乙酸苄酯合成中接枝型三相相转移催化剂的活性及催化反应动力学

采用"接出(grafting from)"方式,将苯乙烯(St)接枝聚合在微米级硅胶表面,然后对接枝的聚苯乙烯进行了氯甲基化(CM)反应,制得了氯甲基聚苯乙烯/硅胶微粒(CMPS/SiO2);使三丁胺与三苯基膦分别与CMPS大分子链上的苄氯基团发生季铵化与季鏻化反应,分别制得了固载有季铵盐与季鏻盐的接枝微粒QN-PSt/SiO2与QP-PSt/SiO2,即制得了两种接枝型三相相转移催化剂.将该催化剂用于苄氯与乙酸钠合成乙酸苄酯的相转移催化反应,并重点考察了催化剂的活性与催化动力学.实验结果表明,两种接枝型三相相转移催化剂QN-PSt/SiO2与QP-PSt/SiO2对乙酸苄酯的合成都具有明显的催化活性,在液-固-液之间可有效地实现反应物种乙酸根的转移;两者相比,季鏻盐型的催化剂QP-PSt/SiO2的催化活性更高;当水相中乙酸钠用量大大过量时,在有机相中苄氯与乙酸根的反应属准一级反应;两个相转移反应体系相比,以QP-PSt/SiO2为催化剂时反应的表观活化能更低.

氯甲基聚苯乙烯/硅胶复合微粒的制备与表征

采用"接出(grafting from)"方式,在溶液聚合体系中将苯乙烯(St)接枝聚合在微米级硅胶表面,制备了接枝微粒PSt/SiO2;使用新型氯甲基化试剂1,4-二氯甲氧基丁烷,对接枝在硅胶表面的聚苯乙烯进行了氯甲基化(CM)反应,制得了氯甲基聚苯乙烯/硅胶(CMPS/SiO2)复合微粒.采用热重分析(TG)测定了PSt/SiO2的接枝度,并使用扫描电子显微镜(SEM)观察了其形貌;通过红外光谱法(FTIR)与佛尔哈德分析法表征了CMPS/SiO2的化学结构与组成.重点考察了各种因素对PSt/SiO2氯甲基化反应过程的影响规律.研究结果表明,CMPS/SiO2的制备不仅具有绿色环保的特点,而且反应容易控制.反应时间、溶剂种类与用量、催化剂种类与用量及氯甲基化试剂的用量等因素均会对该复合微粒的制备产生影响,如影响CMPS/SiO2的氯甲基化程度;抑制或促进已接枝的PSt大分子链之间通过Friedel-Crafts反应发生交联.若选用SnCl4为催化剂,以CH2Cl2为溶剂,在室温下反应10 h左右,可制得氯含量接近16 wt%(以接枝的PSt为基准计算)的CMPS/SiO2.

采用相转移催化法制备苯二甲酰亚胺基甲基聚苯乙烯

以邻苯二甲酰亚胺钾盐为亲核取代试剂,采用相转移催化体系通过Gabriel反应,将氯甲基聚苯乙烯转变为苯二甲酰亚胺基甲基聚苯乙烯,考察了各种因素对相转移催化反应的影响规律,探讨了相转移催化机理.结果表明,采用相转移催化体系,相转移催化剂将邻苯二甲酰亚胺负离子从水相中转移至油相,与氯甲基聚苯乙烯发生亲核取代,顺利地将氯甲基聚苯乙烯大分子链上的氯甲基转变成了甲基化的苯二甲酰亚胺基,成功地实现了高分子的功能化转变.影响相转移催化反应的主要因素有催化剂种类与用量、溶剂的极性、油相与水相比例及温度等.当以十六烷基三甲基溴化铵为催化剂且以甲苯为有机相时,反应效果最佳,反应温度为50℃时,反应8h氯甲基的转化率可达到87%.

CO催化氧化反应的非线性动力学行为研究

催化振荡,作为一种常见的化学振荡现象,具备典型的非线性动力学行为特点,引发了化学和非线性动力学的研究者的极大兴趣。本文以CO催化氧化反应的动力学模型,运用数值模拟的方法,并通过改变CO与O_(2)的分压参数进行分析。结果表明,当CO压强不变,O_(2)压强不断增加时,CO的覆盖率u和O_(2)的覆盖率ν存在明显的周期性振荡现象。振荡幅度及振荡周期呈现同时减小的规律,而振荡频率呈现增加并最终趋于平衡,这说明参与反应的物种在反应过程中交替时间越来越短,由振荡现象向平衡状态转化。当O_(2)压强不变,CO的不断增加时,模型振荡幅度与振荡周期呈现同时增大的规律,而振荡频率越来越慢,两种物质在反应过程中交替时间越来越长,由平衡状态向振荡现象转化。研究结果对进一步深入理解CO催化氧化反应过程,形成对CO催化氧化反应的全面而又系统的认识,具有重要意义。

基于Fisher判别分析的中药材分类识别

基于某种中药材的中红外和近红外两种光谱数据,首先运用标准差法分别提取特征波段,将两种红外光谱的特征波段数据合并后,采用Fisher判别分析法对245个已知产地的药材样本进行训练,预测了10个未知产地的药材样本,判别正确率达到了98.4%,对待判组进行了合理的分类。该研究对具有不同红外光谱特征、不同产地的中药材提供了一个快速有效的识别方法。

生物质纳米碳材料对水体中有机污染物的吸附

本文利用玉米秸秆独特的生物结构,经过炭化处理,制备得到生物质碳材料,将其用于吸附去除有机水体中的罗丹明B,实验结果表明,随着炭化温度的升高,生物质炭表面的含氧基团减少,当炭化温度达到600℃时,生物质炭表面几乎不存在含氧基团。生物质碳材料的表面物理化学特点对污染物吸附性能具有重要的影响,不同玉米秸秆生物炭对罗丹明B的吸附性能存在明显的差异,其中BC-500吸附效果最佳,污染物的去除效率最高。

《分析化学》课程教学思考与实践

本文是从事分析化学教学的一个总结。针对分析化学教材的特点,全面把握教材内容的系统性和逻辑性,以分析化学中的概念演变过程为逻辑主线,抓住课程发展过程中概念演变的基本脉络,由浅入深,步步推进,使教学内容富有层次感。学生通过学习具体的概念、原理及其演变规律,建立比较系统的知识体系。在课堂中引入思政内容,使专业教育与立德树人工作相结合,共同推进,努力做到为培养德智体美劳全面发展的社会主义建设者和接班人而奋斗。

基于抑制性自突触的快慢对神经元簇放电节律模式的研究

具有快速衰减时间常数(快)的抑制性突触和具有缓慢衰减时间常数(慢)的抑制性突触通常分别诱导反相同步和同相同步,显示了突触时间尺度的重要作用。本文采用改进的FHN神经元模型,研究了自突触的不同时间尺度对簇放电的影响,自突触的快慢诱导了簇放电活动不同的结果,即快抑制性自突触诱导簇放电增强;而慢抑制性自突触诱导簇放电降低,揭示了不同脑神经元的不同动力学和潜在功能。

接枝型三相相转移催化剂的制备及其催化作用

将苯乙烯(St)接枝聚合在微米级硅胶表面,制备了接枝微粒PSt/SiO2;使用新型氯甲基化试剂1,4-二氯甲氧基丁烷,对接枝在硅胶表面的聚苯乙烯进行了氯甲基化(CM)反应,制得了氯甲基聚苯乙烯/硅胶(CMPS/SiO2)接枝微粒;使三乙胺与CMPS分子链上的苄氯基团发生季铵化反应,制得了固载有季铵盐(Quaternary salt)的接枝微粒QPSt/SiO2,即制得了接枝型三相相转移催化剂.将此相转移催化剂用于氯化苄与乙酸钠合成乙酸苄酯的相转移催化反应,考察了催化活性、各种因素对相转移催化反应的影响及催化剂的重复使用性能.实验结果表明,接枝型三相相转移催化剂QPSt/SiO2对乙酸苄酯的合成具有较高的催化活性,在液-固-液之间即可有效地实现反应物种乙酸根的转移,在60℃的较低温度下反应7 h,氯化苄的转化率可达66.1%;研究发现,固体催化剂QPSt/SiO2表面接枝聚合物PSt的季铵化程度对其催化活性有很大的影响,季铵化程度过大与过小催化活性都较低,当季铵化程度为20%左右时,催化剂的活性最高.

氧化石墨烯水凝胶的毛细收缩机制

以两亲性氧化石墨烯为结构单元,可控组装构建三维网络石墨烯水凝胶,通过溶剂蒸发驱动网络致密化,获得高密多孔碳,解决了传统多孔碳电极体积容量低的应用瓶颈.本文旨在探究氧化石墨烯水凝胶致密化机理,阐明了毛细作用力是使溶剂脱出并引发石墨烯网络收缩的驱动力.溶剂表面张力决定毛细作用力,因此通过调节溶剂表面张力或采用不同表面张力的溶剂,可以实现"孔"与"密"的"收放自如"调控,从而得到不同密度和孔隙率的高密多孔碳,实现高密和多孔连续精确调控.氧化石墨烯水凝胶的毛细收缩也为纳米材料致密化提供了方法论支持.