硝酸改性的SAPO-11模板炭的孔径分布及电化学性能研究

利用质量分数为60%硝酸直接氧化以SAPO-11为模板、蔗糖为碳源、2步液相浸渍法合成的介孔炭,并对材料的形貌和结构进行了表征.结果表明,介孔炭的表面形貌和孔道结构发生了变化,且成功地修饰了含氧官能团,其比表面积由967.8 m2/g增大到1 015 m2/g,孔容由0.61 cm3/g提高到0.84 cm3/g.综合分析多孔炭材料在1 mol/L H2SO4电解液中的电化学性能,结果表明硝酸氧化后的多孔炭材料具有更大的比电容(189 F/g),比电容保持率达96.8%,以及较好的导电性和循环性能.

(C_9H_8N_6O_2)_n(n=1,2,3,4)分子体系非线性光学的理论研究(英文)

该文研究了(C9H8N6O2)n(n=1,2,3,4)分子体系的非线性光学性质,采用Hartree-Fock方法、密度泛函方法以及Mller-Plesset微扰理论方法在6-31G**基组下分别计算了该体系的静电场超极化率.其几何结构在B3LYP/6-31G**条件下进行了优化,发现它们有3种不同的氢键形式,其键长分别为0.196 3,0.191 8,0.190 9 nm.在HF/6-31G**水平下,发现一级超极化率(β0)的增长是由于随着n的增大,体系的氢键数目增加造成的,当n=1,2,3,4时,它们β0的值分别为246,596,1 067,1 555(原子单位),当n=1,2,3,4时,它们的二级超极化率(γ0)的值分别为1.4,4.3,7.8,11.5(104原子单位).结果显示随着n的增大,体系氢键数目的增加、相互作用的增强,Δγ也随着增大,在n=2,3,4时分别为14 768,35 627,58 670(原子单位).该研究显示氢键是设计非线性光学材料的关键因素.

由微孔棒状羟基磷灰石为模板合成的新型层次孔炭材料的电化学电容性能(英文)

电化学电容器已经成为极具潜力的可满足高功率需求的储能系统器件.多孔炭具有大比表面积、高导电性、化学惰性、廉价及可调孔结构等优势,因此成为电化学电容器最为常用的电极材料.本文报道由微孔棒状羟基磷灰石为模板及蔗糖为碳源合成的新型具有层次孔道结构的孔炭材料的电化学电容器的性能.采用X射线衍射分析仪、扫描电子显微镜、透射电子显微镜、X射线光电子能谱及BET表面分析仪表征了合成的多孔炭的形貌及表面特性.采用循环伏安法、交流阻抗图谱分析及恒流充放电评价多孔炭材料在1 mol·L^(-1)硫酸中的电化学电容性能.多孔炭具有高的比表面积(719.7 m^2·g^(-1))和大的孔容(1.32 cm^3·g^(-1)),其无序的孔道由任意分布的微孔、坍塌的中孔及类模板形状的相互交织的棒状中孔组成.随着炭化温度的增加,微孔及棒状中孔的密度随之降低,在炭化温度高达900℃时,孔径分布图上出现了三个峰.正是由于这些特殊的结构特征,山900℃炭化得到的多孔炭制成的电极展示出很好的电化学电容性能.

用3种参数分析关于有选择性的化学反应的溶剂效应(英文)

根据Curtin-Hammett原理,反应产物的选择性与迁移状态的自由能稳定性的不同或者是决定选择性阶段的结构有关,因此溶剂分子对酶反应的影响可以认为是由于其在迁移状态时引起了酶的构型的改变.由于酶与溶剂的相互作用（例如静电力、氢键、粘结压力和疏水作用等）会引起酶蛋白质的构型改变,所以文章从溶剂极性、粘结压力、疏水性3个方面选出了3种参数来描述溶剂效应,分别是表示溶剂极性的介电常数ε的柯克伍德参数[（ε-1）/（2ε＋1）]、表示溶剂粘结压力的溶度常数δ的平方,和表示溶剂的疏水作用的分配系数log P.通过3参数线性回归法,得出了经验式lnΣ=a[（ε-1）/（2ε＋1）]＋bδ2＋clog P＋d,这里Σ表示产物间的比值.这个经验公式被应用到了一些关于有选择性的酶催化反应和有机化学反应中,得到了相关系数高达0.925-0.998线性拟和.因此,该经验式可以成为研究有选择性的非极性有机反应和酶催化反应的溶剂效应的有效工具。

新型光引发剂的理论研究

用含时密度泛函方法对新型光引发剂BDPB紫外吸收进行了计算,从前线分子轨道、共轭效应和电子效应角度考察了BDPB相对于BDMB产生红移的原因,并分析了不同溶剂对BDMB和BDPB紫外吸收光谱的影响.结果表明BDPB具有比BDMB更高的引发效率,是一种潜在的光引发剂.虽然BDMB共轭效应好,但BDPB中的哌啶基团比BDMB中的吗啉基团具有更强的供电子效应,这是产生红移的根本原因,在羰基附近的苯环对位上引入强供电子基团有利于提高光引发剂的引发效率.极性溶剂和非极性溶剂相比,极性溶剂使得光引发剂的最大吸收波长红移.

表面活性剂插层改性累托石研究

结合累托石吸附和吉米奇表面活性剂耐酸碱性能,用3种吉米奇表面活性剂对累托石进行插层改性,并利用XRD、FT-IR和TEM对插层改性后的累托石进行表征.吸附实验结果显示,改性累托石的吸附能力与层间距成正比,3种改性累托石在25℃下对亚甲基蓝的最大吸附量分别达到45.56、37.81、40.82 mg/g.

广东家庭室内飞尘十溴二苯乙烷和十溴联苯醚的含量及其人体暴露评估

2009年1～2月,在广东省韶关、清远等11个地区采集了65个家庭室内飞尘样品,分析了其DBDPE和BDE209的残留状况,评估了室内飞尘所含十溴联苯醚(BDE209)及其替代物十溴二苯乙烷(DBDPE)对人体的暴露风险.结果表明,DBDPE和BDE209在所有样品中均可检出,检出范围分别为30.9～16 370、5.44～955 ng/g,均值分别为3 020、167 ng/g;采样家庭室内飞尘BDE209的含量处于较低水平,而DBDPE却处在较高水平;DBDPE残留量可能已超过BDE209.成人和儿童通过室内飞尘摄入的DBDPE平均日暴露量分别为0.72、14.5 ng/(kg.day),而BDE209则分别为0.80、0.040 ng/(kg.day),儿童DBDPE和BDE209的最高日暴露量分别达58.0、3.21 ng/(kg.day),显示儿童处于相对较高的DBDPE和BDE209暴露风险.

羟基磷灰石负载磷酸银光催化降解染料的研究

采用溶液离子交换法成功制备了羟基磷灰石负载的Ag3PO4复合光催化剂(Ag3PO4/HA).采用XRD、TEM对制备出的催化剂进行表征,研究了有光和无光条件下对亚甲基蓝的降解性能,结果表明,Ag3PO4/HA降解性能良好,对银离子的利用效率较纯Ag3PO4高,Ag3PO4/HA的投加剂量、银负载量以及亚甲基蓝溶液的质量浓度对光催化降解效果有影响.

高活性碳氮共掺杂二氧化钛纳米线的制备与应用

一维纳米线(尤其是非金属掺杂的一维纳米线)具有电荷移动速度快和载流子复合率低的特点,其在温和条件下的制备备受关注.以硫酸钛为钛源、异丙醇为保护剂水热法制备了碳掺杂及碳氮共掺杂两种Ti O2纳米线,并进行了XRD、SEM、HRTEM、SAED、XPS、BET和UV-Vis等表征.结果表明,经500℃煅烧得到的碳氮共掺杂Ti O2纳米线含有Ti O2(B)和锐钛矿相,并在600℃时完全转变为锐钛矿相;在可见光激发下,相比于碳氮共掺杂纳米颗粒和碳掺杂纳米线,制备的碳氮共掺杂纳米线对阿特拉津的降解效果更好.原因在于:其一,碳和氮的引入有缩短催化剂价带、有效分离光生电子空穴和增加光生电子等作用;其二,600℃以上煅烧能延长锐钛矿到金红石的转化温度,避免产生催化活性低的金红石相.

从尾矿中回收白钨矿的工艺试验研究

研究采用再磨-浮选工艺对南方某老尾库尾矿(含WO30.19%)中的钨进行回收.以NaOH为调整剂、Na2SiO3为抑制剂、氧化石蜡皂733为捕收剂,当-0.074 mm占83.52%的磨矿细度下,钨粗选试验最佳条件为NaOH用量为2 000 g/t,Na2SiO3用量为2 000 g/t,捕收剂733用量为100 g/t.通过一次粗选、二次扫选和三次精选流程,获得钨粗精矿含WO33.26%,回收率为70.48%.红外光谱测定结果表明,捕收剂733对白钨矿的捕收作用以表面化学吸附和键合为主.

分子识别技术在金属分离回收中的应用研究进展

分子识别技术(Molecular Recognition Technology,MRT)是近年来基于超分子化学领域蓬勃发展起来的一种高选择性的分离技术。在冶金和环境治理领域,分子识别技术能有效分离及纯化金属。该技术主要由填充于分离柱上的分子识别材料(商品名SuperLig)完成分离。当携带目标离子的母液通过分子识别柱时,目标离子被选择性吸附,然后经过洗脱过程回收,最终被富集到少量的洗脱液中而再生。该处理过程环保而经济。综述了分子识别技术的发展、基本原理及其在冶金和环境治理领域分离、纯化和回收金属离子的应用研究进展,同时介绍了该技术在分离和回收核废料液中如铯、锝、锶和镭等放射性元素及矿山酸性废水中重金属的应用,并探讨了该技术的发展前景。

酸性条件下零价铁催化降解甲硝唑的机理研究

采用密度泛函的理论(Density Functional Theory,DFT),对零价铁酸性条件下催化降解甲硝唑每一步的反应物质及可能的生成物作了理论计算并分析实验数据,验证所提出机理的可靠性,最后计算了溶剂效应对反应的影响.结果表明,零价铁在酸性条件下提供电子给反应体系,破坏共轭效应,增加反应体系的活性,为取代反应提供可能性;溶剂水存在的情况下有利于降解反应的发生.

掺钌硅原子簇的结构及其稳定性研究

采用密度泛函理论中的B3LYP方法,结合6311SDD基组,系统地研究了掺钌硅原子簇RuSi n(n=1~14)的几何结构、稳定性以及电子性质.结果表明,当n>3时,RuSi n的基态由平面结构转为三维立体结构.随着硅原子数由1增长到14,RuSi n原子簇中Ru原子的位置逐渐从原子簇表面转移到原子簇内部.当n=12时,Ru原子完全陷入原子簇结构中,形成一个以Ru为中心的硅笼结构.自然键轨道分析表明RuSi n(n=2~14)的基态结构中都存在三中心键,有利于这些结构的稳定性.此外,RuSi n(n=1~14)原子簇各基态结构的平均结合能、二阶差分能、HOMO-LUMO能隙、电离势、电子亲合势等数据都表明RuSi12的基态结构的稳定性很高.该文研究结果有望对今后有关掺钌硅原子簇的质谱和光电子能谱等研究提供指导和帮助.

改性钛溶胶/羟基丙烯酸酯复合乳液的制备与表征

采用溶胶-凝胶法制备了γ-甲基丙烯酰氧基丙基三甲氧基硅烷(KH-570)改性的钛溶胶,通过单体预乳化方法结合半连续种子乳液聚合工艺合成了甲基丙烯酸甲酯(MMA)、丙烯酸丁酯(BA)、丙烯酸(AA)、苯乙烯(St)和甲基丙烯酸羟乙酯(HEMA)等聚合物乳液,将改性钛溶胶加入到聚合物乳液中,制得具有核壳结构的改性钛溶胶/羟基丙烯酸酯复合乳液.考察了乳化体系、改性二氧化钛溶胶添加量、羟基单体用量对聚合反应稳定性以及乳液性能的影响,用红外光谱、DSC、GPC以及SEM对乳胶粒进行表征.结果表明:乳胶粒具有规整的球形结构,平均粒径为200 nm左右;当选用SR-10反应性乳化剂,改性二氧化钛溶胶的添加量(质量分数)为5%,羟基单体质量分数为20%,制得的乳液具有较好的稳定性且乳胶膜的耐水性能较好.

释放剂对火焰原子吸收法测定铑的影响

采用火焰原子吸收法（FAAS）对溶液中铑（Rh）的含量进行分析，结果表明，选用CuSO4-LaCl3体系作为释放剂，能有效提高测定铑的灵敏度，消除常见无机酸和多种共存金属离子的干扰，实验量为每5mLRh溶液加入5mg／mLCuSO4和5mg／mL LaCl3各1mL，加标回收率在99．85％-105．05％之间，释放剂添加量少，操作简便、快速、可靠．

氨基硫脲改性硅胶对Pd^(2+)的动态吸附性能

采用异相合成法,以硅胶为基质、氨基硫脲为功能试剂,通过硅烷偶联剂连接制备出一种新型吸附材料。利用FT-IR、BET、TG与XRD等分析技术对材料的性质进行表征,并进一步研究其对Pd^(2+)的动态吸附性能。结果表明:与未改性的硅胶相比,经氨基硫脲改性后的硅胶对Pd^(2+)的吸附性能得到大幅度提升;Thomas模型能够准确地反映吸附过程特征,其相关性系数均大于0.930。在给定的实验条件下,其动态最大吸附容量为0.121mmol/g,最大回收率为55.91%;提高溶液初始浓度和吸附柱高度,或者降低流速,可提高材料的饱和吸附容量;材料经过5次循环使用后,吸附能力基本保持不变,可重复利用。

窄分布月桂醇聚氧乙烯(2)醚硫酸酯钠盐的研究

以窄分布月桂醇聚氧乙烯(2)醚(AEO_2)为原料经氯磺酸磺化中和反应合成了窄分布月桂醇聚氧乙烯(2)醚硫酸酯钠盐(AE2S),适宜的合成工艺条件为:n(AEO_2)/n(HSO3Cl)=1/1.03,T=28℃,t=1 h.经分离提纯后对产品进行红外结构表征和活性含量测定,并对其表面张力、润湿性、乳化性、泡沫性、钙皂分散能力、去污能力和肤发刺激性进行了测试,同时与市售宽分布产品的特理化学性质进行了对比.结果表明,合成的窄分布AE_2S阴离子活性质量分数为54.11%,气泡寿命为15 s时的最低表面张力达27.2 m N/m,浸润沉降时间为51.4 s,对液体石蜡的乳化时间为360 s,泡沫稳定体积为45 m L,钙皂分散能力LSDP为10%,炭黑去污率为65.19%,蛋白去污率为69.42%,zein值为1.22 g/L.与市售普通脂肪醇聚氧乙烯醚硫酸酯钠盐(AES)相比,在泡沫能性能、润湿能力、乳化能力、钙皂分散能力和去污能力等性能上都有显著提高,合成的窄分布AE2S的zein值低,表现出低的肤发刺激性.

污泥的生物干化及其热值变化

探讨了物料配比、翻堆方式和通风量对脱水污泥生物干化的影响,分析了污泥生物干化前后热值的变化情况.结果表明,当污泥与园林垃圾的配比为5∶2时,温度峰值最高,达54.6℃,物料含水率下降了11.22%,且VS去除率最高;与不翻堆的试验相比,翻堆试验的最终含水率为45.98%,比不翻堆的低2.54%;当通风量为0.5 m3/h时,有利于堆体温度的上升和强化干化效果.采用最佳的生物干化条件对污泥进行预干化处理后,堆体的含水率从60.45%降至42.57%;干化后物料的低位热值达到9 763.3 k J/kg,有良好的热值资源化前景.

卤素掺杂聚甲基苯基硅烷的电子结构的理论研究

采用密度泛函理论(DFT)研究卤素(F2,Cl2,Br2,I2,ICl)掺杂聚甲基苯基硅烷(PMPSi)的电子结构.在BH&HLYP/6-31G*水平上优化PMPSi,交错构象为最稳定构象.在此构象上优化卤素掺杂PMPSi并比较结构变化,进一步探讨复合物的前线轨道能量、吸收光谱等性质.结果表明,最高占据轨道(HOMO)的能量几乎保持不变,而最低空轨道(LUMO)的能量降低,能隙按Cl2>F2>ICl>Br2>I2顺序减小.以致电子由HOMO-1→LUMO跃迁,使复合物在吸收光谱中发生红移,在可见光区有较强的吸收峰.自然键轨道(NBO)理论分析表明电荷从主链向卤素转移.所有复合物经基组叠加误差(BSSE)校正后的相互作用能为-0.61～-3.20 kcal/mol,且掺杂剂的极性越大,复合物的相互作用能越大.并讨论掺杂剂位置对复合物的能隙和相互作用能的影响.该研究为PMPSi的相关研究提供理论线索和依据.

高性能聚合物多元醇的合成与表征

以聚丙二醇-400(PPG-400)和顺丁烯二酸酐为原料,合成了一种反应型大分子单体。以聚醚多元醇GP-330为基础聚醚,苯乙烯和丙烯腈为单体,AIBME为引发剂,异丙醇和十二硫醇为链转移剂,制得的反应型大分子单体为分散剂,合成了聚合物多元醇。考察了合成聚合物多元醇的适宜条件,并用MS、GPC、DSC、偏光显微镜,激光粒度分析仪等分析方法对产物进行表征。