磺化苯膦酸-磷酸锆的制备及其对甲醛羰基化反应的催化性能

合成了苯膦酸锆及其混合配体形式的苯膦酸.磷酸锆和苯膦酸-亚磷酸锆,并通过层间苯环磺化制备了不同组成的磺化苯膦酸-磷酸锆(SZrPP-n).利用电感耦合等离子体、X射线衍射、热重、红外光谱等手段对样品磺化前后的结构和性质进行了表征,考察了SZrPP-n对甲醛羰基化反应的催化性能.结果表明.苯膦酸.磷酸锆具有典型的层状结构,改变合成条件可以得到层间距不同的晶体.磺化后,SZrPP-n样品层间距增大,具有丰富的酸性位,热稳定性可以达到200℃以上.SZrPP-n对甲醛羰基化制乙醇酸甲酯反应具有较高的催化活性和稳定性.     

氧化硅柱撑磺化磷酸-苯膦酸锆的合成及性能

以磷酸-苯膦酸锆为层板,合成并表征了硅柱撑的层柱磷酸-苯膦酸锆,并磺化了其中的苯环.磺化后的产物具有较高的酸量,在酯化反应中催化活性与硫酸相当.     

三维介孔氨基三亚甲基膦酸锆的合成及其担载铁催化剂的甲醛催化氧化活性

以氧氯化锆和氨基三亚甲基膦酸(ATMP)为原料合成了一种新型介孔材料氨基三亚甲基膦酸锆(NTAZP)。使用XRD、FTIR、TG-DTA和SEM等手段对所合成的介孔材料进行了结构表征和形貌分析。然后以NTAZP为载体,用Fe(NO3)3水溶液处理,得到担载Fe3+的氨基三亚甲基膦酸锆。研究结果表明,Fe3+被吸附到载体孔道中后,NTAZP结构未被破坏,Fe3+离子与NTAZP孔壁骨架上的N发生了配位作用。铁担载NTAZP(NTAZP-Fe3+)对甲醛氧化具有良好的催化活性,催化反应条件温和,催化剂稳定性良好。以载体NTAZP担载铁还避免了Fe3+进入水体,催化剂得以回收利用,避免造成二次污染。NTAZP-Fe3+是一种高效绿色的新型小分子醛类化合物氧化催化剂。     

大孔膦酸树脂吸附铟的研究

研究了大孔膦酸型树脂对铟(Ⅲ)的吸附、洗脱条件;不同金属离子对铟吸附的影响;树脂吸附铟的容量及配位比。并用化学分析法及红外光谱探讨了膦酸树脂吸附铟的机理。     

二烷基次膦酸改性的SiO2基萃淋树脂的制备及吸附分离锆铪的性能

核级锆铪分离是限制我国核能发展的“卡脖子”难题,溶剂萃取法是应用最为广泛的锆铪分离工艺,但存在污染严重、分离效率低、易产生第三相等问题。萃取色层法分离相似金属离子效率高,优先吸附含量少的铪的萃淋树脂是萃取色层法分离锆铪的关键。本文以亲水性二氧化硅(SiO₂)为基底,合成了优先吸附铪的悬挂二烷基次膦酸官能团的新型萃淋树脂(SiO₂-POOH)。通过FT-IR和SEM-EDS对萃淋树脂SiO₂-POOH进行表征,通过静态吸附实验研究H₂SO₄体系下SiO₂-POOH对锆铪的吸附分离性能。结果表明：(1) H₂SO₄体系下,SiO₂-POOH优先吸附铪。在H₂SO₄浓度0.5～4mol·L^-1范围内,随着H₂SO₄浓度的增大,锆铪的吸附率均降低;(2)低酸度(0.5～1.0mol·L     

稠环芳烃在烷基膦酸改性锆镁复合氧化物固定相上的反相液相色谱保留行为

以稠环芳烃为探针 ,考察了烷基膦酸改性锆镁复合氧化物材料的反相色谱性能。研究了稠环芳烃类化合物的结构与其保留值的关系 ,比较了烷基膦酸改性锆镁复合氧化物固定相和十八烷基键合硅胶 Zorbax ODS对稠环芳烃异构体的选择性 ,并对可能的保留机理进行了讨论。以甲醇 -水 (体积比为 75∶ 2 5)为流动相 ,在烷基膦酸改性锆镁复合氧化物固定相上分离了 8种稠环芳烃类化合物     

稠环芳烃在烷基膦酸改性锆镁复合氧化物固定相上的反相液相色谱保留行为

 以稠环芳烃为探针,考察了烷基膦酸改性锆镁复合氧化物材料的反相色谱性能。研究了稠环芳烃类化合物的结构与其保留值的关系,比较了烷基膦酸改性锆镁复合氧化物固定相和十八烷基键合硅胶ZorbaxODS对稠环芳烃异构体的选择性,并对可能的保留机理进行了讨论。以甲醇-水(体积比为75∶25)为流动相,在烷基膦酸改性锆镁复合氧化物固定相上分离了8种稠环芳烃类化合物。     

磺化苯膦酸锆的制备及其催化酯化反应研究

以苯和三氯化磷等小分子化合物为原料,合成制备了固体酸催化剂磺化苯膦酸锆,用红外光谱、Ｘ－射线衍射方法对其结构表征,并研究其在酯化应中的催化活性。实验结果表明：磺化苯膦酸锆是一种具有层状结构的活性较高的固体酸催化剂,乙酸丁酯,氯乙酸丁酯反应温度控制在１１０～１２０℃,产物收率在８０％以上,催化剂重复使用多次后用稀酸浸泡可恢复活性。     

二癸基次膦酸的合成及其萃取性能

以廉价的工业副产物混合癸烯和次膦酸钠反应,在常压下合成了二癸基次膦酸,分离产率达99.8%,产物纯度98%.萃取实验表明,二癸基次膦酸对镍/钴分离的选择性要好于Cyanex272,对镍和钴的萃取率和反萃率均大于96%;同时,对钴等金属离子,可实现对低pH浸出液的直接萃取.     

锆-铝复合氧化物固定相的制备、表征及其色谱性能考察

利用溶胶-凝胶技术制备了无机杂化材料锆铝复合氧化物,对其物理化学性能进行了研究。平均孔径5-8nm,并且孔径分布较窄;表面呈现酸碱两性;氧化铝的掺杂可以提高填料的经表面积。同时以酸性、碱性和中性化合物为溶质,对锆铝填料的正相色谱性能和烷基膦酸改性的锆铝填料的反相色谱性能进行了系统评价,研究结果表明,锆铝填料适合于碱性化合物分离,并且其分离选择性在一定程度上随流动相性质而变;烷基膦酸改性的锆铝填料则呈现出反相色谱特征。     

CuZnMgAl水滑石衍生金属氧化物对废水中Pb(Ⅱ)的吸附

采用共沉淀法合成了不同物质的量之比的CuZnMgAl水滑石(CuZnMgAl-HT),采用X射线衍射仪和热分析仪分析了其晶体结构和热稳定性;将CuZnMgAl-HT的焙烧产物作为吸附剂,测定了其对废水中Pb(Ⅱ)的吸附性能.结果表明,最佳吸附条件为温度30℃,pH 6.0,初始浓度80mg/L,水滑石前体Cu、Zn、Mg、Al的金属物质的量之比为1∶1∶4∶2,吸附时间40min时,相应的吸附率可达95.23%.     

硫脲基纳米螯合纤维对水溶液中Cd(Ⅱ)的吸附和密度泛函理论计算

以聚丙烯腈为原料, 利用静电纺丝技术和化学接枝制备得到硫脲基纳米螯合纤维, 并用于水溶液中 Cd(Ⅱ)的去除. 结合样品的表征和密度泛函(DFT)理论计算结果, 揭示了所制备纳米纤维材料对Cd(Ⅱ)的吸附机理. 借助静态吸附和动态吸附实验, 考察了硫脲基纳米螯合纤维对Cd(Ⅱ)的吸附性能. 结果表明, 纳米纤维吸附材料对Cd(Ⅱ)的最大吸附容量可达349.46 mg/g, 吸附过程在90 min以内即可达到基本平衡. 整个吸附过程符合准二级动力学模型和Langmuir等温吸附模型. 硫脲基纳米螯合纤维吸附Cd(Ⅱ)的吸附机理为表面配位络合, 增加纳米纤维表面硫脲基团的含量是提高吸附容量的重要途径. 该吸附材料经6次循环使用后, 最大动态吸附容量并未发生明显改变.     

双模板法制备介孔二氧化硅纳米蚕茧

用十八烷基三甲基溴化铵(STAB)作模板剂,左旋香茅醇(CN)为结构助剂,利用溶胶-凝胶法,在CN/STAB摩尔比1∶1条件下制备了介孔二氧化硅纳米蚕茧;采用扫描电镜和透射电镜分析了产物的结构,并对其进行了氮气吸附-脱附测试.结果表明,所制备的介孔二氧化硅纳米蚕茧的孔道与蚕茧表面平行;搅拌速度对介孔二氧化硅纳米蚕茧的长度有较大的影响,随着搅拌速度的增加,其长度减小.     

新型金属羰基红外化学传感器的合成及对氟离子的识别性能

将N-(4-甲基苯基)-N′-甲基脲与中间体三氨三羰基合铬反应,合成了一种新型的红外化学传感器分子——N-(4-甲基苯基)-N′-甲基脲三羰基铬;利用元素分析、红外光谱、核磁共振波谱及电子轰击质谱分析了其组成和结构;采用傅立叶变换红外光谱初步研究了该金属羰基化合物对氟离子的红外识别与传感性能.结果表明,在质子型介质乙醇中,随着氟离子的加入,该金属羰基化合物的特征吸收峰向低波数方向显著偏移;其对氟离子的红外识别检测下限可达10-6 mol.L-1.     

Ce掺杂Mn3O4及其电化学电容行为

用溶胶-凝胶方法合成了Mn₃O₄和Ce掺杂Mn₃O₄. 采用X射线衍射(XRD)、傅里叶变换红外(FT-IR)光谱、场发射扫描电镜(FESEM)和透射电子显微镜(TEM)对其结构和形貌进行了表征. 采用循环伏安、电化学交流阻抗和恒流充放电技术对其电化学性能进行了测试. 研究结果表明, Ce掺杂对Mn₃O₄的形貌和电化学性能均有显著影响. 当Ce离子占金属离子总量的3%时, 掺杂Mn₃O₄的单电极比电容高达477 F·g^-1, 比未掺杂的提高了43.7%, 并且表现出更好的循环稳定性.     

铜树枝晶的水热合成以及结构表征和抗菌性能评价(英文)

在乙醇胺-水混合溶液中采用水热处理硫酸铜的方法制备了多结构的铜树枝晶;采用X射线粉末衍射仪、扫描电子显微镜、透射电子显微镜分析了所得样品的结构和形貌;采用牛津杯法评价了其对金黄葡萄球菌、枯草芽孢杆菌、大肠杆菌和绿脓杆菌的抗菌性能.结果表明,铜树枝晶由一个长的一级中心主干和许多高度对称分布在主干两侧的二级分支结构构成,且形貌均匀;反应温度、反应时间以及溶剂组成对铜树枝晶的形貌有很大影响.与此同时,铜树枝晶表现出选择性的抗菌行为,对金黄葡萄球菌、枯草芽孢杆菌和绿脓杆菌更有效.     

还原氧化石墨烯/碳纳米管/Co_3O_4三元复合材料的制备与电化学性能

将低温水热反应和低温热处理相结合,制备了含还原氧化石墨烯(RGO)、碳纳米管(CNTs)和Co3O4的三元纳米复合材料RGO-CNTs-Co3O4;利用X射线衍射仪、扫描电子显微镜、透射电子显微镜分析了合成产物的相组成和微观结构,分析了其形成过程;并利用电化学测试装置测定了其作为锂离子电池负极材料的电化学性能.结果表明,在合成反应过程中,氧化石墨烯被还原剂肼还原为石墨烯,同时在石墨烯和CNTs表面生成氢氧化钴;再经低温热处理得到RGO-CNTs-Co3O4三元复合材料.Co3O4纳米颗粒均匀分散在由RGO片层和CNTs组成的三维网络结构中;这种三维网络结构既有利于电子和离子的传输,又能够有效抑制Co3O4在脱嵌锂过程中因体积变化引起的结构破坏.总体而言,合成的新型三元复合材料具有高的比容量以及良好的循环性能与倍率性能.     

增强光催化活性的3D分级结构Bi2W06微球及表面酸性

以KNO3为矿化剂,用水热法制备了3D分级结构Bi2WO6微球,通过XRD、SEM、BET对产物进行了表征．探讨了3D分级结构Bi2WO6微球可能的形成机理．以罗丹明B为模型污染物,研究了合成产物的光催化性质．结果表明：在紫外光下,RhB的降解以共轭结构断裂的光催化反应为主;而在可见光照射下,RhB的降解可能是光催化和光敏化共同作用的结果．进一步以吡啶为探针分子,通过吸附吡啶红外光谱探讨了Bi2W06表面酸性与光催化降解RhB之间的关系．研究显示,Bi2W06具有较强的表面酸性,增强了Bi2WO6与RhB分子之间吸附作用,有利于染料分子上的电子跃迁至催化剂上,易于发生光敏化和光催化反应。     

在多孔有机聚合物中构筑广谱性重金属离子吸附活性位

以三维刚性结构的三蝶烯为单体, 通过简单的Friedel-Crafts烷基化反应制备得到高比表面积的三蝶烯基多孔有机聚合物(TPOP), 在TPOP中接枝乙二胺和氯乙酸钠, 构建了广谱重金属离子吸附剂(TPOP-CH₂EDTA). 获得的TPOP-CH₂EDTA具有微孔/介孔结构, 其微孔尺寸为1.6 nm, BET比表面积为634 m²/g, 利于重金属离子传递和配位作用的强化. TPOP-CH₂EDTA对重金属离子具有吸附广谱性, 其对Ag(Ⅰ), Cu(Ⅱ), Ni(Ⅱ), Zn(Ⅱ), Co(Ⅱ), Sn(Ⅳ), Pb(Ⅱ), Cd(Ⅱ), Fe(Ⅲ)和Cr(Ⅲ)等10种重金属离子的去除率均高于98%. 以Pb(Ⅱ)为典型的重金属污染物, 通过Langmuir模型计算得到Pb(Ⅱ)的最大吸附容量高达184.5 mg/g; 具有拟二级吸附动力学特征, 吸附速率快, 动力学常数k₂为0.0173 g·mg^?1·min^?1; 经过5次循环使用后, Pb(Ⅱ)的去除效率仍高达95.8%. TPOP-CH₂EDTA对混合溶液中Pb(Ⅱ)和Cu(Ⅱ)的去除率均高于99%, 且对含有大量无机盐[如Ca(Ⅱ), Mg(Ⅱ), K(Ⅰ)和Na(Ⅰ)离子]和有机化合物的复杂真实水体系, Pb(Ⅱ)和Cu(Ⅱ)的去除效率仍高于90%. 因此, 通过调控多孔有机聚合物微观结构(如比表面积、 孔径和吸附位点密度)而构筑的广谱性重金属吸附材料, 为协同去除复杂水系统中混合重金属离子提供了方案.     

石墨烯纳米片担载Pt-Pd双金属纳米球作为甲醇氧化的电催化剂(英文)

利用简便的无表面活性剂的方法合成了石墨烯担载的Pt-Pd双金属纳米球.首先由Na2PdCl4与氧化石墨烯发生氧化还原反应生成Pd晶种,然后诱导Pt纳米粒子的生长,得到Pt-Pd双金属纳米球.采用扫描电子显微镜、透射电子显微镜和X射线粉末衍射仪表征了合成的Pt-Pd/GR催化剂的结构,并测定了其作为甲醇氧化电催化剂的性能.结果表明,Pt-Pd/GR催化剂对甲醇氧化反应表现出高催化活性和稳定性,甲醇氧化电流密度为51.8mA·cm-2.