Co3O4/CNTs复合材料的制备及其电化学性能

通过水热法在水与乙醇不同体积比下制备了Co3O4/CNTs复合材料。采用透射电子显微镜(TEM)和X射线衍射仪(XRD)对Co3O4/CNTs的微观形貌、粒径大小和物相结构等物化性质进行表征。通过循环伏安法,恒电流充、放电和交流阻抗等测试方法考察了不同Co3O4粒径的Co3O4/CNTs的电化学性能。结果表明:具有尖晶石结构的Co3O4主要负载在CNTs的外表面;随着水体积分数的增加,Co3O4的粒径从5 nm逐渐增大到22 nm;随着Co3O4粒径的增加,Co3O4/CNTs在0.5 A/g电流密度下的比电容从207.5 F/g降至94.7 F/g;Co3O4粒径为5 nm的Co3O4/CNTs具有更高的比电容、优良的倍率特性和稳定性,2000次充、放电循环过程中比电容不降反升,稳定在220 F/g左右。

温和条件下柱前标记-高效液相色谱-质谱法测定枸杞多糖中单糖组成

基于高效液相色谱-质谱联用分析技术(HPLC-MS),在温和的NH 3\5H 2O条件下,采用1-苯基-3-甲基-5-吡唑啉酮(PMP)衍生化试剂成功地标记了果糖及多种醛单糖,同时提出了PMP标记果糖的衍生化机理。采用Kromasil-C18色谱柱(100 mm×4.6 mm,3.5μm)分离,梯度洗脱,选择离子模式检测,建立了8种常见单糖标记物的结构确认及含量测定的分析方法。该方法在一定质量浓度范围内具有良好的线性(相关系数>0.994 7),检出限为0.003~0.05 mg/L,定量限为0.01~0.15 mg/L。平均回收率为65.1%~116.2%,相对标准偏差≤10.2%(n=5)。自制4个产地枸杞多糖,对其单糖组成的分析结果表明,它们均由甘露糖、果糖、鼠李糖、半乳糖、葡萄糖、木糖、阿拉伯糖和脱氧核糖8种单糖组成,但各种单糖含量的分布有较大的差异。该法简便,灵敏度高,重复性好,可用于水热法水解枸杞多糖水解液中单糖标记物结构的确认及测定,对规范植物多糖的质量控制具有重要意义。

CO/CO2催化加氢双功能催化剂新进展

CO/CO 2催化加氢制高附加值化学品是降低石油资源依赖、实现碳减排的有效途径。近年来国内外科学家致力于开发新型双功能催化剂,将传统F-T合成催化剂或甲醇合成催化剂分别与H-ZSM-5、SAPO-34等酸性分子筛耦合,实现了CO/CO 2催化加氢一步制低碳烯烃、汽油、芳烃等化学品。围绕耦合不同反应,设计高效双功能催化剂,调控产物分布是碳一资源化学利用的关键。综述了“氧化物-分子筛”双功能催化剂发展近况,不同活性组分组合方式、空间距离对CO/CO 2选择转化制高附加值化学品反应性能的影响,展望了双功能催化剂发展方向。

水中苯酚和邻苯二酚在磁性氧化石墨烯表面的吸附

使用制备的磁性氧化石墨烯纳米复合材料研究其对水中苯酚和邻苯二酚的吸附行为。系统考察接触时间、溶液酸碱条件、离子强度等因素对磁性氧化石墨烯吸附苯酚和邻苯二酚的影响。利用吸附等温线和吸附动力学探讨吸附机理和可能的吸附控速步骤。结果表明,磁性氧化石墨烯对苯酚和邻苯二酚的吸附量随时间变化不断增加,60 min为适宜的吸附时间。过大的无机盐离子强度会降低磁性氧化石墨烯对苯酚和邻苯二酚的吸附。磁性氧化石墨烯适合在弱酸性条件下对苯酚和邻苯二酚进行吸附。吸附等温线的结果表明,苯酚和邻苯二酚在磁性氧化石墨烯上的吸附行为可用Langmuir型等温方程描述。磁性氧化石墨烯吸附苯酚符合准一级动力学模型,而磁性氧化石墨烯吸附邻苯二酚符合准二级动力学模型。

高度取向ZSM-5分子筛膜的制备及其CO2/H2分离性能

利用Langmuir-Blodgett(LB)技术,在多孔α-Al2O3底基表面获得排列致密且高度b-轴取向的纯硅Silicalite-1分子筛晶粒层;其次以有序组装的LB晶粒层作为晶种,以可促进Silicalite-1分子筛晶粒沿b-轴方向生长的溴化六丙双铵(dimer-TPABr)为结构导向剂,采用二次生长法,合成了连续致密的ZSM-5分子筛膜。SEM和XRD表征结果表明,在175℃晶化48 h制得的ZSM-5分子筛膜厚度约为2μm,其b-轴晶体优先取向值高达0.862,表明制备的ZSM-5分子筛膜高度b-轴取向。在25℃、渗透压力为0.3 MPa下,该取向ZSM-5分子筛膜的CO2/H2气体的分离因子达到7.37,对应的CO2分子渗透通量为5.96×10^-7 mol/(m^2·s·Pa),说明制备的ZSM-5分子筛膜具有较好的CO2/H2气体分离性能;同时说明利用LB技术可在多孔底基表面制备用于气体分离的取向分子筛膜。

吡咯和吡啶燃烧的反应分子动力学模拟

采用基于反应力场的分子动力学方法(ReaxFF)研究了吡咯和吡啶的燃烧反应机理。重点考察了不同温度下吡咯和吡啶的燃烧过程中反应物、产物和主要反应中间体的分子数量变化规律,基于动力学轨迹可视化地观察获得了吡咯和吡啶的燃烧反应机理。结果表明,温度是影响芳香氮化物燃烧的重要因素。在燃烧过程中,随着温度的升高,CO 2、H 2O和氮氧化物(NO x)的生成速率逐渐加快,数量增多。随着反应的进行,CO 2和H 2O的生成量会逐渐趋于平衡,且达到平衡的时间随温度的升高而加快。吡咯和吡啶的分解速率都随着温度的升高不断增大。但在相同温度下,吡啶的分解时间比吡咯要长,分解速率比吡咯要低。两者燃烧产物、氧化过程中的含氮中间体相同,但热解开环方式、烃类自由基裂解路径明显不同。

添加季铵盐离子液体润滑脂的摩擦学性能

以布洛芬为阴离子、季铵盐为阳离子制备了2种环境友好的季铵盐离子液体——三辛基十四烷基铵布洛芬(N 88814 -Ibu)和三辛基丁基铵布洛芬(N 8884 -Ibu),然后将其添加到PAO10复合锂基润滑脂(G)中,用四球摩擦试验机考察其摩擦学性能。结果表明,上述季铵盐离子液体添加到PAO10复合锂基润滑脂中表现出优异的减摩抗磨性能。N 88814 -Ibu-G的减摩抗磨性能优于N 8884 -Ibu-G,加入的质量分数为3%时,N 8884 -Ibu-G和N 88814 -Ibu-G的减摩抗磨性能最佳。EDS谱分析表明,季铵盐离子液体能够显著地降低摩擦磨损是因为在摩擦副表面形成了含N元素的化学反应膜。

天然产物查尔酮Sanjuanolide的首次合成

2′,4′-二羟基-3″-（2″-羟基-3″-甲基-3″-丁烯基）查尔酮Sanjuanolide是从Dalea frutescens（当地人称为达列亚草原草）中提取出来的,该天然产物对前列腺癌细胞具有明显的抗增殖活性。以廉价的2,4-二羟基苯乙酮、苯甲醛等为原料,以总收率4.8%完成了Sanjuanolide的首次全合成,并经过路线优化将总收率提高至15.3%,有效提高了合成效率,可用于Sanjuanolide的较大量合成。合成过程中的关键步骤是利用光氧化法将取代的异戊烯基侧链变成2″-羟基-3″-甲基-3″-丁烯基侧链。所有新化合物的结构都经NMR、HR-MS、IR确认。

基于Aspen Plus的一步法煤制天然气工艺优化研究

选取宁夏梅花井(MH)煤作为研究对象,运用Aspen Plus软件模拟计算了一步法煤制天然气工艺,讨论了气化温度、气化压力、气化剂以及钙基吸收剂对气化产物分布的影响。结果表明,煤水蒸气气化制天然气的适宜条件为:T=600℃,P=5~6MPa,n(H2O)/n(C)=2。n(Ca)/n(C)=0.5时水蒸气的加入量由n(H2O)/n(C)=2降为1.1,1mol C的甲烷产量由0.42mol增加至0.49mol。加入H2且n(H2)/n(H2O)为0.1时,1mol C的甲烷产量增至最大值0.60mol,此时能量转化率为91.2%。以此优化的工况参数进行了固定床煤水蒸气气化实验研究,发现甲烷产率及能量转化率基本与模拟结果一致。所得结果可为煤制天然气的工艺优化提供指导。