超声辐射油溶性氧化剂氧化燃料油中二苯并噻吩的研究

以油溶性过氧化羟基异丙苯(CHP)为氧化剂,Al2O3为催化剂,引入超声作用,以正辛烷为模拟油品对油中二苯并噻吩的氧化进行了研究。考察了反应温度、反应时间、催化剂用量、氧硫比、超声功率对二苯并噻吩(DBT)降解率的影响并进行了正交实验,结果表明,各因素影响程度大小依次为:反应温度>催化剂用量>超声功率>反应时间>氧硫比,在反应温度为70℃,反应时间为45 min,氧硫比为5:1,催化剂用量为0.3 g,超声功率为60 W的最佳氧化条件下,DBT的降解率达到了88.0%。     

超声波降解有机物溶液的气泡动力学研究

在超声波降解有机物溶液过程中,超声空化产生的高温高压以及空化泡振荡产生的激波在有机物溶液的降解中发挥重要作用.本文通过对超声波作用下气泡动力学的研究,讨论了超声波声压、频率、气泡初始半径等参量对有机物溶液降解效率的影响.研究发现,存在使降解效率极大的声压和频率。在空化稳定的情况下,存在一个使降解效率极大的气泡初始半径,降解效率随着黏滞系数的增大而减小。研究还发现,双频超声作用的空化效果比单频超声作用时强,与双频超声作用下有机物溶液降解率较大这一实验结果一致。      

超声波和紫外光协同降解酸性橙Ⅱ水溶液的机理研究

以含有多个苯环的典型偶氮染料-酸性橙Ⅱ为研究对象,研究了超声波和紫外光分别辐照及共同辐照下的降解现象。酸性橙Ⅱ水溶液在超声波及紫外光分别辐照下均发生显著降解,反应过程符合准一级反应动力学规律。在超声波和紫外光共同辐照下,反应过程也符合准一级反应动力学规律,同时酸性橙Ⅱ水溶液降解呈现显著的声光协同效应,即同一辐照时间内超声波和紫外光共同辐照下酸性橙Ⅱ的降解率大于超声波和紫外光单独辐照下各自降解率之和。动力学分析结果表明,该协同效应可归因于紫外光对超声空化过程中产生的过氧化氢的裂解作用。      

超声波与光协同降解对氯苯酚水溶液的机理研究

为阐明超声波与光协同作用机理,以对氯苯酚为研究对象,研究了对氯苯酚水溶液在超声波与光(紫外光,可见光)单独及共同辐照下的降解现象,研究发现对氯苯酚水溶液在超声波及紫外光单独辐照下均发牛降解,降解过程符合一级反应动力学规律.在超声波和紫外光共同辐照下,降解过程也符合一级反应动力学规律,同时对氯苯酚水溶液降解呈现显著的声光协同效应,即同一辐照时间内超声波和紫外光共同辐照下对氯苯酚的降解率大于超声波和紫外光单独辐照下各自降解率之和.另一方面,超声波和可见光共同辐照没有呈现出明显的卢光协同效应.超声波和紫外光共同辐照下的声光协同效应被归因于紫外光对超声空化过程中产生的过氧化氢的裂解作用.     

超声波降解溴苯:操作参数与环境因素的影响

本文考察了用超声波降解水中溴苯的动力学与脱卤效应,并研究了重要的操作参数如强度与饱和气体,以及环境干扰因素如悬浮物、地表水其他杂质的影响。结果表明,超声波可以有效地处理溴苯,在20kHz,7.5W／cm2下一级反应常数达0.044／min,脱卤效率达58％。本研究范围内,声强度越高,反应越快。氧气和氩气下降解速率高于空气下。超声降解不受地表水中杂质、纳米级微粒、无机颗粒的影响,但有机悬浮物能在一定程度上干扰溴苯的超声降解。     

PEG6000溶液超声化学反应机理的初步研究

采用不同电功率的超声波处理了聚乙二醇(PEG6000)溶液。凝胶渗透色谱(GPC)分析超声处理后的PEG溶液发现,当超声电功率超过250W时,PEG分子量随超声波作用强度的增大而减少,随超声波作用时间的延长而增大;在电功率超过250W超声波作用下,傅立叶红外光谱(FT-IR)分析表明,组成PEG的单体没有明显改变,但是,羟基含量分析表明,PEG固体样品中的羟基含量有所减少。结合实验结果,根据高分子化学、有机化学和超声化学中相关理论对PEG超声化学反应机理进行了探讨,认为:当超声波作用于PEG溶液时,同时存在有PEG的缩水聚合反应和自由基降解反应,当频率为20-25kHz、电功率为250-600W的超声作用于PEG6000溶液时,缩水聚合反应占主导地位。     

功率超声在废水处理中的应用

采用不同强度和频率的超声波，对几种生物难降解的有毒污染物（苯胺，硝基苯）废水进行超声处理，实验表明，降解效果主要取决于超声波在反应液中的声强及处理时间，同时，若辅以通氧气或加入催化剂，处理效果更好，这就为设计相应的超声废水处理设备提供了实验基础。     

超声波条件下降解染料废水的工艺条件研究

采用Fenton试剂对模拟染料废水的降解效果进行研究。结果表明,H2O2投加量、Fe2+投加量、pH值条件、超声处理时间的改变对染料废水的处理效果影响很大。对酸性染料:当pH为4.5,30%H2O2投加的体积分数为30mL/L,Fe2+投加的质量浓度为400mg/L,反应时间为40min时为降解反应的最佳操作条件。对碱性染料,正交试验表明当pH为4、30%H2O2投加的体积分数16mL/L、Fe2+投加的质量浓度为300mg/L、反应时间为60min时为降解反应的最佳操作条件,其降解率达98.46%,COD的去除率达到96.7%。     

联用多种荧光光谱研究高铁酸钾对荧蒽的降解

应用多种荧光光谱追踪了高铁酸钾对荧蒽的降解过程, 包括发射, 同步, 三维(EEM), 时间扫描及光度定量所提供丰富的关于整个降解反应的信息, 探讨了高铁酸钾对荧蒽分子的降解特性及其随时间变化规律; 分别对该降解过程中的不同时段(20, 40, 70 s)的时间扫描荧光曲线进行拟合,并由此推测了高铁酸钾降解荧蒽的动力学特征。结果显示, 相同的反应时段, 各荧光光谱反映的高铁酸钾对荧蒽分子的降解率非常接近: t=10 s约55%; t=25 s约81%; t=40 s约91%。各时段的降解过程中均未出现新的荧光特性; t≤20 s, 为该降解反应的决定性阶段, 此阶段的降解过程最为接近线性关系; t>20 s, 降解过程偏离线性关系越来越远。整个降解过程可以近似地用一级反应动力学规律描述。     

Theoretical Study on Destruction Mechanism of 2,3,7,8-TCDD by O3 and NO3

采用B3LYP/6-31G(d)方法优化获得O₃及NO₃降解2,3,7,8-TCDD反应通道上驻点的几何构型, 得到微观反应进程,并采用MP2/6-311G(d,p)//B3LYP/6-31G(d)方法计算得到相关反应的活化能. 研究表明,O₃和NO₃采用不同的方式对2,3,7,8-TCDD进行降解. O₃通过臭氧加成及碳碳双键断裂使2,3,7,8-TCDD降解,而NO₃通过氯取代反应使得2,3,7,8-TCDD上2,3,7,8取代位置上的氯原子被取代为氧原子,从而达到有效降解的目的. O₃降解2,3,7,8-TCDD的反应能垒显著小于NO₃降解2,3,7,8-TCDD的反应能垒,表明O₃降解2,3,7,8-TCDD的能力显著高于NO₃.     

二位快交换条件下的水合Fe3+配合物纵向弛豫速率的测定

通过对水与水合Fe³⁺配合物的二位快交换体系的纵向弛豫速率的测定,得出了在本实验条件下磁化效应与权重平均表达方式的相似性,进而得出了水合Fe³⁺配合物纵向弛豫速率.有助于研究水溶液中的离子配合物.     

Mn2+/H2O2光催化体系对染料甲基橙、茜素红、结晶紫的降解研究

研究了锰与过氧化氢组成的催化体系在二氧化钛、光的作用下与染料甲基橙、茜素红、结晶紫的脱色和降解反应，结果表明，Mn^2 /H2O2体系在pH8-9,二氧化钛存在下，用日光和紫外光分别照射时对三种染料的脱色和降解作用明显，脱色率达到80％以上。还研究了Mn^2 /TiO2/H2O2/UV（紫外光）体系的动力学，为动力学一级反应。     

Ultrasonically initiated emulsion polymerization of styrene in the presence of Fe2+

Ultrasonically initiated emulsion polymerization of styrene was carried out in the presence of Fe(2+). The addition of a small amount of Fe(2+) markedly enhanced the polymerization rate of styrene. In the presence of 50 microM Fe(2+), the conversion of monomer in the reaction time of 60 min was 2.4 times as high as that in the absence of Fe(2+). The increase in the polymerization rate was due to higher concentration of hydroxyl (*OH) radicals generated via Fenton reaction of Fe(2+) with hydrogen peroxide (H(2)O(2)), which was proved by a lower amount of H(2)O(2) in Fe(2+) aqueous solution compared with that in pure water during ultrasonic irradiation. However, the addition of excessive Fe(2+) had no further accelerating effect on the polymerization rate due to the reduction of *OH radicals by Fe(2+). So it is an effective way to add an appropriate amount of Fe(2+) to accelerate ultrasonically initiated emulsion polymerization of styrene.     

Influence of water on HFO-1234yf oxidation pyrolysis via ReaxFF molecular dynamics simulation

ABSTRACT

The effect of water molecules on HFO-1234yf oxidation pyrolysis was investigated by ReaxFF-molecular dynamics simulation from 1900 to 4200?K. The initial pyrolysis of HFO-1234yf starts around 2500?K and the water molecules participate in chemical reactions at 2800?K when the reactants pyrolysis reached the highest reaction rate. The primary products including HF, COF₂ and CO₂ are observed at 2600, 2700 and 2900?K, respectively. The influence of water molecules on products is mainly reflected in the promotion activity on the conversion from COF₂ to CO₂ and the generation of HF molecules. Four formation pathways are observed and calculated to further elucidate the procedure of pyrolysis. The main conversion process from H₂O to HF is the ?F?+?H₂O?=?HF+?OH reaction, and the paths from H₂O to ?OH radical and COF₂ to ?CFO radical which are promoted by ?F and ?H radical, respectively, have relatively low energy barriers of 10.44 and 40.29?kJ/mol, and both reaction processes released HF molecules.     

高温下黑索金（RDX）热分解动力学模拟

应用分子动力学模拟方法研究了黑索金(RDX)在纯高温下的分解机理, 研究结果表明RDX初始分解机理主要为N-N键的断裂形成NO2分子, 然后发生H原子转移反应形成H2O, HONO, HO和NO分子; 通过对RDX热分解反应物和生成物的研究结果表明N2和H2O分子是RDX分解过程中最稳定的生成物, NO2, HNO3, NO, NO3和HONO分子为RDX热分解过程中的中间产物; 在高温4500K, CO, CO2和OH分子出现的频率逐渐提高, 表明这几种分子在高温下更容易形成.     

Sonochemical reduction of carbon dioxide

Sonolysis of carbon dioxide dissolved in water was performed from a standpoint of reducing this material in atmosphere. During one hour of sonication, the amount of CO2 decreased to about half at 5 degrees C under CO2-Ar atmosphere. The decreasing rate for CO2 followed the order Ar > He > H2 > N2 and it was down with increasing temperature in the range of 5-45 degrees C. The most favorable concentration for reducing CO2 was 0.03 (mole fraction of CO2 in gas phase). This concentration in gas phase means an equal mixture of CO2 and Ar in water, because CO2 is more soluble than Ar. Since carbon dioxide dissolved in water would be partly ionized, the roles of ions on the sonolysis were also examined. Gaseous reaction products were CO, H2 and a small amount of O2. Carbon monoxide and hydrogen might be obtained from CO2 and H2O by sonolysis, respectively. Both gases are fuel and react each other to C1 compounds such as methanol, and so on. Therefore, irradiation of ultrasonic waves should be an important technique for reducing CO2.     

高温下黑索金（RDX）热分解动力学模拟

应用分子动力学模拟方法研究了黑索金(RDX)在纯高温下的分解机理, 研究结果表明RDX初始分解机理主要为N-N键的断裂形成NO2分子, 然后发生H原子转移反应形成H2O, HONO, HO和NO分子; 通过对RDX热分解反应物和生成物的研究结果表明N2和H2O分子是RDX分解过程中最稳定的生成物, NO2, HNO3, NO, NO3和HONO分子为RDX热分解过程中的中间产物; 在高温4500K, CO, CO2和OH分子出现的频率逐渐提高, 表明这几种分子在高温下更容易形成.     

光助Fenton法氧化垃圾渗滤液中有机物的研究

根据日光辐射强度随时间的变化规律,选择光强最大时间区域进行试验,研究了不同Fe2+/H₂O₂、pH值、Fenton试剂用量对垃圾渗滤液色度去除率和UV₂₅₄的影响,利用光谱扫描研究了垃圾渗滤液在光助Fenton技术处理前后有机物的变化情况。研究结果表明, 光助Fenton技术对垃圾渗滤液的色度有较好的去除效果。光助Fenton技术处理垃圾渗滤液的优化条件是：Fe2+/H₂O₂为1/95,Fe2+浓度为5.00 mmol·L-1,H₂O₂浓度为5.70×102 mmol·L-1,pH值为2.5。论文还对光助Fenton技术处理垃圾渗滤液的动力学进行了分析。研究结果显示,光助Fenton技术对垃圾渗滤液中有机物的降解符合二级反应动力学,反应方程为dc/dt=-4.34[c]1.92;光谱扫描结果表明,光助Fenton技术对垃圾渗滤液中的有机物有很好的去除效果。     

Diffusion of water in molecular magnet Cu(0.75)Mn(0.75)[Fe(CN)6]·7H2O

Here we report the dynamical behaviour of water in Prussian blue analogue (PBA) Cu(0.75)Mn(0.75)[Fe(CN)(6)]·7H(2)O molecular magnet in the temperature range 260-360 K as studied using the quasielastic neutron scattering technique. While significant quasielastic broadening is observed in the hydrated sample, no broadening was observed in the dehydrated one. Data analysis showed that the observed quasielastic broadening in Cu(0.75)Mn(0.75)[Fe(CN)(6)]·7H(2)O corresponds to the dynamics of the non-coordinated water molecules at the 32f site and the coordinated water molecules at the 24e site, existing in the cavities created by the absence of Fe(CN)(6) units. The non-coordinated water molecules at 8c interstitial sites do not contribute to the broadening, suggesting that they are immobile at least within the time window of the spectrometer used. Behaviour of the elastic incoherent structure factor is consistent with the model where the water molecules undergo translational diffusion localized within the cavity of 5.1 ?. While all the non-coordinated water molecules at the 32f site are dynamic over the entire range of temperatures, the coordinated ones at the 24e site become progressively dynamic with temperature. The water molecules were found to undergo hindered (~1.16 × 10(-5) cm(2) s(-1) at 300 K) diffusion compared to bulk water and the diffusivity followed Arrhenius behaviour within the measured temperature range with an activation energy of 1.26 kcal mol(-1).     

Fe2O3上AsH3催化氧化反应机理的理论研究

本文采用密度泛函理论方法研究了Fe₂O₃上AsH₃的催化氧化反应机理.该反应以Fe₂O₃中的两个Fe原子为不同的活性中心进行研究,每个活性中心均设计了3个步骤. AsH₃分子依次与3个O₂分子在催化剂上相互作用分别形成中间体H₃AsO₂、H₃AsO₄及最终产物H₃AsO₆.研究发现,当氧化反应发生在1号铁原子(Fe1)附近,其速度控制步骤活化自由能垒为49.99 kcal/mol;当氧化反应发生在2号铁原子(Fe2)附近,其活化自由能垒为21.20 kcal/mol,与直接氧化(50.14 kcal/mol)相比大大降低.可见AsH₃在Fe₂O₃上的催化氧化反应更易发生在Fe2附近.