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Inference of General Mass Action-Based State Equations for Oscillatory Biochemical Reaction Systems Using <i>k</i>-Step Genetic Programming 被引量:1
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作者 Tatsuya Sekiguchi Hiroyuki Hamada Masahiro Okamoto 《Applied Mathematics》 2019年第8期627-645,共19页
Systems biology requires the development of algorithms that use omics data to infer interaction networks among biomolecules working within an organism. One major type of evolutionary algorithm, genetic programming (GP... Systems biology requires the development of algorithms that use omics data to infer interaction networks among biomolecules working within an organism. One major type of evolutionary algorithm, genetic programming (GP), is useful for its high heuristic ability as a search method for obtaining suitable solutions expressed as tree structures. However, because GP determines the values of parameters such as coefficients by random values, it is difficult to apply in the inference of state equations that describe oscillatory biochemical reaction systems with high nonlinearity. Accordingly, in this study, we propose a new GP procedure called “k-step GP” intended for inferring the state equations of oscillatory biochemical reaction systems. The k-step GP procedure consists of two algorithms: 1) Parameter optimization using the modified Powell method—after genetic operations such as crossover and mutation, the values of parameters such as coefficients are optimized by applying the modified Powell method with secondary convergence. 2) GP using divided learning data—to improve the inference efficiency, imposes perturbations through the addition of learning data at various intervals and adaptations to these changes result in state equations with higher fitness. We are confident that k-step GP is an algorithm that is particularly well suited to inferring state equations for oscillatory biochemical reaction systems and contributes to solving inverse problems in systems biology. 展开更多
关键词 SYSTEMS Biology Genetic Programming Inverse Problems oSCILLAToRY biochemical reaction SYSTEMS GMA-Based State Equations
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具有对流项的Biochemical reactions方程粘性解的Cauchy问题
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作者 周淮阳 《西安文理学院学报(自然科学版)》 2021年第1期8-13,51,共7页
研究一类特殊的具有对流项的Biochemical reactions方程粘性解的Cauchy问题.利用对应的线性齐次方程的基本解和齐次化原理,给出非齐次方程Cauchy问题的积分形式的解.通过皮卡迭代构造出近似解序列,并证明它的极限就是原Cauchy问题的局部... 研究一类特殊的具有对流项的Biochemical reactions方程粘性解的Cauchy问题.利用对应的线性齐次方程的基本解和齐次化原理,给出非齐次方程Cauchy问题的积分形式的解.通过皮卡迭代构造出近似解序列,并证明它的极限就是原Cauchy问题的局部解.并利用极值原理通过构造辅助函数,得到了解的L∞估计,从而证明了原Cauchy问题解的整体存在性. 展开更多
关键词 biochemical reactions方程 CAUCHY问题 基本解 齐次化原理 皮卡迭代
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Zn/ZSM-5催化剂中Zn物种与CO_(2)和正丁烷耦合反应间相关性研究
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作者 孙旭科 刘荣升 +4 位作者 范改丽 刘昱含 叶芳秀 于政锡 刘中民 《Chinese Journal of Catalysis》 SCIE CAS CSCD 2024年第6期154-163,共10页
随着全球温室气体排放的持续增长,二氧化碳(CO_(2))的高效转化与利用已成为应对气候变化、推动可持续发展的重要途径之一.在本课题组的前期研究中,以正丁烷为模型化合物,成功实现了H-ZSM-5分子筛催化CO_(2)与正丁烷发生耦合反应.实验还... 随着全球温室气体排放的持续增长,二氧化碳(CO_(2))的高效转化与利用已成为应对气候变化、推动可持续发展的重要途径之一.在本课题组的前期研究中,以正丁烷为模型化合物,成功实现了H-ZSM-5分子筛催化CO_(2)与正丁烷发生耦合反应.实验还发现,通过对H-ZSM-5进行Zn改性,可以显著提高其催化性能,这为CO_(2)的高效转化和利用提供了新的研究方向.然而,目前关于Zn-ZSM-5催化剂中Zn物种的具体存在状态及其与耦合反应性能之间的关系尚不明确,这限制了高效催化剂的进一步设计.因此,深入探究Zn物种在Zn-ZSM-5催化剂中的存在状态及其与催化性能之间的关联机制,从而设计和开发更高效的CO₂转化催化剂已成为当务之急.本文通过紫外-可见光漫反射光谱、X-射线光电子能谱和1H魔角旋转-核磁共振等多种技术系统地表征了Zn-ZSM-5分子筛中酸性中心和Zn物种存在状态的演变过程,讨论了Zn物种活性中心与耦合反应之间的构-效关系,阐明了耦合反应的机理.研究表明,Zn-ZSM-5分子筛中Zn物种主要以ZnO团簇、Zn-OH^(+)和(Zn-O-Zn)^(2+)的形式存在,且其含量随Zn负载量的变化而改变.其中,ZnO团簇及(Zn-O-Zn)^(2+)物种的含量随Zn负载量的增加而上升,而Zn-OH^(+)物种含量则先上升后下降,这是由于部分Zn-OH^(+)物种转化为(Zn-O-Zn)^(2+)物种.在CO_(2)与正丁烷的耦合反应中,正丁烷的转化受到Brønsted酸位点的减少、Zn活性位点的形成以及粗晶ZnO物种的堆积等多种因素的影响.Zn-OH^(+)物种是主要的CO_(2)催化转化活性中心,而芳烃的生成则主要受Zn-OH^(+)和(Zn-O-Zn)^(2+)物种的影响.Zn-OH^(+)和(Zn-O-Zn)^(2+)物种均具有较强的脱氢性能,可通过脱氢路径促进芳烃的生成.Zn5%-ZSM-5(Zn负载量为5 wt%)样品表现出最优的催化性能:正丁烷转化率为94.71%,CO_(2)转化率为30.43%,芳烃选择性为53.71%.原位实验进一步证实了内酯、羧酸和不饱和醛酮等含氧化合物作为中间体的存在.基于上述研究,我们提出了Zn-ZSM-5上CO_(2)和正丁烷耦合的反应机理,主要包括以下三条反应路径:(1)在Zn-OH^(+)物种的催化作用下,正丁烷和CO_(2)首先被耦合活化形成内酯,随后经过一系列反应形成羧酸、酸酐和其他含氧化合物,最终通过复杂的反应生成芳烃.(2)部分CO_(2)在Zn-OH^(+)物种的催化下,通过逆水煤气变换(RWGS)反应以及与烃类化合物的干重整反应生成CO.这些CO随后在Zn-OH^(+)物种的催化下与烯烃发生耦合反应,最终生成芳烃产物.(3)正丁烷在Zn-OH^(+)和(Zn-O-Zn)^(2+)物种的催化下,发生脱氢和异构化反应产生烯烃.部分烯烃可通过与CO耦合或烯烃发生聚合、环化、脱氢等过程生成芳烃产物.综上所述,本文深入探讨了CO_(2)与正丁烷在Zn-ZSM-5催化剂上的耦合反应机制.通过系统研究,建立了催化剂中Zn物种与催化性能之间的构-效关系,并提出了耦合反应的具体路径.本文不仅有助于深入理解Zn-ZSM-5的催化作用机制,而且对于未来设计和开发更高效的催化体系具有重要的参考价值. 展开更多
关键词 耦合反应 Co_(2)利用 锌的引入 Zn-oH+ (Zn-o-Zn)^(2+) ZSM-5
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C_(6)F_(12)O与CO_(2)/N_(2)对变压器油分解气体火焰及HF的抑制作用
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作者 田双双 李哲 +2 位作者 张晓星 李晓涵 王家浩 《南方电网技术》 CSCD 北大核心 2024年第4期96-105,共10页
变压器油分解为可燃气体燃烧具有高危险性,新型的环保灭火剂C_(6)F_(12)O抗复燃性差会产生有害产物HF。为此研究了N_(2)或CO_(2)的加入对C_(6)F_(12)O扑灭变压器油分解气体火焰的灭火性能及有害产物HF的影响,采用化学动力学方法计算了... 变压器油分解为可燃气体燃烧具有高危险性,新型的环保灭火剂C_(6)F_(12)O抗复燃性差会产生有害产物HF。为此研究了N_(2)或CO_(2)的加入对C_(6)F_(12)O扑灭变压器油分解气体火焰的灭火性能及有害产物HF的影响,采用化学动力学方法计算了不同当量比与混合比下C_(6)F_(12)O混合物对变压器油分解气体火焰绝热燃烧温度、活性自由基浓度的作用效果,分析了HF浓度变化及生成路径变化规律。理论计算表明N_(2)或CO_(2)与C_(6)F_(12)O具有良好的物理化学协同灭火作用,且能抑制有害产物HF的生成。研究结果为C_(6)F_(12)O灭火剂在电气火灾应用提供了理论依据和数据参考。 展开更多
关键词 C_(6)F_(12)o 变压器油 化学反应 反应动力学 绝热燃烧温度
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H_(2)O气氛下富油煤热解过程的反应分子动力学模拟
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作者 黄淄博 刘倩如 +2 位作者 刘红 周文静 魏进家 《煤田地质与勘探》 EI CAS CSCD 北大核心 2024年第7期189-199,共11页
【目的】我国富油煤资源丰富,通过热解技术可将其转化为能源产品(化学品、气体或液体燃料等),缓解我国油气资源的对外依存程度。深入认识热解过程中的产物变化规律和反应机理,对于煤炭清洁高效转化工艺的研究至关重要。【方法】采用反... 【目的】我国富油煤资源丰富,通过热解技术可将其转化为能源产品(化学品、气体或液体燃料等),缓解我国油气资源的对外依存程度。深入认识热解过程中的产物变化规律和反应机理,对于煤炭清洁高效转化工艺的研究至关重要。【方法】采用反应分子动力学(ReaxFF MD)模拟探究富油煤(长焰煤)热解过程以及H_(2)O气氛对热解产物分布的影响和作用机制。【结果和结论】结果表明,富油煤(长焰煤)热解的温度范围为1200~2800 K,热解过程主要分为热解(1200~2000 K)和缩聚(2000~2800 K)两个阶段。在热解阶段,随着温度的升高,煤分子快速裂解,焦炭产物不断减少,焦油和气体产物不断增加;在缩聚阶段,焦油产物之间发生缩聚反应生成焦炭,同时释放小分子气体,导致焦油产物减少,焦炭和气体产物增加。因此,提高热解温度、延长热解时间可得到更多的气体产物,而提升焦油产量的关键则是抑制缩聚反应发生。在高温缩聚阶段引入H_(2)O气氛热解,结果表明,H_(2)O能够有效地促进煤分子的裂解,随着H_(2)O占比的增加,煤热解体系中C―C键减少,C―H和C―O键增加。分析二者之间的交互作用发现,煤热解产生的自由基与H_(2)O反应,促进H_(2)O分子分解,H_(2)O分解产生的H•和OH•又进一步促进煤裂解,并与煤热解产物反应,生成更多的焦油和气体。研究加深了对富油煤热解过程的理解,对煤炭资源的清洁高效利用具有一定指导意义。 展开更多
关键词 富油煤 热解 反应机理 H_(2)o气氛 反应分子动力学
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不同温度下Se-H_(2)O系电位-pH图的研究
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作者 姚浩 杨四齐 +1 位作者 白希为 张利华 《有色金属工程》 CAS 北大核心 2024年第2期49-56,共8页
针对Se-H_(2)O体系中重要的单核配合物进行计算分析,通过查询热力学手册,获得了各反应物质298 K标准态下的S0、ΔfG0、ΔfH0和CP的数据,计算得到298~573 K下Se(-Ⅱ)-H_(2)O、Se(+Ⅳ)-H_(2)O和Se(+Ⅵ)-H_(2)O体系中各溶解组分在不同pH下... 针对Se-H_(2)O体系中重要的单核配合物进行计算分析,通过查询热力学手册,获得了各反应物质298 K标准态下的S0、ΔfG0、ΔfH0和CP的数据,计算得到298~573 K下Se(-Ⅱ)-H_(2)O、Se(+Ⅳ)-H_(2)O和Se(+Ⅵ)-H_(2)O体系中各溶解组分在不同pH下的优势区域图。在此基础上,结合不同温度下各含Se物质参与氧化、还原反应的平衡热力学数据,分别构建298、373、473、573 K温度下的Se-H_(2)O系电位-pH图。结果表明:H_(2)Se和H_(2)SeO_(3)均可稳定存在于强酸性溶液中,而H_(2)SeO4仅能存在高温强酸性和溶液中。在298~573 K,单质Se能稳定存在于水溶液中。在298~473 K之间,H_(2)SeO_(3)、HSeO^(-)_(3)、SeO_(3)^(2-)全部可以直接还原成Se。因此,控制一定的pH值和电位,可以使Se以单质形式沉淀从溶液中净化除去。随着温度的升高,H_(2)O的优势区域减少,以固相存在的单质Se的优势区域也在逐渐减少,液相区以Se(+Ⅳ)存在的H_(2)SeO_(3)、HSeO^(-)_(3)及SeO_(3)^(2-)的稳定区域不断扩大。且随着温度的升高,将硒单质氧化为Se(Ⅳ)且进一步氧化为Se(Ⅵ)的氧化电位略有降低,氧化反应更易进行。 展开更多
关键词 Se-H_(2)o 热力学 电位-PH图 优势区域 氧化-还原反应
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Fe改性分子筛催化剂CH_(4)选择性催化还原N_(2)O
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作者 温鹏 刘宁 +1 位作者 陈标华 代成娜 《化工环保》 CAS CSCD 北大核心 2024年第3期398-404,共7页
针对N_(2)O的CH_(4)选择性催化还原(CH_(4)-SCR),采用浸渍法制备了系列Fe改性分子筛(BEA、ZSM-5、SSZ-13)催化剂。实验结果表明:2%Fe-BEA(负载量2%(w))具有较高的催化活性,在进气(N_(2)O 40%(φ,下同),CH_(4)10%,N250%)总流量为50 mL/mi... 针对N_(2)O的CH_(4)选择性催化还原(CH_(4)-SCR),采用浸渍法制备了系列Fe改性分子筛(BEA、ZSM-5、SSZ-13)催化剂。实验结果表明:2%Fe-BEA(负载量2%(w))具有较高的催化活性,在进气(N_(2)O 40%(φ,下同),CH_(4)10%,N250%)总流量为50 mL/min、反应器气时空速为12000 h^(–1)的条件下,250℃时的N_(2)O转化率达99.5%,CH_(4)转化率达94.6%;反应器连续运行20 h,N_(2)O转化率基本保持不变,CH_(4)转化率仅略有下降。表征结果显示,2%Fe-BEA较高的催化活性与其易形成大量离子态Fe^(3+)活性物种密切相关,而2%Fe-SSZ-13更易形成大量FeOx物种,故在3种分子筛催化剂中催化活性最低。2%Fe-BEA上N_(2)O的CH_(4)-SCR遵循自由基反应机理,形成羟基自由基和甲氧基自由基,并可经进一步氧化,通过甲酸盐路径生成CO_(2)和H2O。 展开更多
关键词 N_(2)o CH_(4)选择性催化还原(CH_(4)-SCR) Fe-BEA分子筛 反应机理
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Enabling built-in electric fields on rhenium-vacancy-rich heterojunction interfaces of transition-metal dichalcogenides for pH-universal efficient hydrogen and electric energy generation
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作者 Benzhi Wang Lixia Wang +3 位作者 Ji Hoon Lee Tayirjan Taylor Isimjan Hyung Mo Jeong Xiulin Yang 《Carbon Energy》 SCIE EI CAS CSCD 2024年第9期195-209,共15页
Most advanced hydrogen evolution reaction(HER)catalysts show high activity under alkaline conditions.However,the performance deteriorates at a natural and acidic pH,which is often problematic in practical applications... Most advanced hydrogen evolution reaction(HER)catalysts show high activity under alkaline conditions.However,the performance deteriorates at a natural and acidic pH,which is often problematic in practical applications.Herein,a rhenium(Re)sulfide–transition-metal dichalcogenide heterojunc-tion catalyst with Re-rich vacancies(NiS_(2)-ReS_(2)-V)has been constructed.The optimized catalyst shows extraordinary electrocatalytic HER performance over a wide range of pH,with ultralow overpotentials of 42,85,and 122 mV under alkaline,acidic,and neutral conditions,respectively.Moreover,the two-electrode system with NiS_(2)-ReS_(2)-V1 as the cathode provides a voltage of 1.73 V at 500 mA cm^(-2),superior to industrial systems.Besides,the open-circuit voltage of a single Zn–H_(2)O cell with NiS_(2)-ReS_(2)-V1 as the cathode can reach an impressive 90.9% of the theoretical value,with a maximum power density of up to 31.6 mW cm^(-2).Moreover,it shows remarkable stability,with sustained discharge for approximately 120 h at 10 mA cm^(-2),significantly outperforming commercial Pt/C catalysts under the same conditions in all aspects.A series of systematic characterizations and theoretical calculations demonstrate that Re vacancies on the heterojunction interface would generate a stronger built-in electric field,which profoundly affects surface charge distribution and subsequently enhances HER performance. 展开更多
关键词 built-in electric field ELECTRoCATALYSTS hydrogen evolution reaction self-powered system water splitting Zn-H_(2)o cell
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Interface and energy band manipulation of Bi2O3-Bi2S3 electrode enabling advanced magnesium-ion storage
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作者 Qiang Tang Yingze Song +4 位作者 Xuan Cao Cheng Yang Dong Wang Tingting Qin Wei Zhang 《Journal of Magnesium and Alloys》 SCIE EI CAS CSCD 2024年第9期3543-3552,共10页
Rechargeable magnesium-ion(Mg-ion)batteries have attracted wide attention for energy storage.However,magnesium anode is still limited by the irreversible Mg plating/stripping procedure.Herein,a well-designed binary Bi... Rechargeable magnesium-ion(Mg-ion)batteries have attracted wide attention for energy storage.However,magnesium anode is still limited by the irreversible Mg plating/stripping procedure.Herein,a well-designed binary Bi_(2)O_(3)-Bi_(2)S_(3)(BO-BS)heterostructure is fulfilled by virtue of the cooperative interface and energy band engineering targeted fast Mg-ion storage.The built-in electronic field resulting from the asymmetrical electron distribution at the interface of electron-rich S center at Bi_(2)S_(3) side and electron-poor O center at Bi_(2)O_(3) side effectively accelerates the electrochemical reaction kinetics in the Mg-ion battery system.Moreover,the as-designed heterogenous interface also benefits to maintaining the electrode integrity.With these advantages,the BO-BS electrode displays a remarkable capacity of 150.36 mAh g^(−1) at 0.67 A g^(-1) and a superior cycling stability.This investigation would offer novel insights into the rational design of functional heterogenous electrode materials targeted the fast reaction kinetics for energy storage systems. 展开更多
关键词 Magnesium-ion battery Bi2o3-Bi2S3 heterostructure Interface and energy band engineering Electrochemical reaction kinetics Electrode integrity
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应用屏栅电离室测量^(16)O(n,α)^(13)C反应的模拟研究
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作者 夏聪 胡益伟 +5 位作者 刘杰 邬泽鹏 白浩帆 任文凯 陈金象 张国辉 《现代应用物理》 2024年第2期52-60,76,共10页
基于Geant4建立了一套利用屏栅电离室测量^(16)O(n,α)^(13)C反应的模拟方法,能预测不同入射中子能量、不同屏栅电离室结构、不同工作气体和样品参数等实验条件下屏栅电离室测量到的阴极-阳极幅度2维谱。为了验证该模拟方法的可靠性,在... 基于Geant4建立了一套利用屏栅电离室测量^(16)O(n,α)^(13)C反应的模拟方法,能预测不同入射中子能量、不同屏栅电离室结构、不同工作气体和样品参数等实验条件下屏栅电离室测量到的阴极-阳极幅度2维谱。为了验证该模拟方法的可靠性,在北京大学4.5 MV静电加速器上开展了实验,实验所用的中子能量为5.06 MeV,工作气体为0.3 MPa的Ar与体积分数为3.45%CO 2组成的混合气体(其中的氧作为待测样品)。实验测得了屏栅电离室的阴极阳极幅度2维谱,且模拟与实验结果吻合较好。基于此模拟方法提出了一套实验条件的优化方案,可为下一步在宽能区精确测量^(16)O(n,α)^(13)C反应截面提供参考。 展开更多
关键词 ^(16)o(n α)^(13)C反应 GEANT4 屏栅电离室 阴极阳极幅度2维谱 截面测量
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基于天然黄铁矿的类Fenton体系处理焦化废水生化出水的研究
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作者 李曼 祁丽 彭静波 《工业水处理》 CAS CSCD 北大核心 2024年第3期81-88,共8页
焦化废水经过生化处理后仍含有大量难降解成分,直接外排会导致自然界水体污染。针对经典Fenton反应存在产生含铁污泥、适用pH范围较窄致使其在实际应用中局限性较大的问题,采用天然黄铁矿作为非均相Fenton反应催化剂对焦化废水生化出水... 焦化废水经过生化处理后仍含有大量难降解成分,直接外排会导致自然界水体污染。针对经典Fenton反应存在产生含铁污泥、适用pH范围较窄致使其在实际应用中局限性较大的问题,采用天然黄铁矿作为非均相Fenton反应催化剂对焦化废水生化出水进行处理,并以废水中苯酚作为模型污染物探究其氧化机理。结果表明,该工艺可以在较为宽泛的初始pH条件下对废水COD进行有效去除;废水COD的去除速率与黄铁矿的添加量呈正比,高浓度H_(2)O_(2)条件下COD去除速率略有增加,但增加的速度变慢;体系中存在均相和非均相两种催化条件,加入·OH捕获剂后,体系降解效率大幅度降低,证明体系中的主要氧化物种为·OH;苯酚是焦化废水中主要的有机污染物,检测了使用黄铁矿的类Fenton工艺降解苯酚过程中的中间产物,苯酚首先被氧化成对苯酚,随后很快转化为对苯醌,最终被氧化成小分子酸。 展开更多
关键词 黄铁矿 焦化废水生化出水 Fenton反应催化剂 羟基自由基
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桑叶中山奈酚-3-O-芸香糖苷水热酸控质子化作用
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作者 王星敏 陈泓岐 +4 位作者 张杰 杨诗幼 逯彦琳 刘蔚玮 胡耀月 《化学工程》 CAS CSCD 北大核心 2024年第10期39-44,共6页
KR(山奈酚-3-O-芸香糖苷)具有药理高附加值。采用水热酸控醇提法提制桑叶中KR,优化获得KR浸提适宜参数,构建动力学模型,探究KR的传质溶浸过程。结果表明:投加柠檬酸质量浓度0.050 g/L,桑叶与45%的乙醇溶液质量体积比为1∶20 g/mL,80℃... KR(山奈酚-3-O-芸香糖苷)具有药理高附加值。采用水热酸控醇提法提制桑叶中KR,优化获得KR浸提适宜参数,构建动力学模型,探究KR的传质溶浸过程。结果表明:投加柠檬酸质量浓度0.050 g/L,桑叶与45%的乙醇溶液质量体积比为1∶20 g/mL,80℃水热反应釜中处理40 min,2.00 g桑叶可溶浸KR 16.09 mg/g,是自动中药煲水热浸提KR(0.41 mg/g)的40倍;SEM(扫描电镜)显示水热酸控反应后桑叶表面孔隙明显增多增大,FT-IR(傅里叶变换红外光谱)表明水热酸控反应有利于桑叶C-O、C-H等键水裂解,KR溶浸满足一级动力学模型,溶出速率为-3.45 min-1,为桑叶高值化开发提供理论依据。 展开更多
关键词 山奈酚-3-o-芸香糖苷 桑叶 水热酸控醇提法 动力学
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K_(2)O/MgFe_(2)O_(4)磁性固体碱催化剂的制备、表征及催化酯交换制备碳酸甘油酯
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作者 张昕 张萍波 +2 位作者 范明明 冷炎 蒋平平 《中国油脂》 CAS CSCD 北大核心 2024年第5期71-77,共7页
为了解决生物柴油制备过程中副产物甘油过剩、碳酸甘油酯产率低和催化剂回收困难的问题,以聚乙二醇600(PEG-600)为模板和分散剂,采用溶胶凝胶法制备镁铁氧体(MgFe_(2)O_(4)),以其为载体,KNO3为活性组分前驱体,采用浸渍法制备K_(2)O/MgFe... 为了解决生物柴油制备过程中副产物甘油过剩、碳酸甘油酯产率低和催化剂回收困难的问题,以聚乙二醇600(PEG-600)为模板和分散剂,采用溶胶凝胶法制备镁铁氧体(MgFe_(2)O_(4)),以其为载体,KNO3为活性组分前驱体,采用浸渍法制备K_(2)O/MgFe_(2)O_(4)磁性固体碱催化剂。通过X射线衍射、X射线光电子能谱、扫描电镜、CO_(2)程序升温脱附(CO_(2)-TPD)和磁性分析对催化剂进行表征,并将催化剂用于甘油与碳酸二甲酯酯交换制备碳酸甘油酯的反应中,考察其催化性能。结果表明:制备的K_(2)O/MgFe_(2)O_(4)形成了K-Fe-Mg键,K_(2)O/MgFe_(2)O_(4)表面呈霉菌状,具有较多的中强碱位点和强碱位点,且具有较好的磁性;在PEG-600加入量10 g(硝酸镁1.5 g、硝酸铁4.71 g)、反应温度105℃、反应时间2 h、催化剂用量3%、甘油与碳酸二甲酯物质的量比1∶2的条件下,甘油转化率可达到99.53%,碳酸甘油酯产率可达到96.36%,且制备的催化剂重复使用性能良好,在重复使用5次后,碳酸甘油酯产率仍可达80.14%。综上,所制备的催化剂具有高甘油转化率、高碳酸甘油酯产率、重复使用性能高(通过外部磁场即可回收)等优点,有望实现工业化。 展开更多
关键词 磁性 K_(2)o/MgFe_(2)o_(4) 酯交换反应 碳酸甘油酯
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固定床平板填料强化A^(2)/O污水处理工艺的试验研究
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作者 朱扬帆 陈世康 +4 位作者 胡天媛 王文标 唐春花 任晓栋 许海建 《工业用水与废水》 CAS 2024年第5期52-56,共5页
针对污水处理厂进水水量波动大、NH_(3)-N浓度偏高、COD浓度偏低的特点,在A^(2)/O工艺生化池中投加固定床平板填料强化处理效果。试验结果表明:在A^(2)/O工艺生化池中投加固定床平板填料的污水处理厂对COD的去除率可以稳定在90%左右,对N... 针对污水处理厂进水水量波动大、NH_(3)-N浓度偏高、COD浓度偏低的特点,在A^(2)/O工艺生化池中投加固定床平板填料强化处理效果。试验结果表明:在A^(2)/O工艺生化池中投加固定床平板填料的污水处理厂对COD的去除率可以稳定在90%左右,对NH_(3)-N的去除率则可以维持在95%左右,出水水质达到GB 18918—2002《城镇污水处理厂污染物排放标准》中一级A标准。 展开更多
关键词 强化 二级处理 固定床平板填料 A^(2)/o工艺 生化池 生物膜 脱氮性能
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酞菁铜催化的8-氨基喹啉选择性C(sp^(2))-O偶联反应
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作者 齐浩然 曹贝 +1 位作者 曹敏 王凯 《济宁医学院学报》 2024年第1期1-4,共4页
目的开发一种应用非均相催化体系的8-氨基喹啉衍生物选择性C-O键构建方法。方法分别从催化剂及氧化剂等对反应进行优化,并以筛选出的最优条件展开底物普适性考察。结果以酞菁铜作为催化剂,碘苯二乙酸为氧化剂,于50℃下在乙酸中反应5h,... 目的开发一种应用非均相催化体系的8-氨基喹啉衍生物选择性C-O键构建方法。方法分别从催化剂及氧化剂等对反应进行优化,并以筛选出的最优条件展开底物普适性考察。结果以酞菁铜作为催化剂,碘苯二乙酸为氧化剂,于50℃下在乙酸中反应5h,高效实现了8-氨基喹啉C5-H选择性C-O键构建。结论成功开发了一种应用非均相催化体系的C-O键构建方法并将其应用于8-氨基喹啉C5-H选择性官能团化。 展开更多
关键词 非均相催化 酞菁铜 8-氨基喹啉 C-o偶联反应
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Supercritical-hydrothermal accelerated solid state reaction route for synthesis of LiMn_2O_4 cathode material for high-power Li-ion batteries 被引量:1
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作者 刘学武 汤洁 +2 位作者 覃旭松 邓远富 陈国华 《Transactions of Nonferrous Metals Society of China》 SCIE EI CAS CSCD 2014年第5期1414-1424,共11页
Synthesis of the spinel structure lithium manganese oxide (LiMn2O4) by supercritical hydrothermal (SH) accelerated solid state reaction (SSR) route was studied. The impacts of the reaction pressure, reaction tem... Synthesis of the spinel structure lithium manganese oxide (LiMn2O4) by supercritical hydrothermal (SH) accelerated solid state reaction (SSR) route was studied. The impacts of the reaction pressure, reaction temperature and reaction time of SH route, and the calcination temperature of SSR route on the purity, particle morphology and electrochemical properties of the prepared LiMn2O4 materials were studied. The experimental results show that after 15 min reaction in SH route at 400 ℃ and 30 MPa, the reaction time of SSR could be significantly decreased, e.g. down to 3 h with the formation temperature of 800 ℃, compared with the conventional solid state reaction method. The prepared LiMn2O4 material exhibits good crystallinity, uniform size distribution and good electrochemical performance, and has an initial specific capacity of 120 mA.h/g at a rate of 0.1C (1C=148 mA/g) and a good rate capability at high rates, even up to 50C. 展开更多
关键词 lithium ion battery LIMN2o4 supercritical water solid state reaction high rate capability
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碳烟边缘茚型五碳环与活性O的氧化反应机理研究
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作者 张韦 杨喜历 +3 位作者 孟利清 李泽宏 陈朝辉 宁硕 《燃烧科学与技术》 CAS CSCD 北大核心 2023年第1期1-10,共10页
针对碳烟在火焰中的氧化,本文利用DFT方法研究活性O氧化碳烟边缘茚型五碳环结构的反应机理.在B3LYP/6-311G(d,p)和M06-2X/cc-p VQZ的计算水平下,探究活性O与C_(13)H_(9)自由基的详细反应路径,并基于TST计算各基元反应在500~3 000 K温度... 针对碳烟在火焰中的氧化,本文利用DFT方法研究活性O氧化碳烟边缘茚型五碳环结构的反应机理.在B3LYP/6-311G(d,p)和M06-2X/cc-p VQZ的计算水平下,探究活性O与C_(13)H_(9)自由基的详细反应路径,并基于TST计算各基元反应在500~3 000 K温度范围内的速率常数.结果表明:活性O与C_(13)H_(9)自由基形成的C_(13)H_(9)O,进一步热解后将产生CHO、CO和具有四碳环结构的PAHs.CHO的生成高度依赖温度和反应位点,其反应需克服402.7 kJ/mol的限速步能垒.C_(13)H_(9)O热解的氧化产物主要为CO.M1和M2热解释放CO的主反应路径为路径3和12,并产生具有四碳环结构的CS9,对应的限速步能垒分别为167.9 kJ/mol和153.8 kJ/mol.C_(13)H_(9)O热解的起始反应主要为C—C键断键和H转移反应,其中C—C键断键的反应路径更易发生,且反应速率也更快. 展开更多
关键词 碳烟氧化 活性o 茚型五碳环 反应路径 反应速率
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A Novel γ-Alumina Supported Fe-Mo Bimetallic Catalyst for Reverse Water Gas Shift Reaction 被引量:10
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作者 Abolfazl Gharibi Kharaji Ahmad Shariati Mohammad Ali Takassi 《Chinese Journal of Chemical Engineering》 SCIE EI CAS CSCD 2013年第9期1007-1014,共8页
In reverse water gas shift (RWGS) reaction COa is converted to CO which in turn can be used to pro- duce beneficial chemicals such as methanol. In the present study, Mo/AlaO3, Fe/AlaO3 and Fe-Mo/Al2O3 catalysts were... In reverse water gas shift (RWGS) reaction COa is converted to CO which in turn can be used to pro- duce beneficial chemicals such as methanol. In the present study, Mo/AlaO3, Fe/AlaO3 and Fe-Mo/Al2O3 catalysts were synthesised using impregnation method. The structures of catalysts were studied using X-ray diffraction (XRD), Brunauer-Emmett-Teller (BET) method, inductively coupled plasma atomic emission spectrometer (ICP-AES), temperature programmed reduction (H2-TPR), CO chemisorption, energy dispersive X-ray (EDX) and scanning electron microscopy (SEM) techniques. Kinetic properties of all catalysts were investigated in a batch re- actor for RWGS reaction. The results indicated that Mo existence in structure of Fe-Mo/AlzO3 catalyst enhances its activity as compared to Fe/AlaO3. This enhancement is probably due to better Fe dispersion and smaller particle size of Fe species. Stability test of Fe-Mo/AlzO3 catalyst was carried out in a fixed bed reactor and a high CO yield for 60 h of time on stream was demonstrated. Fez(MoO4)3 phase was found in the structures of fresh and used catalysts. TPR results also indicate that Fez(MoO4)3 phase has low reducibility, therefore the Fe2(MoO4)3 phase significantly inhibits the reduction of the remaining Fe oxides in the catalyst, resulted in high stability of Fe-Mo/Al2O3 catalyst. Overall, this study introduces Fe-Mo/Al2O3 as a novel catalyst with high CO yield, almost no by-products and fairly stable for RWGS reaction. 展开更多
关键词 reverse water gas shift reaction Fe-Mo/Al2o3 catalyst SELECTIVITY stability REDUCIBILITY
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Reduced graphene oxide-based materials for electrochemical energy conversion reactions 被引量:11
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作者 Seokhoon Choi Changyeon Kim +1 位作者 Jun Min Suh Ho Won Jang 《Carbon Energy》 CAS 2019年第1期85-108,共24页
There have been ever-growing demands to develop advanced electrocatalysts for renewable energy conversion over the past decade.As a promising platform for advanced electrocatalysts,reduced graphene oxide(rGO)has attra... There have been ever-growing demands to develop advanced electrocatalysts for renewable energy conversion over the past decade.As a promising platform for advanced electrocatalysts,reduced graphene oxide(rGO)has attracted substantial research interests in a variety of electrochemical energy conversion reactions.Its versatile utility is mainly attributed to unique physical and chemical properties,such as high specific surface area,tunable electronic structure,and the feasibility of structural modification and functionalization.Here,a comprehensive discussion is provided upon recent advances in the material preparation,characterization,and the catalytic activity of rGO-based electrocatalysts for various electrochemical energy conversion reactions(water splitting,CO2 reduction reaction,N2 reduction reaction,and O2 reduction reaction).Major advantages of rGO and the related challenges for enhancing their catalytic performance are addressed. 展开更多
关键词 Co2 reduction reaction ELECTRoCATALYSIS N2 reduction reaction o2 reduction reaction reduced graphene oxide water splitting
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Electrochemical properties of spinel LiMn_2O_4 and LiAl_(0.1)Mn_(1.9)O_(3.9)F_(0.1) synthesized by solid-state reaction 被引量:6
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作者 Tao Li Weihua Qiu +1 位作者 Hailei Zhao Jingjing Liu 《Journal of University of Science and Technology Beijing》 CSCD 2008年第2期187-191,共5页
Two types of spinel cathode powders, LiMn2O4 and LiAl0.1Mn1.9O3.9F0.1, were synthesized by solid-state reaction, X-ray diffraction (XRD) patterns of the prepared samples were identified as the spinel structure with ... Two types of spinel cathode powders, LiMn2O4 and LiAl0.1Mn1.9O3.9F0.1, were synthesized by solid-state reaction, X-ray diffraction (XRD) patterns of the prepared samples were identified as the spinel structure with a space group of Fd 3^- m. The cubic lattice parameter was determined from least-squares fitting of the XRD data. The LiAl0.1Mn1.9O3.9F0.1 sample showed a little lower initial capacity, but better cycling performance than the LiMn2O4 sample at both room temperature and an elevated temperature. The Vanderbilt method was used to test the electrochemical conductivity of the LiMn2O4 samples. The electrochemical impedance spectroscopy (EIS) method was employed to investigate the electrochemical properties of these spinel LiMn2O4 samples. 展开更多
关键词 lithium-ion batteries positive materials LIMN2o4 solid-state reaction electrochemical properties DoPING
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