缺陷诱导电子-金属载体相互作用加速固液界面Fenton反应

水体污染物的深度氧化去除是环境领域的研究热点.芬顿反应作为典型的高级氧化技术(AOPs)被广泛用于水中有机污染物的去除.对于非均相芬顿反应,催化剂表面Fe^(3+)/Fe^(2+)的循环是决定其活性的主要因素.Fe^(3+)还原的关键在于接受额外电子,因此电子是提升芬顿反应效率的关键.传统非均相催化剂由于表面“惰性”,限制了固液界面电子的传递,导致Fe^(3+)/Fe^(2+)的循环效率处于较低的水平.因此设计一种具有高效界面电子传递性能的催化剂对提高芬顿反应效率至关重要.本文通过简易的酸处理法,成功合成了富含缺陷的NH_(2)-UiO-66(d-NU)材料,并将其用于水中有机污染物的去除.核磁共振氢谱(1H NMR)、热重分析(TG)、傅里叶红外光谱(FTIR)和X射线吸收精细结构(EXAFS)等多种表征证明了酸处理诱导NH_(2)-UiO-66上缺陷结构的形成.光电流、电化学阻抗和时间分辨瞬态荧光光谱结果表明,缺陷结构的形成可有效促进光生电子-空穴的分离.与不含缺陷的NH_(2)-UiO-66(NU)相比,d-NU在光芬顿氧化过程中表现出更优的4-CP去除效率,其降解动力学速率常数是NU的11倍,极大地加速了4-CP的去除进程.实验及理论计算结果表明缺陷的形成破坏了Zr配位结构的几何对称性,导致Zr位点电荷密度的不对称分布.该不对称结构有利于Fe^(3+)富集到Zr-O簇上,并通过电子-金属-载体相互作用(EMSI)形成Zr‒O‒Fe桥键,促进催化剂固液界面电子的传输,提高催化剂界面Fe^(3+)/Fe^(2+)的循环效率.实际应用实验结果表明,在d-NU/Fe^(3+)/H_(2)O_(2)光芬顿体系中,环境水体中常见无机离子对4-CP的降解影响很小.同时,d-NU/Fe^(3+)/H_(2)O_(2)光芬顿体系能够对多种有机污染物保持较高的去除效率,且催化活性在经过10次循环后没有明显的衰减,说明d-NU具有较好的抗离子干扰性、降解多种污染物的普适性和结构稳定性.通过液相色谱-质谱监测确定了4-CP的降解途径,并通过毒理学模拟4-CP及其降解生成中间体的生物毒性,结果表明,4-CP降解过程中形成的中间体的综合毒性低于4-CP.综上,本研究揭示了MOF基芬顿催化剂中金属氧簇的配位关系对芬顿反应的作用机制,提出了富含缺陷的MOFs与Fe^(3+)之间电子转移的作用机制,为进一步开发高效芬顿催化剂提供了新思路.

三维斜脊内肋微通道结构中液液两相流场特性数值仿真

微通道中液液两相流型的结构对于进行液液反应、萃取、乳化等过程的微反应器装置非常重要。针对两相非混溶(甲苯-水)体系下,选取VOF(流体体积)模型对带有三维斜脊内肋结构的Y型矩形微通道中两相流场特性进行数值仿真。影响因素包括两相入口流量比和斜脊几何结构参数,结果表明:随着甲苯和水相流量比Q _(t)/Q _(w)在0.24—1.00内增加,微通道内逐渐形成均匀的段塞流型结构,并随着流体流动保持稳定状态;当流量比一致时,在斜脊数量N=3且异侧排列下,微通道内形成的分散相段塞轴向尺寸L和相邻段塞间距l整体幅值变化减小,微通道内流场状态的稳定性得到了提升。此研究对优化控制微通道化学合成制备工艺参数提供了一定指导。

《化工环境保护与安全生产》课程教学探索与改革

《化工环境保护与安全生产》课程作为化工专业人才培养中的核心教材,是实施专业课程改革的重要载体。本文针对目前《化工环境保护与安全技术》课程教学过程中普遍存在的问题,深度探索了课程改革的措施与实践的意义。并结合高水平教师队伍、案例式教学方案、工作式教学实践,以及多元化考核模式,将多样化知识元素融入教学,使专业知识与思想教育有机统一,从而实现培养有潜力、可持续发展的化工高素质复合型化工人才的目标。

共吸附对卟啉、酞菁/二氧化钛复合电极光电特性的影响

制备了ZnTSSP／TiO2、GaTSPC／TiO2和共吸附ZnTSSP、GaTSPc／TiO2电极，并研究了它们的光电特性．结果表明，共吸附的ZnTSSP、GaTSPc／TiO2电极不仅拓宽了光电响应范围，而且提高了光电转换效率，特别是提高了GaTSPc的光电转换效率．其原因可能是GaTSPc的聚集体没有敏化作用，而卟啉和酞菁分子与TiO2共吸附可以减少GaTSPc的聚集。

8万t/a戊烷工艺换热网络优化设计

针对80 000 t/a戊烷工艺,采用Aspen Plus软件对生产工艺能耗进行分析。采用热泵精馏对工艺流程进行节能设计,并进一步利用夹点技术对换热网络进行集成和优化。优化结果表明:优化后换热网络共回收热量8 509 kW,热公用工程节省54.9%,冷公用工程节省70.6%。同时减少了约67.5%的工艺换热面积,优化后总费用下降约35.2%。

驱蚊酯的合成及应用研究

本文合成了一种高效低毒驱蚊剂-驱蚊酯[(insectifuge ester)[1],3-(Acetyl-butyl-amino)-propionic acid ethyl ester],并对其结构进行了全面鉴定,同时对其合成过程中所产生的副产物进行了分析测定。用驱蚊酯配成含2.3%驱蚊酯的花露水,并测试了其驱蚊效果,有效驱蚊时间可达5小时以上。

S-2-甲氧基环己酮的合成研究

优化了S-2-甲氧基环己酮的合成方法,该合成路线产率高、成本低、适合于生产;并利用S-2-甲氧基环己酮合成了用于制备新一类β-内酰胺类抗生素sanfetrinem cilexetil的关键中间体2.

具有相反电荷取代基的卟啉和酞菁异聚体荧光光谱的研究

用荧光光谱的方法研究了由水溶性的中位－四－［对－（Ｎ，Ｎ，Ｎ－三甲基苯基）铵基］卟啉的碘化物和２，６，９，１５－四（４’－磺酸基）镓酞菁形成的超分子体系，在水溶液中阴离子酞菁与阳离子卟啉能形成杂聚集体。荧光光谱滴定的结果表明：聚集体为杂二聚体，形成平衡常数为１．１７×１０￣８Ｌ／ｍｏｌ。说明了卟啉－酞菁杂二聚体是非常稳定的。没有观察到聚集体的荧光发射。

丁香酚催化氧化法合成香兰素

报道了一种由丁香酚催化合成香兰素的方法,即丁香酚在强碱性环境下转化为异丁香酚,然后以钴和镍盐为催化剂,氧气为氧化剂进行催化氧化获得香兰素。主要考察了反应温度、NaO H用量和氧气压力对异丁香酚氧化反应的影响。在最佳反应条件下,异丁香酚的转化率达到100%,香兰素的收率达到53%。该法绿色、环保、操作简单,具有一定的潜在工业实用价值。

一种新型过滤机的应用

介绍一种新型动态过滤器,可以在封闭条件下完成常规的固液分离功能,还可以将分离得到的固体通过加热熔化,使固体物料以液体的形态排出过滤器;并将这种新型动态过滤器应用到香兰素生产过程中。

卟啉、酞菁共敏化二氧化钛纳米电极

研究了染料对锌卟啉-氢卟啉(ZnTSPP-H_2TSPP)、锌卟啉-镓酞菁(ZnTSPP-GaTSPc)共敏化二氧化钛纳米电极的光电转换特性和H_2TSPP,GaTSPc在电极表面的聚集态对光电转换的影响.共敏化显著提高了电极的光电转换并产生了混合效应.提出了低占据电荷转移的共敏化机理.

双染料共敏化的纳米晶二氧化钛多孔电极的光伏特性研究

通过化学吸附方法，在二氧化钛多孔电极上修饰甲基卟啉和酞菁锌两种染料，制备出双染料／ＴｉＯ２电极。酞菁和卟啉在可见光区有不同的吸收范围，它们共同修饰可使ＴｉＯ２电极在可见光区的光谱吸收和光电流响应具有较宽的范围，可提高对太阳光的利用率，改善电极的光电转换特性。

反1,2-环己二醇的合成新工艺

采用硫酸作催化剂,以1,2-环氧环己烷为原料经水解合成了反1,2-环己二醇。考察了催化剂用量、原料摩尔比、反应温度、反应时间等条件对产物收率的影响;以二氯乙烷为溶剂对产物进行萃取、重结晶提纯。实验结果表明,在水与1,2-环氧环己烷的摩尔比为20∶1、反应温度为(45±2)℃、pH为3.0左右、反应时间为60m in的条件下,产物反1,2-环己二醇的收率在80%左右,纯度达到99%以上。并通过红外光谱与气相色谱-质谱方法对产物进行了表征,证实了产物的结构与纯度。

百里香酚的合成研究

制备了铝酸锌,对其结构进行了XRD和BET检测;并以自制的铝酸锌为催化剂,间甲酚和异丙醇为原料,经过气相傅-克烷基化反应合成了百里香酚。同时研究了反应温度、物料摩尔比例和反应时间对反应的影响,得到最优工艺条件为:反应温度543K,间甲酚和异丙醇的摩尔比为1∶5,催化剂寿命可达到260h以上。

Ⅰ型氯吡格雷硫酸氢盐的合成及晶型转换

优化了Ⅰ型氯吡格雷硫酸氢盐的合成方法,发现利用3-戊酮等溶剂在-10^-16℃反应10~16 h,能以80%左右的产率得到Ⅰ型氯吡格雷硫酸氢盐,并用熔点、红外与X衍射等方法对其进行了表征;同时还研究了Ⅰ、Ⅱ型氯吡格雷硫酸氢盐之间的相互转化。

化学工程与工艺应用型本科专业建设初探

提出了培养化学工程与工艺专业应用型人才的建设理念。针对建设应用型专业的目标，从人才培养方案，课程建设及教学方法，教学管理制度，师资队伍建设等方面设计了改革方案，并进行了初步探索。

吲哚合成研究

本文优化了吲哚的生产工艺。以邻硝基乙苯为原料,经催化氢化合成了邻氨基乙苯;再以氧化铝为催化剂,使邻氨基乙苯脱氢并闭环合成吲哚。

二氢茉莉酮酸甲酯的合成进展

二氢茉莉酮酸甲酯是一种重要的合成香料,目前尚未见有直接从天然产物中提取的产业化文献报道,其香气独特优异,性质稳定,对其合成方法的研究一直是化学工作者们的科研热点。本文对其合成方法的研究进行了综述。

间甲酚与对甲酚的分离研究进展

主要介绍了用作合成香原料的间甲酚与对甲酚的分离方法及其最新研究进展。通过对文献中已报道的化学衍生法、络合分离法、结晶分离法、吸附分离法、萃取蒸馏法等方法原理及特点的分析,让读者对各种分离方法有一个初步认识,并对甲酚异构体分离技术的发展有所了解。

泛醌(辅酶Q10)的合成研究

本文报道了一种化学合成泛醌(辅酶Q10)的简捷方法,以茄呢醇为原料,经溴化、缩合、水解和加成反应得到合成泛醌(辅酶Q10)的关键中间体——4-十异戊烯基-3-羟基-3-甲基-1-丁烯。该化合物再和2,3-二甲氧基-5-甲基-1,4-苯醌偶联后得到泛醌(辅酶Q10)。