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低溫下即具有極高反應(yīng)活性的fcc相Ru納米粒子催化劑
該研究工作首先使用DFT理論計(jì)算了fcc相與hcp相Ru的Wulff平衡結(jié)構(gòu)模型里各個(gè)表面的CO解離勢(shì)壘。CO解離通常被認(rèn)為是費(fèi)托合成的決速步，而CO解離勢(shì)壘的大小可以反映出催化劑的費(fèi)托合成活性。計(jì)算結(jié)果表明hcp相Ru（0001）面的Step-B臺(tái)階位具有最低的CO解離勢(shì)壘，但在真實(shí)納米粒子體系中較難暴露，而fcc相Ru具有（100）、（211）面以及（111）面Step-B臺(tái)階位等一系列CO解離勢(shì)壘較低的表面，有可能具有非常好的費(fèi)托合成催化活性。 根據(jù)DFT計(jì)算結(jié)果，設(shè)計(jì)合成了以fcc相Pt納米晶為核，外延生長(zhǎng)fcc相Ru的Pt-Ru core-shell結(jié)構(gòu)納米催化劑。該催化劑在393-433 K的較低溫度下即表現(xiàn)出遠(yuǎn)高于hcp相Ru的費(fèi)托合成催化活性，433 K下活性可達(dá) 37.8 molCO·molRu-1·h-1 ，這是目前相同溫度下報(bào)道的活性最高的費(fèi)托合成催化劑。同時(shí)該催化劑也具有非常好的產(chǎn)物選擇性與穩(wěn)定性。經(jīng)過(guò)對(duì)催化劑結(jié)構(gòu)的詳細(xì)表征，利用STEM、XAFS、XRD等手段對(duì)該fcc Pt-Ru納米催化劑的結(jié)構(gòu)進(jìn)行了模擬重建，證實(shí)了該催化劑具有超高活性位密度，表面大量暴露Ru（100）、（211）以及（311）等具有優(yōu)異的CO活化能力的結(jié)構(gòu)， 其活性位密度是此前最好的hcp Ru催化劑的1-2個(gè)數(shù)量級(jí)以上。證明了fcc Ru催化劑相比hcp Ru具有更好催化性能的本質(zhì)是具有更密集的催化活性位點(diǎn)。
北京大學(xué)
2021-04-11
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一種提高環(huán)氧樹(shù)脂的耐高溫性能的無(wú)機(jī)/有機(jī)雜化納米粒子
發(fā)明了一種無(wú)機(jī)/有機(jī)雜化納米粒子, 與有機(jī)物和高聚物的相容性好，將其 添加到環(huán)氧樹(shù)脂或各種涂料中，能夠提高材料的玻璃化溫度，增強(qiáng)材料的耐高溫 性能，同時(shí)還可以提高材料的耐沖擊性能和阻燃性能。 經(jīng)濟(jì)技術(shù)指標(biāo)與應(yīng)用效果：按 10% 重量比添加該雜化物到環(huán)氧樹(shù)脂中，可 提高環(huán)氧樹(shù)脂的玻璃化溫度 15o C,提高維卡軟化溫度 13o C,提高抗沖擊強(qiáng)度 3 倍。 提高抗氧指數(shù)提高 52%。實(shí)驗(yàn)室應(yīng)用效果顯著。 2、創(chuàng)新要點(diǎn) 納米雜化物合成方法簡(jiǎn)單，成本低廉，對(duì)環(huán)氧樹(shù)脂的改性效果顯著 3、效益分析 ,根據(jù)投資規(guī)模確定
江南大學(xué)
2021-04-13
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三角波激勵(lì)磁場(chǎng)下磁性納米粒子粒徑分布測(cè)量系統(tǒng)及方法
本發(fā)明公開(kāi)了一種三角波激勵(lì)磁場(chǎng)下磁性納米粒子粒徑分布測(cè)量系統(tǒng)及方法，屬于納米測(cè)試技術(shù)領(lǐng)域。本發(fā)明在準(zhǔn)確測(cè)量三角波激勵(lì)磁場(chǎng)和磁性納米粒子磁化強(qiáng)度信號(hào)的基礎(chǔ)上，得到磁性納米粒子的磁化曲線。再將磁化曲線在 Matlab 最優(yōu)化工具箱中進(jìn)行擬合，最終得到磁性納米粒子的粒徑分布。磁性納米粒子的磁化曲線可以在實(shí)驗(yàn)裝·747·置上獲取，不需要借助其他外部磁場(chǎng)測(cè)量設(shè)備,測(cè)量成本低。利用全局搜索等優(yōu)化算法可以從磁化曲線中
華中科技大學(xué)
2021-04-14
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一種鈦酸鉛納米片與鉑納米粒子復(fù)合材料的制備方法
本發(fā)明涉及一種鈦酸鉛納米片與鉑納米粒子復(fù)合材料的制備方法，采用的是光還原沉積法，步驟包括：在鈣鈦礦型鈦酸鉛單晶納米片與去離子水混合的懸濁液中加入六水合氯鉑酸溶液、甲醇，然后在真空狀態(tài)和0℃，在波長(zhǎng)λ＞400nm的氙燈下進(jìn)行光照反應(yīng)，所得產(chǎn)物經(jīng)洗滌，真空干燥，即可。本發(fā)明工藝簡(jiǎn)單，由于鈦酸鉛納米片在表面具有極化場(chǎng)，有利于光還原沉積的鉑納米粒子在復(fù)合材料中穩(wěn)定存在，且鉑納米粒子的沉積效率高。本發(fā)明不僅為高效制備貴金屬納米粒子與半導(dǎo)體納米材料的復(fù)合材料提供了指導(dǎo)，而且制備的鈦酸鉛納米片與鉑納米粒子復(fù)合材料有望用作光解水材料。
浙江大學(xué)
2021-04-13
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超分子化學(xué)調(diào)堵劑的應(yīng)用技術(shù)
超分子調(diào)堵劑 HCP 是一種水溶性的陽(yáng)離子高分子，是通過(guò)水解聚丙烯酰胺 的羧基陰離子與陽(yáng)離子高分子反應(yīng)生成凝膠進(jìn)行調(diào)剖堵水的，HCP 具有交聯(lián)效 果明顯，生產(chǎn)成本較低的優(yōu)勢(shì)。該技術(shù)從小試、中試，室內(nèi)物模試驗(yàn)到礦場(chǎng)試 驗(yàn)，經(jīng)過(guò)各階段試驗(yàn)改進(jìn)、不斷優(yōu)化，逐步形成了一套配合聚合物驅(qū)的應(yīng)用技 術(shù)，具備了一定的推廣條件。
山東大學(xué)
2021-04-13
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聚合物二維超分子自組裝
何鳳課題組以共軛聚合物PPV嵌段為成核嵌段設(shè)計(jì)合成了兩親性嵌段共聚物PPV-b-P2VP，以該嵌段共聚物為構(gòu)筑單元，使其在異丙醇溶液中進(jìn)行“溶解-降溫-陳化”這一簡(jiǎn)單過(guò)程，制備得到了均一分散的二維正方形自組裝膠束。通過(guò)調(diào)節(jié)共聚物嵌段長(zhǎng)度比和溶液濃度，可以實(shí)現(xiàn)對(duì)所得二維正方形自組裝結(jié)構(gòu)的尺寸進(jìn)行較為精確的調(diào)控。利用PPV嵌段良好的光學(xué)特性，對(duì)二維結(jié)構(gòu)的組裝過(guò)程進(jìn)行了追蹤表征，結(jié)合高分辨顯微鏡照片、SEAD、GIWAXS和分子動(dòng)力學(xué)模擬，可以確認(rèn)所得二維材料的非晶態(tài)以及PPV嵌段間的π-π相互作用對(duì)于二維正方形膠束形成的驅(qū)動(dòng)作用。 本項(xiàng)研究采用非結(jié)晶手段成功實(shí)現(xiàn)了聚合物可控二維自組裝膠束的形成，為二維微納材料的構(gòu)筑提供了新的思路，對(duì)于聚合物二維自組裝的研究有著重要的貢獻(xiàn)。同時(shí)，通過(guò)簡(jiǎn)單手段獲得的二維正方形軟材料，有著良好的光學(xué)和電學(xué)特性，是一種可以預(yù)見(jiàn)的具有潛在應(yīng)用價(jià)值的功能微納材料。
南方科技大學(xué)
2021-04-13
超分子化學(xué)調(diào)堵劑的應(yīng)用技術(shù)
超分子調(diào)堵劑HCP是一種水溶性的陽(yáng)離子高分子，是通過(guò)水解聚丙烯酰胺的羧基陰離子與陽(yáng)離子高分子反應(yīng)生成凝膠進(jìn)行調(diào)剖堵水的，HCP具有交聯(lián)效果明顯，生產(chǎn)成本較低的優(yōu)勢(shì)。該技術(shù)從小試、中試，室內(nèi)物模試驗(yàn)到礦場(chǎng)試驗(yàn)，經(jīng)過(guò)各階段試驗(yàn)改進(jìn)、不斷優(yōu)化，逐步形成了一套配合聚合物驅(qū)的應(yīng)用技術(shù)，具備了一定的推廣條件。
山東大學(xué)
2021-04-14
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取得配位超分子自組裝新進(jìn)展
以單層稀土MOF作為晶種，通過(guò)不同稀土離子MOF的異質(zhì)同晶特性和液相各向異性外延生長(zhǎng)策略，構(gòu)筑了具有亞毫米尺度的間隔色域發(fā)光多層次異核稀土MOF單晶，并實(shí)現(xiàn)了獨(dú)特的光譜編碼和空間編碼結(jié)合的三維微區(qū)編碼器件模型。基于初始單層稀土MOF晶核的不同空間群結(jié)晶特性，其在不同晶面呈現(xiàn)生長(zhǎng)速度不同的各向異性，從而最終分別獲得了核-殼型（core-shell）和條帶型（striped）兩類不同的多層次異核稀土MOF單晶。在保持均一的周期性長(zhǎng)程有序單晶結(jié)構(gòu)的同時(shí)，其光物理特性則因不同區(qū)域稀土離子的人為控制化生長(zhǎng)，表現(xiàn)出核殼或條帶狀間隔區(qū)域多色發(fā)光。利用微區(qū)熒光探測(cè)技術(shù)，通過(guò)改變多層次異核稀土MOF單晶的位置或角度，可分別實(shí)現(xiàn)基于不同層稀土MOF的紅、綠、藍(lán)等三基色發(fā)光，以及基于不同層間、不同入射和發(fā)射光路間組合調(diào)控的全色域多色發(fā)光和白光。同時(shí)，上述異核多稀土單晶MOF的組裝和調(diào)光特性亦可在近紅外發(fā)光的稀土離子間實(shí)現(xiàn)。基于此，進(jìn)一步建立了一種獨(dú)特的光譜編碼與空間編碼相結(jié)合的三維微區(qū)編碼器件模型。在亞毫米尺度的單晶光學(xué)器件范圍內(nèi)，通過(guò)調(diào)變不同位置和空間取向的三維操作式編碼，結(jié)合具有不同發(fā)光色域的光譜讀出式編碼，實(shí)現(xiàn)了高通量、多通路、多模式的全色域發(fā)光顏色可編碼性與可讀出性。
中山大學(xué)
2021-04-13
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構(gòu)筑近紅外發(fā)射的超分子人工光捕獲體系
東南大學(xué)化學(xué)化工學(xué)院青年教師陳旭漫博士在國(guó)際頂級(jí)期刊《Angewandte Chemie（德國(guó)應(yīng)用化學(xué)）》上發(fā)表題為“Efficient Near-Infrared Emissive Artificial Supramolecular Light-Harvesting System for Imaging in Golgi Apparatus”的學(xué)術(shù)論文。光捕獲過(guò)程作為將自然光進(jìn)行捕獲、能量轉(zhuǎn)化并利用的步驟，是植物光合作用中第一個(gè)也是十分重要的過(guò)程。構(gòu)筑人工光捕獲體系對(duì)于光能的利用具有重要意義，但目前構(gòu)筑具有高效人工光捕獲體系仍存在很大挑戰(zhàn)。東南大學(xué)研究團(tuán)隊(duì)利用“杯芳烴誘導(dǎo)聚集”策略，設(shè)計(jì)合成兩親磺化杯芳烴和陽(yáng)離子型萘基吡啶衍生物作為熒光給體在水溶液中自組裝，并引入尼羅藍(lán)作為熒光受體分子，成功構(gòu)筑了近紅外發(fā)射的超分子人工光捕獲體系。
東南大學(xué)
2021-04-11
宏觀超分子自組裝鈾分離的新方法
低碳排放的核能被認(rèn)為是解決世界日益增長(zhǎng)的清潔能源需求最有希望的方案之一。鈾是生產(chǎn)核能的重要原料，其分離和提純引起了研究者們的廣泛興趣。溶劑萃取是目前最成熟的鈾分離和提純技術(shù)。然而傳統(tǒng)的萃取流程步驟較多，需要進(jìn)行反萃和進(jìn)一步濃縮等后續(xù)處理才能達(dá)到最終分離富集目標(biāo)金屬離子的目的。由此帶來(lái)一個(gè)棘手的問(wèn)題，即傳統(tǒng)的萃取往往伴隨著大量的有機(jī)廢液甚至放射性廢液產(chǎn)生，這些廢物如不能得到妥善處理和處置，將給環(huán)境帶來(lái)巨大的潛在威脅。 宏觀超分子自組裝（Macroscopic supramolecular assembly, MSA）是超分子化學(xué)的研究前沿。要實(shí)現(xiàn)宏觀尺度的超分子自組裝，有兩個(gè)必須滿足的條件：第一，組裝模塊之間要有分子間相互作用力；第二，要有持續(xù)的驅(qū)動(dòng)力推動(dòng)這些組裝模塊相互靠近，使他們的距離達(dá)到納米尺度以下，讓大量的分子間相互作用力能夠發(fā)生，從而實(shí)現(xiàn)宏觀自組裝。馬朗戈尼效應(yīng)(Marangoni effect)是實(shí)現(xiàn)宏觀尺度超分子自組裝的一種理想的驅(qū)動(dòng)力。然而，表面張力梯度引起的馬朗戈尼效應(yīng)通常持續(xù)時(shí)間較短，導(dǎo)致組裝效率較低。
北京大學(xué)
2021-04-11