马来酸在离子液体[BMIM]BF_4中的电化学还原和原位红外光谱研究

作者自行合成了离子液体[BMIM]BF4,用循环伏安法(CV)、计时电量法(CA)和电化学原位红外反射光谱(in situFTIR),从分子水平考察了离子液体中马来酸在玻碳(GC)电极上的电化学还原过程。结果表明,[BMIM]BF4中马来酸在GC电极上的还原为不可逆过程,测得扩散系数D=9.62×10-8cm2/s;in situFTIRS研究发现,马来酸在离子液体[BMIM]BF4和水溶液中的电还原生成丁二酸的机理不同。在[BMIM]BF4中马来酸还原发生在其中的一个羧基上,即马来酸首先获得一个电子生成阴离子自由基,随后可能获得一个电子生成二价阴离子,或者获得一个电子并在2个H+的作用下生成醛类物质和水。

壳聚糖-阿拉伯胶改性聚合物膜的制备及电生成巯基乙酸

以戊二醛为交联剂,甘油为增塑剂,制备了壳聚糖（CS）-阿拉伯树胶（GA）改性聚合物电解质（mCS-GA）膜,考察了CS与GA质量比,甘油用量、pH值及戊二醛用量对制备的膜性能的影响。通过FTIR、SEM、XRD对膜的结构进行了表征。结果表明：mCS-GA聚合物电解质膜的较佳配方为,在约100 mL,pH=4.0的混合膜液中,m（CS）∶m（GA）=5∶6,甘油体积为0.6 mL,戊二醛（质量分数0.25%）体积为2 mL,在此条件下膜的抗拉强度为27.55 MPa,断裂伸长率为12.70%,溶胀度为142%。膜特性研究表明：以该膜作为电解还原制备巯基乙酸（TGA）电解槽中阴阳两室间的隔膜,巯基乙酸和二硫代二乙酸的混合液为阴极液,H_2SO_4（质量分数25%）作为阳极电解液,电流密度J=10 m A/cm^2时,阴极室电还原产物巯基乙酸的电流效率达71.77%,平均电流效率达39.76%,电解过程中槽电压始终维持在2.3 V左右。

煤化工及相关C_1化学的发展

中国缺油少气,煤炭占能源消费的70%,21世纪煤炭利用向能源与化工相结合的多联产方向发展。简述了近年来煤气化、焦化、煤制甲醇等煤化工相关技术进展。探讨了当前煤化工发展中的若干困惑:煤炭资源的保证;炼焦生产的自律;甲醇燃料是否应该大力推广;甲醇生产是否过热等。介绍了从甲醇出发值得注目的C1化学技术,并重点分析了醋酸行业的现状及发展趋势。

直接电合成羟基新戊酸

该文考察了羟基新戊酸直接电合成工艺中电流密度和槽压两个重要参数。通过稳态极化曲线,考察了羟基新戊醛浓度、pH及温度对电氧化羟基新戊醛的电流密度影响。比较了同一电流密度下,有隔膜电解槽和无隔膜电解槽的槽压。结果显示,反应温度、硫酸浓度对电流密度影响较大;同一电流密度下,无隔膜槽的槽压明显低于有隔膜槽的槽压,表明无隔膜槽的能耗要小于有隔膜槽的能耗。

CuTsPc-SA/CuTAPc-CS双极膜在成对电合成L-半胱氨酸和L-磺基丙氨酸中的应用

用四磺酸基铜酞菁(CuTsPc)和四氨基铜酞菁(CuTAPc)改性海藻酸钠(SA)阳膜层和壳聚糖(CS)阴膜层,制备了CuTsPc-SA/CuTAPc-CS双极膜(BPM),并以CuTsPc-SA/CuTAPc-CSBPM作为电解槽隔膜,成对电合成L-磺基丙氨酸和L-半胱氨酸。研究结果表明,四磺酸基铜酞菁和四氨基铜酞菁可以促进双极膜中间层水的解离,大大降低膜阻抗和膜电阻压降(即IR降),当电流密度为45mA/cm2时,在1mol/LNa2SO4溶液中,CuTsPc-SA/CuTAPc-CS双极膜的IR降仅为0.3V。综合考虑电流效率和产量两个因素,电合成时电槽的电流密度以35mA/cm2为宜。

Span 60对3-甲基吡啶电氧化的影响

通过循环伏安曲线测定，考察了Span60（山梨糖醇酐单硬脂酸酯）对3-甲基吡啶电氧化的影响。正交实验确定的最佳反应条件是：n（3-甲基吡啶）／n（硫酸）：0．4，添加高于或接近临界胶束浓度的Span60，反应温度15℃，阳极电位1．9～2．0V，电解电量为理论电量的10％；其选择性可达85．46％，电流效率为48．69％，电流密度提高300mA／cm^2，并根据最佳反应条件进行外循环放大实验，其结果与小试基本相同。在选定的实验范围内，Span60对3-甲基吡啶电氧化有明显的促进作用，有应用前景。

煤基氰化物吸附材料研究进展

我国能源资源的赋存特点决定了在今后很长一段时间内,煤都是我国的主要能源。煤炭清洁转化利用以及对煤转化过程中污染物的处理对于我国经济社会的可持续发展和生态环境的保护意义重大。由于煤化工以及诸多煤转化工艺特殊的反应条件和煤特有的元素组成,煤气化煤气、热解尾气和焦炉煤气中都存在氰化物,煤气化、焦化等过程产生的废水和洗涤水同样含有一定量的氰化物,如氢氰酸(HCN)和氯化氰(CNCl)。氢氰酸和氯化氰均为高毒性气体,对含氰气体的吸附净化研究迫在眉睫。论述了净化气态氰基化合物的方法,目前对含氰气体污染源的处理方法主要有:吸收法、燃烧法、催化水解法、吸附法等。以氢氰酸和氯化氰为例,总结了其来源、处理方法和常用吸附材料。分析了活性炭、碳纤维、分子筛、金属有机框架等材料的制备方法和材料特性,目前针对多孔材料吸附剂的研究主要集中在表面改性上,使其在简单物理吸附的基础上增加化学吸附的贡献,提高活性组分负载量和分散程度、调节表面反应活性位点,这样不仅能提高活性炭基吸附剂的吸附容量和性能,且能避免因物理吸附作用力微弱而导致的吸附质脱附。对氰化物吸附材料的发展趋势进行展望,各类材料的研发重点在于:大规模、低成本连续化制备具有均一性和均匀性的吸附材料;提高材料的表面反应活性和结构效能,提高活性组分负载量和吸附容量,防止气相污染物吸附之后脱附;研发高效再生吸附材料,高效回收利用,避免产生有害固废,进而提高吸附材料的综合性能。

离子膜电解法制备氯金酸及其机理探究

以Au为阳极、石墨为阴极、饱和甘汞电极(SCE)为参比电极、盐酸为电解质,采用离子膜电解法制备了氯金酸。探究了氯金酸制备过程中Au的阳极行为以及实验条件(Cl–浓度、电解液pH、H_(2)O_(2)含量)对制备过程的影响,并对反应机理进行了探究。结果表明,实验所得样品化学式为HAu Cl_(4)·4H_(2)O,氯金酸产率可达94.57%;Au被电解为Au^(3+)发生在阳极电位0.83~1.30 V(vs.SCE)之间,致钝电位为1.3 V(vs.SCE);电解过程中减小电解液pH、增大电解液中Cl–浓度可以促进Au的电解,峰电位随着pH的减小而降低;本实验条件下最佳电解条件为:电解电位1.25 V(vs.SCE)、电解液pH为1.0、Cl–浓度1.0 mol/L、H_(2)O_(2)含量5 mmol。Nyquist图表明,氯金酸电解制备过程受电荷转移与扩散混合控制,随着溶液中Cl–浓度的增大与H_(2)O_(2)的加入,氯金酸制备过程由混合控制向电荷转移控制过渡。

MnS掺杂多孔碳复合材料的制备及电化学性能

将褐煤提取腐植酸后的剩余残渣作为碳源,以MnSO_(4)·H_(2)O、(NH_(4))_(2)SO_(4)和(NH_(4))_(2)S_(2)O_(8)为原料,采用水热法制备了MnS@C复合材料。采用XRD、拉曼光谱、XPS、N_(2)吸附-脱附、SEM和TEM对样品进行了表征。将该复合材料应用于锂离子电池负极材料,对其电化学性能进行了测试。结果表明,Mn S@C复合材料的比表面积和孔容分别为117.19 m^(2)/g和0.044 mL/g,在0.1 A/g电流密度下循环200次后,其放电比容量高达830 mA·h/g,且库仑效率稳定在99%以上。在0.2、0.4、0.8、1.0、1.2和1.6 A/g电流密度下的放电比容量分别为644、522、427、399、373和348 mA·h/g,展现出良好的倍率性能。MnS@C复合材料优异的电化学性能得益于碳基体的存在,可以缓解Mn S纳米粒子在嵌锂/脱锂过程中的体积膨胀。

A Novel One Pot Synthesis of o-Nitrophenylacetic Acid and Unexpected p-Nitrobenzoic Acid by HNO3-Mediated CHz Extrusion Reaction of Phenylacetic Acid

The HNO3-mediated commercially important 2-nitrophenylacetic acid. CH2 extrusion reactions product 4-nitrobenzoic of phenylacetic acid lead to acid through the formation one pot synthesis of unexpected of 4-nitrophenylacetic acid and

基于职业取向的化学教学设计——以“硫酸的工业生产”为例

基于人教版必修新教材中新增"化学与职业"栏目进行了"硫酸的工业生产"教学设计与实践。学生角色扮演"化工工程师"为解决工业上是如何制备硫酸这一核心研究话题,经过理论分析硫酸生产路径、模拟体会具体反应用于生产实际时所需考虑的问题、实际调研化工厂中的硫酸生产工艺这3个环节,增强对化学相关职业的认识与了解,发展以化学为职业取向的兴趣。