Mn-Cu复合催化过硫酸盐降解木质素类污染物的研究

本研究以二氧化锰、硝酸铜和二甲基咪唑为原料,采用共沉淀法制备了MnO_(2)-Cu(mIM)2双金属复合催化剂,利用该催化剂活化过硫酸盐以降解木质素模型物香草酸。采用单因素法及响应面法研究催化剂制备和反应条件对催化剂催化活化效率的影响,进一步探讨了催化剂的催化机理。研究表明,在催化剂用量0.387 g/L、氧化剂初始浓度1.3 mmol/L、pH值为6.1的条件下,可以降解94.23%的香草酸;三维荧光检测表明,该催化剂可以有效催化氧化降解对造纸废水中污染物;电子顺磁共振表征表明,该降解体系中的主要反应活性物质是^(1)O_(2)、·OH和SO_(4)^(-)·,其中非自由基^(1)O_(2)起主要作用。

双功能Mn基催化剂在二氧化碳和环氧化物环加成反应中的应用

二氧化碳(CO_(2))和环氧化物环加成反应是目前合成环状碳酸酯的有效方法之一。催化剂对活化该反应中的CO_(2)和环氧化物具有重要意义。以2,2’-联吡啶及其衍生物为配体,Mn(CO)_(5)Br为金属源,乙醚为溶剂制备了一系列双功能Mn基催化剂L_(n)Mn(CO)_(3)Br(n=1~6)。通过^(1)H NMR、^(13)C NMR、HR-MS和FT-IR等对L_(n)Mn(CO)_(3)Br的化学结构、相对分子质量和化学基团等进行了表征。研究了L_(n)Mn(CO)_(3)Br在CO_(2)和环氧氯丙烷环加成反应中的催化性能,及L_(1)Mn(CO)_(3)Br对一系列环氧化物底物的适应性。结果表明,L_(n)Mn(CO)_(3)Br中给电子基团(甲氧基、叔丁基和甲基)的给电子性能和吡啶环上甲基的位置均对其催化性能有影响;对于CO_(2)和环氧氯丙烷环加成反应,在L_(1)Mn(CO)_(3)Br投加量(物质的量分数)为0.05%、反应温度为125℃和反应压力为3.0 MPa的条件下反应1 h,L_(1)Mn(CO)_(3)Br的环氧氯丙烷转化率和催化剂转换频率分别为42%和840 h^(-1);L_(1)Mn(CO)_(3)Br对多种环氧化物作底物的环加成反应具有适应性,且底物的空间位阻效应对其催化性能有较大影响。

新型含Mn生物陶瓷粉体减轻软骨细胞的氧化应激损伤

背景:Mn可参与到多种生物体内氧化还原反应中,比如作为超氧化物歧化酶2中的金属辅助基团发挥辅助清除活性氧的作用,因此近些年开发含Mn的新型抗氧化应激材料成为研究的热点。目的:探讨含Mn生物陶瓷粉体通过降低活性氧途径对软骨细胞氧化应激损伤的保护作用。方法:采用熔盐法制备含Mn生物陶瓷粉体。分离培养小鼠原代软骨细胞。在H_(2)O_(2)溶液中分别加入含0,0.15,0.30 mg/mL Mn生物陶瓷粉体,避光孵育后检测H_(2)O_(2)清除率。将第2-4代软骨细胞分别与含不同质量浓度(0,0.15,0.30 mg/mL)含Mn生物陶瓷粉体的完全培养基共培养,采用细胞活死染色检测细胞活性。将第2-4代软骨细胞(或软骨组织)分4组干预:空白对照组加入完全培养基培养,H_(2)O_(2)组加入用含H_(2)O_(2)的完全培养基培养,H_(2)O_(2)+低质量浓度Mn粉体组加入含H_(2)O_(2)+0.15 mg/mL含Mn生物陶瓷粉体的完全培养基培养,H_(2)O_(2)+高质量浓度Mn粉体组加入含H_(2)O_(2)+0.30 mg/mL含Mn生物陶瓷粉体的完全培养基,采用CCK-8法检测软骨细胞活力,2,7-二氯荧光素二乙酸酯探针检测软骨细胞活性氧生成,qRT-PCR检测软骨细胞相关因子表达,甲苯胺蓝染色检测软骨组织结构与功能。结果与结论:①两种剂量的含Mn生物陶瓷粉体均可以于体外显著清除H_(2)O_(2),并且具有质量浓度依赖性;细胞活死染色结果显示,0.15 mg/mL含Mn生物陶瓷粉体具有软骨细胞安全性,0.30 mg/mL含Mn生物陶瓷粉体存在软骨细胞毒性;②CCK-8检测结果显示,两种质量浓度的含Mn生物陶瓷粉体均可以显著减轻H_(2)O_(2)对软骨细胞活力的抑制作用,并可抑制H_(2)O_(2)诱导的软骨细胞活性氧生成,并且具有质量浓度依赖性;两种质量浓度的含Mn生物陶瓷粉体均可逆转H_(2)O_(2)诱导的软骨细胞血小板反应蛋白解整合素金属肽酶5 mRNA表达升高与蛋白聚糖mRNA表达降低;③甲苯胺蓝染色结果显示,两种质量浓度的含Mn生物陶瓷粉体均可保护氧化应激下软骨组织结构的完整,其中0.30 mg/mL含Mn生物陶瓷粉体还可以减轻软骨组织的功能损伤;④结果表明,含Mn生物陶瓷粉体可以通过清除活性氧途径维持软骨细胞外基质稳态,从而对氧化应激下的软骨细胞发挥保护作用,但0.30 mg/mL含Mn生物陶瓷粉体具有一定的软骨细胞毒性,因此更倾向使用0.15 mg/mL含Mn生物陶瓷粉体进行后续研究。

Ni元素质量分数对65Mn钢木工圆锯片性能的影响

高质量、高效率的木材切削工艺对于提高木材资源的利用率以及提升木质产品的品质具有重要意义。目前,木工圆锯片常用钢材65Mn存在硬度和抗拉强度等力学性能欠佳的问题,为此通过添加镍(Ni)元素对65Mn钢进行改性。采用原料熔炼、浇筑试棒、锻造加工以及热处理等步骤制备Ni改性65Mn钢,并对改性前后的65Mn钢进行显微硬度、冲击韧性和拉伸强度测试。同时运用金相显微镜(metallographic)及扫描电镜(SEM)剖析65Mn钢改性前后的组织构造差异。研究结果表明,1)添加Ni元素后,65Mn钢回火后的组织由回火屈氏体改变为淬火马氏体与回火马氏体的混合体,且当Ni元素质量分数达到0.9%时,出现残余奥氏体;2)在相同热处理工艺条件下,Ni元素对材料的硬度和抗拉强度的影响均呈现出先增大后降低的趋势,冲击韧性较未改性的65Mn钢有所降低。其中,添加质量分数为0.7%Ni元素的65Mn钢的硬度和抗拉强度最优,较未改性的65Mn钢分别增加了10.18%、35.40%(室温)。研究结果为后续木工圆锯片钢材的改良提供了新的思路和方法,有望推动木质加工工具行业的进一步发展。

65Mn耐磨涂层的制备及性能研究

为了解决铝制发动机缸体耐磨性差的问题,本文利用热喷涂技术,在铝制发动机气缸内壁制备一层铁基耐磨涂层。进而选择喷涂丝材和适合的喷涂工艺,制备出65Mn耐磨涂层,并对涂层的硬度、厚度、微观组织、物质组成以及耐磨性进行试验和分析。结果表明,涂层硬度适中,涂层中存在大量氧化物和孔隙结构,在湿摩擦条件下,涂层的摩擦系数均小于灰铸铁(HT)的摩擦系数,从而说明制备耐磨涂层是解决该问题的一条有效途径。

基于X射线光电子能谱(XPS)谱图信息研究焙烧温度对Mn基脱硝催化剂性能影响的机理

Mn基脱硝催化剂中Mn的氧化态对其性能至关重要,但在利用X射线光电子能谱(XPS)分析Mn氧化物类型时,通常把Mn 2p3/2峰按照对称单峰进行分峰拟合,忽略了峰形不对称、多重分裂及振激卫星峰产生的峰形影响,为分析结果带来了一定的不确定性。基于Mn氧化态和性能的关系,综合利用XPS谱峰信息包括Mn 2p谱峰峰形对比、Mn 3s谱峰劈裂间距、催化剂表面吸附氧及所含元素的含量变化、Mn-Fe-Nb三元素的峰间距等,再结合XRD结果,确定了Mn-Fe-Nb/TiO_(2)脱硝催化剂在不同焙烧温度时Mn氧化物的类型,并解释了焙烧温度影响脱硝性能的机理:Mn氧化物类型、表面吸附氧量、Mn表面暴露量及元素间的相互作用均对催化剂的性能产生影响。通过对XPS谱图信息的综合利用,弥补了分峰拟合的不足,以期为更有效地利用XPS分析技术研究Mn基脱硝催化剂提供方法、为催化剂活性预测和配方优化提供更可靠的数据支撑。

K_(2)TiF_(6)∶Mn^(4+)窄带红色荧光粉的制备及其光学性能研究

在共沉淀和阳离子交换法的基础上,采用无氢氟酸液相法制备了K_2TiF_6∶Mn^(4+)窄带红色荧光粉,研究了氟化铵与硫酸(NH_(4)F+H_(2)SO_(4))用量以及Mn^(4+)掺杂量对样品结构形貌和发光性能的影响,将K_2TiF_6∶Mn^(4+)与商用Y_3Al_5O_(12)∶Ce^(3+)荧光粉及氮化铟镓(InGaN)蓝光芯片组合封装出白光发光二极管(WLED)器件。结果表明,制备的K_2TiF_6∶Mn^(4+)红色荧光粉在~360nm和~465nm附近对紫外光和蓝光具有强烈的吸收,在600~650nm范围呈现出尖锐的发射峰。荧光粉的发光强度随着NH_(4)F+H_(2)SO_(4)用量的增加先增强后降低,当Mn^(4+)掺杂量为10%(摩尔分数,下同)时样品表现出浓度猝灭效应。在NH_(4)F和H_(2)SO_(4)用量均为60mmol,Mn^(4+)掺杂量为8%条件下,制备的荧光粉量子效率达到67%,用其封装的WLED器件显色指数为79.4,流明效率为80.62lm/W。

毛蕊花糖苷抑制Erastin诱导的多巴胺能神经细胞系MN9D细胞铁死亡

背景:近年越来越多的研究证实多巴胺能神经元细胞铁死亡参与了帕金森病的发病,毛蕊花糖苷目前被证实具有抗氧化、抗炎和神经保护作用。目的:探讨毛蕊花糖苷对Erastin诱导的MN9D细胞铁死亡的保护效果及作用机制。方法:以MN9D细胞为研究对象,分为对照组、模型组(20μmol/L Erastin组)、Erastin+1μg/mL毛蕊花糖苷组、Erastin+5μg/mL毛蕊花糖苷组、Erastin+10μg/mL毛蕊花糖苷组。MN9D细胞在CO_(2)恒温培养箱中培养24 h,然后用不同质量浓度毛蕊花糖苷预处理8 h,再加入20μmol/L Erastin诱导24 h后,采用ELISA法检测还原型谷胱甘肽、超氧化物歧化酶、总铁离子、丙二醛水平,免疫组织化学法检测酪氨酸羟化酶的表达,Western blot法检测酪氨酸羟化酶、核因子红细胞-2相关因子2、血红素加氧酶1、谷胱甘肽过氧化物酶4蛋白表达。结果与结论:(1)与对照组相比,模型组还原型谷胱甘肽、超氧化物歧化酶水平明显减少(P<0.05),丙二醛和总铁离子水平明显增加(P<0.05);与模型组相比,毛蕊花糖苷1,5,10μg/mL组还原型谷胱甘肽、超氧化物歧化酶水平明显增加(P<0.05),丙二醛和总铁离子水平明减少(P<0.05);(2)与对照组相比,模型组酪氨酸羟化酶阳性细胞面积明显减少(P<0.05);与模型组相比,毛蕊花糖苷1,5,10μg/mL组酪氨酸羟化酶阳性细胞面积明显增加(P<0.05);(3)与对照组相比,模型组酪氨酸羟化酶、核因子红细胞-2相关因子2、血红素加氧酶1、谷胱甘肽过氧化物酶4的蛋白表达明显减少(P<0.05);与模型组相比,毛蕊花糖苷1,5,10μg/mL组酪氨酸羟化酶、核因子红细胞-2相关因子2、血红素加氧酶1、谷胱甘肽过氧化物酶4的蛋白表达明显增加(P<0.05)。结果提示:毛蕊花糖苷对Erastin诱导的MN9D细胞铁死亡具有明显的抑制作用,其机制可能通过作用于核因子红细胞-2相关因子2/血红素加氧酶1/谷胱甘肽过氧化物酶4通路实现的。

Mn基低温脱硝催化剂性能优化研究进展

氮氧化物(NO_(x))是我国首要大气污染物,主要采用选择性催化还原(SCR)技术进行排放控制.研发高效、稳定的低温脱硝催化剂可避免高能耗的烟气再热,具有显著的节能降碳效益.锰氧化物(MnO_(x))因多变的化学态和丰富的晶格缺陷而表现出优良的氧化还原性能,并具有极强的表面酸性,在催化还原NO_(x)反应中表现出良好的低温活性,但N_(2)选择性低、抗H_(2)O/SO_(2)性能差,难以实现长期的高效稳定脱硝.近年来,改性提升Mn基催化剂的研究十分广泛,加快了Mn基催化剂工业应用的步伐.本文从低温活性、N_(2)选择性和稳定性三个方面,总结了Mn基催化剂的脱硝反应机理、元素掺杂改性、催化剂结构设计等最新研究进展,指出了当前的研究重点和难点,可为下一步研究提供参考.

ML20Mn TiB合金冷镦钢盘条开发分析

文章围绕某冷镦钢盘条产品的开发项目,提出了一种ML20Mn TiB合金冷镦钢盘条的开发方案。通过对ML20Mn TiB合金冷镦钢盘条的现实开发要求、成分设计方案进行剖析的基础上,从转炉冶炼作业、LF炉精炼处理、方坯连铸操作、展开高线轧制等方面入手,着重阐述了ML20Mn TiB合金冷镦钢盘条产品的开发与制作要点,并针对相应成品进行了力学性能检验与使用效果检验。结果表明,所述ML20Mn TiB合金冷镦钢盘条开发制作工艺具有合理性与可用性,制作出的产品力学性能与使用效果理想。

100MN液压快速锻压机组安装技术

本文以从国外引进的二手100MN快锻机组设备安装调试项目为例,从设备吊装、底座安装精确调整、BIM技术和管路二次设计等方面详细介绍了快速锻压机组安装关键技术。该技术提高了安装效率,保证了设备安装精度,创造了良好的经济效益。

40Mn2钻铤用无缝钢管分层缺陷分析及改进

本文介绍了40Mn2钻铤杆体分层缺陷产生原因。通过对工艺过程、成分、裂纹形貌、夹杂物等进行观察和跟踪,对产生分层缺陷的原因进行逐一分析,经分析分层缺陷主要因:(1)连铸圆坯内部存在大颗粒夹杂物;(2)穿管过程形成粗晶、穿孔辊转速过快、扭转变形较大引起。经对炼钢及穿管工艺进行改进,分层缺陷基本消除。本文为40Mn2钻铤杆体用连铸圆坯的冶炼工艺及无缝钢管的生产工艺提供借鉴。

Mn-CeO_x/Ti-PILC的制备、表征及脱硝性能研究

采用钛酸丁酯溶胶法制备了钛基柱撑黏土(Ti-PILC),通过浸渍法制备Mn-CeOx/Ti-PILC,运用BET、FT-IR、XRD、NH3-TPD、XPS等技术对催化剂进行表征分析。结果说明,经过钛交联柱撑制备的Mn-CeOx/Ti-PILC是一种具备较大比表面积(133.7 m2/g)的多孔性介孔材料;活性成分主要为CeO2以及Mn2O3。Mn-CeOx/Ti-PILC低温下具有较好的选择性能催化剂还原(SCR)脱硝活性,180℃下,脱硝活性达到83.1%。

掺杂型Mn-La/Ti-PILC催化剂的低温SCR脱硝研究

采用共浸渍法制备了Mn/Ti-PILC和La掺杂的Mn-La/Ti-PILC(k为La和Mn物质的量比,k=0/1、1/4、1/12和1/20)四种催化剂。研究了La的掺杂对催化剂的低温脱硝效率的影响,同时通过BET、H2-TPR、NH3-TPD和XRD等方法对催化剂进行表征。结果表明,La的掺杂使催化剂的还原温度向低温方向迁移,氧化还原能力得到了提高,催化剂的表面酸量得到提高;La的掺杂有利于催化剂活性的提高,其中,Mn-La/Ti-PILC(k=1/12)催化剂的低温SCR的脱硝活性最高。

Mn-CeO_X/钛基层柱粘土(Ti-PILCs)低温选择性催化还原催化剂的钙中毒研究

以钛基层柱粘土（Ti-PILCs）为载体,制备了Mn-CeOX/Ti-PILCs低温选择性催化还原（SCR）催化剂,采用浸渍法模拟了催化剂钙中毒,研究了不同含钙量对催化剂活性的影响,并运用NH3-程序升温脱附（TPD）、H2-程序升温还原（TPR）及X射线光电子能谱（XPS）表征,分析了钙对催化剂的失活作用。结果表明：（1）钙中毒前后催化剂活性均随温度的升高而加强;钙中毒催化剂活性的下降程度随含钙量的提高而加强;钙中毒催化剂最高脱硝率所对应的温度往高温处推移。（2）钙对催化剂活性具有较大阻碍作用,而且失活程度与含钙量及温度有关。（3）在160~260℃,钙中毒引起了催化剂L酸的上升,L酸可能在较高温度区间开始发挥作用,因此该温度区间的钙中毒催化剂的失活程度减弱。（4）钙中毒催化剂中金属氧化能力下降,进而影响了催化剂在SCR反应中的氧化还原能力,使其活性下降。（5）钙中毒前后催化剂表面的锰氧化物都以Mn2O3为主要形式存在,但钙中毒催化剂出现了其他形态的锰氧化物,可能进一步影响催化剂活性;钙中毒前后催化剂表面的铈氧化物都以CeO2为主要存在形式,钙的引入基本没有影响铈的主要价态。（6）催化剂表面吸附氧量的降低可能是造成钙中毒的直接原因。

前驱物对Mn-Ce/Ti-PILC低温SCR脱硝的影响

分别采用TiCl4和钛酸丁酯为Ti前驱物制备了钛基交联黏土(Ti-PILC),通过浸渍法将锰铈负载于Ti-PILC上,制得催化剂Mn-Ce/Ti-PILCs和Mn-Ce/clay,测试了该催化剂在以氨气为还原剂的低温SCR过程中的催化活性,分析了Ti前驱物对黏土结构及催化性能的影响。XRD、BET、FT-IR、NH3-TPD和SEM等表征结果表明,与原土(clay)相比,经钛交联柱撑后,Ti-PILC的微观结构更加合理,其比表面积和孔容都有了一定程度的增加,表面酸性有所增强。与原土负载的Mn-Ce/clay催化剂相比,Mn-Ce/Ti-PILCs的催化活性明显提高。而且,钛酸丁酯作前驱物进行交联比TiCl4交联效果更明显,所得到的催化剂低温活性更好。

Mn掺杂Zigzag(8,0)型单壁碳纳米管吸附甲醛分子的密度泛函理论研究

甲醛是一种对人体健康造成巨大威胁的污染物。气态甲醛浓度的准确检测对大气空气治理评估和室内环境安全均有重要意义,而高效传感器的研发则是甲醛分子检测技术优化的关键。本研究通过基于第一性原理的DFT计算软件VASP,对甲醛分子在Mn掺杂Zigzag(8,0)型单臂碳纳米管上的吸附特性进行研究。结果表明:Mn掺杂Zigzag(8,0)型单臂碳纳米管是一种稳定的分子构型。区别于在原始CNT上的物理吸附过程,甲醛分子在Mn掺杂CNT上的吸附键长更短,吸附能更大,属于化学吸附过程。同时,甲醛分子在Mn掺杂CNT上的吸附过程还伴随着明显的电荷转移。吸附过程发生后,吸附样品的光吸收曲线在580~705 nm以及365~447 nm的范围内出现明显的蓝移,在307~360 nm的范围内出现了明显的红移。

Ti-PILC制备条件对MnO_x/Ti-PILC低温SCR脱硝活性的影响

实验制备了钛基交联黏土(Ti-PILC),并通过浸渍法负载锰氧化物得MnO_x/Ti-PILC。研究了载体Ti-PILC的制备条件(包含制备方式、Ti/clay、H/Ti、黏土浓度以及煅烧温度)对最终催化剂低温SCR脱硝活性的影响。实验发现当以Ti(OC_4H_9)_4作为钛源的Ti-PILC所得催化剂活性较Ti Cl4高,当Ti/clay为25 mmol/g、H/Ti为1.2、黏土浓度为1%,煅烧温度不高于500℃时,制备得到的Ti-PILC负载MnO_x后,催化剂具有较好的脱硝活性,在160℃,脱硝活性接近80%,200℃即可脱除90%以上的NO。

Mn微合金化Al-Si-Cu-Mg合金显微组织及耐蚀性能研究

Al-Si-Cu-Mg系列合金具有优异的强韧性,但其中的含Cu强化相极大地影响了该系合金的耐蚀性能。因此,本文通过对不同Mn含量的Al-7Si-2Cu-0.6Mg合金进行显微组织观察和电化学分析,探究Mn元素的添加对T6热处理状态下合金微观结构和耐蚀性的影响。结果表明,Mn添加量的提高对合金显微硬度几乎没有影响,但在合金基体中可以观察到弥散相。随着Mn含量升高,合金的耐蚀性呈现先升高后降低的趋势。添加0.360%Mn(质量分数)合金具有最佳耐蚀性,腐蚀电流密度比基础合金减少了54%。腐蚀形貌观察结果表明,Mn的添加可以显著减弱合金的点蚀趋势。

Fe对Ni-Mn-Ga合金微丝形状记忆效应的影响

以Ni-Mn-Ga合金微丝为基础分析Fe元素掺杂前后对合金微丝的形状记忆效应的变化。用真空磁控钨极电弧熔炼炉制备Ni-Mn-Ga-Fe合金,并用高真空精密熔体抽拉设备将母合金制备成微丝。采用EDS能谱分析仪、DSC差示扫描量热分析仪、XRD、DMA动态机械分析仪,研究Fe元素掺杂Ni-Mn-Ga合金微丝后的物相、马氏体相变行为、微丝的形状记忆效应。结果表明,Ni-Mn-Ga-Fe合金微丝显示的是四方结构马氏体相和面心立方结构奥氏体相的混合相,对微丝采用步进式阶梯有序化热处理,有序化热处理能有效降低微丝内部缺陷,释放内应力,细化微丝内部晶粒,收缩晶格体积,马氏体孪晶界面更加平直,孪晶面更易移动,微丝的伸长率提高。在258 K下对制备态Ni-Mn-Ga-Fe合金微丝进行单程形状记忆的测试,拉伸到350 MPa后卸载到0 MPa,随后将微丝升温到奥氏体态后,应变恢复率为78.75%,而在289K对有序化热处理态Ni-Mn-Ga-Fe合金微丝进行单程形状记忆测试,应变恢复率达到100%。在126 MPa和240 MPa下分别对有序化热处理态三元Ni-Mn-Ga合金微丝和Ni-Mn-Ga-Fe合金微丝进行恒应力拉伸,两种微丝双程形状恢复能力均接近100%,但Ni-Mn-Ga-Fe合金微丝在发生形变时的弹性应变储能略高于Ni-Mn-Ga合金微丝。Fe的加入使得到的合金微丝的力学性能高于传统三元形状记忆合金微丝;制备态下和热处理态的Ni-Mn-Ga-Fe合金微丝的马氏体相变温度较Ni-Mn-Ga合金微丝分别提高6.0 K和11.5 K,热滞分别降低6.7 K和1.5 K。