纳米钒铬复合氧化物的溶剂热合成、表征及催化2,6-二氯甲苯氨氧化反应（英文）

甲基芳烃气相氨氧化反应制备对应的芳香腈被认为是丙烯氨氧化制备丙烯腈之后化工领域又一重大进展,芳香腈是重要的精细化学品,广泛应用于医药、农药、颜料、染料、橡胶、光电材料等领域.其中2,6-二氯甲苯氨氧化反应制备2,6-二氯苯腈是特别重要的反应,2,6-二氯苯腈工业上可用于制备高效除草剂、杀菌剂及各种特种工程塑料;然而相较于其它的甲基芳烃,2,6-二氯甲苯由于甲基邻位有两个较大位阻且较强吸电子的氯原子影响,甲基活性较低,较难发生氨氧化反应,原料转化率和产品收率均较低.本课题组一直致力于发展高活性和选择性的氨氧化催化剂以及有效的策略实现甲基芳烃高效转化为芳香腈,我们曾以硅胶负载的钒磷氧化物(VPO/SiO_2)和钒铬氧化物(VCrO/SiO_2)为催化剂,成功实现了2,6-二氯甲苯氨氧化反应制备2,6-二氯苯腈.钒铬复合氧化物(VCrO)具有广泛的应用,可用于多相催化、气体传感、能量储存等领域.VCrO通常通过高温固相反应制备,然而一般得到的是混合相,产品形态和颗粒大小也不能很好控制;当用于氧化或氨氧化反应时,需要较高的反应温度,原料也容易发生过度氧化,导致积碳及活性降低.我们以V_2O_5和CrO_3为原料,在醇或者醇水溶液中于180℃进行溶剂热反应制备了无定形的VCrO前驱体,然后将前驱体在不同温度下氮气气氛中煅烧,产品通过粉末X射线衍射、透射电镜和X射线光电子能谱等进行表征.当以甲醇或甲醇水溶液为溶剂热反应介质,并且前驱体700℃进行煅烧后,产品为纯的正交晶系CrVO4纳米晶相;当以甲醇为溶剂时,CrVO_4晶相的尺寸大约为500 nm;而改为甲醇水溶液为溶剂时,产品尺寸急剧减小到50 nm以下,而且通过改变甲醇和水的体积比分别为10:1,5:1,1:1和1:5时,CrVO_4纳米晶相的尺寸从50 nm逐渐减小到30,20和10 nm,能够进行有效调控.据我们所知,这是首次合成纯的CrVO_4纳米晶相.我们以该纳米CrVO4为催化剂催化2,6-二氯甲苯氨氧化反应制备2,6-二氯苯腈,在335℃的相对较低温度下反应,原料转化率为84%,产品收率为75%;进一步升高温度到390℃,原料转化率为99%,产品收率可达81%.在所有已报道的二元复合氧化物催化剂中,纳米CrVO_4显示了最高的催化活性,主要归功于它较小的粒子尺寸。

氮掺杂石墨烯负载的硫化镉空心球纳米复合材料的光催化性能(英文)

通过无模板法一步合成了一种新型N掺杂石墨烯负载的CdS空心球复合材料.采用X射线衍射、透射电镜、红外光谱、紫外-可见光谱、N2吸附-脱附、荧光光谱和X射线光电子能谱等技术对该材料进行了表征,并在可见光照射下测试了其在降解亚甲基蓝和水杨酸中的光催化性能.结果表明,相对于氧化石墨烯负载硫化镉空心球和单独的硫化镉空心球,氮掺杂石墨烯负载的硫化镉空心球具有更高的光催化活性和稳定性.这是由于氮掺杂的石墨烯能充当优异的电子受体和传输体,从而抑制了载流子的复合.另外发现,羟基自由基是可见光下降解亚甲基蓝的主要活性物种.

氮掺杂石墨烯-二氧化钛复合物可见光催化羧酸与缺电子烯烃加成反应探究

以氮掺杂石墨烯-二氧化钛(TiO2-NGs)为可见光催化剂,在无水无氧条件下使羧酸脱羧与缺电子烯烃类化合物之间形成C—C键。当苯氧乙酸与马来酸酐反应时,可合成苯并吡喃衍生物。此方法简单易操作,试剂价廉易得,催化剂可过滤分离,重复使用,为合成此类化合物提供了一种新的有效途径。

功能化多孔碳的制备及其对芳烃的吸附

液体石蜡油是重要的化工原料,但其芳香烃杂质会严重影响下游产品质量.以木质素磺酸钠为基体,ZnCl_(2)为活化剂,用后接枝法引入巯基官能团,再在管式炉中通入氮气进行高温碳化,制备了多孔碳材料(PSC)并研究了其对典型芳香族杂质的吸附.结果表明:不同处理条件(微波、超声波、蓝光)下,对液体石蜡中萘的吸附都产生显著影响,其中比表面积从1177.57 m^(2)‧g^(-1)至1775.42 m^(2)‧g^(-1)不等,最大吸附量达702.28 mg‧g^(-1).同时,虽引入巯基的多孔碳材料(PSC-SH)与未引入巯基的多孔碳材料(PSC)的比表面积和孔容差距不大,但PSC-SH对萘的吸附量是PSC的2.07倍,是因巯基的引入使得样品的活性位点增加,增加了对萘的吸附量.

接枝改性壳聚糖负载铂纳米簇杂化膜催化苯加氢反应研究

对壳聚糖(CS)进行甲基丙烯酸缩水甘油酯(GMA)的接枝改性,并与Pt纳米簇进行杂化,制备出Pt/CS-g-GMA杂化膜。采用TEM、XRD、1HNMR和XPS等手段对杂化膜结构进行了表征,并研究了其对苯液相加氢反应的催化性能。结果显示:相对于壳聚糖负载铂纳米簇杂化膜催化剂(Pt/CS),使用Pt/CS-g-GMA杂化膜催化苯加氢反应,苯的转化率大幅度提高,从0.54%增加到了2.14%,环己烯的选择性一直保持在55%左右。而使用纯铂纳米簇催化剂时,产物中没有环己烯生成。因此,CS-g-GMA膜在控制苯选择性加氢反应中起到了重要作用。GMA基团的引入改变了壳聚糖的结晶度,增加了膜在苯中的溶胀度,详细讨论了杂化膜的结构、膜的溶胀度以及催化性能之间的关系。

新型1,2,4-三唑重金属离子荧光淬灭剂的合成、表征与性能

为寻找快速显示重金属离子并生成沉淀去除的新型荧光淬灭剂,以4-氨基-3,5-二(2-羟基苯基)-1,2,4-三唑[NH2C2N3(C6H4OH)2]为配体,合成重金属(Co,Cr,Mn,Ni)配合物,通过IR,1H NMR,13C NMR,MS和元素分析等确认其配位方式和结构,并测试了配合物的热重、紫外和荧光淬灭性能.结果表明:此类金属配合物热稳定性较好,Mn和Ni配合物高温下分解为氧化物;配合物的紫外吸收强度较配体有所减弱;配体荧光与重金属离子配位后发生淬灭,说明重金属离子Co,Cr,Mn,Ni是1,2,4-三唑配体优良的荧光淬灭剂,可通过配位生成沉淀去除.

蛋氨酸改性TiO_2空心纳米盒高效可见光催化RhB分解和NO氧化（英文）

由高能面TiO_2纳米片(TiO_2-NSs)组装成的TiO_2空心纳米盒(TiO_2-HNBs)显示出比单独TiO_2-NSs更强的光催化性能,但是TiO_2-HNBs依然属于紫外光催化剂,无法充分利用太阳能.因此,开发具有可见光响应的由高能面TiO_2-NSs组装而成的TiO_2-HNBs具有重要意义.本文将立方体TiOF_2与含有N和S元素的生物分子蛋氨酸混合,通过一步焙烧制备了具有可见光响应活性的N和S元素共掺杂的TiO_2-HNBs(掺杂催化剂标记为TMx,未掺杂催化剂标记为Tx,x代表焙烧温度).由立方体TiOF_2到锐钛矿相TiO_2空心纳米盒的转变是一个自模板转化过程.氟离子的存在降低了TiO_2高能面(001)面的表面能,从而使得高能面TiO_2纳米片的形成变得可能.因此,热处理立方体TiOF2可得到由高能面TiO_2纳米片组装的TiO_2空心纳米盒.本文系统研究了焙烧温度(300.500 oC)对所制TiO_2-HNBs结构与光催化性能的影响.结果发现,在350 ℃下焙烧,TiOF_2完全转化成锐钛矿相TiO_2-HNBs.但是焙烧蛋氨酸与TiOF2的混合物,需400 ℃才能完全实现TiOF_2到锐钛矿相TiO_2-HNBs的转变.这说明蛋氨酸的加入阻碍了TiOF_2向锐钛矿相TiO_2-HNBs的转变.XPS结果显示,经过400℃焙烧的蛋氨酸改性样品(TM400),N和S元素成功掺入了TiO_2-HNBs晶格,使其产生可见光催化活性.相对于400 ℃焙烧TiOF_2所得样品T400,蛋氨酸改性的TM400催化剂可见光降解罗丹明B染料(RhB)和NO氧化的性能分别提升了1.55倍和2.0倍,这与其更强的可见光吸收性能和光生载流子分离效率有关.400 ℃焙烧的蛋氨酸改性的TM400可见光催化活性稳定,连续5次可见光催化RhB降解后,其活性没有明显改变,显示了潜在的应用前景.

基于硫醇-烯烃点击反应的苯并噁嗪紫外光固化树脂的性能研究

以二烯丙基双酚A制备了烯丙基苯并噁嗪(BA-mt),系统研究了基于硫醇-烯烃点击反应的烯丙基苯并噁嗪/三羟甲基丙烷三丙烯酸脂/三羟甲基丙烷三(3-巯基丙酸酯)(BA-mt/TMPTA/TMPMP)紫外光固化体系的机械性能和热性能。结果表明:紫外光固化树脂BA-mt/TMPTA/TMPMP的硬度和耐磨性随着BA-mt含量的增加而提高;随BA-mt用量的增加光固化膜的玻璃化转变温度也不断提高;光固化膜具有良好的耐热性能,光固化膜的初始热分解温度和残炭率都随着BA-mt含量的增加逐渐提高。当BA-mt含量为20%时,BA-mt/TMPTA/TMPMP光固化膜的铅笔硬度(6H)和耐磨性最好,玻璃化转变温度和初始热分解温度分别达到12.4℃和353℃。

环氧树脂/纳米金刚石纳米复合材料的制备与性能研究

制备了环氧树脂/纳米金刚石纳米复合材料,研究了纳米金刚石对复合材料力学性能和热性能的影响。研究结果表明,随纳米金刚石含量的增加复合材料的力学性能呈现先增加后降低的趋势。当添加0.4%的纳米金刚石时,复合材料的拉伸强度和弯曲强度比纯环氧树脂分别提高了51.9%和52.5%,冲击强度为纯环氧树脂的1.9倍。复合材料的热稳定性能随着纳米金刚石含量的增加而提高,玻璃化转变温度随着纳米金刚石含量的增加而降低。利用SEM对复合材料增韧增强机理进行了探讨。

新型β-酮亚胺化合物的合成

以二苯甲酰甲烷为原料,分别与邻甲基苯胺、邻氟苯胺和2,4-二氟苯胺反应,生成三种新型的β-酮亚胺化合物,反应条件温和,最高收率可达80%以上;产物通过1H NMR和元素分析进行表征。

噻吩甲酰三氟丙酮-邻菲罗啉Schiff碱衍生物-铕配合物制备和光电性能研究

为了寻找更好的红色发光材料,利用噻吩甲酰三氟丙酮(tta)为第一配体;引入羧基(—COOH)、羟基(—OH)和硝基(—NO2)等基团,合成了四个邻菲罗啉单胺席夫碱衍生物作为第二配体,以Eu(Ⅲ)为中心原子,成功合成了四种铕金属的配合物,并进行了结构表征,测试了配合物的紫外、荧光光谱,探讨了其光物理和电化学性质。结果表明:随着第二配体结构共轭程度增加,稀土离子的发光效率增高。其荧光发射峰均为约613nm,归属为Eu3+5 D0→7F2能级间的跃迁,与循环伏安法得到的铕配合物荧光发射波长吻合。

Mg^(2+)掺杂TiO_2空盒子的制备及其光催化性能

为了解决纳米TiO_2带隙宽、电子-空穴对容易复合等问题,掺杂Mg^(2+)对TiO_2进行研究。以Ti(OC_4H_9)_4作为钛源,通过水热法制备Mg^(2+)掺杂TiO_2空盒子(Mg^(2+)@TiO_2)。采用透射电镜、X射线衍射及紫外漫反射对样品进行表征,探讨Mg^(2+)掺杂前后对其结构、性能等方面的影响。通过可见光催化降解有机污染物罗丹明B实验,证明了Mg^(2+)掺杂后的TiO_2纳米材料能够有效降解有机污染物罗丹明B,具有较高的光催化性能。

纳米氧化镁的吸附及分解性能研究进展

纳米氧化镁作为一种新型多功能无机材料,在环境净化领域有着广泛的应用前景。本文综述了纳米氧化镁对无机废气、有机物、细菌、病毒和重金属等的吸附分解性能研究,并对其吸附分解机制进行了分析总结。

邻菲啰啉衍生物及其铕配合物的合成、表征及光物理性能

为改变铕配合物配体的结构,增强其紫外-可见吸收率,寻找红光效率更高的发光材料,以乙酰丙酮为第一配体,邻菲啰啉及其衍生物为第二配体,合成了5个稀土铕配合物,并进行了1H NMR、MS、IR、元素分析等表征,测定了目标配合物的紫外、荧光光谱和电化学性质.结果表明:随着第二配体共轭结构的变化,铕配合物在紫外区的吸收逐渐增强,荧光发射峰均约为612 nm,发光强度随配体共轭程度的增加而增大;电化学数据与铕配合物的发射波长相匹配,证明强紫外-可见吸收率配体的引入极大地提高了配合物发光效率.

邻菲啰啉缩单胺类席夫碱衍生物及其铕配合物的合成和光物理性能研究

为改变稀土铕配合物的配体类型,寻找红光强度更好的材料,以Eu(Ⅲ)为中心原子,乙酰丙酮(acac)为第一配体,3个邻菲啰啉缩单胺类席夫碱衍生物作为第二配体,成功合成了3种新的铕金属的配合物.测试了3种配合物的紫外、荧光光谱,探讨了其光物理性能.结果表明:随着第二配体结构共轭程度增加,在紫外区的吸收逐渐增强.其荧光发射峰均为约613 nm,归属为Eu3+的5D0→7F2能级间的跃迁,3种配合物在紫外灯下均发出明亮的红光.

锰矿制备白炭黑和硫酸锰的工艺研究

为提高锰矿中硫酸锰的浸取率,将锰矿粉与Na OH反应制备白炭黑了后,其滤渣再经酸浸制备硫酸锰.考察了反应温度、反应时间、配比、酸碱浓度等因素对白炭黑产率和锰浸出率的影响.结果表明:在140℃反应8 h,碱矿质量比为1.2∶1,Na OH水溶液质量百分比为40%时,白炭黑的产率可达15.7%.在100℃反应5 h,硫酸与滤渣的质量比为1.2∶1,硫酸水溶液质量百分比为20%时,硫酸锰的浸取率可达13.0%,较传统直接酸浸工艺的浸取率11.0%有所提高.

苯酚在超临界二氧化碳中溶解度的测定与关联(英文)

测定了苯酚在压力8.5～16.0MPa、温度373.15～398.15K范围内超临界CO2中的溶解度。结果表明,苯酚溶解度随压力的增加而增大;温度对溶解度的影响要相对复杂,当压力低于转变压力11.0MPa时,溶解度随温度的增加而减小,当压力高于11.0MPa时,溶解度随温度的增加而增加。分别用Peng-Robinson状态方程和Chrastil密度型模型关联了溶解度数据,平均绝对偏差分别为9.25%和6.33%,两者吻合良好。

超支化有机硅树脂的制备、改性及其应用

综述了以ABn(n=2,3,4)型单体制备超支化聚碳硅烷、超支化聚碳硅氧烷和超支化聚烷氧基硅烷三类超支化有机硅树脂的合成工艺及其改性技术,重点介绍了制备含不饱和双键和环氧基团的功能性超支化有机硅树脂单体的分子设计与制备技术。论述了超支化有机硅树脂在薄膜材料、复合催化剂、增强助剂等领域的应用研究进展。

超声波辐射法快速制备芳香双酰胺化合物

提供一种合成芳香双酰胺化合物的新方法:采用二氯甲烷作溶剂,3种双酰氯作为底物,在25℃下与5种芳胺反应,合成15种芳香双酰胺化合物。该方法反应条件温和,后处理简单。并在其基础上发现,采用超声波辐射法能有效缩短反应时间,提高反应产率,是合成此类化合物一种新的有效途径。结果表明,采用超声波辐射法制备芳香双酰胺,不需要加催化剂,选择n(胺):n(酰氯)=2.05∶1的投料比,50mL二氯甲烷(酰氯0.25mmol),25℃下超声反应15min,抽滤洗涤,所有产物的产率均大于90%。

UV固化超支化聚磷酸酯的制备与性能研究

以三(2-羟乙基)异氰脲酸酯和三氯氧磷制备第一代超支化聚磷酸酯,再以异佛尔酮二异氰酸酯(IPDI)及丙烯酸羟乙酯(HEA)的加成产物(IPDI-HEA)对超支化聚磷酸酯的羟基进行改性,通过控制改性程度,制备了—CC—双键含量不同的可UV固化超支化聚磷酸酯HPUA-1,研究了影响UV固化膜力学性能的影响因素。结果表明:固化后的HPUA附着力为0级,冲击强度50kg·cm,柔韧性为1mm,固化膜硬度和玻璃化转变温度随—CC—双键改性程度的增加而增加。