低温脱硝脱氯苯钒钼钛基催化剂研究——钼负载量的影响

采用浸渍法制备了不同钼负载量的钒钼钛基催化剂,评价了催化剂的脱硝、SO2氧化和脱氯苯的性能,并采用BET、XRD、Py-FTIR、NH3-TPD、NO-TPD和SO_(2)^(-)TPD对催化剂进行了表征。结果显示,催化剂比表面积比较接近,活性组分在TiO2载体表面分散均匀,未发现明显的活性物种XRD衍射峰。吡啶吸附原位红外结果表明,钼的添加增大了表面B酸和L酸位点数目。程序升温脱附表征显示,随着钼负载量的增加,催化剂表面中强酸性位点略有增多,削弱了催化剂对NO和SO_(2)的吸附能力,因此催化剂脱硝和硫氧化性能逐渐减小,脱氯苯的性能有所增加。钼负载量为6wt%时,催化剂的综合脱硝脱氯苯性能较佳。

基于银-硫配位的协同抗菌水凝胶的制备与性能

1-烯丙氧基-2,3-环硫丙烷开环聚合得到侧基带乙烯基的线型聚硫醚(P1),通过巯-烯click反应引入足够量的羧基,赋予其水溶性。修饰后的线型聚硫醚(P2)将硝酸银原位还原成银纳米颗粒(Ag NPs),将其用作抗菌剂。TEM测试表明成功制备出粒径尺寸为5~20nm的Ag NPs;且XPS分析证明了Ag NPs与P2聚合物链上的硫元素形成银-硫配位键。P2与Ag NPs通过银-硫配位作用形成复合交联剂(Ag NPs@P2),在过硫酸钾(KPS)的引发下,再与丙烯酰胺(Am)进行自由基聚合制备抗菌水凝胶。对大肠杆菌进行抗菌实验,结果表明Ag NPs@P2/PAm具有协同抗菌的能力,且负载质量分数为2%的Ag NPs@P2抑菌效果最好。该水凝胶克服了传统抗生素水凝胶的耐药性问题以及无机/有机组分相容性差的缺陷,为设计新型协同抗菌水凝胶提供了一种全新的策略。

气相-液相色谱联合分析偏三甲苯氧化产物

针对偏三甲苯氧化过程中产物复杂、分析困难的问题,开展了气相色谱-液相色谱联合分析方法研究。使用岛津GC-2014C气相色谱仪,采用SE-54色谱柱(0.32 mm×30 m,薄膜厚度0.25μm),氢火焰离子化检测器,定量分析其中低沸点产物(偏三甲苯、醇、醛以及甲基羧酸产物等);使用安捷伦Aglient-1200液相色谱仪,采用C18色谱柱(5 mm×250 mm,粒度5μm),以甲醇-水为二元流动相,分析高沸点产物(均苯四甲酸、偏苯三甲酸及苯二甲酸等)。通过标准曲线方法获得相对摩尔校正因子,并以4-甲基邻苯二甲酸(在气相色谱和液相色谱均出峰)作为桥梁物质将2种分析方法关联,实现产物的定量分析。准确度实验表明分析误差均小于1.0%。

高效析氧电催化剂Co3O4@NiMn⁃LDH异质结构阵列的制备

我们合理设计和制备了一种新型的高性能析氧电催化剂——泡沫镍负载Co3O4@NiMn-LDH(层状双金属氢氧化物)三维异质结构阵列(Co3O4@NiMn-LDH/NF)。这种基于泡沫镍基底的三维异质结构催化剂经简单的两步水热反应即可制得。对比Co3O4、NiMn-LDH及传统RuO2催化剂,所制备的Co3O4@NiMn-LDH/NF催化剂展示出更优异的电催化析氧性能。在1 mol·L^-1 KOH溶液中,电流密度为50 mA·cm^-2时的过电势仅为282 mV,塔菲尔斜率为64 mV·dec^-1。通过有效的界面工程设计,使异质结构陈列Co3O4@NiMn-LDH发挥出Co3O4和NiMn-LDH各自优异的电催化性能。其中,基于泡沫镍基底生长的活性组分Co3O4纳米线阵列作为中间核支撑结构,保持了良好的空隙率,不仅有利于暴露更多的活性位点,而且有利于电解液的扩散和气体产物的释放;而依附于Co3O4纳米线阵列上的NiMn-LDH异质结构纳米片层则富有更多的亲水性基团,使得活性位点更易与水结合,从而促进氧析出反应的进行。

光促进Pd/g-C_(3)N_(4)催化苯乙烯加氢性能研究

采用化学还原法制备了载钯石墨相氮化碳催化剂(Pd/g-C_(3)N_(4)),利用XRD、TEM、XPS及PL等对催化剂进行表征,并以苯乙烯加氢为探针反应考察了其性能。结果表明,载体g-C_(3)N_(4)呈二维堆叠层状结构,活性组分Pd在g-C_(3)N_(4)表面分散均匀,且主要以零价形式存在。PL光谱分析表明,Pd的负载可以促进g-C_(3)N_(4)的光生电子空穴分离,有利于丰富Pd NPs表面的电子云密度。当Pd负载质量分数为0.5%时催化活性最佳,30℃下2 h转化率为80.2%,加入光照后转化率可达99.6%。

镍配合物催化联烯活性聚合的研究进展

联烯因具有1,2-累积双键的独特结构,可表现出特殊的反应活性,在适当的条件下能选择性地进行1,2-或2,3-位聚合。末端连有不同取代基的联烯,聚合后连于主链的双键可进一步与其他功能基团反应,从而获得新的功能性材料。本文主要介绍了烯丙基镍配合物及聚3-己基噻吩(P3HT)两种催化体系聚合联烯的方法,并讨论了镍配合物聚合联烯时单体上的取代基、反应溶剂对聚合的影响,不同镍配合物催化剂在催化联烯活性聚合方面的应用及聚噻吩体系聚合联烯获得的聚合物的各种组装性能,以及使用烯丙基镍催化体系聚合手性联烯单体获得具有稳定结构的光学活性聚联烯等内容。

油胺对乙醇脱氢硅酸铜催化剂性能的影响

以油胺为形貌调节剂,通过水热法制备海胆状硅酸铜催化剂。考察了表面活性剂油胺对催化剂形貌及其催化乙醇脱氢性能的影响,利用TEM、BET、XRD、XPS等手段对催化剂进行表征。结果表明,当油胺与铜摩尔比为1∶8时,形成了空心型海胆状结构,生成硅酸铜晶体,该催化剂比表面积高达523.8 m^2/g。由XPS分析可知,添加油胺后,还原态催化剂中有更多的低价态铜存在,此时乙醇转化率为51.1%,乙醛选择性为83.2%。适量油胺包覆的硅酸铜催化剂在乙醇脱氢制乙醛反应中具有良好的乙醛选择性。

自提供镍制备NiCoP阵列及其作为双功能电解水催化剂的研究

贵金属如Pt/C、RuO_(2)等一般被认为是优异的电催化剂,但是高成本限制了其发展,因此寻求低成本且高性能的非贵金属催化剂来代替贵金属催化剂成为近年来的研究热点。设计并制备了一种新颖的NiCoP阵列:来源于泡沫镍基底的镍离子与引入的钴离子经水热-磷化处理后形成。NiCoP阵列由于其独特的片状交叉形貌以及磷化后形成的较多孔洞,使其具有较大的比表面积和暴露出更多的活性位点,进而促进水的电解,在碱性溶液中展现出优异的催化性能。在1.0mol/L KOH电解液中,电流密度为20mA/cm^(2)时,全解水电压仅为1.70V,是一种优异的双功能电解水催化剂。

哌嗪类有机胺脱除二氧化硫性能及机理探讨

选择哌嗪(PZ)及其衍生物N,N′-双(2-羟乙基)哌嗪(BHEP)、N,N′-双(2-羟丙基)哌嗪(HPP)、1-(2-羟乙基)-4-(2-羟丙基)哌嗪(HEHPP)、1-(2-羟乙基)哌嗪(HEP)5种哌嗪类有机胺作为SO2吸收剂,采用动态法在填料塔中吸收模拟烟气中的SO2并对吸收剂进行热再生。4次循环吸收解吸实验结果表明:有机胺的碱性与位阻效应共同决定其脱硫性能。PZ的pKa最大,对SO2有较大的吸收容量,首次饱和吸收容量高达0.8428mol/mol,但难解吸且再生能耗高,首次解吸率仅为78.9%,4次循环后饱和吸收容量下降了54.3%,循环吸收能力较差;HEP吸收效果次于PZ,其解吸性能较PZ有所提高;双羟基哌嗪类二胺的pKa最小,饱和吸收容量相对较低,平均不低于0.4mol/mol;解吸率高,平均保持在95%以上,且再生能耗低、稳定性好,其中HEHPP的脱硫性能介于BHEP和HPP之间。因此,双羟基哌嗪可作为新型高效脱硫剂。

Zn-BTC/MoS_(2)复合二维膜构筑及有机溶剂纳滤性能研究

尽管最近兴起的二维膜材料相较于传统的聚合物基膜材料呈现出明显提升的分离性能。但是二维膜中分子传质需要经过层层堆积的二维通道,传输路径较长,限制了二维膜渗透通量的进一步提升。提出用一维金属有机框架纳米线来调控二维膜实现通量提升,同时不降低分离能力。该策略的实现是通过Zn-BTC纳米线插层MoS_(2)层级膜,制备了Zn-BTC/MoS_(2)复合膜。该复合膜的有机溶剂通量比MoS_(2)二维膜提高了2^6倍,丙酮渗透通量高达3562 L·m^(-2)·h^(-1)·bar^(-1)。同时该复合膜保持了与MoS_(2)膜同等优异的筛分能力,对于尺寸大于0.42 nm的染料分子,可以实现100%截留。

酚类物质对有机胺吸收解吸性能的影响及机理探究

为有效抑制有机胺吸收解吸SO过程中S(Ⅳ)的氧化,研究了对苯二酚(HQ)、间苯二酚(RE)、邻苯二酚(CT)、连苯三酚(PR)等4种酚对1-(2-羟乙基)哌嗪和N,N′-双(2-羟乙基)哌嗪(HEP-BHEP)混胺吸收液的脱硫性能及抗氧化性能的影响。结果表明,酚对S(Ⅳ)转化为S(Ⅵ)均有抑制作用,其中HQ和PR抗氧化性能较好,RE的抗氧化性较差;HQ、CT、RE对有机胺的吸收和解吸都略有促进作用,但PR对吸收的促进作用较小、对解吸却有明显的抑制作用。综合考虑,HQ可用作有机胺脱硫的抗氧剂。

哌嗪类有机胺发泡性研究

研究了哌嗪(PZ)及其衍生物1-(2-羟乙基)哌嗪(HEP)、N,N′-双(2-羟乙基)哌嗪(BHEP)、N,N′-双(2-羟丙基)哌嗪(HPP)四种有机胺水溶液的发泡性能。结果表明,有机胺分子结构影响其水溶液的黏度和表面张力,黏度小则发泡高度低、表面张力小则消泡时间长。PZ的发泡高度最高、消泡时间最长,含支链的哌嗪类有机胺发泡性能差别较小,发泡高度和消泡时间约为PZ的一半。随着有机胺的质量分数增加,溶液的发泡高度和消泡时间均增加;随着温度升高,发泡高度升高、消泡时间大幅减少。在HPP-HEP溶液中,随着HEP质量分数的增加,发泡高度升高、消泡时间减少。