光催化制备过氧化氢的研究进展

过氧化氢是一种高价值、多功能的绿色化学品,被广泛应用于各种工业生产以及清洁能源燃料等领域。传统蒽醌法制备过氧化氢的工艺不仅能耗巨大,且会产生各种化学废料,环境污染较大。光催化技术是近年来生产H_(2)O_(2)的一种绿色环保和发展前景广阔的新方法,但其仍受制于光催化活性较低、H_(2)O_(2)产量较低和反应较慢等问题。简要阐述了光催化制备H_(2)O_(2)基本原理,介绍了光催化制备H_(2)O_(2)的研究进展,对比分析了不同光催化材料的结构及光催化性能,归纳总结了光催化材料的结构调控及性能提高途径和策略,提出了存在的问题,并展望了未来的发展方向。

《化学世界》征稿简则

《化学世界》杂志创刊于1946年5月,是上海华谊(集团)公司主管、上海市化学化工学会主办的应用型化学化工综合性期刊。

一种食品添加剂——对异丙基苯乙酮的制备

对异丙基苯乙酮是一种常见的食品添加剂,以乙酸酐和异丙苯为原料、无水氯化铝作为催化剂合成对异丙基苯乙酮,n(乙酸酐)∶n(无水氯化铝)∶n(异丙苯)=1∶1.8∶4,回流温度100~110℃,回流时间为60 min,碎冰为猝灭剂,乙酸乙酯为萃取剂,产物异丙基苯乙酮产率最大值为58.2%,并通过红外光谱、核磁共振^(1)H谱和^(13)C谱、质谱对产物对异丙基苯乙酮进行了表征。此合成路线简便、实验操作简单、产品纯度高、成本低。

乙烷-丙烷混合裂解不同维度的数值模拟

随着乙烯原料向着轻质化发展,乙烷、丙烷成为重要的裂解原料,乙烷-丙烷混合裂解自由基反应机理的研究对乙烯原料优化具有重要意义。利用FLUENT模拟软件对乙烷-丙烷混合裂解自由基反应机理进行一维和二维模拟,根据一维、二维模型轴向和径向的流速、温度、原料及产物浓度分布,分析其混合裂解规律。径向的传递过程会降低裂解温度,所需供热量减少,同时径向自由基的返混促进了管中心原料的裂解,因此二维模型中乙烯和甲烷的浓度高于一维模型。乙烷-丙烷混合裂解的链引发阶段只有丙烷参与,乙烷参与了链传递过程,反应体系内自由基需要一定量的积累后才生成乙烯和丙烯。

“双碳”背景下医疗废弃物用于原油流动性改进剂综合性实验设计

为了进一步提高应用化学专业本-硕学段学生的创新思维和综合实验技能,根据新工科建设要求,渗透“医疗废弃物回收与资源化利用”助力“双碳”目标实现这一理念,以废弃口罩为研究对象,设计了系列聚丙烯基原油流动性改进剂综合性实验,评价其降黏效果。该实验将化学基础理论知识用于油田应用化学领域,将实验技能与现场作业相结合,提升学生的专业技能和油田现场适应能力;帮助学生深入了解降黏剂降黏机理,掌握其在不同环境的降黏剂评价方法和数据处理能力,进而提高创造性解决问题的能力。

一种苝酰亚胺Pb^(2+)荧光探针的合成及其选择性识别

以四氯苝酐、3-氨甲基吡啶为原料,设计并合成了一种可选择性识别Pb^(2+)的新型苝酰亚胺类荧光探针N,N-(吡啶-3-甲基)-1,6,7,12-四氯-3,4:9,10-苝二酰亚胺(PDI-MBD)。采用质谱、核磁等检测手段对其分子结构进行了表征,通过紫外和荧光光谱法对目标化合物PDI-MBD在N-甲基-2-吡啶烷酮(NMP)/H2O溶液中,对Pb^(2+)的识别性能进行了研究,其光谱性能和对Pb^(2+)识别研究显示,探针PDI-MBD自身的荧光较弱,但与金属离子Pb^(2+)配位反应后荧光显著增强,为配位反应前的10倍,但随着时间的延长,之后又出现荧光猝灭的现象。探针PDI-MBD表现出对溶液中的Pb^(2+)具有良好的选择性识别,且灵敏度高。研究发现,Pb^(2+)在0.1×10^(-5)~5×10^(-5)mol/L的浓度范围内与探针的荧光强度存在良好的线性关系;Pb^(2+)的最低检测限为0.5×10^(-6)mol/L。抗干扰试验证明加入其他常见金属离子后,探针PDI-MBD对Pb^(2+)的荧光信号无显著变化,不易受其他金属离子的影响。说明PDI-MBD可作为Pb^(2+)荧光探针,具有较优的选择性和较强的灵敏度,建立了一种检测Pb^(2+)的分析方法。

光诱导苄位C—H键官能团化

光诱导苄位C—H键官能团化反应是有机合成化学的研究热点之一。该领域具有广阔的应用前景和发展潜力,可应用于中间体的合成、医药和农药等领域。综述了光诱导苄位C—H键官能团化反应的研究进展。

过渡金属参与切断苄位C—H键构建C—C键

过渡金属参与切断苄位C—H键构建C—C键是有机合成化学的研究热点之一。该领域具有广阔的应用前景和发展潜力,可应用于中间体的合成、医药和农药等领域。综述了过渡金属参与切断苄位C—H键构建C—C键的研究进展。

世界技能大赛对教与学的启示——以“化学实验室技术”赛项为例

以世界技能大赛(世赛)“化学实验室技术”赛项为例,探讨了在一线教学实践中,对职业教育技能人才的培养,对学习的知识点作了微小的拓展,以提升学生职业竞争力。

为我国能源安全保驾护航的催化化学

为了保证我国的能源安全,需要致力于石油的深度转化、煤炭的清洁转化和天然气的转化,在逐步降低化石能源占比的同时,加强可再生的生物质能及太阳能、风能、氢能等多类型能源的开发。这些技术的发展,均与催化化学和新型催化材料密切相关。催化化学将为我国能源安全起到重要作用。

影响氨基黑10B显现指纹因素的系统探究

指纹是犯罪现场的最常见物证之一,更是对犯罪嫌疑人或受害人进行同一认证的重要物证,而由于犯罪现场的复杂性,不同的环境因素会对指纹的显现结果造成影响。以瓷砖上的新鲜血手印这一室内凶案现场常见的指纹物证为研究对象,探究了不同因素对氨基黑10B显现液显现指纹的影响,表明质量分数为0.60%氨基黑10B,质量分数为25%冰乙酸的显现液是显现瓷砖上新鲜血潜手印的最佳配方,同时,该配方也适用于不同显现方法、不同承痕客体、不同浓度和不同遗留时间的血手印和显现含有蛋白质的指纹。

利用CoMFA和CoMSIA对氟乐灵抗体识别特异性进行3D-QSAR分析

为了探究氟乐灵多克隆抗体PcAb-2C识别特异性与药物分子三维结构的定量关系,利用PcAb-2C的交叉反应数据,选取比较分子力场分析法(CoMFA),比较分子相似指数法(CoMSIA)进行三维定量构效关系(3D-QSAR)研究,并建立相应的模型。结果表明:CoMFA模型的交叉验证系数(r_(cv)^(2))为0.497,非交叉验证系数(r_(ncv)^(2))为0.999;CoMSIA模型的交叉验证系数(r_(cv)^(2))为0.498,非交叉验证系数(r_(ncv)^(2))为0.979。CoMFA模型中立体场和静电场的贡献值分别为63.10%和36.90%,CoMSIA模型中疏水场、静电场和立体场的贡献值分别为54.90%、38.40%和6.70%。各力场的贡献比例表明基团的疏水作用对化合物影响较大,推测出抗原疏水性的增强特别是N,N-二丙基部位的疏水性增强,有利于诱导出亲和力更强的抗体,为设计氟乐灵半抗原提供了信息。

球形纳米莫来石晶须团聚体的制备研究

莫来石晶须作为一种一维无机纳米材料,由于具有优良的化学稳定性和高温稳定性而备受关注。通过喷雾干燥和高温煅烧的方法,制备了具有球形的纳米莫来石晶须团聚体,该团聚体可以提高莫来石粉体的流动性,有利于粉体的输运,有望用于工业领域中。研究通过以含硅铝的工业废弃物作为合成晶须的硅源和部分铝源,添加Al_(2)(SO_(4))·18H_(2)O为铝源,添加一些晶须生长助剂,研究了不同的煅烧温度对晶须形貌的影响。研究结果表明,喷雾干燥造粒后在750℃烧结下合成了纳米尺度的莫来石晶须,晶须以团聚体的形态存在。

介孔片层Ni_(2)FeS_(4)纳米结构修饰电极对尿酸的电催化研究

以硝酸镍、硝酸铁为金属源,硫代乙酰胺为硫源,以聚环氧乙烷-聚环氧丙烷-聚环氧乙烷三嵌段共聚物(P123)为导向剂,与致孔剂的在不同金属比下用软模板法合成了介孔Ni_(2)FeS_(4)纳米片,在玻碳电极(GCE)上成膜构成尿酸传感器,通过循环伏安法(CV)、电流时间法(I-t)和差分脉冲伏安法(DPV)检测了修饰电极对尿酸的电催化性能,并将其应用于血清中的尿酸检测。探究了Ni_(2)FeS_(4)支持电解液的pH值及扫描速率的与峰电流的关系,研究结果表明,在最优条件下合成并修饰的电极对尿酸有较高的电化学活性、良好的选择性、稳定性和重现性,其线性范围和检出限分别为3~300和0.55μmol/L,用此方法对血清中的目标物进行测定,回收率为95.2%~103.8%。

多重复合网络增韧凝胶在裂缝油藏中的封堵行为研究

采用水溶液聚合法,研究了在聚丙烯酰胺凝胶中同时引入共价键交联、氢键交联、缠结交联和疏水微区交联四种交联结构的复合交联凝胶的力学性能,结果表明,含有疏水单体和聚乙烯醇(PVA)的多重复合交联结构的凝胶可以有效提高凝胶颗粒的变形能力,断裂伸长率高达800%,可以作为一种裂缝油藏用颗粒堵剂,对裂缝产生有效的封堵,颗粒与裂缝宽度的配伍最低临界值为1.25,封堵强度大于0.034 MPa/cm,应用中推荐使用与裂缝宽度比值为1.25~1.87粒径的颗粒作为封堵剂。

硫酚在有机染料催化的光化学反应中的应用

有机硫化物是重要的一类有机化合物,它们广泛存在于天然产物、农用化学品和医药化合物中。近年来,由于有机光催化合成技术的快速发展,有机染料作为光催化剂具有廉价易得、环境友好、反应类型丰富且催化效率高等诸多优点,它们催化促进的可见光诱导反应研究越来越受到人们重视。归纳和总结了近几年来以有机染料作为光催化剂、可见光诱导的硫酚参与有机反应的相关文献。

UV-A紫外线吸收剂阿伏苯宗的研究进展

阿伏苯宗是一种安全、有效的防晒剂,也是使用最多的UV-A紫外线吸收剂,它可以阻断广谱UV-A对皮肤的伤害,被广泛应用于防晒霜、化妆品、乳液等护肤产品。但是,在太阳光(紫外光)的辐照下,阿伏苯宗很容易发生异构化和光降解反应生成多种不能吸收紫外线的产物,显著降低其防护能力,而且部分光降解产物可能对人类健康和环境造成伤害。因此,阿伏苯宗的光化学和光物理性质被研究者们进行了大量的研究。总结了近20年来阿伏苯宗的研究进展,重点阐述了阿伏苯宗的结构特征,影响阿伏苯宗稳定性的关键因素,以及阿伏苯宗对生态环境的影响。同时,指出目前阿伏苯宗研究中存在的问题,并对其未来的研究方向提出思考和展望,为后续研发高效、光稳定的防晒产品提供依据和参考。

三维铈掺杂氧化锌的制备及其降解罗丹明B的性质研究

介绍了一种性能优异的半导体材料——三维氧化锌,在掺杂了Ce后对大分子污染物光催化降解处理方面表现出良好的性能,以硝酸锌和氢氧化钠为原料,同时加入Ce制备了花状的分级微纳米氧化锌,并对制备的氧化锌材料的微观形貌进行表征和X射线衍射分析,探究该复合氧化锌材料作为光催化剂的催化能力。通过实验数据表明,氧化锌在掺杂了质量分数为1.2%的Ce后参与光催化降解罗丹明B,经过120 min,罗丹明B的降解率达到最大值(98.5%),大于市面上商用氧化锌光催经降解罗丹明B(89.1%)的降解率,高于未掺杂Ce纳米氧化锌光催化降解罗丹明B(81.8%)的降解率,Ce掺杂的纳米氧化锌的催化降解罗丹明B的效果得到显著提高。Ce掺杂的氧化锌与未掺杂的相比,罗丹明B的降解率提高了20%左右,并且在光催化活性循环5次后罗丹明B的降解率依然没有明显衰减,说明添加元素Ce的氧化锌仍具有较高的稳定性,可以重复高效使用。

芳烃烷基侧链氧化反应的研究进展

芳烃烷基的氧化反应是有机合成反应中的经典反应之一,其氧化产物醇、醛和羧酸被广泛应用于医疗、食品、农业和化妆等化工领域。芳烃烷基链氧化反应通常需要在高温、高压下,通入空气进行氧化,并需使用到金属催化剂。近年来,芳烃烷基链氧化取得了不少研究成果。因此,根据芳烃烷基链氧化产物的类型进行分类,较详细地阐述了近年来芳烃烷基链氧化方法的研究进展。

土壤中磺胺类抗生素的污染现状及分析方法的研究进展

磺胺类抗生素是医院临床用药和畜牧养殖中使用量最大的抗生素之一,但是未完全代谢吸收的抗生素会随着粪便和尿液等排泄物释放到自然环境,并在地表水、地下水和土壤中累积造成污染。介绍了磺胺类抗生素的来源及危害,阐述了土壤中磺胺类抗生素的污染现状及分析方法,探讨了现有方法的优缺点及存在的主要问题,并对今后土壤中抗生素的检测技术进行了展望。