河南科技大学化学化工学院，河南 洛阳 471023
低硅铝比X分子筛(LSX)经锂改性后因具有较高的N2吸附量和氮氧分离系数，在变压吸附(PSA)领域具有广泛的应用，但合成LSX分子筛的原料价格逐年上涨，导致其生产成本居高不下。钾长石(KAlSi3O8)富含氧化铝和氧化硅，钾还可以作为LSX分子筛的结构导向剂，是合成LSX分子筛的理想原料，可大大降低其生产成本。以嵩县钾长石为原料，经高温煅烧活化，加入晶种导向剂，采用导向剂法合成出了LSX分子筛，考察了硅铝比[n(SiO2)/n(Al2O3)]、碱硅比n[(Na2O+K2O)/ n(SiO2)]、水碱比[n(H2O)/n(Na2O+K2O)]、晶种导向剂用量(wSDA)、晶化温度(Tcry)、晶化时间(tcry)等对产物结构和性能的影响。结果表明，当n(SiO2)/n(Al2O3)=2.1～2.2，n(Na2O+K2O)/n(SiO2)=2.0～2.2，n(H2O)/n(Na2O+K2O)=35～45，wSDA =3%～5%，Tcry =90～100 ℃，tcry =10～14 h，所得LSX分子筛结晶度较高，颗粒大小为5～8 μm，Li+最大交换度可达98.7%，达到了工业上氮氧吸附分离所需的条件(Li+交换度大于96%)。
钾长石 高温活化 晶种导向剂 低硅铝比分子筛 离子交换 potassium feldspar high temperature activation seed guide agent low silicon aluminum ratio zeolite ion exchange
类Fenton反应是降解水中有机污染物的有效方法之一，开发高效的非均相催化剂至关重要。通过硬模板法制备了Fe掺杂的具有有序介孔结构的FeCeOx材料，以此为载体通过浸渍法负载Cu和Co后，构建了具有多金属活性位点的催化剂。催化剂在亚甲基蓝降解反应中表现出优异的催化性能，在45 min内可将亚甲基蓝完全降解，且具有良好的循环使用性能，使用5次后亚甲基蓝降解率仍达到93.3%。催化剂的介孔结构有利于吸附亚甲基蓝，暴露更多的活性位点，多金属之间的协同作用促进了催化剂上的电子转移，从而提高H2O2的活化效率和促进·OH的产生。
类Fenton反应 介孔结构 催化剂 协同作用 非均相催化 fenton-like reaction mesoporous structure catalyst synergistic effect heterogeneous catalysis
李佳宁 1,2,3,4,5,*葛欣 1,2,3,4,5黄子轩 1,2,3,4,5刘振 1,2,3,4,5[ ... ]张晓丹 1,2,3,4,5
1 南开大学光电子薄膜器件与技术研究所，可再生能源转换与存储中心，太阳能研究中心，天津 300350
2 天津市光电薄膜器件与技术重点实验室，天津 300350
3 物质绿色创造和制造海河实验室，天津 300192
4 教育部薄膜光电技术工程研究中心，天津 300350
5 化学科学与工程协同创新中心(天津)，天津 300072
氧化镍作为高效钙钛矿太阳电池中常用无机空穴传输层材料，具有良好的光学透过性及化学稳定性，并且还可以通过磁控溅射等方法进行大面积制备，且成本低廉。然而相比于有机空穴传输材料，氧化镍和钙钛矿界面处的能级失配、缺陷及不良化学反应等限制了基于氧化镍空穴传输层的宽带隙钙钛矿太阳电池的性能。为解决这一问题，本文提出了采用(2-(9H-咔唑-9-基)乙基)膦酸((2-(9H-carbazol-9-yl) ethylphosphonic acid, 2PACz)自组装层作为氧化镍/宽带隙钙钛矿界面修饰材料。该分子可以有效钝化氧化镍表面缺陷、调节上层钙钛矿的成膜及促进界面电荷传输，最终宽带隙钙钛矿太阳电池的光电转换效率由16.18%提升至18.42%。本工作为氧化镍空穴传输层在宽带隙钙钛矿太阳电池中的应用提供了一种可借鉴的策略。
宽带隙钙钛矿太阳电池 空穴传输层 氧化镍 自组装层 磁控溅射 刮涂法 wide-bandgap perovskite solar cell hole transport layer nickel oxide self-assembled layer magnetron sputtering blade-coating method
河南科技大学化工与制药学院, 河南 洛阳 471023
采用干胶转化法, 在晶种辅助下, 制备出多级孔ZSM-5沸石, 考察了晶种加入量、水加入量和晶化时间等因素对多级孔沸石结构和形貌的影响。结果表明: 加入晶种, 大大加快了沸石合成的晶化速率, 无定形硅铝凝胶直接在晶种表面形成的水膜中溶解并就近快速生长为ZSM-5纳米沸石, 纳米沸石相互聚集, 并在纳米沸石间形成了介孔孔道。通过调节晶种加入量、水加入量和晶化时间, 可以调节纳米沸石的大小, 进而改变介孔孔道的大小。纳米沸石相互聚集形成了同时含有微孔和介孔的多级孔ZSM-5沸石, 在催化氧化苯乙烯重排制备苯乙醛反应中的稳定性较传统沸石提高了5倍。
干胶转化 晶种 多级孔 纳米沸石 催化性能 dry-gel conversion seed crystal hierarchical pore nano-zeolite catalytic performance
强激光与粒子束
2022, 34(9): 099001
两相有序共晶材料由于具有不同折射率的两晶相呈现有序排列, 可降低荧光在共晶材料内部的散射而实现导光功能, 可被应用于高分辨探测成像器件中。本工作根据定向凝固原理, 用微下降法生长技术制备得到了直径为3 mm的GdAlO3∶Tb3+-Al2O3两相有序共晶。通过SEM和元素分析, 探究了GdAlO3∶Tb3+-Al2O3共晶内部的微结构, 结果显示, 所得共晶中GdAlO3∶Tb3+晶相均匀有序地分布于基质Al2O3晶相中, GdAlO3∶Tb3+晶相直径的大小受生长速率的影响, 速率越快, 直径越小。所制备得到的GdAlO3∶Tb3+-Al2O3有序共晶在X射线辐照下发射出明亮的绿色荧光, 并在GdAlO3∶Tb3+晶相中定向传播, 有望被用作X射线探测成像材料, 提高探测器的空间分辨率。
有序共晶 定向凝固 微下降法 辐照发光 ordered eutectic directional solidification micro-pulling-down method radioluminescence GdAlO3∶Tb3+ GdAlO3∶Tb3+
1 江西理工大学化学化工学院, 赣州 341000
2 中山大学材料学院, 深圳 518107
稀土共晶闪烁体是通过定向凝固晶体生长技术, 将具有不同折射率的两相制备成具有射线探测功能的共晶材料, 其中含有激活离子的闪烁体相的折射率高于基质相。在高能射线辐照下, 闪烁体相将入射高能射线转换成荧光, 然后, 荧光在闪烁体相和基底相的界面以全反射的形式实现定向输出, 从而有效提高辐射探测成像的空间分辨率。本工作采用微下降法成功生长得到3 mm×117.0 mm 的1.0%(原子数分数)Ce∶GdLu2Al5O12/Al2O3闪烁共晶样品。通过切割抛光加工得到3 mm×2.0 mm的共晶薄片, 并将该共晶薄片进行微观结构、能谱分析和荧光性能等表征和测试, 结果表明所得到的共晶样品由Ce∶GdLuAG和Al2O3两晶相构成, 微观结构呈现出“中国结”结构, 并在生长方向呈现出一定的有序排列。荧光光谱测试表明该共晶材料存在Gd3+-Ce3+间的能量传递, 具有典型的Ce3+辐射跃迁, 其中双宽峰发射峰最强位于560 nm。此外, 根据生长速率对共晶样品发射峰强、峰位以及荧光寿命影响, 优化出最佳下拉生长速率为4.0 mm/min。
共晶 Ce掺杂 微下降法 闪烁晶体 晶体生长 微结构 eutectic Ce doped micro-pulling-down method GdLu2Al5O12 GdLu2Al5O12 Al2O3 Al2O3 scintillation crystal crystal growth microstructure
1 浙江大学 工业生态与环境研究所，杭州 310028
2 军事科学院防化研究院 国民核生化灾害防护国家重点实验室，北京 102205
随着印染行业的快速发展，印染废水的排放与日俱增。由于废水中的有机物具有成分复杂、难以降解的特点，若未经有效处理直接排放，会对生态环境造成严重的污染和危害。试验设计了一种多针-网式反应器循环处理有机组分为酸性红73（AR73）的模拟废水，其采用自行设计的基于TLT（Transmission Line Transformer）的高压重频纳秒脉冲电源驱动。电源可以产生峰值电压为50 kV，脉宽40 ns，上升沿20 ns的纳秒脉冲信号，工作频率可达500 Hz。试验考察了峰值电压、放电频率、染料初始质量浓度及作用时间等因素对AR73降解效果的影响。为评价处理效果，采用紫外分光光度法分别测量了废水中剩余染料浓度、过氧化氢浓度等指标。结果表明，在初始浓度30 mg/L，循环流量3.4 L/min，放电间距30 mm，峰值电压44.26 kV，放电频率200 Hz条件下处理30 min，AR73降解率可以达到83.20%，单次脉冲注入能量为11.73 mJ，过氧化氢浓度为47.36 μmol/L，反应器脱色能效（G50）可以达到31.07 g·kW?1·h?1。增大放电电压可以进一步提高AR73降解率，溶液中活性物质浓度提高，但是能量效率有所下降。
纳秒脉冲 电晕放电 低温等离子体 染料降解 高级氧化 nanosecond pulsed corona discharge non-thermal plasma dye degradation advanced oxidation 强激光与粒子束
2020, 32(2): 025010
