辽宁石油化工大学学报
材料科学与新能源 栏目所有文章列表
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Mg 2+掺杂对富锂层状氧化物材料Li 1.2Mn 0.54Ni 0.13Co 0.13O 2的影响
解自奇, 谭玉婷, 赵妮, 周明东, 颜文超
辽宁石油化工大学学报    2024, 44 (2): 22-28.   DOI: 10.12422/j.issn.1672-6952.2024.02.004
摘要3)   HTML1)    PDF (3536KB)(0)    收藏

Mg2+作为一种电化学惰性的阳离子,由于其离子半径(0.072 nm)与Li+的离子半径(0.076 nm)相近,因此被广泛应用于取代富锂层状氧化物(LLOs)材料中Li+的位置。然而,Mg2+对LLOs材料晶体结构的影响还存在争议。利用溶胶凝胶法成功制备了一系列Mg2+掺杂富锂正极材料Li1.2-x Mg x Mn0.54Ni0.13Co0.13O2,通过X射线衍射仪和X射线光电子能谱等对其晶体结构和元素价态进行了系统的研究。结果表明,Mg2+掺杂导致LLOs材料晶胞参数的增加。通过与Li1.2Mn0.54Ni0.13Co0.13O2材料的电化学性能对比发现,Mg2+掺杂有效地提高了LLOs材料的电化学性能。经过优化后,Mg?0.03样品展现出最优异的电化学性能,在0.1 C倍率下的初始放电比容量为291.9 mA?h/g,首圈库伦效率为78.40%。

图表 | 参考文献 | 相关文章 | 多维度评价
Co掺杂La 1.5Ca 0.5NiO 4+ δ 阴极材料的电化学性能
蒋靖, 宋云峰, 马季, 张雷, 张磊磊, 宋昭远
辽宁石油化工大学学报    2024, 44 (2): 29-35.   DOI: 10.12422/j.issn.1672-6952.2024.02.005
摘要3)   HTML1)    PDF (1763KB)(0)    收藏

采用溶胶凝胶法合成一种Ruddlesden?Popper(R?P)型富钴的新型层状钙钛矿型阴极材料La1.5Ca0.5Ni0.2Co0.8O4+δ (LCNC),并进行了电化学性能测试。结果表明,LCNC在空气中400~800 ℃下的电导率为4~58 S/cm,优于多数SOFC阴极材料;在800 ℃下测得对称电池LCNC|LSGM|LCNC的极化阻抗为0.16 Ω·cm2,该电极基于300 μm厚La0.9Sr0.1Ga0.8Mg0.2O3-δ (LSGM)支撑的单电池的最大功率密度为527 mW/cm2,且连续工作50 h后单电池性能仅略微衰减;LCNC是一种具有潜力的SOFC阴极材料。

图表 | 参考文献 | 相关文章 | 多维度评价
溶胶⁃凝胶法合成钛酸锌锂负极材料
王立福, 卢汇嘉, 许航, 包鹏伟, 万一行, 荀瑞, 张重学, 王利娟
辽宁石油化工大学学报    2024, 44 (1): 21-28.   DOI: 10.12422/j.issn.1672-6952.2024.01.004
摘要98)   HTML16)    PDF (2481KB)(61)    收藏

以溶胶?凝胶法制备锂离子电池Li2ZnTi3O8(LZTO)负极材料,考察退火温度和退火时间对LZTO电化学性能的影响,得到了最佳工艺条件:退火温度为700 ℃,退火时间为3 h。在最佳工艺条件下制备的LZTO中添加络合剂柠檬酸进行了改性。结果表明,当金属离子与柠檬酸的物质的量比为2.00∶1.50时,制备的样品LZTO?2/1.50颗粒小、分散均匀,表现出良好的电化学性能;当电流密度为0.5 A/g时,恒流充放电300次后放电比容量为203.6 mA·h/g。

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双钙钛矿氧化物Ba 2Fe 1.3Mo 0.7O 6- δ 作固体氧化物燃料电池阳极的研究
苏晓刚, 宋昭远, 张磊磊
辽宁石油化工大学学报    2024, 44 (1): 29-34.   DOI: 10.12422/j.issn.1672-6952.2024.01.005
摘要90)   HTML7)    PDF (1389KB)(68)    收藏

通过改变Ba2FeMoO6-δ (BFM)中Fe与Mo的物质的量比调控双钙钛矿晶格B位有序性,制备了一种高性能新型SOFC双钙钛矿阳极材料Ba2Fe1.3Mo0.7O6-δ (BFM0.7)。结果表明,BFM0.7在H2中600~800 ℃的电导率为15.0~20.0 S/cm,远高于SOFC电极的最低标准(0.1 S/cm)。BFM0.7用作SOFC阳极时,单电池在850 ℃的最大功率密度和极化阻抗分别为1 149 mW/cm2和0.15 Ω·cm2。相比于BFM阳极,BFM0.7的性能显著提高。此外,BFM0.7阳极电池连续工作39 h性能无衰减,表明BFM0.7阳极具有优异的电化学稳定性。

图表 | 参考文献 | 相关文章 | 多维度评价
双轴应变调控下单层双面神结构MoSSe拉曼光谱的理论研究
孙薇, 孙鸿智, 赵波, 郭怀红
辽宁石油化工大学学报    2024, 44 (1): 35-42.   DOI: 10.12422/j.issn.1672-6952.2024.01.006
摘要89)   HTML5)    PDF (3619KB)(64)    收藏

单层双面神结构过渡金属硫化物具有低维度、高迁移率以及奇特的电子结构性质,因此其在电子学和光电子学器件方面具有潜在的应用前景。由单层双面神结构过渡金属硫化物和基底材料制成的器件,很容易因基底材料和单层双面神结构过渡金属硫化物的晶格失配,导致单层双面神结构过渡金属硫化物受基底材料的应力,因此通过拉曼散射系统研究双轴应变对单层双面神结构MoSSe物性的影响具有重要意义。系统研究了双轴调控下单层双面神结构MoSSe的原子结构、电子结构、声子结构和拉曼散射特性。结果表明,在双轴应变调控下,单层双面神结构MoSSe的电子能带带隙出现了直接与间接的转换;随着压应变的减小和拉应变的增加,3个拉曼特征峰(E1E2A 1 1 )的频率都发生了单调红移,而A 1 2 的拉曼特征峰在压应变减小的过程中出现了反常的蓝移;随着压应变的减小和拉应变的增加,双重简并模式(E1E2)的拉曼强度单调增加,单重简并模式的拉曼强度单调减小,而A 1 1 的拉曼强度先减小再增加。针对这些具有普遍性和特殊性的应变效应,通过建模进行了研究。结果表明,基于特征峰频率和强度随应变的变化差异,可以通过特征峰之间的频率差和强度比,快速定量化双面神结构材料的应变类型和大小。

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核壳结构中手性分子诱导的等离激元光学活性
闫荣, 孙智广, 高楠, 朱国栋, 方蔚瑞
辽宁石油化工大学学报    2023, 43 (5): 20-28.   DOI: 10.12422/j.issn.1672-6952.2023.05.004
摘要104)   HTML7)    PDF (2562KB)(83)    收藏

手性分子与等离激元的相互作用对调控手性修饰纳米结构的圆二色性(CD)起着至关重要的作用。然而,手性分子与金属直接发生相互作用时容易引发团聚,从而影响其光学特性。利用溶胶凝胶法在实验上合成了一种带有手性分子的核壳结构(Au@molecule@SiO2),该结构由于SiO2壳层的存在使颗粒在保留分子及金属特性的同时又具有很好的稳定性。通过测量具有对映手性分子的结构(Au@molecule@SiO2)的紫外?可见吸收(UV)光谱和CD光谱,发现Au纳米颗粒(Au NPs)的等离激元共振位置(530 nm)具有手性分子诱导的CD信号。为了探究其内在物理机制,利用Mie理论进一步解释了530 nm处诱导的CD信号的来源,其主要来自手性核壳结构中电偶极子和磁偶极子的相互作用。该研究可为手性核壳结构的研究提供实验参考和有效的理论框架。

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一个含氮配体铜配合物的合成、结构及荧光性质
关磊, 范博文, 王莹, 王欣
辽宁石油化工大学学报    2023, 43 (5): 29-33.   DOI: 10.12422/j.issn.1672-6952.2023.05.005
摘要114)   HTML5)    PDF (1541KB)(104)    收藏

以Cu2+为中心离子、4, 4'?联吡啶(4,4'?bipy)为辅助配体,通过水热反应得到一个单核Cu配合物Cu0.5(4,4'?bipy)(H2O)·L·0.5(4,4'?bipy)·2H2O(1) (NaL=3?羟基苯磺酸钠)。采用X?射线单晶衍射、元素分析以及红外光谱表征了其结构和组成。结果表明,Cu2+是六配位,呈扭曲的八面体配位构型,与四个4,4'?bipy分子的氮原子以及两个H2O分子的氧原子配位;L2-只平衡化合物1中的正电荷,不与Cu2+配位;Cu2+与4,4'?bipy和H2O分子配位形成方格形层状结构[Cu(4,4'?bipy)2(H2O)2]2+L2-的羟基以及游离的H2O分子分别与层状结构中的H2O分子形成氢键,提高了水分子的热稳定性;化合物1的荧光发射在409 nm,为配体内荧光发射;与NaL配体相比,发生轻微红移,可能是4,4'?bipy配体与Cu2+配位作用所致。

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金属纳米材料影响水合物生成的研究进展
孙畅, 建伟伟, 叶赛, 王帅
辽宁石油化工大学学报    2023, 43 (3): 28-33.   DOI: 10.12422/j.issn.1672-6952.2023.03.005
摘要134)   HTML9)    PDF (833KB)(97)    收藏

拥有高导热性的金属纳米材料是强化气体水合物生成的理想促进剂,金属纳米材料包括金属基纳米颗粒、金属氧化物和类金属氧化物。针对不同种类金属纳米材料促进气体水合物生成的影响进行了综述,分别从金属纳米材料的浓度、粒径以及表面性质三个方面对水合物生成的诱导时间和气体消耗量等参数的影响进行了介绍。结果表明,金属基纳米颗粒的传热效果较好,部分金属氧化物和类金属氧化物对气体水合物的生成具有抑制作用;添加适量的金属纳米材料的浓度和粒径对水合物的生成有重要的影响;此外,金属纳米材料与化学试剂复配可明显提升纳米颗粒的分散稳定性,进而促进水合物的高效生成。

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建筑节能用癸酸⁃月桂酸/膨胀蛭石复合相变储热材料的制备及性能
李向辉, 刘松阳, 白瑞雪, 张佳晖, 戴佳楠
辽宁石油化工大学学报    2023, 43 (3): 34-40.   DOI: 10.12422/j.issn.1672-6952.2023.03.006
摘要171)   HTML5)    PDF (2295KB)(80)    收藏

以膨胀蛭石为支撑材料,真空浸渍癸酸?月桂酸二元相变材料,合成了癸酸?月桂酸/膨胀蛭石复合相变储热材料;采用红外光谱仪、扫描电镜、热分析仪、差示扫描量热仪及热循环实验,对癸酸?月桂酸/膨胀蛭石复合相变材料的化学兼容性、微观形貌、稳定性、热物性及可靠性进行了分析。结果表明,癸酸?月桂酸/膨胀蛭石复合相变储热材料的融化和凝固相变温度分别为18.42 ℃和17.51 ℃,相变潜热分别为66.9 J/g和62.9 J/g;膨胀蛭石中癸酸?月桂酸的装载量可达52.97%,在工作温度范围内具有良好的热稳定性。此外,用癸酸?月桂酸/膨胀蛭石复合相变材料按一定比例替代细砂制备癸酸?月桂酸/膨胀蛭石基储能砂浆,对其力学及调温特性进行了研究。结果表明,癸酸?月桂酸/膨胀蛭石基储能砂浆具有应用于节能建筑的较大潜力。

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Ln⁃MOF质子传导材料研究进展
李虹陆, 黄亮亮
辽宁石油化工大学学报    2023, 43 (2): 35-41.   DOI: 10.12422/j.issn.1672-6952.2023.02.006
摘要206)   HTML18)    PDF (1489KB)(331)    收藏

质子传导材料是传感器和燃料电池的重要组成部分,近年来人们对晶态质子传导材料的研究主要集中在金属有机框架材料(MOF)方面。镧系金属有机框架(Ln?MOF)是MOF家族的重要一员,镧系离子因具有较强的配位能力、路易斯酸性和复杂的功能性,容易形成稳定的多样性骨架。对主体骨架中引入不同功能性酸基团(羧酸、膦酸或磺酸基团等)的Ln?MOF材料在质子传导方面的研究进展进行综述,并对Ln?MOF材料在质子传导研究中面临的挑战做出展望。

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原位纳米粒子增强Al基复合材料的微观组织及高温力学性能
张君儒, 卢宝印, 李金权, 昝宇宁, 王文广
辽宁石油化工大学学报    2023, 43 (2): 26-34.   DOI: 10.12422/j.issn.1672-6952.2023.02.005
摘要122)   HTML6)    PDF (10323KB)(62)    收藏

以纳米TiO2为添加相,按一定比例添加B2 O3和H3BO3,采用高能球磨和粉末冶金法相结合的方法制备了体积分数为4%的纳米氧化物粒子增强Al基复合材料,最后在723 K的条件下以16∶1的挤压比制备了复合材料棒材。结果表明,经过4 h的球磨后,可以实现纳米氧化物在Al基体中的弥散分布;经过893 K的真空热压后,添加相与Al基体发生原位化学反应并生成了Al2O3等。当Ti与B物质的量比为1.0∶1.5时,复合材料的力学性能最优;同时,当B元素的先驱体化学成分不同时,复合材料的力学性能差异显著;TiO2+H3BO3/Al在室温和623 K下的拉伸强度分别为507.7 MPa和151.3 MPa,展现出最高的室温力学性能;TiO2+B2O3/Al在室温和623 K下的拉伸强度分别为353.7 MPa和167.1 MPa,展现出最佳的高温力学性能。

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钼酸盐基钙钛矿作为固体氧化物燃料电池阳极材料的研究进展
杨淯夫, 李江馨, 王鹏程, 滕元魁, 金芳军
辽宁石油化工大学学报    2023, 43 (1): 21-26.   DOI: 10.12422/j.issn.1672-6952.2023.01.004
摘要379)   HTML15)    PDF (1523KB)(309)    收藏

固体氧化物燃料电池(SOFC)作为一种能量转换装置,因其清洁高效的工作方式,受到了社会各界的广泛关注和重视。阳极是SOFC的重要组成部分,寻找具有良好燃料催化活性的阳极材料是SOFC领域材料研究的重点工作。近年来,钼酸盐基钙钛矿材料作为SOFC阳极,在中低温区显示了优异的电导率和电化学性能,受到了国内外众多课题组的广泛关注。综述了钼酸盐基钙钛矿作为SOFC阳极的研究进展,从理论和实验的角度总结了不同掺杂情况对材料性能的影响,为今后材料的相关研究提供指导性的意见。

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介观TiO 2晶体材料的拓扑转变合成及其性能
常帅康, 刘闯, 李坤宸, 李波, 王芳芳, 陆彩云, 陈常东
辽宁石油化工大学学报    2023, 43 (1): 27-31.   DOI: 10.12422/j.issn.1672-6952.2023.01.005
摘要169)   HTML12)    PDF (1781KB)(140)    收藏

以层状结构的钛酸盐HTO(H4x/3Ti2-x/3x/3O4?nH2O)为原料,采用水热的方法合成了金红石型介观TiO2晶体。通过X射线衍射(XRD)、扫描电镜(SEM)、透射电镜(TEM)等测试手段,研究了反应温度对利用拓扑结构转变方式合成的金红石型介观TiO2晶体材料的影响。结果表明,金红石型TiO2晶体材料可以在反应体系pH为0.5的条件下得到,当反应温度升高到120 ℃时,形成了金红石型介观TiO2晶体材料。以罗丹明B(RhB)为污染物模型进行了降解实验。结果表明,120 ℃时金红石型介观TiO2晶体材料的光催化活性明显高于其他样品,主要是由于介观晶体具有较为特殊的电子传导特性,有助于电子与空穴的分离。染料敏化太阳能电池(DSSCs)实验结果表明,120 ℃时所形成的介观晶体结构有助于光生载流子的快速迁移,从而获得较高的电池特性。

图表 | 参考文献 | 相关文章 | 多维度评价
Co 9S 8@CNFs复合材料的制备及其在锂离子电池的应用
周嘉琪, 杨思然, 艾绯雪, 赵桂艳, 毕研峰
辽宁石油化工大学学报    2022, 42 (6): 21-27.   DOI: 10.3969/j.issn.1672-6952.2022.06.004
摘要240)   HTML10)    PDF (3248KB)(438)    收藏

静电纺丝是一种使聚合物在高压静电场作用下进行拉伸纺丝的纤维制造工艺。静电纺丝制备方法简单,成本低且易纺出微纳米级的纤维,在材料化学领域被广泛应用。采用硫杂杯芳烃构筑的多硫高核笼簇化合物(Co48)为负载物,以聚丙烯腈(PAN)和聚甲基丙烯酸甲酯(PMMA)共混物(PAN/PMMA)为纺丝载体,通过静电纺丝技术,制备了负载Co9S8纳米颗粒的碳纳米纤维(Co9S8@CNFs)。分别以PAN和PMMA质量比为10∶0、7∶3和5∶5的纺丝载体制备复合物纳米纤维,将其热处理后得到的碳纳米纤维复合材料作为电极材料用于锂离子电池材料的研究。与Co48晶体煅烧的产物相比,PAN和PMMA的加入对最终产物的电化学有促进作用。由PAN和PMMA混合物制备的复合物材料兼具较高比容量、良好循环稳定性以及倍率性能。

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Fe3O4β⁃环糊精聚合物的制备及吸附性能
魏雨诗, 王锐, 林壮, 姜恒, 霍明仁, 陈欣悦, 梁晓艳, 张重阳
辽宁石油化工大学学报    2022, 42 (6): 28-35.   DOI: 10.3969/j.issn.1672-6952.2022.06.005
摘要218)   HTML6)    PDF (1921KB)(172)    收藏

以β?环糊精(β?CD)为单体、环氧氯丙烷为交联剂,在碱性介质中合成了Fe3O4改性的β?环糊精聚合物(β?CDP@Fe3O4)。在静态和动态条件下,研究了β?CDP@Fe3O4对双酚A (BPA)的吸附性能。静态实验结果表明,采用0.10 g β?CDP@Fe3O4对100 mg/L BPA(pH=5.6)吸附,其平衡吸附量为45.600 mg/g,吸附率为91.3%,饱和吸附量为113.600 mg/g。动态实验结果表明,液时空速越小,吸附剂利用率越高,且随着BPA质量浓度的增加,吸附穿透时间和饱和时间均呈下降趋势。同时,探讨了β?CDP@Fe3O4的合成及吸附机理。β?CDP@Fe3O4对BPA的快速吸附是通过氢键和疏水作用实现的。β?CDP@Fe3O4具有良好的再生性能,经过6次静态吸附?解吸循环和3次动态吸附?解吸循环后,吸附性能均无明显变化。

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高度分散WO x /SiO 2催化剂的制备及烯烃歧化反应性能
张强, 谭昊轩, 崔宇超, 王焕, 张晓彤, 宋丽娟
辽宁石油化工大学学报    2022, 42 (5): 32-37.   DOI: 10.3969/j.issn.1672-6952.2022.05.005
摘要202)   HTML7)    PDF (2002KB)(141)    收藏

通过对WO x /SiO2催化剂载体的筛选和WO x 负载量的考察,成功筛选出一种性能优异的国产SiO2载体,运用氮气物理吸附、XRD、Raman光谱和TEM/EDS对催化剂结构进行表征,考察了WO x 物种在载体上的分散情况和乙烯与丁烯歧化制丙烯的催化反应性能,并与国外某商业催化剂的性能进行了对比。结果表明,当国产载体S?SiO2的WO x 负载量阈值为8%时,催化剂显示出最佳催化活性和选择性;与商业催化剂的催化性能相比,其催化活性高近10%,且稳定性和选择性相当;关联结构表征结果证实,WO x 物种在载体上的分散特征是影响催化性能的关键因素,SiO2载体和负载量也是影响WO x 物种分散状态的关键。本研究可为高效烯烃歧化反应WO x /SiO2催化剂的国产化,尤其是国产SiO2载体的选择提供依据。

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一种新型生物柴油降凝剂的制备与性能
杜洋, 孙然, 刘进博, 石薇薇, 韩冬云
辽宁石油化工大学学报    2022, 42 (5): 38-42.   DOI: 10.3969/j.issn.1672-6952.2022.05.006
摘要401)   HTML8)    PDF (1330KB)(381)    收藏

降凝剂可以有效地改善生物柴油的低温流动性,采用溶液聚合法制备了甲基丙烯酸十六酯、甲基丙烯酸羟乙酯和马来酸酐的共聚物(AHM),并考察了AHM对生物柴油降凝效果的影响。采用红外光谱(IR)对甲基丙烯酸十六酯和AHM进行了表征。通过单因素实验的方法确定了AHM的最佳反应条件:n(甲基丙烯酸十六酯)/n(甲基丙烯酸羟乙酯)/n(马来酸酐)=2∶1∶2,引发剂质量分数为3.0%,溶剂质量分数为65%,反应时间为3 h,反应温度为85 ℃。当AHM质量分数为0.7%时,生物柴油的凝点降低12 ℃。采用偏光显微镜观察了加入降凝剂后生物柴油在低温下析出的蜡晶形态,其形态更加均匀致密。

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TiO 2同质体材料的拓扑转变合成及其性能的研究
陈常东, 李哲, 李珂, 丛金莹, 杨宇航, 王芳芳
辽宁石油化工大学学报    2022, 42 (3): 37-41.   DOI: 10.3969/j.issn.1672-6952.2022.03.007
摘要285)   HTML    PDF (1216KB)(306)    收藏

采用H4x/3Ti2-x/3x/3O4·nH2O(HTO)为前驱体原料,通过水浴浸渍的方式在HTO的表面负载纳米级氧化钛颗粒(ST01),采用焙烧的方法拓扑合成TiO2同质结构复合材料。利用X射线衍射(XRD)、拉曼光谱(Raman)等测试手段,详细研究了焙烧温度对TiO2相变过程的影响。结果表明,HTO随着温度的升高逐渐由单斜结构的TiO2(B)转变成锐钛矿结构,再转变至金红石结构,且形成多种不同结构、组成的TiO2同质复合体材料。以罗丹明B(RhB)为污染物模型进行降解实验,600 ℃时样品的光催化活性明显高于其他样品,主要是由于此时样品的电子与空穴分离效率较高,说明同质复合体TiO2结构和组成影响了其光催化活性。此外,染料敏化太阳能电池(DSSCs)实验表明,600 ℃时样品的光电性能较高,其原因是二维片状形貌有助于光生载流子的快速迁移。

图表 | 参考文献 | 相关文章 | 多维度评价
单层Janus MoSSe双共振拉曼散射的理论研究
孙鸿智, 孙薇, 赵波, 郭怀红
辽宁石油化工大学学报    2022, 42 (3): 30-36.   DOI: 10.3969/j.issn.1672-6952.2022.03.006
摘要389)   HTML    PDF (1666KB)(206)    收藏

单层Janus MoSSe拉曼光谱中出现的双共振峰,是材料特征的重要指纹。但是,这些双共振峰尚存在起源理解不清、机制亟需澄清的问题。基于密度泛函理论、量子高阶微扰理论和群论分析,系统研究了单层Janus MoSSe的双共振拉曼光谱。研究发现,单层Janus MoSSe的电?光共振耦合过程的倒格子波矢依赖于激光能量,在第一布里渊区中任意波矢 qvec都可能出现。基于群论分析,推导出产生双共振拉曼活性的对称性条件,并阐明了在Janus结构体系中出现大量双共振拉曼峰的根本原因。研究结果可为理解二维Janus结构体系中发生的双共振拉曼过程提供理论指导,并为澄清双共振拉曼峰的起源提供合理的理论手段。

图表 | 参考文献 | 相关文章 | 多维度评价
多孔固体材料吸附CO 2的研究进展
佟思琦, 建伟伟, 海秋岩, 解伟欣, 孙易
辽宁石油化工大学学报    2022, 42 (2): 30-37.   DOI: 10.3969/j.issn.1672-6952.2022.02.005
摘要922)   HTML    PDF (672KB)(632)    收藏

温室效应日渐显著,CO2的捕集与储存(CCS)是一种潜力巨大的减排措施,其中吸附法捕集CO2是最有前景的技术之一。多孔固体材料因其优异的CO2吸附性能备受关注。针对吸附法脱除CO2的研究进行综述,介绍了五种不同的吸附材料,总结了影响它们吸附CO2的主要因素,以及改性后材料的吸附性能。结果表明,温度、压强、孔结构的改变会影响材料的物理吸附性能;还原改性、氧化改性和金属离子负载改性能够改变材料表面官能团的种类或者数量,提高了材料的CO2吸附性能。

图表 | 参考文献 | 相关文章 | 多维度评价
纳米材料在堵水调剖药剂体系中的应用进展
叶金梅, 麻路, 赵奕安, 姚圆圆, 文婕, 张连红, 张辉
辽宁石油化工大学学报    2022, 42 (2): 38-43.   DOI: 10.3969/j.issn.1672-6952.2022.02.006
摘要361)   HTML    PDF (1003KB)(553)    收藏

近年来,随着纳米技术和油田开发技术的不断发展,纳米材料已经被广泛应用于堵水调剖剂中,并取得了不同程度的发展。分别从泡沫、聚合物凝胶、乳液和超细水泥浆四个方面综述了纳米材料在堵水调剖剂中的研究进展和最新成果,并分析了纳米材料在堵水调剖剂中的作用机理及其影响规律。结果表明,在体系中加入纳米材料后,可凭借其尺寸小、表面积大等物理化学特性,与堵水调剖剂发生界面吸附、插层、剥落等相互作用,使堵水剂的稳定性、强度和耐温耐盐性显著提升,从而有效提高堵水率和油田采收率。此外,从堵水剂研发的角度指出了目前这方面研究存在的各种问题,以期对纳米材料在堵水调剖剂中的研究和应用提供参考。

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导电高分子基柔性应变传感材料研究进展
李华, 朱雨田, 赵桂艳
辽宁石油化工大学学报    2022, 42 (2): 44-49.   DOI: 10.3969/j.issn.1672-6952.2022.02.007
摘要375)   HTML    PDF (400KB)(599)    收藏

随着人机交互、电子皮肤、可穿戴电子等新兴领域的迅速发展,作为核心部件之一的柔性应变传感材料成为人们关注的热点。由导电材料与柔性高分子复合而成的导电高分子基复合材料具有柔韧性好、质轻、易加工成型等优势,且材料导电性能在应变刺激下发生改变,因此可用作柔性应变传感材料。综述了基于导电高分子复合材料的柔性应变传感材料的分类及特点,详细介绍了该类传感材料的应变响应机理,并总结了影响导电高分子复合材料应变传感性能的因素。

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煤基混合烯烃制备聚α烯烃合成油的工艺研究
霍思含, 张丹, 李君华, 钱建华, 于廷云
辽宁石油化工大学学报    2022, 42 (1): 24-27.   DOI: 10.3969/j.issn.1672-6952.2022.01.005
摘要366)   HTML    PDF (573KB)(167)    收藏

用煤基混合烯烃分离出的C12-C16烯烃馏分为原料,在氮气保护下用AlCl3催化聚合,研究聚合温度、聚合时间、聚合压力及催化剂质量对聚α烯烃合成油收率的影响,确定最佳聚合反应条件,并对产物进行物性分析。结果表明,冷阱油中C12-C16烯烃的蒸出温度在214~274 ℃。在聚合温度为137 ℃、聚合时间为40 min、聚合压力为4.0 MPa和催化剂质量为10 g的条件下,聚合反应收率为84.57%,所得聚α烯烃合成油在40 ℃时的运动黏度为32.53 mm2/s,闪点为221 ℃,凝点为-53 ℃,溴值为9.6 g(Br)/(100 g)。

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有机磷光体系及其研究进展
陈望彬, 周世嘉, 张晓朕, 尹禹翰, 苍书宇, 欧贤, 代广福, 王晓蓉
辽宁石油化工大学学报    2022, 42 (1): 28-34.   DOI: 10.3969/j.issn.1672-6952.2022.01.006
摘要603)   HTML    PDF (1091KB)(276)    收藏

室温磷光性有机物由于三重态激子的参与和相对较慢的衰变速率,使其具有较长波长及长寿命的特性,让该类型化合物在光学器件、光催化反应、生物成像等领域中具有广泛的应用前景。目前构筑室温磷光有机体系主要是通过促进自旋轨道耦合和抑制三重态到基态的非辐射衰变来完成。对近年来室温磷光有机体系的发展进行归纳和总结,针对如何设计室温磷光有机体系提出了几种方法,并分析其原理,对未来室温磷光有机体系的发展与应用进行了展望。

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CNTs/Bi 12O 17Cl 2光催化剂的制备及其光降解罗丹明B性能
李杰, 方可欣, 姚丽珠
辽宁石油化工大学学报    2021, 41 (6): 42-47.   DOI: 10.3969/j.issn.1672-6952.2021.06.008
摘要365)   HTML    PDF (1405KB)(362)    收藏

水的污染越来越严重,利用太阳光光催化降解水中的污染物在未来的发展中具有非常重要的作用。通过简单的化学沉淀法,将CNTs复合到Bi12O17Cl2表面上,得到一系列CNTs/Bi12O17Cl2复合材料,并用XRD、TEM、UV?vis DRS和PL表征方法对催化剂的结构特点、形貌特征和光学性质等方面进行了测量表证。结果表明,对比单一相Bi12O17Cl2,CNTs/Bi12O17Cl2复合材料表现出优异的降解污染物的活性、良好的光催化稳定性能和循环性能。通过捕获实验,发现超氧自由基(·O 2 - )与空穴(h+)是主要的活性物种,并推测其降解反应的可能机理。这项研究为提高催化剂的光催化性能提供了一种廉价、简便的改性方法,对其他高效光催化剂的合成具有一定的指导作用。

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石油树脂废水污泥资源化及对磷的吸附性能
赵平月, 李爽, 宗芳, 马会强
辽宁石油化工大学学报    2021, 41 (6): 48-52.   DOI: 10.3969/j.issn.1672-6952.2021.06.009
摘要287)   HTML    PDF (966KB)(170)    收藏

石油树脂废水污泥属于危险废物,通过污泥主要成分分析,提出污泥资源化途径,研究其对磷的吸附条件及效果。结果表明,石油树脂废水污泥含有较多的苯、萘、茚、薁、烯烃、烷烃等石油类污染物,污泥经600 ℃煅烧后,减量化程度达到82.5%,得到以γ?Al2O3为主的吸附材料;煅烧污泥对磷的最佳吸附条件:吸附时间为90 min,振荡强度为180 r/min,pH为4,初始磷质量浓度为12.5 mg/L,煅烧污泥质量为2.0 g。在最佳吸附条件下,吸附率为93.8%,污泥再生后对磷吸附率为87.0%。因此,石油树脂废水污泥经过煅烧处理后,可实现危险废物的减量化和资源化。

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不同结构碳纳米管吸附胆红素的研究
汤佳玉, 孔鹏飞, 鞠佳, 唐敏, 徐见飞, 王令, 陈胜
辽宁石油化工大学学报    2021, 41 (5): 38-43.   DOI: 10.3969/j.issn.1672-6952.2021.05.007
摘要312)   HTML    PDF (1014KB)(205)    收藏

研究了3种不同型号的碳纳米管(MW、LMW和SW)的胆红素吸附性能。X射线衍射(XRD)谱图显示,3种碳纳米管的管径大小排序为LMW>MW>SW。扫描电子显微镜(SEM)和比表面积测试(BET)结果表明,MW型分散性最好,且具有较大的比表面积、最大的孔径和孔容。胆红素吸附实验结果表明,当温度为37 ℃、吸附时间为40 min时,碳纳米管吸附胆红素的性能最佳。当胆红素质量浓度大于0.5 g/L时,MW型碳纳米管吸附容量最大,最大胆红素吸附量达到208 mg/g。增大NaCl浓度、牛血清白蛋白质量浓度和提高pH均不利于胆红素在溶液中的吸附。与传统吸附剂相比,3种碳纳米管对胆红素均表现出吸附时间短、吸附容量大的优良性能,为后期制备碳纳米管共混微滤膜及其吸附胆红素提供了实验基础。

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Cu和Sn改性多壁碳纳米管对VOCs气体的吸附
王雪, 建伟伟, 陆毅, 张绍鹏, 周小盟, 韩赛钊
辽宁石油化工大学学报    2021, 41 (5): 44-49.   DOI: 10.3969/j.issn.1672-6952.2021.05.008
摘要279)   HTML    PDF (1483KB)(178)    收藏

采用溶胶?凝胶法对多壁碳纳米管进行改性,使SnO2与MWCNTs复合并掺杂Cu离子。通过SEM、XRD、FTIR对样品M、M+Cu、M+Sn和M+Sn+Cu进行表征,分析其表面微观结构,用静态吸附法测量了不同样品对VOCs的饱和吸附量,并分别从VOCs质量浓度、温度影响等方面进行了分析。结果表明,4种吸附剂样品的饱和吸附量与VOCs质量浓度和温度呈线性相关,且二者数值越大,饱和吸附量越小;在常温(25 ℃)常压下,MWCNTs对VOCs气体的吸附量几乎为0,样品M+Cu的饱和吸附量略小于样品M+Sn,样品M+Sn+Cu的吸附效果最佳,约为M+Sn的2倍,可达37.4 mg/g。

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金属有机骨架材料ZIF⁃67对甲基橙的吸附性能
李明艳, 崔爽, 刘宁宁
辽宁石油化工大学学报    2021, 41 (4): 34-40.   DOI: 10.3969/j.issn.1672-6952.2021.04.006
摘要382)   HTML    PDF (1812KB)(253)    收藏

采用溶剂热法合成了金属有机骨架材料ZIF?67,并通过扫描电子显微镜(SEM)、X?射线粉末衍射(XRD)、傅里叶红外光谱(FT?IR)以及热重(TG)对其进行表征。将合成的ZIF?67用于水中甲基橙的吸附,系统地研究了pH、吸附剂质量、甲基橙初始质量浓度、接触时间和温度对吸附性能的影响。结果表明,当ZIF?67质量为20 mg、pH为7时,吸附效果最好;在303 K下吸附25 min达到平衡;在303 K下,ZIF?67对甲基橙的理论最大吸附量为152.67 mg/g。等温吸附数据符合Langmuir等温吸附模型,吸附动力学符合准二级吸附动力学模型,该吸附过程是一个自发的放热过程。乙醇可以对吸附后的ZIF?67较好地脱附,经过6次吸附?脱附循环仍保持较好的吸附效果。

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纳米碳颗粒/氮化碳复合材料的制备及光催化性能
石怀川, 石磊
辽宁石油化工大学学报    2021, 41 (4): 41-45.   DOI: 10.3969/j.issn.1672-6952.2021.04.007
摘要307)   HTML    PDF (1082KB)(258)    收藏

通过一步热聚合法制备纳米碳颗粒/氮化碳复合材料,利用XRD、FTIR、TEM、DRS、PL等手段对纳米碳颗粒/氮化碳进行了系统表征,并考察其光催化降解罗丹明B的光催化性能。结果表明,纳米碳颗粒的负载可以显著改善复合材料的可见光吸收能力及光生电子/空穴的分离效率,当加入纳米碳颗粒的质量为10 mg时,所得到的纳米碳颗粒/氮化碳2在20 min内对罗丹明B的降解率可以达到96.5%,明显优于纯氮化碳材料。此外,纳米碳颗粒/氮化碳复合材料还表现出良好的稳定性。

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碳纤维增强水泥基复合材料的力学性能研究进展
程健强, 王文广, 韩杰
辽宁石油化工大学学报    2021, 41 (3): 33-42.   DOI: 10.3969/j.issn.1672-6952.2021.03.006
摘要338)   HTML    PDF (1509KB)(110)    收藏
碳纤维(Carbon Fibers, CFs)作为增强相运用在复合材料中一直是研究热点。综述了CFs的种类、分散方式及其在水泥基复合材料中分散性的评估方法、CFs表面涂层改性的制备工艺及其优缺点。通过改善CFs在水泥基体中的分散性和对CFs表面进行涂层改性处理,可以制备性能良好的碳纤维增强水泥基复合材料(CFRC)。同时,对CFRC力学性能的影响因素进行了系统的探讨及研究,包括水灰质量比、养护龄期、成型工艺、硅粉掺量、外加剂、CFs掺量和长度等。总结出进一步提高CFRC力学性能的关键在于改善CFs在水泥基体中的分散性和相容性,并为今后制备高性能CFRC提供参考。
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新型疏水改性阳离子聚丙烯酰胺的制备及表征
蒙文媛, 李丽华, 吴限, 杨莹, 马诚
辽宁石油化工大学学报    2021, 41 (3): 43-47.   DOI: 10.3969/j.issn.1672-6952.2021.03.007
摘要187)   HTML    PDF (1423KB)(110)    收藏
以丙烯酰胺(AM)为主单体、丙烯酰氧乙基三甲基氯化铵(DAC)为阳离子单体、烷基糖苷(APG)为疏水单体,经低压紫外光引发共聚,成功合成了新型疏水改性阳离子聚丙烯酰胺絮凝剂P(AM⁃DAC⁃APG)。利用FTIR、SEM以及1H⁃NMR观察并分析其化学结构、表面形貌。研究了总单体质量分数、引发剂质量分数等因素对聚合反应的影响,确定了最佳合成条件为总单体质量分数35.0%、引发剂质量分数0.2%、光照时间90 min、m(AM)/m(DAC)=3、疏水单体质量分数2.0%、尿素质量分数3.0%。在此条件下得到特性黏度和阳离子电荷密度分别为1 384.8 mL/g和5.091 mmol/g的新型疏水改性聚丙烯酰胺絮凝剂。
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钛合金微弧氧化抗高温氧化研究现状
郝国栋, 苏爽月, 郝春丽, 刘彬霞
辽宁石油化工大学学报    2021, 41 (2): 21-26.   DOI: 10.3969/j.issn.1672-6952.2021.02.005
摘要361)   HTML    PDF (848KB)(89)    收藏
钛合金因具备高强度、耐蚀性及比强度高等特点被广泛应用于军用及民用等各个领域。但是,其在高温环境使用时会发生高温氧化反应,导致其性能降低,限制了它的使用。微弧氧化(MAO)技术可使钛合金表面原位生长一层致密的氧化膜,膜层与金属基体结合能力强,拥有一定的耐磨、耐蚀及抗高温等特性,且其工艺流程简单高效、成本低而环保,可明显提高钛合金的抗氧化性,延长其在高温条件下的服役时间。综述了MAO技术在钛合金抗高温氧化领域的研究现状,总结了反应参数、电解液、微弧氧化反应时间及电源模式等条件对微弧氧化陶瓷膜层结构和抗高温氧化性能的影响。
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高耐热性聚乳酸/木粉复合材料的制备与性能研究
夏艺玮, 李诗意, 冯玉林, 赵桂艳, 李岚霆, 王昌赫
辽宁石油化工大学学报    2021, 41 (2): 27-31.   DOI: 10.3969/j.issn.1672-6952.2021.02.006
摘要275)   HTML    PDF (1336KB)(175)    收藏
聚乳酸(PLA)的结晶性能较差,导致其产品的耐热性能较差,极大地限制了聚乳酸的应用范围。采用木粉(WF)与聚乳酸熔融共混,同时添加少量的成核剂多酰胺类化合物(MA),制备高耐热性聚乳酸/木粉复合材料。研究了木粉、成核剂以及两者同时添加对复合材料结晶性能、耐热性能以及力学性能的影响。结果表明,木粉和成核剂多酰胺类化合物的加入对聚乳酸具有协同成核的作用,添加质量分数为0.3%的多酰胺类化合物和质量分数为30.0%的木粉,聚乳酸的结晶速率大幅上升,复合材料的维卡软化点提高到146.5 ℃,远高于纯聚乳酸的维卡软化点61.6 ℃,有效地提高了聚乳酸的耐热性能。同时,聚乳酸复合材料的拉伸强度也略有提高。
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MnFe 2O 4/TiO 2的制备及其类芬顿光催化性能
汪筱迪, 李丽华, 张金生, 吴限, 马诚
辽宁石油化工大学学报    2021, 41 (2): 32-36.   DOI: 10.3969/j.issn.1672-6952.2021.02.007
摘要229)   HTML    PDF (1550KB)(100)    收藏
以溶胶⁃凝胶法成功制备了MnFe2O4/TiO2类芬顿(Fenton)光催化剂,通过XRD、SEM、UV⁃vis对材料的结构和形貌进行表征,并以亚甲基蓝(MB)为目标污染物,对其进行降解,考察了不同掺杂量(质量分数)的产物在可见光下的光催化性能。结果表明,在光源为300 W的碘钨灯、MnFe2O4掺杂量为2%、催化剂质量为60 mg、pH=11、H2O2浓度为8 mmol/L时,光照180 min后,MnFe2O4/TiO2的光催化类Fenton反应对MB的降解率高达96.8%。相同条件下与未掺杂的纯TiO2相比,MnFe2O4/TiO2在可见光下对MB的催化性能有了明显提升。
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温度响应性玻璃球基复合载体的制备及表征
安琪, 李海斌, 张琪, 杨磊, 范晓光, 王战勇
辽宁石油化工大学学报    2021, 41 (1): 23-29.   DOI: 10.3969/j.issn.1672-6952.2021.01.005
摘要294)   HTML    PDF (2210KB)(159)    收藏
报道了一种新型的智能响应性玻璃球基复合载体的制备方法。首先通过自由基聚合法将双键类单体N⁃异丙基丙烯酰胺、甲基丙烯酸羟丙酯和甲基丙烯酸(3⁃三甲氧基硅)丙酯合成随机嵌段共聚物;然后借助自制的底喷式流化床反应器将共聚物溶液均匀喷涂于玻璃球基表面,并利用高温退火作用实现共聚物与玻璃球基之间的键合,从而形成共聚物/玻璃球基复合载体。同时,对共聚物在玻璃球基表面的包衣效果进行初步考察,包括特征官能团、表面微观结构、生物相容性和温度响应性等。结果表明,通过底喷包衣技术可将温度响应性共聚物链接于玻璃球基表面,且能形成一定厚度的膜层。这种复合载体具有良好的生物相容性,能利用其智能响应特性实现细胞的有效黏附和自发脱附。
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碳基及碳基复合材料吸附剂对VOCs吸附性能研究进展
张绍鹏, 建伟伟, 马丹竹, 刘超, 王雪
辽宁石油化工大学学报    2021, 41 (1): 30-36.   DOI: 10.3969/j.issn.1672-6952.2021.01.006
摘要764)   HTML    PDF (846KB)(810)    收藏
针对不同的碳基吸附材料(活性炭、生物质碳、碳纳米管和碳硅复合材料),分别从吸附材料结构参数、有机废气分子性质、水蒸气含量及吸附温度等因素对VOCs吸附性能的影响进行综述。简单介绍了其原理、特点及应用水平,并指出碳基吸附剂结构参数和吸附过程中的操作参数对吸附量的影响,提出了碳基吸附剂在VOCs吸附工艺中的发展前景。在不断提高碳基吸附剂对VOCs吸附量的同时,提高循环再生性能,降低工业生产中高温和潮湿环境对吸附量的影响,是今后碳基吸附剂研究的方向。
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晶化时间对SAPO⁃34晶相结构及MTO催化性能的影响
李璐, 王钰佳, 白英芝, 王海彦
辽宁石油化工大学学报    2020, 40 (6): 25-28.   DOI: 10.3969/j.issn.1672-6952.2020.06.006
摘要289)   HTML    PDF (1092KB)(140)    收藏
以拟薄水铝石、硅溶胶和磷酸为原料,三乙胺和四乙基溴化铵为模板剂,改变晶化时间,通过水热法合成了一系列SAPO⁃34分子筛。利用XRD、SEM和NH3⁃TPD等技术对合成的SAPO⁃34分子筛晶相结构和物化性能进行分析表征。在固定床反应器上进行了MTO催化活性评价实验。结果表明,不同晶化时间下均合成了纯相的片层状SAPO⁃34分子筛。晶化时间越长,结晶度越高,片层状厚度随之增加,样品的酸中心数目越多。在反应温度为450 ℃、空速为2 h-1、反应压力为0.2 MPa、晶化时间为72 h的条件下,合成SAPO⁃34分子筛的MTO反应单程寿命达到360 min,双烯收率可达86.8%。
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卟啉类光敏剂的合成以及在光动力疗法中的研究进展
汪彬, 祖国平, 孙迎凯, 张琰, 王晓蓉, 韩蛟, 张财顺
辽宁石油化工大学学报    2020, 40 (6): 29-38.   DOI: 10.3969/j.issn.1672-6952.2020.06.007
摘要651)   HTML    PDF (1784KB)(481)    收藏
卟啉类化合物作为一种有效的有机光敏剂,在光动力疗法中扮演着很重要的角色。其主要机理是吸收激光能量产生活性氧,从而达到杀灭肿瘤细胞的治疗目的。综述了卟啉类化合物的基本合成路线、三代卟啉类光敏剂的特点,以及近年来对卟啉类光敏剂的改性手段等。就目前卟啉类光敏剂在光动力疗法中的广泛运用来看,随着新型光敏剂的陆续开发,光动力疗法在临床治疗方面将会有突出的应用前景。
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膨润土/月桂酸/鳞片石墨定型储热材料的制备及性能
李威龙, 刘松阳, 韩杰, 周远航, 覃丹妮, 尚楦婷
辽宁石油化工大学学报    2020, 40 (6): 39-44.   DOI: 10.3969/j.issn.1672-6952.2020.06.008
摘要348)   HTML    PDF (1692KB)(562)    收藏
采用天然膨润土和月桂酸分别作为支撑基体和相变材料,通过真空浸渍法合成复合相变储热材料。结果表明,添加鳞片石墨不仅提高复合相变储热材料的导热特性,而且阻止相变材料从复合相变材料中泄露。制备的复合相变储热材料经历200次热循环实验后,仍具有较好的可靠性,具备在热能存储系统中应用的较大潜力。
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基于太阳能驱动水蒸发的系统设计及研究进展
杜运平, 陈宇超, 沙畅畅, 王心妤, 王文举
辽宁石油化工大学学报    2020, 40 (5): 33-38.   DOI: 10.3969/j.issn.1672-6952.2020.05.006
摘要548)   HTML    PDF (2150KB)(463)    收藏
太阳能驱动水蒸发作为一种光热转换应用,由于光热转换效率高,且具有清洁水生产的工业潜力,从而引起了人们的关注。近年来,太阳能驱动的蒸发系统—将太阳能与热能的能量转换定位在空气/液体界面上,因其可以减少热损失并提高能量转换效率,已经被作为传统的体积加热蒸发的替代系统。讨论了如何实现高性能蒸发的系统设计策略,包括多孔纳米结构、界面蒸发结构和芯吸结构。介绍了太阳能驱动水蒸发的3种系统,即体积系统、界面系统和隔离系统。描述了将这种太阳能驱动的界面蒸发工艺应用于海水淡化和污水处理中的可能性,还讨论了其中存在的一些问题和挑战
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CO 2加压高温液态水预处理向日葵秆
赵孟姣, 贾冠兰, 孟嘉峪, 陈继程
辽宁石油化工大学学报    2020, 40 (5): 39-43.   DOI: 10.3969/j.issn.1672-6952.2020.05.007
摘要315)   HTML    PDF (1429KB)(119)    收藏
以向日葵秆为原料,采用高温液态水进行预处理以提高后续纤维素酶水解糖收率。考察了温度、时间和加压方式对还原糖收率的影响。结果表明,原料经预处理后,酶解糖收率增加明显。原料经200 ℃、20 min预处理后,总糖收率达83.0%;与N2相比,CO2加压高温液态水低温短时间处理具有催化效果。最后,通过XRD和SEM表征方法,对预处理前后向日葵秆微观变化情况进行了分析
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锂离子电池硅基负极材料表面和界面调控的研究进展
张莉, 赵学波
辽宁石油化工大学学报    2020, 40 (4): 49-58.   DOI: 10.3969/j.issn.1672-6952.2020.04.008
摘要833)   HTML    PDF (2512KB)(559)    收藏
在锂离子电池众多负极材料中,硅具有超高的理论比容量(4 200 mA·h/g)和较低的嵌锂电位(约为0.4 V vs Li/Li+),是制备高能量、高功率锂离子电池理想的负极材料。然而,在嵌/脱锂过程中,硅负极巨大的体积变化造成电极材料严重的结构破坏和快速的容量衰减。梳理了硅作为锂离子电池负极材料的储锂机制、结构演变、界面反应和动力学行为等方面的研究,总结了表面和界面改性在锂离子电池硅基负极材料中应用的最新进展,阐述内容主要包括硅电极的表面修饰、电解液的优化和黏结剂的开发等,并对硅负极材料表面和界面改性进行了展望。
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MOFs及其衍生物在锂硫电池正极中的应用
苏卫, 唐梓桓, 郑洋, 刘道胜, 霍开富
辽宁石油化工大学学报    2020, 40 (4): 59-69.   DOI: 10.3969/j.issn.1672-6952.2020.04.009
摘要540)   HTML    PDF (3023KB)(274)    收藏
锂硫电池因高比容量、高能量密度、低成本和环境友好等显著优点,有望成为取代锂离子电池的下一代高比能电池。然而,锂硫电池的实际应用严重受限于电极材料中存在的系列问题,如较低的离子/电子传导性、多硫化物的穿梭效应、充放电中较大的体积变化和锂负极的稳定性等。将硫与各类载体材料结合来提高活性材料的利用率和电池循环稳定性成为当前的研究热点。在已报道的各类载体材料中,具有丰富的孔道和开放活性位点的金属有机框架及其衍生物材料因其优异的结构特点引起了人们的广泛关注。总结了金属有机框架及其衍生物在提高硫正极循环稳定性中的应用进展,并对其在锂硫电池中的发展趋势进行了展望。
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原生生物质水热炭化制备碳材料及其应用
昝逸凡, 张彦飞, 赵新鹏, 孔令照
辽宁石油化工大学学报    2020, 40 (4): 70-79.   DOI: 10.3969/j.issn.1672-6952.2020.04.010
摘要425)   HTML    PDF (2775KB)(321)    收藏
作为地球上储量最丰富的可再生资源,生物质具有低成本、不会增加大气中CO2含量等优点,其应用已成为能源利用和环境保护领域的研究热点。原生生物质可经由水热炭化过程(Hydrothermal Carbonization,HTC)制备多种功能碳材料。对以原生生物质为原料通过HTC法制备具有广泛用途碳材料的研究进展进行了概述,并就现阶段基于HTC法制备的碳材料在气体液体吸附、磁性碳材料、电池材料等领域的应用进行了分析和展望。
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均相沉淀法制备Ni/Al⁃LDHs/rGO复合电极材料的电化学性能
黄任枢, 姚金环, 梁晓丽, 金秀影, 李延伟
辽宁石油化工大学学报    2020, 40 (4): 80-86.   DOI: 10.3969/j.issn.1672-6952.2020.04.011
摘要290)   HTML    PDF (2592KB)(168)    收藏
以Ni(NO3)2·6H2O、Al(NO3)3·9H2O、尿素以及氧化石墨烯(GO)为原料,利用简便的均相沉淀法合成了GO复合量(质量分数)分别为0、0.2%、0.5%、0.8%和1.0%的Ni/Al⁃LDHs/rGO复合电极材料。采用XRD、FT⁃IR、TGA和FESEM表征了材料的结构和表面形貌,利用循环伏安(CV)、交流阻抗(EIS)和充放电测试研究了Ni/Al⁃LDHs/rGO复合材料作为Ni⁃MH电池正极材料的电化学性能。结果表明,复合GO可以明显提高Ni/Al⁃LDHs的电化学性能,其中GO复合量为0.8%的Ni/Al⁃LDHs/rGO样品表现出最为优异的综合电化学性能,例如在2 000 mA/g电流密度下,其放电比容量(288 mA·h/g)比未复合GO的Ni/Al⁃LDH样品放电比容量(205 mA·h/g)高出40.5%。
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基于核电站管道系统防护的沉积问题研究
赵延鹏, 吴志锋, 金硕, 王皓, 张传新, 王富强
辽宁石油化工大学学报    2020, 40 (3): 28-34.   DOI: 10.3969/j.issn.1672-6952.2020.03.006
摘要378)   HTML    PDF (2269KB)(230)    收藏
为了研究高温、高压下核电站内两相流中所含粒子在管道发生沉积的现象,深入探究粒子对管道的冲蚀沉积机制,采用相似原理与近似模化方法,设计并搭建了能够捕捉核电管道系统实际运行中关键参数的实验台。对30 h弯管沉积实验结果进行分析可知,90°水平弯管的外壁以及内壁为沉积热点区域,外壁轴向角30°~45°区域为沉积量最大区域;Co元素在8 mm×8 mm×3 mm样片上的沉积量达1.98×10-10 g。研究结果可为核电站辐射剂量预测以及辐射防护提供参考数据。
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乙炔选择性加氢Pd⁃Ag催化剂上C4烯烃生成规律
龚珣, 吕曼丽, 秦玉才, 宋丽娟
辽宁石油化工大学学报    2020, 40 (3): 35-39.   DOI: 10.3969/j.issn.1672-6952.2020.03.007
摘要629)   HTML    PDF (1152KB)(386)    收藏
针对乙炔选择性加氢Pd⁃Ag催化剂表面绿油生成导致催化剂失活的关键问题,运用XRD和H2⁃TPR表征催化剂的组成及结构性质,运用10 mL固定床高压加氢装置考察了Pd⁃Ag催化剂的乙炔选择性加氢性能及反应过程中绿油前驱体C4烯烃的形成规律。结果表明,不同制备工艺的Pd⁃Ag/Al2O3催化剂乙炔加氢活性存在明显差异,这主要取决于Pd在催化剂表面的分散形式,助剂Ag和活性中心Pd之间紧密的混合可增强电子和几何效应,形成更多的Pd⁃Ag合金相,降低了催化剂的加氢活性,但增加了催化剂的稳定性;而C4烯烃生成量与催化剂活性呈正相关,催化剂活性越高生成的C4烯烃越多,研究结论揭示了Pd⁃Ag催化剂的失活机制,对催化剂的改性和工艺条件优化具有重要的指导价值。
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磁场对Fe 3O 4⁃水纳米流体传热特性的影响
翟郑佳, 李国龙, 朱恒宣, 杨历, 王进
辽宁石油化工大学学报    2020, 40 (2): 22-29.   DOI: 10.3969/j.issn.1672-6952.2020.02.005
摘要428)   HTML    PDF (2098KB)(389)    收藏
对电加热器中纳米流体的传热效果进行了实验研究,采用两步法制备Fe3O4⁃水纳米流体。此外,还研究了质量分数为0.1%~2.0%的Fe3O4⁃水纳米流体在有/无磁场作用下对电加热器换热效率的影响,探讨了磁场作用下纳米流体的强化换热机理。结果表明,与基液(去离子水)相比,无磁场时质量分数为1.0%的Fe3O4⁃水纳米流体可使环境温度提升18.2%;在外磁场作用下,质量分数为1.0%的Fe3O4⁃水纳米流体可使环境温度提升35.1%。研究结果可为纳米流体在电加热器中的强化传热研究提供重要参考。
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氧化铁可见光光电催化材料改性研究进展
孙财, 高莹, 张静
辽宁石油化工大学学报    2020, 40 (2): 30-37.   DOI: 10.3969/j.issn.1672-6952.2020.02.006
摘要650)   HTML    PDF (1297KB)(422)    收藏
光电催化技术为环境治理和化工生产提供了一条节能、环保的路径。高活性光阳极材料是光电催化技术实际应用的瓶颈问题之一,因此为提高光电催化技术实际应用效率,亟待开发高效的光阳极材料。Fe2O3由于具有禁带宽度窄、稳定性高、价廉等优点成为光电催化研究的热点,且其在光电催化领域展现出良好的应用前景。为获得高效的Fe2O3光电催化剂,研究者针对Fe2O3自身能带位置、导电性差、空穴传输距离短等缺点进行了调控。对近年来在提高Fe2O3催化剂的光电催化性能所采用的制备技术(如水热法、喷雾热分解法、化学气相沉积法、原子层沉积法等)、改性方法(如“结”构建、掺杂、形貌调控等)及其改性后的产氢量进行了概述,并对Fe2O3光电催化剂的发展前景进行了展望。
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