无机改性膨润土环境功能材料控制水污染的研究进展

无机改性膨润土制备环境功能材料的方法主要有无机盐改性、无机柱撑。介绍了无机盐改性膨润土、无机柱撑膨润土环境功能材料的水污染控制作用原理,并详细综述了两种无机改性膨润土环境功能材料在水污染控制中的研究新进展,提出了无机改性膨润土作为环境功能材料应用于水污染控制需进一步研究的问题。

氧化铜-过氧化聚吡咯-还原氧化石墨烯复合膜修饰电极非酶检测葡萄糖

先以氧化石墨烯(Graphen oxide,GO)为阴离子掺杂剂,采用电化学聚合法制备了聚吡咯-氧化石墨烯复合膜(PPy-GO)。分别在0.10 mol/L Na Cl和0.10 mol/L NaOH溶液中对其进行还原和过氧化处理,制得过氧化聚吡咯-还原氧化石墨烯复合膜(OPPy-ERGO)。再以此OPPy-ERGO复合膜为载体,采用电化学沉积法制备了氧化铜-过氧化聚吡咯-还原氧化石墨烯复合膜修饰电极(CuO-OPPy-ERGO/CCE)。通过扫描电镜和电化学方法对此电极进行表征,研究了葡萄糖在此修饰电极上的电化学行为。结果表明,此电极对葡萄糖的电氧化过程表现出高的催化活性和良好的抗干扰能力。在0.20 mol/L NaOH溶液中,安培法检测葡萄糖的线性范围为5.0×10^(-7)~1.0×10^(-3)mol/L,检出限(3Sb)为2.0×10^(-7)mol/L,灵敏度为121.8μA/(mmol·L^(-1))。该电极用于血清中葡萄糖含量的测定,加标回收率为96.0%~110.1%。

酸功能化离子液体催化合成2-叔丁基蒽醌

以N-甲基咪唑、吡啶、1,4-丁烷磺内酯、对甲苯磺酸及硫酸为主要原料,经两步反应合成了4种酸功能化离子液体[MIM-BS][TsO](IL1)、[MIM-BS][HSO4](IL2)、[PY-BS][TsO](IL3)和[PY-BS][HSO4](IL4),其结构和性能经~1H NMR,IR和TGA表征。以[MIM-BS][TsO]为催化剂,催化2-(4-叔丁基苯甲酰基)苯甲酸(BB酸)合成2-叔丁基蒽醌,并对反应条件进行了优化。结果表明:IL1 0.4 g,n(IL)/n(BB酸)=0.5,于120℃反应9 h,2-叔丁基蒽醌产率最高达90%,离子液体循环使用5次后催化活性无明显降低。

工业废弃物对煤粉燃烧的催化研究

利用热天平研究了7种不同工业废弃物(工业废渣)对云贵无烟煤和福建无烟煤着火温度的影响,发现盐泥2、锌渣、首钢和莱钢转炉渣对无烟煤着火温度的降低有着良好的催化作用,且催化作用随着工业废渣添加比例的增加而增强。通过对废渣成分的XRD分析,发现这些工业废渣中不同程度地含有碱金属、碱土金属的氧化物及其盐类。将几种工业废渣按一定比例混合后加入无烟煤燃烧,结果表明其催化效果明显强于1种工业废渣的催化效果。

不同前驱体制备氮掺杂二氧化钛及其光催化性能比较

在氨气气氛中和不同温度下焙烧纳米管钛酸和商业Degussa-P25,得到两系列可见光响应型氮掺杂二氧化钛光催化剂.采用高分辨透射电子显微镜、紫外-可见漫反射光谱仪和X射线衍射仪对两系列样品的形貌、光谱吸收和晶体结构等物理化学性质进行了表征和比较.通过可见光光催化氧化丙烯评价系统对两系列样品的活性进行了评价.结果表明,600℃处理纳米管钛酸得到的催化剂可见光催化活性最好,是相同条件下处理Degussa-P25得到的催化剂(N-P25)活性的3.3倍.研究表明,纳米管钛酸是制备可见光响应型光催化剂较好的前驱体.

酶在羰基的还原中的应用

生物催化在羰基的还原中已得到较为广泛的应用,文章主要对生物催化剂酶在羰基的还原中的应用进行阐述。

硫酸氢钠-硫酸催化合成硬脂酸己酯

NaHSO4与H2SO4可作酯化反应的催化剂,本文研究了以硬脂酸和正己醇为原料,NaHSO4-浓H2SO4为复合催化剂合成硬脂酸己酯。最佳反应条件为:酸醇摩尔比n硬脂酸∶n正己醇为1∶1.45,催化剂用量为0.65g,复合催化剂中NaHSO4与浓H2SO4的比为1∶0.14,反应时间125min,酯化率高达99.68%。

兰花根状茎催化手性还原反应及磁处理水对反应的影响

以组培兰花根状茎作为生物催化剂,以对硝基苯乙酮作为底物,生成了具有光学活性的手性芳香醇(S)-1-(4-硝基苯基)乙醇,反应收率61%,e.e.值93%。以0.8 T磁感应强度的磁处理水作为反应的水相介质对此不对称还原反应有较好的促进作用,使收率提高至87%,但对产物构型和e.e.值没有显著影响。

PW_(11)Fe/CS/CNTs/C复合膜电极的制备及在H_2O_2电化学传感器中的应用

以壳聚糖(CS)为吸附剂和成膜剂,Keggin型铁取代杂多阴离子PW_(11)O_(39)Fe(Ⅲ)(H_2O)^(4-)(PW_(11)Fe)为电催化剂,碳纳米管(CNTs)为导电助剂,集成吸附法和溶胶-凝胶法将PW_(11)Fe固载在石墨电极表面制备了PW_(11)Fe/CS/CNTs/C复合膜电极,并用电化学方法研究了该电极的电化学行为及其影响因素,同时研究了电极对H_2O_2还原的电催化活性及作为H_2O_2电化学传感器的可能性。实验结果表明,PW_(11)Fe/CS/CNTs/C复合膜电极具有PW_(11)Fe类似的电化学行为及对H_2O_2还原的电催化活性,用于H_2O_2的安培检测,电流响应灵敏度为0.30 mA·cm^(-2)·(μmol/L)^(-1),检出限为7.3μmol/L(S/N=3)。

甜味剂莱鲍迪苷D的高效生物催化合成

采用来自水稻的UDP-糖基转移酶EUGT11并结合染色体改造构建了大肠杆菌工程菌,用于全细胞催化莱鲍迪苷A(Rebaudioside A,RA)生产莱鲍迪苷D(Rebaudioside D,RD)。为了增加宿主细胞内源性糖配体葡萄糖尿苷二磷酸(uridine diphosphate glucose,UDPG)的供给以满足糖基化反应需要,以大肠杆菌BL21(DE3)为出发菌对UDPG代谢通径进行改造,获得了一系列改造菌株SG1、SG2、SG3和SG4。其中以SG4为宿主过表达可高效催化RA合成RD的糖基转移酶EUGT11进行全细胞催化,RD产量高。随后以此工程菌为对象,对可能影响RD催化合成的条件进行了研究,结果表明50 m L培养菌液离心所收集新鲜菌体可在100 mmol/L pH 8.0磷酸钠缓冲液、80 mmol/L柠檬酸钠、体积分数0.1%Triton X100、500 g/L蔗糖、5 mmol/L Zn Cl2、42℃转化1 d的条件下催化1 mmol/L RA底物生成1112.21 mg/L RD,转化率可达98.5%。

紫外光下氟取代H_4W_(10)O_(32)作为一种高效催化剂催化双氧水氧化降解甲基橙（英文）

以钨酸钠与氢氟酸为原料聚合得到氟取代的十聚钨酸(F-H_4W_(10)O_(32)),并采用FT-IR,UV-vis和^(19)F-NMR进行表征.由FT-IR和^(19)F-NMR的表征结果得出,F原子可能通过取代W-Oc-W键的侧桥氧原子而被结合到十聚钨酸盐的框架中,显著改善了十聚钨酸盐的稳定性及其对水溶液中H_2O_2的活化能力.在紫外光照射下催化过氧化氢(H_2O_2)氧化降解的甲基橙(MO)实验显示出氟取代的十聚钨酸出色的光催化活性,其与亲本H_4W_(10)O_(32)相比,降解速率增加到1.4~2.0倍.基于UV-Vis光谱表征,提出了一种合理的光催化氧化机理.

CdSe纳米颗粒敏化TiO_2纳米管阵列的光催化降解及光电催化制氢

采用胶体化学法制备不同尺寸的硒化镉纳米颗粒(CdSe-NP)胶体,并利用原位吸附法将CdSe-NP与由阳极氧化法得到的TiO2纳米管阵列(TN)复合,在可见光下降解甲基橙溶液和外加偏压制氢,分别考察CdSe-NP敏化的TiO2纳米管阵列(CdSe-NP/TN)的光催化性能和光电催化性能。对比TN,CdSe-NP/TN表现出明显增强的光催化活性及更优异的光电催化性能,而过大的CdSe-NP尺寸则不利于复合材料的催化活性。表征结果表明,CdSe-NP/TN优异的性能是由于敏化CdSe-NP后吸收边红移以及光生电子和空穴复合率降低。

有机酸掺杂Pd-PANI纳米复合材料的制备及对甲醇的电催化氧化

以PdCl_2为金属前驱体,苯胺为单体,避光条件下液相合成了有机酸掺杂的Pd-聚苯胺(PANI)-十二烷基苯磺酸(DBSA)和Pd-PANI-磺基水杨酸(SSA)纳米复合材料。用XRD、FESEM、FT-IR和UV-vis等技术对样品进行了表征,并采用四探针法对其导电性能进行了测试。采用循环伏安法和计时电流法研究了有机酸掺杂Pd-PANI纳米复合材料修饰玻碳电极对甲醇的电催化氧化。结果表明,2种有机酸均成功掺杂到纳米复合材料中。Pd-PANI-DBSA纳米复合材料在15.3°和23.1°出现2个衍射峰,形貌呈类球状,电导率是Pd-PANI-SSA纳米复合材料的3.24倍,修饰电极对甲醇展示了良好的电催化活性和抗中毒性。

负载工艺对ACF担载二氧化钛光催化性能的影响

采用分散液中添加环氧树脂黏结剂并进行热处理的方法,制备出活性炭纤维(ACF)担载二氧化钛光催化材料。并对光催化材料的表面形貌和孔结构进行表征,评价复合光催化材料对亚甲基蓝溶液的光催化降解性能。重点探讨了负载方式、负载时间以及光催化剂的添加量等方面对光催化活性的影响。研究表明,当采用浸渍方式、负载时间控制在15 min左右、光催化剂添加量达11 g/L时,ACF/TiO2光催化复合材料中光催化剂负载量最佳,在15%左右,对亚甲基蓝(初始浓度为50 mg/L)的降解效果最好,在2 h内可以达到90%。