，涂层在300和500 ℃时摩擦形式主要以黏着磨损和磨粒磨损为主。当环境温度高于600 ℃时，v的外扩散和氧化导致涂层表面生成层状v2O5润滑相，在600 ℃时形成连续的润滑膜，从而使v2AlC涂层具有最佳的摩擦学性能。同时，保留的v2AlC主相在摩擦过程中起承载作用，降低涂层的磨损率。

关键词： MAX相 v AlC涂层相演变高温摩擦氧化

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FOX-7热分解特性及vO对其热分解的影响

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固体火箭技术 2023年

作者：吕亭川占明明鲁国林湖北航天化学技术研究所航天化学动力技术重点实验室

采用热重-差示扫描量热法(TG-DSC)、热重-红外光谱实验(TF-IR)研究1，1-二氨基-2，2-二硝基乙烯(FOX-7)的热分解过程、热分解产物以及金属氧化物v2O5对FOX-7热分解过程、热分解产物的影响，并通过Gaussian 09进行量子化学计算，得出一条... 详细信息

采用热重-差示扫描量热法(TG-DSC)、热重-红外光谱实验(TF-IR)研究1，1-二氨基-2，2-二硝基乙烯(FOX-7)的热分解过程、热分解产物以及金属氧化物v2O5对FOX-7热分解过程、热分解产物的影响，并通过Gaussian 09进行量子化学计算，得出一条FOX-7热分解途径。实验研究表明，FOX-7热分解分为两个阶段，产物有NO2、HNCO、CO2和少量的NO，其中首先生成产物是NO2，含量最高是HNCO；v2O5催化剂能使FOX-7热分解峰温提前，添加催化剂后，FOX-7热分解第二阶段放热量增加，放热量超过第一阶段并且FOX-7热分解产物中不再有HCN和N2O，说明v2O5能够影响FOX-7热分解。计算结果表明，FOX-7热分解首先生成NO2，并且1 mol FOX-7生成2 mol HNCO和1 mol NO2，实验结果和理论计算结果一致。

关键词： FOX-7 热分解特性热分解动力学 v O 催化剂

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vO-AlO助烧剂对低温烧结Li-Zn微波铁氧体性能的影响

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物理学报 2022年

作者：王晓艺王希王俊程德强王悦中国矿业大学信息与控制工程学院

随着现代无线通讯技术的进步，微波通讯器件向小型化、一体化方向发展，其中低温共烧陶瓷/铁氧体技术是关键所在。针对适用于雷达移相器中的Li-Zn微波铁氧体，本文通过加入vO-AlO(vA)助烧剂实现低温烧结(小于950 ℃)，并研究助烧剂添加... 详细信息

随着现代无线通讯技术的进步，微波通讯器件向小型化、一体化方向发展，其中低温共烧陶瓷/铁氧体技术是关键所在。针对适用于雷达移相器中的Li-Zn微波铁氧体，本文通过加入vO-AlO(vA)助烧剂实现低温烧结(小于950 ℃)，并研究助烧剂添加量及烧结温度对于材料晶体结构、微观形貌以及磁性能(饱和磁感应强度、矫顽力、铁磁共振线宽等)的影响。vA助烧剂的参与可以在降低烧结温度的同时维持Li-Zn微波铁氧体的尖晶石晶体结构，并能促进晶粒的生长，Li-Zn铁氧体的平均晶粒尺寸由最初的0.92 μm增长至9.74 μm。在Li-Zn铁氧体烧结过程中，vA助烧剂中的vO由于具有较低的熔点会先融化形成液相，促进晶粒的生长；同时具有较高熔点的AlO可以抑制晶粒的过大增长，使晶粒均匀化。未添加助烧剂与添加vA助烧剂(0.18 wt. %)制备的铁氧体相比，样品的饱和磁感应强度(B)由144 mT增加至281 mT；矩形比(M/M)由0.57升高至0.78；矫顽力(H)由705 A/m降低至208 A/m；铁磁共振线宽(ΔH)由648 Oe减至247 Oe。总体来说，vA助烧剂可以有效提升Li-Zn微波铁氧体的多项性能，对低温共烧陶瓷/铁氧体技术的发展具有积极意义。

关键词：低温共烧陶瓷移相器 Li-Zn微波铁氧体 v O -Al O 助烧剂

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等离子体电解氧化法制备多孔TiO/vO复合物膜层及其增强光催化产氢活性

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材料科学与工艺 2023年

作者：贾方舟姚忠平姜兆华首都航天机械有限公司哈尔滨工业大学化工与化学学院

较差的光催化产氢效率极大地阻碍了TiO2光催化剂的工业化应用。为此，本文在含有NH4vO3的磷酸盐溶液中，采用等离子体电解氧化(PEO)法制备了多孔TiO2/v2O5复合膜光催化剂，并通过扫描电子显微镜(SEM)、能谱仪(EDS)、X射线衍射(XRD)、X... 详细信息

较差的光催化产氢效率极大地阻碍了TiO2光催化剂的工业化应用。为此，本文在含有NH4vO3的磷酸盐溶液中，采用等离子体电解氧化(PEO)法制备了多孔TiO2/v2O5复合膜光催化剂，并通过扫描电子显微镜(SEM)、能谱仪(EDS)、X射线衍射(XRD)、X射线光电子谱(XPS)和紫外可见漫反射光谱(Uv-vis DRS)对其组成、结构及光吸收性质进行了表征，并采用气相色谱评价了薄膜催化剂的光催化产氢性能。研究了电解液中NH4vO3含量对膜的结构、组成和光催化产氢性能的影响。结果表明:复合膜催化剂主要由锐钛矿和金红石型TiO2组成，具有微孔结构，v2O5主要以无定形形式存在于膜中，与TiO2有很强的相互作用，影响TiO2的晶面间距。研究发现，元素v抑制了TiO2的结晶和金红石型TiO2的形成，扩大了薄膜的光学吸收范围。针对Na2S+Na2SO3溶液中的光催化产氢性能的研究显示，在质量浓度为1 g/L NH4vO3的电解液中制备的TiO2/v2O5薄膜的光催化活性最高，优于近年来报道的其他光催化剂。光催化重复实验表明，该复合膜催化剂具有较高的稳定性和较为恒定的光催化活性。

关键词： TiO v O 膜层光催化剂等离子体电解产氢

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Nb掺杂NavO(PO)F空心微球钠离子电池正极材料的制备与性能

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储能科学与技术 2023年

作者：张梓楠陈剑中国科学院大学中国科学院大连化学物理研究所

Na3v2O2(PO4)2F(NvOPF)具有较稳定的聚阴离子结构、较高的工作电压和理论比能量，是一种具有良好应用前景的钠离子电池正极材料。但该材料在合成过程中易发生不规则团聚，且本征电导率低，导致材料的实际比容量较小，倍率性能和循环性... 详细信息

Na3v2O2(PO4)2F(NvOPF)具有较稳定的聚阴离子结构、较高的工作电压和理论比能量，是一种具有良好应用前景的钠离子电池正极材料。但该材料在合成过程中易发生不规则团聚，且本征电导率低，导致材料的实际比容量较小，倍率性能和循环性能有待提高。通过离子掺杂以及合成具有微纳结构的材料可以有效提高这类材料的结构稳定性和电导率。本工作首次报道了多元醇辅助水热法合成具有空心微球结构的Nb5+掺杂NvOPF(NvNOPF，Na3v2-xNbxO2(PO4)2F(0≤x≤0.15))材料。所制备的NvOPF和NvNOPF是尺寸为0.7 ～ 1.0 μm的具有中空结构的微球。可以发现微球由尺寸小于100 nm的纳米颗粒组成。纳米颗粒缩短钠离子的扩散距离，并且缓冲了由于钠离子的嵌入/脱出所导致的体积变化，提高了材料的循环稳定性。同时，掺杂Nb5+增大了NvOPF的晶格参数，增大了Na+扩散通道，将Na+在NvOPF中的固相扩散系数由Na3v2O2(PO4)2F的6.46×10-16提高至Na3v1.90Nb0.10O2(PO4)2F的3.52×10-15cm2/s。Na3v1.90Nb0.10O2(PO4)2F材料以0.1 C倍率放电，首次放电比容量达126.4 mA·h/g；以10 C倍率放电，初始比容量为98.1 mA·h/g，500周循环后的容量保持率为95.2%，明显优于未掺杂材料的66.8%。研究结果显示掺杂Nb5+的空心球形微纳结构有效提高了NvOPF材料的电化学性能和循环稳定性。

关键词：钠离子电池正极材料 Na v O (PO ) F 多元醇辅助水热法空心微球铌掺杂

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改性蒙脱石负载vO脱除气态Hg的性能研究

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煤炭转化 2023年

作者：杨森张楠魏坤王沙陆克平王钧伟张先龙安庆师范大学化学化工学院光电磁功能材料安徽省重点实验室安庆师范大学化学化工学院中国石油化工股份有限公司安庆分公司发展规划部合肥工业大学化学与化工学院中国石油化工股份有限公司安庆分公司质管中心

针对燃煤烟气汞排放污染问题，通过将v2O5负载到经H2SO4改性后的蒙脱石(MMT)制备了v2O5/MMT催化剂用于脱除燃煤烟气中的汞，希望结合活性组分v2O5的催化氧化活性和载体改性后MMT的吸附性能，实现燃煤烟气中汞的经济高效脱除。研究了v2O5... 详细信息

针对燃煤烟气汞排放污染问题，通过将v2O5负载到经H2SO4改性后的蒙脱石(MMT)制备了v2O5/MMT催化剂用于脱除燃煤烟气中的汞，希望结合活性组分v2O5的催化氧化活性和载体改性后MMT的吸附性能，实现燃煤烟气中汞的经济高效脱除。研究了v2O5/MMT催化剂脱除Hg0的性能及脱除Hg0后v2O5/MMT催化剂的再生性能，考察了H2SO4改性和催化剂制备条件、v2O5负载、反应温度、烟气成分(O2，SO2，NO，H2O)、再生条件等对v2O5/MMT催化剂脱除Hg0的影响，采用XRD，BET，SEM-EDS，XPS和TPD等对脱除Hg0前后的v2O5/MMT催化剂进行了分析表征。结果表明：v2O5/MMT催化剂具有良好的脱除Hg0的能力，这主要是由于v2O5/MMT催化剂结合了v2O5的催化氧化活性和改性后MMT的吸附性能。3v2O5/MMT催化剂(3%v2O5负载量)在反应温度为150 ℃、空速为6000/h条件下，对Hg0的脱除效率达到98%以上。O2和NO对v2O5/MMT催化剂脱除Hg0具有促进作用，SO2具有抑制作用，H2O的影响不明显。XRD和BET表征发现H2SO4改性可使MMT的比表面积增大，但层间距发生下降。SEM-EDS结果表明，v2O5/MMT催化剂具有良好的孔隙结构，活性组分v2O5均匀分布在载体MMT表面；XPS和TPD表征证实Hg0在v2O5/MMT催化剂上被氧化生成了HgO和HgSO4并吸附在v2O5/MMT催化剂上。脱除Hg0后的v2O5/MMT催化剂具有良好的再生性能。

关键词：蒙脱石 v O 汞烟气

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阳离子无序LivO纳米棒正极材料的制备与充放电循环稳定性调控

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硅酸盐学报 2023年

作者：王璨曹世丞李阿飞胡成志王国贤刘治保陈凯王长平陈章贤中盐安徽红四方新能源科技有限公司合肥工业大学化学与化工学院

高比容量正极材料的研发对进一步提升锂离子电池的能量密度具有重要的意义。Li3v2O5正极材料的实际比容量较高，可达240 mA·h/g以上，近年来引起了人们的广泛关注。然而，由于锂离子传输动力学不足以及不可逆相变共同导致Li3v2O5具有... 详细信息

高比容量正极材料的研发对进一步提升锂离子电池的能量密度具有重要的意义。Li3v2O5正极材料的实际比容量较高，可达240 mA·h/g以上，近年来引起了人们的广泛关注。然而，由于锂离子传输动力学不足以及不可逆相变共同导致Li3v2O5具有充放电循环稳定性较差的问题，限制了其作为锂离子电池正极材料的应用。在前期研究基础上制备了Co3+掺杂Li3v2O5纳米棒材料，一方面通过形成一维结构避免充放电循环过程中的应力累积，另一方面通过形成键能更强的Co—O键提高材料结构的稳定性。此外，Co3+掺杂还扩大了晶格间距并提高了v4+的比例，最终使Li3v2O5正极材料的锂离子扩散系数和充放电循环稳定性获得显著改善。1%(摩尔分数)Co3+掺杂Li3v2O5样品(1%Co-LvO)在50mA/g–1电流密度下的首次放电比容量达256.43 mA·h/g，循环100圈后容量保持率达到77.3%，与未掺杂样品相比提升了28%。与文献相比，1%Co-LvO样品的容量衰减率具有显著的优势(0.23%/圈)，为高能量密度锂离子电池正极材料Li3v2O5的制备与性能调控提供了一定的参考。

关键词： Li v O 锂离子电池阳离子无序正极材料

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