PbO_2-CeO_2电极的制备及其电化学性能

为解决传统铅银合金存在的铅污染和钛基PbO2(DSA)基体易钝化、使用寿命短等问题,以不锈钢为基体,用稀土Ce改性,制备了PbO2-CeO2电极。分析了PbO2的形成机理,通过析氧曲线、Tafel曲线、EDS能谱及扫描电镜考察了温度、电流密度、稀土Ce等对电极性能的影响及所制备电极的元素分布及表面形貌。结果表明:最佳制备工艺为190 g/L Pb(NO3)2,15 g/L Cu(NO3)2,0.5 g/L NaF,30 g/L CeO2,pH值为2～3,机械搅拌,温度70℃,电流密度10～20 mA/cm2,时间30 min;所制备的镀层平整、均匀,电化学性能优良,镀层中CeO2质量分数约为4%～6%;PbO2-CeO2电极析氧电位1 500 mV左右,节能性能明显优于传统惰性阳极。

现代酸碱理论在有机化学中的应用

简要介绍现代酸碱理论的建立及其基本概念。现代酸碱理论包括了Bronsted—Lowry酸碱理论、Lewis酸碱理论、HSAB理论和超酸理论。举例介绍了与物理有机化学、有机合成、有机催化等领域相关的现代酸碱理论的广泛应用。

酸性矿山废水中表面钝化技术的研究进展

酸性矿山废水(AMD)是最为严重的环境污染之一,主要由黄铁矿氧化引起。AMD的治理主要有末端处理和源头控制两条途径,末端处理技术不能从根本上解决污染问题,因此从源头控制黄铁矿的氧化是治理AMD的根本途径。源头控制技术主要有覆盖法、杀菌法和表面钝化法等,表面钝化法是目前科研工作者的研究热点。在介绍AMD成因的基础上,综述了各种表面钝化技术。重点概述了有机硅烷、载体-微胶囊化、自修复等技术的研究现状,分析了不同方法的优缺点,并针对其不足之处提出了今后的研究方向。为解决黄铁矿氧化问题、实现AMD污染的有效治理提供参考。

云南沱茶自水溶液中对铈(Ⅳ)离子的富集作用

研究了云南沱茶在不同浓度、温度、pH条件下,自水溶液中吸附Ce(Ⅳ)离子的特性,并分别讨论了阴离子表面活性剂十二烷基硫酸钠(SDS),阳离子表面活性剂氯代十六烷基吡啶(CPC)和非离子表面活性剂聚乙二醇辛基苯基醚(OP)对沱茶吸附Ce(Ⅳ)离子的影响,结果表明,在一定条件下,沱茶对铈(Ⅳ)的吸附量可达7.95mg·g-1,吸附规律符合Langmuir等温方程,计算了吸附热,对沱茶吸附Ce(Ⅳ)离子的机理进行了讨论。

CO、甲醇液相羰化合成甲酸甲酯的动力学研究

在釜式反应器中进行了CO与甲醇羰基化合成甲酸甲酯的动力学研究,在一定反应温度下,恒定进料压力、甲醇浓度(c(MeOH))、催化剂浓度(c(Cat)),考察了反应进程中CO分压(pCO)的变化。结果表明,甲醇钠催化下,甲醇羰化反应速率k在60～90℃温度范围内,对CO为一级,反应活化能Ea=67 63kJ/mol,反应动力学方程为:-dpCO/dt=kc(Cat)pCOc(MeOH)。

CO、甲醇液相羰化合成甲酸甲酯的工艺优化研究

在釜式反应器中,进行一氧化碳与甲醇羰基化合成甲酸甲酯的工艺研究,在催化剂甲醇钠浓度为0 4mol/L、助剂浓度为2mol/L的条件下,考察温度、压力对反应的影响,并在平均生产强度最大下确定最佳的反应时间。最佳操作反应条件为:反应温度7982℃、一氧化碳分压3 8MPa。在反应温度80℃、一氧化碳分压3 8MPa、0 4mol/L的甲醇钠、助剂吡啶浓度为2mol/L的条件下,实验得到的甲醇单程转化率可达42 95%,一氧化碳转化率达95 58%;在间歇操作、上述工艺条件下的最大平均生产强度的反应时间为85min。

Run（n=2～8）金属团簇的结构和能级分布的DFT研究

采用密度泛函理论中的广义梯度近似(DFT/GGA)方法,对Run团簇(n = 2～8)的几何结构与稳定性、束缚能以及能级分布的关系进行了研究,并分析了随着团簇原子数的增加,团簇的几何结构和费米能级的变化,结果表明:Ru簇的几何结构在4个原子以前是平面结构,而从5个原子开始为空间立体的稳定结构,束缚能随金属原子数的增加而增加.能级结构呈明显的分立特征,费米能级随原子个数的增加而增加,但从Ru7开始又有所降低,且团簇的能量间隙逐渐减小,趋近于大块金属的能级特征.

不锈钢基PbO_2-WC-CeO_2复合镀的机理及镀层性能

不锈钢基PbO2-WC-CeO2复合电极克服了传统钛基二氧化铅(DSA)电极基体易钝化、寿命短和成本高等缺点,以往对其电化学性能研究不多。采用复合电沉积方式在不锈钢基体上制备了PbO2-WC-CeO2复合电极,通过循环伏安曲线(CV)考察了复合电极的电沉积过程;通过X射线衍射(XRD)、能谱分析仪考察了复合电极的元素组成;通过扫描电镜(SEM)考察了复合电极的表面形貌变化;通过Tafel曲线、析氧曲线考察了电极掺杂前后的电化学性能变化。结果表明:WC和CeO2固体颗粒的加入使得PbO2电沉积过程发生了择优生长和晶粒细化,电极耐腐蚀性能提高,催化活性和节能性能变佳。

Run（n=2～7）金属团簇与氧反应的DFT研究

采用密度泛函理论的广义梯度近似(DFT/GGA),对Run簇(n=2～7)与氧相互作用的几何结构与电子结构及吸附能之间的关系进行讨论。对氧原子及氧分子在Run金属簇上的吸附研究表明电荷主要是从Ru的5s、4d轨道向O的2p轨道迁移,并使得金属-金属之间的键减弱。比较特殊的是当氧分子在桥位吸附时,Ru与吸附的O2会发生化学反应,并且由于Ru金属轨道的电子向O2的反键πg轨道转移,导致Ru-O之间的键的生成以及O-O之间的键发生断裂。同时,作者也观察到Ru-Ru之间的化学键发生断裂,形成具有原子活性的自由Ru原子,这可以部分解释一旦氧化物种形成,经过一诱导期后,氧化反应会加速进行的实验事实。

生物法净化低浓度SO_2气体的生化反应过程控制因素研究

通过考察固定化微生物和游离菌净化低浓度SO2气体的宏观、微观反应速率,对底物在固定化微生物小球中的扩散传递模型进行了研究,确定了传质控制是影响固定化微生物催化活性的主要因素,固定化微生物小球中底物浓度沿小球半径由外向内逐渐降低的主要原因是内扩散阻力的存在。

LaCl3在柠檬酸体系电沉积锡–镍–铁三元合金中的应用

通过赫尔槽试验、极化曲线以及镀液和镀层性能的测定，探讨了LaCl3对柠檬酸体系中电沉积锡一镍一铁三元合金的影响。结果表明，LaCl3的加入能增大光亮电流密度范围和阴极极化作用，提高镀液分散能力，降低镀层孔隙率，镀层中Ni质量分数从3．45％提高到5．95％，其耐蚀性提高了约一倍。

Zn-Fe-La三元合金电沉积工艺研究

为了获得光亮、致密和耐蚀性好的Zn-Fe-La三元合金镀层,试验研究了氯化物体系中电沉积Zn-Fe-La三元合金的工艺条件。通过考察镀液成分、pH值、添加剂、稀土盐对合金镀层的影响,确立适宜的镀液配方和工艺条件。结果表明,最佳配方及工艺条件:60～120g/LFeSO4·7H2O,30～50g/LZnCl2·7H2O,4～10g/LLaCl3,10g/LC6H8O7·H2O,40g/LC6H5Na3O7·2H2O,100g/LKCl,2g/L抗坏血酸,6g/L苄叉丙酮,7mL/LZF光亮剂,2g/L聚乙二醇(分子量大于6000),pH值为3,施镀时间10min,电流密度Jc=3.5A/dm2,室温。在该工艺条件下,可在水溶液中电沉积出稀土含量为4.61%的Zn-Fe-La三元合金。同时,稀土的加入能改变镀层成分,增大合金电沉积的阴极极化,同时镀层的耐蚀性较Zn-Fe合金镀层提高了约1倍。

一氧化碳、甲醇液相羰基化合成甲酸甲酯的助催化剂研究

在间歇釜式反应器中,进行一氧化碳与甲醇羰基化合成甲酸甲酯的合成,考察甲醇钠碱性催化体系对反应的影响。结果表明:以甲醇钠为主催化剂,添加吡啶作为助剂,有较好的助催化剂的作用。

丝氨酸及苯基异丝氨酸类SARS病毒3CL蛋白酶抑制剂HQSAR研究及分子设计

采用分子全息定量构效关系(Holographic Quentitative Structure-Activity Ralationship,HQSAR)方法,研究了40个丝氨酸及苯基异丝氨酸类SARS-CoV 3CL蛋白酶抑制剂的构效关系,探讨了分子碎片大小、碎片区分参数及全息长度对模型质量的影响.利用偏最小二乘法建立了一个以30个化合物为训练集的最优模型,其交叉验证相关系数q^(2)为0.604,非交叉验证相关系数r^(2)为0.904,标准偏差SEE为0.125;使用该模型对由9个化合物组成的测试集进行预测,其预测相关系数r^(2) pred为0.723,表明该模型具有良好的预测能力及拟合能力.利用HQSAR色码图探讨了分子中不同结构片段对活性的贡献,在此基础上根据最优HQSAR模型设计了一组具有良好预测活性的苯基异丝氨酸类3CL蛋白酶抑制剂,为新型SARS-CoV 3CL蛋白酶抑制剂的设计和优化提供了参考,也为研发治疗新型冠状病毒肺炎(COVID-19)的3CL蛋白酶抑制剂提供借鉴.

三芳基吡啶酮类新型冠状病毒3CL蛋白酶抑制剂构效关系研究及分子设计

3CL蛋白酶在冠状病毒复制过程中起着极为关键的作用,是重要的药物靶标.采用分子对接的方法产生了38个三芳基吡啶酮类化合物的活性构象.并以此为基础,应用比较分子力场分析(CoMFA)方法对其三维定量构效关系进行了研究:以30个化合物构成的训练集所建立的CoMFA模型,其交叉验证系数q^(2)为0.810,非交叉验证相关系数r^(2)为0.981,标准偏差SEE为0.099.对由8个化合物构成的测试集进行了预测,其预测相关系数r^(2)_(pred)为0.855,表明所建模型具有良好的拟合能力及预测能力.基于CoMFA等势面图,探讨了此类化合物立体场与静电场的有利结构特征,并以此为理论指导设计了一组具有良好预测活性的三芳基吡啶酮类3CL蛋白酶抑制剂,为此类化合物的进一步优化提供了理论指导.

Zn-Fe-La三元合金耐蚀性研究

研究电沉积Zn-Fe-La三元合金镀层的耐腐蚀性能,通过对镀层在pH为7,质量分数为5%的NaCl溶液中Tafel曲线的测量、SEM和能谱分析,考察FeSO4、ZnCl2、LaCl3质量浓度对合金镀层耐腐蚀性能的影响。结果表明:当镀液中FeSO4质量浓度为40 g/L、ZnCl2质量浓度为25 g/L、LaCl3质量浓度为12 g/L时,所制备的三元合金镀层的耐蚀性能最优;稀土盐的加入增大了电沉积的阴极极化,有利于Fe的沉积,对Zn的沉积有一定的阻化作用,可改善镀层表面形貌,降低孔隙率,使结晶细化,表面更加平整,有效提高了镀层的耐腐蚀性。

钛基固体超强酸对环己酮乙二醇缩酮催化反应的特性

合成SO42-/TiO2、SO42-/TiO2-Ce(Ⅳ)、SO42-/TiO2-ZrO2三种不同的固体超强酸,以环己酮乙二醇缩酮为探针反应,发现550℃下焙烧的SO42-/TiO2-Ce(Ⅳ)催化活性最好.并以SO42-/TiO2-Ce(Ⅳ)为催化剂,考察反应温度、催化剂用量、反应时间、反应物配比和带水剂对缩酮化反应转化率和选择性的影响.结果表明,反应温度为110～125℃、催化剂用量占反应物料总质量的0.5%、环己酮和乙二醇物质的量比为1∶1.5、反应时间为1 h、环己烷为带水剂时,环己酮的转化率达95.2%,环己酮乙二醇缩酮的选择性98.7%,催化剂的重复使用效果好.

6-(1-萘甲基)取代S-DABO类逆转录酶抑制剂的3D-QSAR研究

以活性化合物15为例,采用分子对接的方法模拟了化合物与HIV-1逆转录酶的作用,从而探讨了系列6-萘甲基取代S-DABO类化合物的作用机制.并基于分子对接后的活性构象,应用比较分子力场分析(CoMFA)和比较分子相似因子分析(CoMSIA)法对该类化合物的三维定量构效关系进行了研究,建立了有较好预测能力3D-QSAR模型,为该类化合物进一步的结构优化提供理论指导.

锌电积用惰性阳极材料的研究现状及发展趋势

综述了锌电积用惰性阳极材料的研究现状,着重阐述了锌电积用惰性阳极材料研究的主要改进方式:新型基体的使用,脉冲电镀和复合电镀技术的运用,梯度惰性阳极的制备,以及表面层掺杂。展望了未来锌电积用惰性阳极材料的发展趋势。

对15种黄酮类化合物清除自由基活性的理论评价

用AM1半经验和密度泛函计算相结合的量子化学方法,计算了15种黄酮类化合物的解离焓(O—HBDE)和电离势(IP),以此为理论指标评价了这些化合物清除自由基的活性,并讨论了部分化合物抗氧化活性的构效关系.计算得到在非极性溶剂中3,7,8号化合物清除自由基活性最高,活性最低的是11,15号化合物;在极性溶剂中3,4,5号化合物清除自由基活性最高;可以得出,3号化合物(3,7,3′,4′-四羟基黄酮)无论在极性和非极性溶剂中均具有较强的清除自由基活性,提示其可能作为抗氧化、抗肿瘤、抗菌和抗病毒等药物的有效成分.