NiAlNd catalysts for CO2 methanation derived from the layered double hydroxide precursor
Jinglin CHENG, Xiaoming GUO, Tao MENG, Xu HU, Liang LI, Yanzhe WANG, Wenzhu HUANG
【无机化学学报】doi: 10.11862/CJIC.20240152
The glycol solvent -thermal method prepared a serial of NiAlNd catalysts based on layered double hydrox-ides (LDHs) precursor. The introduction of Nd greatly promoted the catalytic activity for CO2 methanation at low temperatures. The CO2 conversion on the NiAlNd - 0.4 catalyst reached 83.9% under the reaction condition: T= 210 ℃, WHSV (weight hourly space velocity)=24 000 mL·g-1·h-1, p=100 kPa. The substitution of Nd3+ for Al3+ hin-dered the formation of LDHs structure in the precursor but decreased the particle size of the calcined catalyst. The interaction between NiO and Al2O3 was weakened with the introduction of Nd, resulting in better NiO component reducibility and high intrinsic activity of the Ni site. Moreover, the presence of Nd increased the number of surface basic sites of the catalyst, thus increasing the adsorption of CO2. With the increase in Nd, the surface area of metallic Ni in the reduced catalyst takes on a volcano-shape variation trend. The catalytic activities of NiAlNd catalysts are affected by the number and intrinsic activity of Ni sites simultaneously.
关键词: CO2 methanation, layered double hydroxide, NiAl catalyst, neodymium, active site
工程化学“产教融合”的实践——农药氟苯唑生产工艺的改进
黄莎华, 郭晓, 林琳, 常光萍, 韩生, 周祖新
【大学化学】doi: 10.3866/PKU.DXHX202309064
随着当前教育改革的不断深化,应用型高校逐渐向着产教融合模式发展。以培养学生解决问题的能力为导向,对化学相关课程进行重新建设规划。课堂教学专注于对知识的理解和诠释,而企业则以生产成本和产品利润为导向,两者之间交流的缺乏会导致学生对课堂知识难以学以致用。在工程化学教学过程中,我们将农药氟苯唑生产实践与课堂教学相结合,作为教和学的研究课题,通过优化化学反应过程来提高生产效益。这些实践不仅完善了教师的教学内容,也加深了学生对基本原理的理解。在应用的过程中也极大地提高了学生们学以致用的兴趣。
关键词: 产教融合, 工程化学, 化学工艺, 氟苯唑
水氧化还原反应中电极电势的计算和讨论
刘季铨, 郭慧林, 杨鹰, 郭晓
【大学化学】doi: 10.3866/PKU.DXHX202401031
计算电极电势是电化学的必备技能。目前物理化学教材中,一般只给出了酸性条件下部分物质的标准电极电势(φ),以及如何利用Nernst方程由φ计算电极电势(φ)。教材中对于碱性条件下φB没有涉及,学生对φB不甚理解,乃至在由φB计算φ时可能得到错误的结果和结论。本文以水(H2O)氧化还原反应为例,从物质的标准生成Gibbs自由能变(∆fGm)出发计算φφB,结合酸(或碱)性条件下反应物种的分析,利用Nernst方程计算不同pH下的φ,给出φ–pH图。此外,还讨论了热力学同位素效应对φφ的影响。这可为作为相关教学和科研的参考。
关键词: 水氧化还原反应, 电极电势计算, φ–pH图, 热力学同位素效应
Ce的引入对NiAl催化CO2甲烷化低温性能的影响
王彦哲, 郭晓, 郭强胜, 李亮, 卢斌, 叶沛杭
【无机化学学报】doi: 10.11862/CJIC.20250202
采用共沉淀法制备了一系列NiAlCex(x=0.1、0.2、0.4、0.6,x为Ce的物质的量与Al和Ce总物质的量的比值)催化剂并应用于CO2甲烷化反应,结果表明适量Ce的引入显著提高了NiAl催化CO2甲烷化的低温催化活性。当x=0.2时,在220 ℃、100 kPa和24 000 mL·g-1·h-1的重时空速条件下,NiAlCex催化剂上的CO2转化率达到80.6%。Ce的引入削弱了Ni与Al之间的相互作用,抑制了NiAl2O4尖晶石的生成,促进了催化剂中NiO组分的还原;提高了金属Ni的比表面积,从而有利于H2的吸附和活化;增加了催化剂表面的碱位数量,促进了CO2的吸附活化。稳定性实验表明,Ce的引入抑制了Ni的烧结团聚,提高了催化剂的稳定性。原位漫反射傅里叶变换红外光谱(DRIFTS)揭示,NiAl催化剂中引入Ce后,CO2加氢的反应路径从CO中间体路径转变为甲酸盐中间体和CO中间体并存的双路径。
关键词: CO2甲烷化, NiAl催化剂, CeO2, Ni的比表面, 反应路径
研讨班模式在跨单位研究生教学中的创新机制探索
郭晓, 黄伟珺, 吴雪娇, 苏培峰, 吴丽晶, 秦海妹, 吴伟泰, 傅钢
【大学化学】doi: 10.12461/PKU.DXHX202412080
深入剖析研讨班模式在知识前沿性、学术多样性、实践结合性及交流促进性方面的关键作用,旨在解决研究生培养中的教学内容相对滞后、科研训练系统性不足、学术资源共享不足等问题中发挥了积极作用,为促进跨单位研究生教学质量的全面提升,为培养具有国际竞争力的高层次化学人才开辟新路径。
关键词: 研讨班模式, 暑期学校, 研究生教学改革, 荣誉课程

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