调节剂对UiO-66在糠醛转移加氢制糠醇反应中催化性能的影响

糠醛高选择性催化转移加氢制糠醇是生物质高值化利用的重要途径之一,本文以甲酸、乙酸及三氟乙酸为调节剂制备了具有不同缺陷位点的UiO-66,利用XRD、SEM、NH_(3)-TPD、TG和N_(2)吸附脱附等手段进行详细表征,并以异丙醇为溶剂和氢供体,考察了UiO-66催化剂缺陷位、酸性和织构性质对催化糠醛转移加氢反应的影响。结果表明,UiO-66催化剂酸性的增强有利于糠醛转移加氢反应中糠醇选择性的提高,以甲酸为调节剂制备的UiO-66在160℃的反应温度下,反应1h后糠醛的转化率和对糠醇的选择性分别达到99.4%和98.9%。

氧化还原法制备Mn_(3)O_(4)催化剂及其甲苯催化氧化性能与机理研究

在氧化还原法制备α-MnO_(2)的基础上,通过控制焙烧温度和气氛制备了Mn_(3)O_(4)催化剂,系统考察了其甲苯催化性能。结果显示,Mn_(3)O_(4)催化性能优于MnO_(2),并且在230℃下保持转化率90%以上稳定运行100 h。原位红外等表征结果表明,与MnO_(2)相比,Mn_(3)O_(4)具有适当的氧化还原能力、更高的晶格氧活性、更多的表面吸附氧和更强的甲苯吸附能力,促使催化剂表面苯甲酸物种的快速转化,进而提高其甲苯催化性能。本研究可为锰基催化剂的制备及其甲苯催化氧化性能提升机理研究提供参考。

A型分子筛模型及吸附的量子化学研究

应用Gauss View软件构建了A型分子筛Si24O36,Si12Al12O36,Si12Al12O3162-的β笼的基本模型,并应用Gaussian 03程序在HF/cep-31g水平上对这些模型进行构型优化和频率分析,结果表明:随着硅铝比的减小和电荷的增加,β笼的总能量和结合能升高;硅铝比变化的取代效应对总能量的影响比电荷变化对总能量的影响更加明显。在此基础上,把N2,CO,H2O分子放入笼内进行优化,分析了它们的位置、构型变化和作用能量变化,确定了这些分子与笼之间的吸附类型为物理吸附。

高炉煤气在A型分子筛上的吸附热

从高炉煤气中的主要成分N2,CO和H2O在A型分子筛上的吸附机理出发,构造出A型分子筛的八元环微观模型及与上述气体的吸附作用模型.运用Gaussian98软件包,对模型结构采用量子化学从头计算的方法(ab initio),在HF/3-21G水平上进行结构优化,然后在优化后的平衡构型上,进行MP2/6-31G相关能校准.由MP2能量得到A型分子筛对N2,CO和H2O的吸附热:-26.8kJ/mol,-28.7kJ/mol和-81.8kJ/mol.

C_(24)团簇异构体的量子化学计算

采用密度泛函B3LYP方法在6-31G*水平上对设计的3种新型笼状C24异构体进行了计算,从能量分析发现这3种异构体均为稳定的笼状团簇,其中部分碳原子呈现局部共轭,共轭程度不大。除C24-38具有芳香性外,其他结构均是反芳香性的。根据计算所得结合能可知,其热力学稳定性顺序为:C24-56>C24-46>C24-38>C24-68。C24团簇HOMO-LUMO能隙Δε>5eV,是绝缘体,而较大的Δε,电子难以激发,有利于体系的稳定。

不同方法合成的沸石咪唑酯骨架结构材料(ZIF-8)的表征和催化性能

以二甲基咪唑为有机连接体和以Zn(OH)2或Zn(NO3)2·6H2O为Zn源,在甲醇与氨水的混合溶液、甲醇和DMF 3种不同的合成体系中合成了沸石咪唑酯骨架结构材料ZIF-8(分别记为ZIF-8(NH4OH)、ZIF-8(MeOH)和ZIF-8(DMF),并采用XRD、FTIR、N2吸附、SEM、TPD及Knoevenagel缩合反应等手段对所合成材料进行了表征。结果表明,采用这3种不同的合成方法均可成功制备出ZIF-8,所合成的ZIF-8的形貌基本一致,但其晶粒大小和酸碱性能有较大区别,同ZIF-8(NH4OH)和ZIF-8(DMF)相比,ZIF-8(MeOH)晶粒分布集中、平均粒径较小且具有较大的外比表面积和较多的酸碱位。不同方法合成的ZIF-8在苯甲醛和丙二腈的Knoevenagel缩合反应中的催化性能有很大差异,ZIF-8(MeOH)催化活性明显高于ZIF-8(DMF)和ZIF-8(NH4OH),其较高的催化活性,同其较大的外比表面积和酸碱性能密切相关。

甜米酒系列发酵饮料的研制

以糯米为原料、根霉制作的甜酒曲为糖化发酵剂,进行甜米酒系列发酵饮料的生产工艺研究。通过正交试验,找出菌种最佳配比,确定所选原料的最适浸泡时间,蒸煮时间和糖化发酵时间,并研究出系列饮料的最佳配方。

ZnAl水滑石负载钯催化剂的制备及催化性能

采用离子交换-还原法制备了系列锌铝水滑石负载钯催化剂Pd/ZnAl-LDH,通过XRD、TEM和ICP对该系列催化剂进行了表征,并对其在低毒溶剂乙醇或水中苯甲醇氧化反应的催化性能进行了详细考察。研究结果表明,反应溶剂、Pd负载量、氧气压力、反应时间等对催化剂的催化性能有很大的影响,当Pd负载质量分数为2%,反应压力为0.2MPa时,Pd/ZnAl-LDH在乙醇溶剂中表现出最佳的催化性能,苯甲醇转化率和苯甲醛选择性可分别达到93.3%和93.6%。

课程思政改革实践及有效性评价体系构建方式研究——以太原理工大学“普通化学”课程为例

为了突出专业基础课程教学的育人导向,落实知识传授与价值观教育同频共振的课程思政理念,针对课程思政改革过程的难点,“普通化学”课程教学团队通过挖掘课程蕴含的思政元素,优化教学设计、改善教学模式,使学生更好地理解普通化学理论的本质,培养学生自觉掌握哲学方法论,建立科学的思维方式,提高获取知识和应用知识的能力。同时,教学团队探索提出有效性评价标准和考核体系,以期推动课程思政改革持久的源源不断的发展。

Y沸石和多级孔Y沸石封装CuPhen配合物催化性能的比较

选用常规Y沸石和经后处理法制备的多级孔Y沸石为主体,采用自由配体法将铜菲咯啉(CuPhen)配合物封装在不同Y沸石中,制备了CuPhen/Y复合催化材料。采用X射线衍射、TEM、紫外-可见光谱、N_2吸附-脱附、ICP和TG等手段对所制备复合催化材料的物化性质进行了较为详细的表征,并对封装在不同Y沸石主体中的铜配合物在不同尺寸大小反应底物中的催化氧化性能进行了比较研究。结果表明,在以双氧水为氧化剂的反应体系中,封装于多级孔Y沸石中的铜配合物在不同环烷烃氧化反应中的催化活性均高于封装在常规Y沸石中的催化活性,体现出多级孔Y沸石更为优越的主体性能。此外,同封装于常规Y沸石中的铜配合物一样,封装在多级孔Y沸石主体中的金属配合物催化剂也具有良好的稳定性。

C_(20)B_4和C_(20)B_2N_2的量子化学研究

用Hartree-Fock(HF)方法优化了C24及其异质富勒烯C20B4和C20B2N2几何构型,分析了C24、C20B4和C20B2N2的相对稳定性与前线轨道性质。结果表明,B原子和N原子的取代使C24的稳定性降低,前线轨道能级升高,这对它的氧化还原活性产生了影响。

钒席夫碱官能化PMOs的制备及在环己烷氧化中的点击催化作用

以周期性介孔有机硅(periodic mesoporous organosilicas,PMOs)中的有机桥联基团亚苯基为反应位对其进行氯甲基化反应,得到氯甲基官能化的PMOs-CH2Cl,然后再通过-CH2Cl和V-Saldien配合物中的-NH-进行反应得到钒席夫碱配合物官能化的杂化材料V-PMOs催化剂.采用XRD、N2吸附、FTIR、UV-vis、ICP和催化反应等手段对所制杂化材料的物化和催化性能进行了较为详细的研究,结果表明采用该法可将钒席夫碱配合物成功键联到PMOs上,且所制杂化材料同采用类似方法制备的V-SBA-15催化材料相对比,在无溶剂以叔丁基过氧化氢为引发剂,氧气为氧化剂的环己烷氧化反应中表现出定向转化为环己酮和环己醇的总选择性,具有点击反应的特性.

氟乙烯与氧分子的反应机理分析

不饱和的氯氟烃可能与空气中的氧分子直接反应生成原子氧,抑制臭氧分解为氧分子和氧原子的过程进行,从而保护臭氧层。本文通过研究不饱和氯氟烃的代表物CH_2=CHF与单线态和三线态氧分子的反应机理,讨论其直接与氧分子反应生成氧原子的可能性及相关的反应和产物。在B3LYP/6-311++G(d,p)水平上,对CH_2=CHF和O_2反应及相关过程进行了计算和分析,具体包括:优化反应物、过渡态、中间体以及产物的几何构型;通过振动分析,确认过渡态、中间体以及产物;从过渡态出发进行内禀坐标(IRC)计算:反应体系中各基元反应的标准Gibbs自由能变计算;并通过零点能校正计算反应活化能。由此得出:氟乙烯与单线态氧分子反应生成的产物中有原子氧、乙酰氟、HF、CH_2=C=O、CH_3F、CO、氟乙醛,其中最稳定的产物是乙酰氟和氧原子;CH_2=CHF与氧分子反应生成抑制臭氧分解平衡的氧原子是可以自发进行的。