多酸基催化剂催化柴油氧化脱硫性能研究

研究表明多酸基催化剂催化柴油氧化脱硫的性能,通过改变不同反应条件,催化柴油脱硫。考查了不同的催化剂,改变磷钨酸催化剂浓度和H2O2的浓度,反应温度等多种因素对脱硫效果的影响,将被氧化后的油分分馏出来,进行气相色谱分析结果表明在相同实验条件下,选用负载型多酸基催化剂具有较高的脱硫率,得到了催化氧化脱硫的效果。

离子液体多酸在燃油氧化脱硫中的研究进展

氧化脱硫,因其反应条件温和、成本较低等特点被广泛应用于燃油脱硫领域。近年来,有研究者发现离子液体中的阴阳离子结构具有可调性,可借此通过物理化学法制备出高效的催化剂,为更深度的氧化脱硫提供有利条件。本文总结了离子液体多酸的合成与分类,详细叙述了单纯离子液体多酸和以金属有机框架或无机非金属材料为载体的负载型离子液体多酸的特点以及目前其在燃油氧化脱硫领域的研究进展,包括脱硫率和重复使用次数等脱硫效果。单纯离子液体多酸的初次脱硫效率都在80%以上,最高可达99.2%,而负载后的离子液体多酸的脱硫率都在98%以上,大多数高达100%,重复利用次数最高可达13次。众多研究者一致认为负载型离子液体多酸不仅能有效增强多酸的催化活性,而且可提高催化剂的热稳定性与重复利用性,在燃油氧化脱硫中有着良好的使用效果。最后对离子液体多酸在氧化脱硫领域的发展方向提出了展望,指出了具有良好催化性能、可重复利用性好、绿色高效的离子液体多酸是未来的研究方向,为进一步研究离子液体多酸提供了参考。

多酸修饰的CuBi_(2)O_(4)/Mg-CuBi_(2)O_(4)同质结光阴极用于高效光电化学转化

CuBi_(2)O_(4)作为最有前景的光阴极材料之一,其理论光电流密度可达20 mA·cm^(-2)。然而,在实际光电化学反应中,由于光生载流子复合严重,实际的光电流密度相较于理论值仍然存在显著差异。一般而言,光电化学性能在很大程度上依赖于光生载流子的高效分离和传输,以及快速的反应动力学。本文中,我们提出了一种多金属氧酸盐(多酸)修饰的CuBi_(2)O_(4)/MgCuBi_(2)O_(4)同质结光阴极。系统考虑了光阴极体相和界面的载流子传输:首先,通过CuBi_(2)O_(4)/Mg-CuBi_(2)O_(4)同质结中所构造的内建电场实现光生电子和空穴的定向转移;另外,多酸助催化剂Ag6[P_(2)W_(18)O_(62)](AgP_(2)W_(18))在反应过程中可被还原,进而可被用作质子存储载体,可在抑制载流子复合的同时促进界面光电化学反应。这种协同作用可在促进体相-界面载流子传输的同时解决界面缓慢反应动力学这一瓶颈。结果表明,本文所提出的光阴极实现了出色的光电化学性能,在0.3 V vs.RHE时,光电流密度达-0.64 mA·cm^(-2);而在使用H2O2电子牺牲剂后,相同电位下的光电流密度进一步提升到-3 mA·cm^(-2)。本文所提出的光阴极与已有研究工作中报道的最佳结果相比,具有相当的光电化学活性,证明了其在实际应用中的巨大潜力。

钨多酸热解制备染料敏化太阳能电池对电极WO_(2)@C电催化剂

以不同摩尔比的钨多酸和吡咯单体为原料,采用一锅水热法分别合成复合前驱体.在N_(2)氛围下800℃热解前驱体,制备了5种WO_(2)@C复合材料,并分别用作染料敏化太阳能电池(DSSCs)对电极.测试结果显示,n(钨多酸)∶n(吡咯)=0.20∶1时所制备的WO_(2)@C-4复合材料作对电极,电催化性能最优,能量转换效率最高,为5.92%,高于Pt电极(5.60%).这是由于添加适量吡咯,在热解过程中可以提高WO_(2)@C催化剂颗粒分散的均匀性,增加活性位点的数量,从而提高电催化活性.

多酸基金属-有机复合物的合成和对H_(2)O_(2)的检测

设计合成多酸基金属-有机晶态复合物,研究其对于过氧化氢小分子的催化活性,为开发新型生物小分子传感器提供新途径。利用水热法合成和X-射线单晶衍射表征多酸基金属有机晶态复合物;利用紫外-可见分光光度研究其对过氧化氢小分子的催化活性。成功制备并解析出多酸基金属有机晶态复合物,其分子式为H_(4)[Cu_(2)(bim)_(4)][SiW_(12)O_(40)]_(2)·8H_(2)O,拟酶活性研究表明复合物具有过氧化酶活性,其最优催化条件为:pH=3,40℃,反应时间为4min,对过氧化氢的检测区间为1~100μmol×L^(-1),检测限为0.18μmolL^(-1)。多酸基金属-有机晶态复合物尽管对于生物小分子传感表现出优异的检测性能,但是其种类和结构对其催化活性是有一定的影响,其构效关系还需要进一步深入研究。

两个紫精-多酸杂化材料的合成、结构及其光致变色和光催化性质

分别利用1,1'-二甲基-4,4'-联吡啶(甲基紫精,MV)二氯化物和1,1'-二乙基-4,4'-联吡啶(乙基紫精,EV)二溴化物的阳离子作为电子受体,富电子的杂多酸阴离子作为电子给体,合成了2个新的紫精-多酸杂化晶态材料:(MV)_(2)[HPW^(Ⅴ)_(2)WⅥ_(10)O_(40)]·2H_(2)O(1)和(EV)_(2)[Mo_(8)O_(26)](2),并解析了其单晶结构,在化合物1和2中,阴、阳离子间均存在氢键相互作用。2具有光致变色性能,光响应时间为1 min以内。通过固体漫反射、电子顺磁共振和理论计算等手段,探究了2的光致变色机理。1和2对光降解有机染料(亚甲蓝、盐酸副玫瑰苯胺和罗丹明6G)均具有一定的催化性能。

中国化学会第十届全国多酸化学学术研讨会在渤海大学成功举办

2024年5月10-12日,中国化学会第十届全国多酸化学学术研讨会在辽宁省锦州市举行。本次会议由中国化学会无机化学学科委员会和渤海大学联合主办,渤海大学化学与材料工程学院、科技处、发展规划与学科建设处承办,Polyoxometalates期刊协办。李玉良院士、李景虹院士、下显和院士、谢素原院士及来自全国各地的60多位长江学者、国家杰出青年人才,500余名专家学者参加会议。

教学与科研相互融合的无机化学实验教学——Strandberg型多酸的的合成及结构表征

设计了一个本科生无机化学多酸合成的实验,即水热合成法制备Strandberg型多酸的实验,并利用X-射线单晶衍射仪进行结构表征。加深了应用化学专业学生对多酸化学研究的方法和思路以及化合物制备、测试、数据分析等相关知识点的理解,为学生撰写毕业论文,申报大学生创新项目以及今后从事科学研究奠定了基础。

利用偏酐残渣合成苯多酸酯类增塑剂的高附加值应用研究

本文将偏三甲苯制备偏苯三酸酐产生的偏酐重组分(黑渣)与甲醇经过酯化反应得到一系列甲酯,然后对甲酯进行精馏分离,将得到的二甲酯和三甲酯与2-乙基己醇进行酯交换得到二(2-乙基)己酯和(2-乙基)辛酯。进行分离后获得两种偏苯三甲酸三(2-乙基)己酯和一种均苯三甲酸三(2-乙基)己酯。将两种不同的偏苯三甲酸三(2-乙基)己酯和均苯三甲酸三(2-乙基)己酯以及正常合成的偏苯三甲酸三(2-乙基)己酯与常见增塑剂增塑的PVC薄膜的热稳定性、力学性能和相容性等应用性能进行对比。结果表明,偏苯三甲酸三(2-乙基)己酯和均苯三甲酸三(2-乙基)己酯具有良好的增塑性能和热稳定性。

一种多酸基纳米复合材料的制备、表征和湿敏性能研究

通过静电吸附方法,将结构稳定、性能优良的Anderson型多金属氧酸盐(POMs)负载在g-C_(3)N_(4)表面,调节Na[6 TeMo_(6)O_(24)]·4H_(2)O(简写为TeMo_(6))比例制备得到系列TeMo6/g-C_(3)N_(4)纳米材料,通过扫描电镜、傅立叶红外光谱、X射线粉末衍射等手段对纳米片结构及形貌进行基本表征,简单滴涂制备得到湿度传感器,重点对传感器湿敏性能进行系统测试。结果表明,4%TeMo_(6)/g-C_(3)N_(4)湿度纳米传感器对高湿度环境响应迅速,其在75%~95%湿度环境下响应和恢复时间均在2 s左右,该类材料在湿度传感领域具有潜在的应用价值。

多酸基纳米晶的合成及其在催化氧化脱硫中的应用研究

本研究旨在探讨多金属氧酸盐[简称多酸(Polyoxometalates,POMs)]在催化领域的应用及其在金属-有机框架(Metal-Organic Frameworks,MOFs)中的分散策略。多酸因其独特的酸性和氧化还原特性而备受关注,但其在非极性溶剂中的分散性差限制了其催化性能的发挥。本研究通过水热合成方法制备了Keggin型多酸与Zn(TPB)_(2)(1,3,5-三苯甲酸)框架的复合物,实现了多酸在MOFs中的高效分散。研究结果表明,所合成的多酸基多孔材料在甲醇脱水制备二甲醚和氧化脱硫反应中表现出优异的催化活性。此外,通过控制合成条件,成功实现了晶体粒径的调控,为多酸催化剂的设计提供了新的策略。

煤沥青预处理及氧化解聚制备苯多酸

煤沥青(CTP)具有丰富的芳环结构,适宜通过氧化解聚来制备高值苯多酸(BCAs)化合物。然而在碱-O_(2)氧化CTP制备BCAs过程中,存在部分组分黏结在反应釜的内壁和底部从而影响CTP氧化效果的问题。对此,采用CH 3 OH萃取和空气氧化对CTP进行了预处理,探究了预处理方法对碱-O_(2)氧化CTP制备BCAs的影响。CTP经CH 3 OH萃取后,可以去除部分轻质组分,降低CTP在反应釜中的附着情况;随后CTP甲醇萃余渣再经空气氧化处理后,可引入含氧官能团,增加了萃余渣与碱液接触几率,有助于提高氧化效果。经两级预处理后CTP氧化所得水溶性酸中,BCAs的选择性可达80%,且BCAs中苯五甲酸和苯六甲酸含量可高达24%以上。

钒的多酸化学

对钒的多酸化学 ,特别是其杂多酸化学进行了较为详细的概述 ,也对钒的多酸化学的发展趋势作了预测。

多酸导向的间苯二酚杯[4]芳烃[Co_(8)]配位笼的组装及电化学性质

基于多金属氧酸盐(POM)的超分子配位笼的设计和组装引起了广泛的研究兴趣,但在合成过程中仍然存在挑战。本文中,我们报道了一例基于POM-杯芳烃的大型[Co_(8)]配位笼[Co_(8)(MTR4A)_(6)Cl_(8)](α-SiW_(12)O_(40))_(2)·30DMF·74EtOH(cage-1),该配位笼由6个碗状间苯二酚杯[4]芳烃(MTR4A)分子、8个Co(Ⅱ)阳离子、2个α-SiW_(12)O_(40)^(4-)抗衡阴离子和8个Cl-阴离子组装而成。值得注意的是,α-SiW_(12)O_(40)^(4-)阴离子通过氢键夹在层与层之间,形成一个三维超分子结构。此外,作为锂离子电池的负极材料,cage-1表现出良好的锂离子存储能力。cage-1也能够实现对亚硝酸盐(NO_(2)^(-))的还原和抗坏血酸(AA)的氧化,是一种具有高活性的双功能催化剂。

一种基于2,6-双(1,2,4-三唑-1-基)吡啶的新型多酸基无机-有机杂化材料的合成、结构与质子导电性能研究

采用水热法合成了一种新型多酸基无机-有机杂化材料{[Co(btp)(Hbtp)(H_(2)O)_(3)](PW_(12)O_(40))·3H_(2)O}_(n)(1),并对化合物1进行了结构测定。X射线单晶衍射结果显示,Co(Ⅱ)离子通过btp配体连接形成一维链,[PW_(12)O_(40)]^(3-)游离于相邻一维链相互交叉形成的孔隙中,从而扩展成三维结构。热重分析表明化合物1具有良好的热稳定性。此外,还对化合物1的质子导电性能进行了研究。结果表明,化合物1在358 K和98%RH条件下的质子电导率为6×10^(-5)S·cm^(-1)。

双多酸基金属有机框架材料的合成及其光催化降解性能

通过机械化学法,制备了一种双多酸修饰的复合型催化剂材料(H_(3)PMo_(12)O_(40)&H_(4)SiW_(12)O_(40)@MOF-199)。为了与双多酸修饰的复合型催化剂材料进行对比,通过相同的方法制备了单组分多酸复合物PMo_(12)O_(40)@MOF-199和H_(4)SiW_(12)O_(40)@MOF-199。通过X-射线粉末衍射、傅里叶红外光谱及液体紫外光谱,对上述材料的结构进行了表征,并以光催化降解罗丹明B(RhB)的反应为模型反应,评价了其光催化活性,探究了降解的可能机理。结果表明,在模拟太阳光下照射60 min,H_(3)PMo_(12)O_(40)&H_(4)SiW_(12)O_(40)@MOF-199对RhB的降解率约为92%,优于单组分多酸复合物对RhB的降解率,且具有良好的循环活性;多钨酸的光活性和多钼酸的氧化还原性在光催化染料的反应中起了协同作用。研究结果为设计具有不同催化特性的多种类多酸基金属有机框架复合催化剂提供了新思路。

一种新的多酸化合物的合成及其晶体结构的研究

合成了具有Keggin结构的钼磷多酸吡啶化合物 (Hpy) 2 (CH3 CN) [HPMo12 O40 ] ,其中py =C5H5N ,并经元素分析、热重分析、IR和X -ray晶体衍射确定了单晶结构 ,其晶体属单斜晶系 ,空间群P2 (1) /n ,晶胞参数为 :a =10 .8879(2 )A ,b =12 .663 9(6)A ,c =19.2 10 8(4 )A ,α =89.9869(1)° ,β =97.3 42 2 (1)° ,γ =90 .0 717(1)° ,V =2 62 7.119(5 )A3 ,Z =2 ,Mr =2 0 2 4.49,Dc =2 .2 3 2g .cm-3 ,F(0 0 0 ) =163 4,R1=0 .0 90 2 ,wR2 =0 .12 80 .钼磷多酸化合物由 1个CH3 CN ,2个Hpy+ 阳离子和 1个 [HPMo12 O40 ] 2 -多阴离子构成 .

多酸化合物及其应用

本文综述了多酸化合物的结构、酸性、氧化-还原性和稳定性及其在催化、分析、抗病毒抗癌、阻燃阻蚀等方面的应用。在元素周期表中的VB组(V、Nb、Ta)及VIB组(Cr、Mo、W)的元素的氧化物,可以经过缩合形成同多酸和杂多酸。

一种多功能性Keggin型多酸基配合物的合成、结构及性能

设计合成一种基于Keggin型多酸的无机-有机杂化配合物,利用水热原位合成法获得[SiW_(12)O_(40)][Ag(bpy)_(2)]4·H_(2)O(1),(bpy=2,2′-联吡啶).该配合物中的bpy由2,2′-联吡啶-6,6′-二羧酸原位脱羧得到.利用单晶X射线衍射、元素分析、红外光谱及热重分析对该配合物的结构进行表征,并研究其荧光、光催化降解有机染料、电化学性质及抑菌性能.