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
动力学反应瓶的研制及其在物理化学实验教学中的应用
张业云, 樊玲, 王彦, 尚贞锋
【大学化学】doi: 10.3866/PKU.DXHX202308044
化学反应速率常数受温度影响很大,动力学实验教学中常先预热后取液,溶液转移过程中的室温暴露使体系温度失衡,易导致初始数据误差大,动力学曲线变形;定量移液、启动计时、混合溶液等需同步操作,学生不熟练易忙乱出错;溶液预热时试剂过量,易造成浪费等。针对上述问题,本实验室自制了“裤型”动力学反应瓶及其配套装置,使溶液的移取、预热和混合逐步进行,实验步骤更加合理,减少了温度失衡引起的实验误差及学生的操作失误,并可节约试剂。该瓶已实际应用于本校的物理化学实验教学中,改进和丰富了实验内容,更好地锻炼了学生的操作能力,并对培养学生综合分析与解决问题的能力、提高学生科研素养、提升实验教学效果起到了一定作用。
关键词: “裤型”反应瓶, 化学动力学, 实验教学
蒽与马来酸酐Diels-Alder反应的量化计算研究——介绍一个计算化学实验
樊玲, 庞美丽, 张业云, 王彦, 尚贞锋
【大学化学】doi: 10.3866/PKU.DXHX202309024
蒽与马来酸酐的Diels-Alder反应是基础有机化学实验课程中普遍开展的一个经典实验。本文推荐蒽与马来酸酐Diels-Alder反应的计算化学实验,该实验采用Gaussian 16程序中的密度泛函方法对蒽和马来酸酐Diels-Alder反应的反应机理进行了研究。旨在通过本实验激发学生对有机化学和计算化学的兴趣,加深学生对化学学科的理解,提升学生在科研工作中学以致用的能力。
关键词: 计算化学实验, 有机实验, Gaussian软件, 反应机理
高等学校应用化学专业理论与实验教学内容建议
张树永, 魏忠, 倪刚, 孙春艳, 李建平, 徐华龙, 韩喜江, 曹秋娥, 王彦广, 杨屹, 丁玉强, 张文清
【大学化学】doi: 10.12461/PKU.DXHX202404002
针对当前应用化学专业理论和实验教学内容与化学专业趋同,不适应应用型人才培养需要的问题,通过分析普通高等学校化学类专业教学质量国家标准、专业认证标准和专业特色发展的需要,提出了应用化学专业应该强化的理论和实验教学内容,并对应用化学专业的课程体系和实践教学提出了建议。对应用化学专业更好地培养应用型和应用研究型人才具有一定的参考意义。
关键词: 应用化学专业, 理论教学内容, 实验教学内容, 特色建设, 课程体系建议
PEG-VN改性PP隔膜用于高稳定性高效率锂硫电池
石英彤, 徐国桐, 梁贵增, 兰笛, 张思远, 王彦, 李道浩, 吴广磊
【物理化学学报】doi: 10.1016/j.actphy.2025.100082
锂硫(Li-S)电池因其高理论能量密度被视为下一代能源存储系统中最有前景的候选者之一。然而,Li-S电池的实际应用受到锂离子(Li+)传输效率低和由于穿梭效应引起的快速容量衰减的限制。在此,我们报道了一种复合材料,由聚乙二醇(PEG)和氮化钒(VN)纳米片涂覆在商业聚丙烯(PP)隔膜上,称为PEG-VN@PP隔膜。VN纳米片所表现出的超催化效应和吸附特性显著增强了多硫化物的转化,从而提高了Li-S电池的容量和稳定性。由于PEG的涂层,Li+被极性官能团吸引,实现了选择性传输,改善了Li+的传输效率和Li-S电池的倍率性能。使用硫质量负载为1.2 mg·cm-2的碳纳米管/硫阴极组装的Li-S电池,展现出高达782.0 mAh·g-1的比容量,并在1C (1675 mA·g-1)条件下经过700个循环后平均容量衰减为0.048%。
关键词: 氮化钒, 聚乙二醇, 隔膜修饰, 穿梭效应, 锂硫电池

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