Ni/CeO_(2)@ZIF-8核壳结构催化剂的制备及其RWGS反应性能研究

利用液相浓度控制成核法制备了ZIF-8包覆的Ni/CeO_(2)核壳结构催化剂,通过一系列表征技术,研究了ZIF-8壳层对催化剂物理化学性质的影响,并进一步探究引入ZIF-8对于催化剂上的RWGS反应性能与路径的影响。结果表明,ZIF-8壳层能够增大催化剂的比表面积,减弱加氢能力和对CO的吸附强度,在300℃,0.1 MPa,GHSV=6 L/(g·h)和CO_(2)∶H_(2)=1∶3的反应条件下,核壳结构催化剂上的CO选择性提升了60.3%。ZIF-8包覆前后的Ni基催化剂上的反应中间物种不同,生成CO的主要中间体为羧酸盐而CH_(4)则为甲酸盐,ZIF-8壳层的存在抑制了羧酸盐进一步加氢转化为甲酸盐,从而抑制了甲烷化副反应进行,提高了RWGS反应的CO选择性。

Pd FER分子筛模板剂脱除及其催化正丁烯骨架异构化反应性能

制备HFER-CHA分子筛并进行了钯改性,在不同温度的流动空气气氛下焙烧脱除模板剂,考察钯改性对分子筛模板剂脱除的影响,研究脱除模板剂后的分子筛催化醚后碳四中正丁烯骨架异构化的反应性能。采用X射线荧光光谱(XRF)、X射线衍射(XRD)和氨程序升温脱附(NH 3-TPD)等手段对催化剂进行了表征。结果表明:焙烧温度影响分子筛模板剂的脱除效果和分子筛物理化学性质,钯改性显著降低了HFER分子筛中模板剂的脱除温度,Pd HFER-CHA分子筛在空气气氛中经350℃焙烧4 h即可将模板剂完全脱除;模板剂的脱除增加了分子筛的比表面积和孔体积;随着焙烧温度的提高,分子筛酸量增加,催化剂活性增强,分子筛中L酸的增多是导致醚后碳四中正丁烯发生聚合、裂解等副反应的主要原因;Pd HFER-350分子筛在350℃、0.1 MPa、正丁烯质量空速2.0 h^(-1)的条件下连续运行720 h,正丁烯平均转化率大于40%,异丁烯选择性大于90%。

晶种辅助预晶化法合成纳米ZSM-5分子筛及其在丙烷芳构化反应中的应用

在丙烷芳构化反应中,常规分子筛催化剂易积炭失活,导致催化性能及使用寿命均不理想。采用全硅分子筛Silicalite-1(S-1)作为晶种,结合晶种法和预晶化法合成了纳米ZSM-5分子筛(ZSM-5-Nano)。采用扫描电镜(SEM)、透射电镜(TEM)、X射线衍射(XRD)和N2物理吸/脱附表征了ZSM-5-Nano的结构。结果表明,ZSM-5-Nano是由粒径为50 nm左右的小颗粒堆积而成的,其比表面积高达395 m^(2)/g,同时富含晶间介孔。将ZSM-5-Nano负载Zn后得到催化剂Zn-ZSM-5-Nano,然后在固定床反应器中评价了该催化剂在丙烷芳构化反应(n(N_(2)):n(C_(3)H_(8))=7:3、空速为3000 h^(-1)、反应温度为550℃)中的催化性能。结果表明,Zn/ZSM-5-Nano拥有相对温和的酸性质,在丙烷芳构化反应中表现出了良好的催化性能,5 h内的丙烷转化率和轻芳烃(苯、甲苯和二甲苯)选择性分别高达88.4%和86.7%,且在5 h内基本不失活,催化性能优于微米ZSM-5分子筛(水热法)负载Zn催化剂和纳米ZSM-5分子筛(预晶化法)负载Zn催化剂。构效分析结果表明,Zn/ZSM-5-Nano的形貌和酸性共同作用提升了其催化性能,更短的扩散距离和更温和的酸性有效延缓了积炭的生成。

我国生姜产业近10年的产销状况及发展策略

生姜(Zingiber officinale Rosc.)是食药同源的香辛蔬菜,经济效益位居农作物前列,在巩固脱贫攻坚成果衔接乡村振兴中发挥着积极作用。对近10年来我国生姜产业的产销状况和存在的问题进行分析,对未来发展提出建议,以供相关决策者和广大从业者参考。

生姜||柑橘间作对盛夏生姜生长及光合特性与产量的影响

间作种植可充分利用土地空间、利于光资源的利用和作物产量的提高。为探明生姜||柑橘间作对生姜在炎热夏季条件下的生长、光合及产量的影响,于湖北省荆州区长江大学农业科技园进行两年(2021年和2022年)定点田间试验,测定3个种植模式下[生姜单作未遮荫(CK)、生姜单作遮荫(CK1)及生姜||柑橘间作(CI)]生姜植株生长特性、叶片灼伤、关键光合酶、光合色素、叶绿素荧光参数、渗透调节物质、抗氧化酶活性和产量的变化特征。结果表明:与CK相比,CI处理下生姜冠层光照强度、植株叶片灼伤指数分别显著降低55.40%~55.80%和61.14%~70.20%(P<0.05),光合关键酶活性、光合色素、净光合速率和最大光化学效率分别显著增加22.34%~50.55%、14.36%~50.00%、51.04%~70.64%和5.56%~7.79%(P<0.05),生姜产量显著提高23.28%~23.77%,达到63.00~66.08 t·hm^(−2)(P<0.05)。与CK1相比,CI处理下生姜冠层光照强度和植株叶片灼伤指数、净光合速率和产量均无显著差异,但是关键光合酶活化酶活性、光合色素和最大光化学效率在部分年份分别显著增加26.88%、7.74%和2.47%(P<0.05)。因此,生姜||柑橘间作模式能降低炎热气候下的生姜冠层光照强度,减轻灼伤程度,对其生长、光合性能及产量的提高有促进效应,达到与单作遮荫相当的效果。该研究结果为柑橘林下推广应用生姜||柑橘间作种植模式提供了理论参考。

姜精油和柠檬醛对生姜枯萎病菌的抑菌作用及盆栽防效

生姜枯萎病是由尖孢镰刀菌(Fusarium oxysporum)引起的土传病害,防控极为困难。为了探究环境友好和安全的植物源生物农药,本研究利用平板抑菌试验和孢子萌发试验研究了姜精油和柠檬醛对生姜枯萎病菌尖孢镰刀菌的生长抑制作用,并通过盆栽试验进一步验证了姜精油和柠檬醛对生姜枯萎病菌尖孢镰刀菌的防控效果。结果显示,姜精油和柠檬醛处理可显著抑制生姜枯萎病菌尖孢镰刀菌的菌丝生长与孢子萌发,2 g·L^(−1)姜精油和0.5 g·L^(−1)柠檬醛对生姜枯萎病菌尖孢镰刀菌菌丝生长的抑制率分别为82.0%与100.0%,孢子萌发抑制率分别为34.7%与95.0%。扫描电镜结果表明,姜精油和柠檬醛处理生姜枯萎病菌尖孢镰刀菌菌丝体3 d后,其菌丝体表现出不同程度的弯曲、褶皱和凹陷;PI染色结果发现,姜精油和柠檬醛处理严重破坏了生姜枯萎病菌尖孢镰刀菌细胞膜的完整性和通透性,从而导致胞浆流失、胞外电导率、蛋白质、核酸与丙二醛含量急剧增加,麦角固醇含量减少,进而减弱了生姜枯萎病菌尖孢镰刀菌的致病力。接种生姜枯萎病菌尖孢镰刀菌15 d后,2 g·L^(−1)姜精油和0.5 g·L^(−1)柠檬醛处理对生姜枯萎病的防控效果分别为32.7%和42.3%,0.5 g·L^(−1)柠檬醛处理与8 g·L^(−1)百菌清防控效果(47.1%)无显著差异。综上,姜精油和柠檬醛对生姜枯萎病菌尖孢镰刀菌的生长有显著抑制作用,并对生姜枯萎病有较好的防治效果,研究结果可为开发新型植物源抑菌剂防控生姜枯萎病提供理论依据。

芳樟醇对生姜枯萎病菌的抑制作用

为明确芳樟醇对生姜枯萎病菌尖孢镰刀菌(Fusarium oxysporum)的抑菌效果与作用机制,以不同质量浓度的芳樟醇处理尖孢镰刀菌,对尖孢镰刀菌菌丝体生长、孢子萌发和细胞膜的损伤以及防治效果进行系统研究。结果表明:芳樟醇可显著抑制尖孢镰刀菌的菌丝生长,其半数有效浓度为1.183 g/L,最小抑菌浓度(minimal inhibitory concentration,MIC)为2.0 g/L,抑制效果与芳樟醇质量浓度呈剂量效应关系;以芳樟醇MIC处理尖孢镰刀菌6 h,其孢子浓度为(1.43±0.12)×10^(4)spores/mL,显著低于对照组((5.79±0.19)×10^(4)spores/mL)(P<0.05);MIC芳樟醇处理枯萎病菌尖孢镰刀菌12 h,其孢子萌发率仅为(5.83±2.16)%,显著低于对照组((95.12±3.78)%)(P<0.05)。1/2 MIC与MIC芳樟醇处理破坏了细胞膜的完整性,导致菌丝悬液中相对电导率、核酸渗漏量显著增加,菌丝中丙二醛浓度也显著增加,麦角固醇含量显著降低,减弱了尖孢镰刀菌的致病力;MIC芳樟醇处理3 d后姜块上没有病斑产生,有良好的防治效果。综上所述,芳樟醇通过抑制生姜枯萎病菌尖孢镰刀菌菌丝生长与孢子萌发、破坏细胞结构从而影响其正常的生理功能,本研究可为防治生姜枯萎病提供新思路。

生姜IPT基因家族的鉴定与表达分析

生姜是一种重要的“药食同源”植物,但其种植过程中容易受到各种生物/非生物胁迫的影响,不利于生姜的安全生产。异戊烯基转移酶(IPT,isopentenyl-transferases)是催化细胞分裂素生物合成的关键酶,也是重要的限速酶,与植物的抗逆性关系密切。本研究通过系统的生物信息学分析,从生姜基因组中鉴定到10个ZoIPT,并且将其命名为ZoIPT1~ZoIPT10。其编码蛋白的氨基酸长度范围在283~491 aa之间,分子质量在31.14~54.02 kDa,等电点在4.97~9.37之间;蛋白质特征分析表明,所有ZoIPTs均具亲水性。共线性关系分析发现生姜IPT基因与15个芭蕉IPT基因存在共线性,与1个拟南芥IPT基因存在共线性。转录组数据分析结果显示,ZoIPTs有一定的组织表达特异性,并且能响应病害、低温等逆境胁迫,其中,ZoIPT3和ZoIPT5在生姜不同生长时期、不同部位、低温和病害胁迫下均有较高表达。qRT-PCR分析结果表明,ZoIPTs响应干旱、淹水、盐胁迫。在淹水和盐胁迫下,根茎中ZoIPT3表达量显著上升;在干旱胁迫下,叶和根茎中ZoIPT5的表达显著上升。综上所述,本研究通过系统的鉴定、进化分析、特征分析、启动子分析、表达模式分析,并对干旱、盐、淹水胁迫下的表达模式进行了分析,为深入研究ZoIPT在调控生姜生长发育和抗逆性中的生物学功能提供了理论基础。

煤中含氧官能团的红外光谱定量分析

利用ＦＴＩＲ分析和合适的光谱分峰程序，把煤的红外吸收光谱分解为３８个Ｇａｕｓｓｉａｎ分布的峰。基于煤中含氧官能团在红外光谱中有吸收，并结合煤中含氧官能团的化学分析，确定了含氧官能团与其吸收强度之间的关系。对我国煤化程度有显著差异的１８种煤的红外光谱的研究表明，羧基、羟基和其它含氧官能团的氧含量均随煤化程度的增加而减少。

煤的热解研究 Ⅰ.气氛和温度对热解的影响

常压、温度为６００～１２００°Ｃ条件下，东胜烟煤分别在氢和氮气氛中热解的实验研究表明：煤在氢气氛中热解与在氮气氛相比产气率更高，焦油质量较好，同时获得了较高的煤转化率；热解温度强烈地影响热解产物的组成和煤转化率，随温度的升高煤转化率提高，热解气产率增加，ＣＨ４、ＣＯ和ＣＯ２的产率上升，焦油产率降低，但温度对Ｃ＋２和Ｈ２Ｏ的产率影响不大。

煤化程度和升温速率对热分解影响的研究

采用非等温热重法考察了我国八种煤的热解过程．研究表明：煤热解过程分为三个阶段，其中第二阶段为热解的主要区间，温度范围为２５０℃～３２０℃，占总失重的７０％～８０％，随煤化程度的提高，初始热解温度从３００℃增加到４６０℃；随升温速率的提高，热重积分曲线向高温区偏移，煤样热解的最大失重速率温度随之提高；最终失重量由煤化程度和热解的终温决定，升温速率对其没有影响．

煤的热解研究III.煤中官能团与热解生成物

借助化学分析和ＦＴＩＲ光谱分析对我国煤化程度不同的１８ 种煤中官能团的研究表明：煤中官能团含量与煤化程度有关；煤中羧基、羟基及醚键等其他含氧官能团的含量与热解生成物ＣＯ２、Ｈ２Ｏ 和ＣＯ 的产率有关，脂肪—ＣＨ 的含量与甲烷和焦油的产率相关联，芳香—ＣＨ 的含量与热解半焦产率有关。煤的热解生成物主要是煤中官能团的断裂所致。

微波辅助离子交换法制备戊烯异构化催化剂

采用晶种诱导合成的Na/K-FER分子筛与NH4Cl溶液通过微波辅助离子交换法,制得戊烯异构化分子筛催化剂,并与传统水热交换方法相比较,考察了离子交换条件对分子筛性能的影响,评价了催化剂对醚后碳五原料的戊烯异构化催化性能。结果表明:Na/K-FER分子筛晶面生长完整,结晶度良好;与水热离子交换法相比,微波辅助法可以提高分子筛中Na+和K+的交换效率;制备的戊烯异构化催化剂在反应温度为300℃,反应压力为0.3 MPa,质量空速为3.0 h^(-1)的条件下,可稳定运行720 h,正戊烯转化率大于50%,异戊烯选择性大于95%。

煤热失重动力学的研究

以具有Ｇａｕｓｓｉａｎ活化能分布的平行反应模型考察了我国煤化程度不同的八种煤的非等温热解过程。研究表明：煤热解的活化能呈Ｇａｕｓｓｉａｎ正态分布，其平均活化能介于２１０～２４５ｋＪ·ｍｏｌ－１之间，近似于高分子化合物的热解活化能。模型能够描述自低温到高温煤的非等温热解的全过程，对煤种和升温速率变化有宽广范围的适应性。

正己烷耦合甲醇芳构化反应热力学计算

以抽余油中代表性化合物正己烷为模型化合物,进行了正己烷耦合甲醇芳构化反应热力学计算。结果表明:正己烷耦合甲醇芳构化反应体系中,甲醇芳构化和芳烃甲基化反应是放热反应,而正己烷芳构化反应为吸热反应,反应中存在热量耦合互补;甲醇芳构化反应较正己烷芳构化反应更易发生,甲醇及正己烷裂解反应,正己烷加氢生成戊烯的反应均不能自发进行,甲醇可自发生成乙烯和丙烯;升高反应温度可促进初始C—C的生成。

煤的热解研究 Ⅱ.煤化程度对氢气氛下热解的影响

对我国１８种具有代表性的不同煤化程度的煤（Φ３ｍｍ），在氢气氛、０．１ＭＰａ和９００℃条件下进行了热解实验研究。考察了煤化程度对热解转化率和热解产物产率的影响；煤中挥发分与甲烷产率的关系；煤中氧含量与ＣＯ、ＣＯ２产率的关系以及煤种对热解气热值的影响，得到了描述热解气产率与煤中挥发分的关系式。

煤的热解研究IV.官能团热解模型

将煤的热解视为煤中官能团的断裂反应 ,从而建立 FG官能团热解模型。模型认为 :热解生成物焦油和甲烷由煤中脂肪—CH裂解生成 ,而 CO2 、CO和 H2 O由煤中相对应官能团裂解生成 ,反应的活化能呈 Gaussian分布。模型很好地解释了热解生成物与煤中官能团的相应关系 。

多级孔分子筛在烯烃生产中的研究进展

乙烯和丙烯是石油化工产业的核心,其生产能力是衡量一个国家石油化工发展水平的重要指标。传统烯烃生产面临着石油资源供应不足和产品市场竞争力下降的困境,因此,石油替代途径——甲醇制低碳烯烃和生物乙醇制乙烯一直备受关注。分子筛催化剂是烯烃生产工艺的核心,然而传统微孔分子筛受扩散限制导致其催化寿命短且烯烃收率低。多级孔分子筛的应用能够解决扩散限制问题并提高活性位的利用率,在甲醇制低碳烯烃和乙醇制乙烯反应中表现出优异的催化性能。从制备方法、多级孔形成机理以及构效关系三个方面综述多级孔分子筛催化剂的研究进展,并对不同制备方法和构效关系研究中存在的问题进行总结和展望。

红外光谱定量分析煤中脂肪碳和芳香碳

利用FT -IR光谱分析和合适的光谱分峰程序 ,把煤的红外吸收光谱分解为 38个Gaussian分布的峰 .基于煤中芳香 -CH和脂肪 -CH的振动对红外光谱的吸收贡献 ,对我国煤化程度显著差异的 18种煤的红外光谱进行研究 ,确定了煤中的芳香 -CH和脂肪 -CH含量 ,获得了我国煤的结构参数 .实验表明煤的Har/Hal和芳香度 (fa)与煤化程度的有关 ,碳含量 85

Cu(Ⅱ)-稀土异双核配合物的研究

利用液相化学合成技术，成功制备了六种含草酰胺桥的新型异双核配合物Ｃｕ（ｏｘａｐ）Ｌｎ（ｐｈｅｎ）２（ＣｌＯ４）３（Ｌｎ：Ｙ，Ｃｅ，Ｐｒ，Ｅｕ，Ｇｄ，Ｙｂ）。基于元素分析、红外光谱、电子光谱、ＥＳＲ谱及变温磁化率等测试手段对这些异双核配合物进行了表征。测定了Ｃｕ（ｏｘａｐ）Ｇｄ（ｐｈｅｎ）２（ＣｌＯ４）３的变温磁化率（４．２～３００Ｋ），对由自旋Ｈａｍｉｌｔｏｎｉａｎ算符Ｈ＝－２ＪＳ１·Ｓ２导出的磁方程用最小二乘法拟合，求得交换积分Ｊ＝２．１８ｃｍ－１，表明配合物中Ｃｕ（Ｉ）和Ｇｄ（ＩＩ）离子间存在弱的铁磁性超交换作用。