PbO_2电极上S_2O_8~(2-)离子阳极形成过程的研究

用分解稳态极化曲线的方法,在PbO_2阳极上,H_2SO_4和H_2SO_4-(NH_4)_2SO_4溶液中得到了相应于S_2O_8~(2-)形成和O_2发生的动态力学数据。在高于+2.25V的电位区,这两个反应的Tafel斜率都是2.303RT/βF(β=0.52～O.55),S_2O_8~(2-)形成的电流效率低于29％,且几乎不随阳极电位而改变。S_2O_8~(2-)的形成速度与溶液中硫酸离子浓度无关,而O_2发生速度随硫酸离子浓度的增大稍有减慢。提出了在高电位区S_2O_8~(2-)形成及O_2发生的机理。     

S_2O_8~(2-)/ZnFe_xAl_(2-x)O_4的制备及催化合成乙酸正丁酯

通过(NH4)2S2O8溶液浸渍法制备了S_2O_8~(2-)/ZnFe_xAl_(2-x)O_4固体催化剂。通过XRD、TG-DSC、IR和N_2吸附-脱附的分析方法对催化剂进行了表征,并考察了催化剂的制备条件。实验结果表明,S_2O_8~(2-)/ZnFe_xAl_(2-x)O_4-仍具有载体的尖晶石结构特征,BET表面积为37.65m~2/g,颗粒堆积后的平均孔径约为12.47nm。将S_2O_8~(2-)/ZnFe_xAl_(2-x)O_4应用于制备乙酸正丁酯的反应,研究表明,催化剂的催化活性与制备条件有关,当采用0.15mol/L(NH4)_2S_2O_8溶液浸渍ZnFe_(0.15)Al_(1.85)O_4,温度为550℃焙烧5h条件下制备的催化剂,可使乙酸的酯化率达到93.47%。     

S_2O_8~(2-)/ZrO_2-Al_2O_3固体超强酸催化剂的研制与应用

固体超强酸因其特殊的晶相结构和表面特性及高比表面积使其具有许多重要的催化特性 [1] ,某些经特殊处理得到的金属氧化物 (如 Zr O2 、Ti O2 、Fe2 O3 等 )负载 SO2 - 4后可以成为固体超强酸[2 ] .有关 SO2 - 4/ Zr O2 系列固体超强酸的研究和应用报道较多[3 ,4 a,5] .夏勇德等[4 b,6 ] 报道用( NH4 ) 2 S2 O8浸渍无定形 Zr( OH) 4可制备超强酸性和催化活性比 SO2 - 4/ Zr O2 更强的新型固体超强酸 S2 O2 - 8/ Zr O2 .本文在文献方法的基础上 ,研制出新型固体超强酸 S2 O2 - 8/ Zr O2 -Al2 O3 ,以乙酸和正丁醇的酯化反应作探…     

S_2O_8~(2-)/TiO_2催化合成乙酸正丁酯

通过浸渍—焙烧法制备了固体超强酸S_2O_8~(2-)/TiO_2催化剂,并以醋酸和正丁醇为原料合成了乙酸正丁酯.考察了催化剂的焙烧温度、酸/醇比、反应时间等因素对反应的影响.结果表明S_2O_8~(2-)/TiO_2的最佳制备条件为:过硫酸铵浸渍浓度0.5mol/L,焙烧温度500℃,焙烧时间3h,在最佳反应条件下,乙酸正丁酯的酯化率可达97.8%,催化剂重复使用3次后,对醋酸的转化率仍可达90.8%.     

超声吸附制备均匀分散在SBA-15的S2O82--Fe2O3纳米粒子:增强S2O82--Fe2O3本体催化活性

酸催化剂在化学反应和化工生产中具有重要的作用.传统无机酸,如H2SO4,H3PO4和对甲苯磺酸等具有较高的催化活性,但是存在污染大、设备腐蚀严重以及催化剂不能重复使用等问题.固体酸具有酸性强、易分离、环境友好以及稳定性和重复使用性好等特点因而近年来越来越引起人们的关注.其中,SO42--MxOy固体超强酸(如SO42--ZrO2,SO42--TiO2和SO42--SnO2等)因具有很好的催化性能而备受关注.相比SO42--MxOy,S2O82--MxOy具有更强的酸性和稳定性而成为研究的重点.如何克服固体超强酸本体的低比表面积和孔容,增加其比表面积和催化活性是固体超强酸研究的热点.超声吸附法可保证所制介孔固体酸活性组分均匀分散,以及大的比表面积和更多的酸性位点.因此采用超声吸附法制备了一种新型介孔固体酸S2O82--Fe2O3/SBA-15.相比S2O82--Fe2O3本体、B酸和文献报道催化剂,负载30%Fe2O3的S2O82--Fe2O3/SBA-15在环氧苯乙烷甲醇醇解的探针反应中显示出很高的催化活性,反应收率为100%.S2O82--Fe2O3纳米粒子的纳米效应和SBA-15介孔结构的协同作用使S2O82--Fe2O3/SBA-15具有高催化活性.相比S2O82--Fe2O3本体,采用超声分散技术制备的S2O82--Fe2O3/SBA-15固体超强酸具有典型的介孔结构、大的比表面和孔容,并且表面富含酸性位点.并且吡啶红外分析S2O82--Fe2O3/SBA-15表面富含L酸和B酸.环氧苯乙烷甲醇醇解探针反应表明,Fe2O3负载量为30%时,S2O82--Fe2O3/SBA-15的催化活性最高,优于S2O82--Fe2O3本体和已报道的布朗酸和路易斯酸等催化剂,将醇底物拓展(ROHs,R = C2H5-C4H9),S2O82--Fe2O3/SBA-15的催化活性也优于S2O82--Fe2O3本体.同时,S2O82--Fe2O3/SBA-15具有很好的重复使用性能,连续使用七次,反应收率在84.1%以上.总之,具有高催化活性、好的稳定性和经济性的S2O82--Fe2O3/SBA-15具有广阔的应用前景.     

实验室电解法制备K_2S_2O_8条件的探讨

一、原理本实验以电解KHSO_4饱和溶液来制备K_2~(?)S_2~(?)O_8晶体。电解时在两极上进行的电极反应为: 阴极 2H~+2e→H_2 阳极 2H_2~(?)O→O_2~-+4H~++4e~- 2SO_4~(2-)→S_2~(?)O_8~(2-)+2e 3H_2O→O_3~(?)+6H~++6e 在0℃时,以生成氧及过二硫酸根为主,温度升高,臭氧产率明显提高。     

固体强酸催化剂S_2O_8~(2-)/ZrO_2-Al_2O_3-M_2O_3(M=Cr,Ce,La)的制备

固体强酸具有酸强度高 ,不腐蚀设备 ,不污染环境 ,与产物分离方便等特点 ,是一种对环境友好的催化剂。业已发现固体强酸对许多重要的有机反应如烃类异构化、傅克酰基化、傅克烷基化、酯化、缩合、聚合、氧化等具有良好的催化活性 ,可替代传统的浓 H2 SO4 及 Al Cl3、HF等高污染催化剂。在前文 [1]基础上 ,本文通过添加 Cr2 O3、Ce2 O3和 La2 O3对催化剂 S2 O2 - 8/Zr O2 - Al2 O3改进后制备出 S2 O2 - 8/Zr O2 -Al2 O3- M2 O3( M=Cr,Ce,La)系列固体强酸催化剂 ,用对乙酸和正丁醇的酯化转化率评价了催化活性 ,用 XRD、BET、流…     

五元体系Li~+,K~+//CO_3~(2-),SO_4~(2-),B_4O_7~(2-) -H_2O在288 K时的介稳相平衡研究

采用等温蒸发法研究了五元体系Li~+,K~+//CO_3~(2-),SO_4~(2-),B_4O_7~(2-) -H_2O在288 K时的介稳相平衡关系,测定了该五元体系在288 K条件下的介稳平衡的溶解度和溶液密度,根据实验数据绘制了相应的介稳平衡相图和水图,相平衡研究结果表明该五元体系介稳相平衡中有复盐K_2SO_4·Li_2SO_4生成,其介稳相图(Li_2CO_3饱和)有4个共饱和点,9条单变量曲线,6个Li_2CO_3饱和的结晶区分别为LiBO_2·8H_2O,K_28_4O_7·4H_2O,K_2CO_3·3/2H_2O,K_2SO_4,Li_2SO_4·H_2O和复盐K_2SO_4·Li_2SO_4.     

彩色套药生产流程中S_2O_3~(2-)、SO_3~(2-)在线分析法研究

提出了一种S_2O_3~(2-)和SO_3~(2-)生产流程在线分析方法,方法简便,连续采样、连续测定、浓度范围250～550 g/L,响应时间98 s,1.5 h漂移<0.15。     

关于S_2O_8~(2-)和I~-反应的讨论S_2O_3~(2-)存在下S_2O_8~(2-)和I~-反应动力学的再探讨

本刊收到多篇有关讨论S_2O_8~(2-)和Ⅰ~-反应的研究文章,现选三篇刊登,供读者参考.     

SO_3~(2-),S~(2-),S_2O_3~(2-)的高效离子交换色谱法的分离和测定

用国产高效离子交换色谱仪及国产阴离子交换树脂研究了分离SO_3~(2-),S~(2-),S_2O_3~(2-)的色谱条件。以硝酸钠为洗脱液,可在九分钟内完全分离上述离子。进行了一些样品的定量测定,用无换向阀的预柱富集测定了污水中PPm级的S~(2-)及定量回收了ppb级的S_2O_3~(2-)。从色谱动力学的观点试讨论了SO_3~(2-),S~(2-)及S_2O_3~(2-)的色谱行为,得出了用结构参数及实验条件估算分配系数D的经验式: 式中a是与离子性质及交换条件有关的常数,k为硫化物阴离子中硫原子的数目,Z为硫的平均氧化数,B为洗脱液浓度。     

S~2O~8^2^-处理的ZrO~2固体超强酸上的正丁烷异构化反应

首次报道了由浸渍过硫酸根的方式制备固体超强酸.讨论了焙烧温度、浸渍浓度以及ZrO_2前驱体沉淀条件对样品性质的影响,并研究了它们对正丁烷异构化反应性能.实验结果表明,600～650℃焙烧、0.25～0.50mol/LS_2O_8~(2-)浸渍反加沉淀的ZrO_2具有最高超强酸性.与相同条件下制备的SO_4~(2-)/ZrO_2相比,S_2O_8~(2-)/ZrO_2上正丁烷250℃异构化活性是SO_4~(2-)/ZrO_2的2倍,可能是由于它具有较多的中强酸位并具有与SO_4~(2-)/ZrO_2不同的活性位结构.     

Na_2S_2O_3与过氧化合物之间的非线性化学反应研究

研究了Na_2S_2O_3与过氧化合物(H_2O_2和Na_2S_2O_8)的反应在batch和CSTR中的动力学情况,发现无催化剂时在CSTR中Na_2S_2O_3被H_2O_2和Na_2S_2O_8氧化有稳态振荡出现,在Na_2S_2O_3-H_2O_2-H_2SO_4反应体系中振荡范围外高低流速体系稳定定态(Pt电位和pH)皆处在振荡反应同一极值状态边,Cu~(2+)催化反应中有可分离的催化振荡过程和无催化振荡过程.在实验的基础上提出3个阶段反应机制:氢离子正反馈反应、负反馈反应(非催化负反馈和催化负反馈)及过渡反应,可合理解释硫代硫酸钠被过氧化合物氧化过程中出现的非线性化学现象.     

SO_4~(2-)促进多元氧化物固体超强酸研究

制备了多种SO_4~(2-)促进的二元和三元氧化物固体超强酸,在低温下测定了它们的正丁烷异构化催化活性.发现ZrO_2中添加不同的金属组分可产生正和负两种效果.So_4~(2-)促进的Cr-Zr,Fe-Cr-Zr和Fe-V-Zr多元氧化物的超强酸性和催化活性是文献已报道的最强的SFMZ固体超强酸的2～3倍.对合成的新超强酸体系进行了较全面的表征,在此基础上讨论了添加金属组分提高酸性和催化活性的原因.     

微波水热改性制备S_2O_8~(2-)/Fe_2O_3-SiO_2固体酸及催化性能

对共沉淀法得到的Fe2O3-SiO2混合氧化物前驱物进行微波水热改性处理,经浸渍(NH4)2S2O8后再焙烧得S2O82-/Fe2O3-SiO2固体酸催化剂。用XRD、TEM、N2气吸附/脱附及化学分析方法对其进行了表征,用乙酸/丁醇酯化催化反应评估固体酸的催化性能,并与通常条件下制得的催化剂进行了比较。结果显示,引入SiO2会延迟Fe2O3晶体的形成与长大;对前驱物用250W的微波水热改性处理1.5h,制得的固体酸具有适中的比表面积、均匀的孔径分布,含硫量为6.02%,比表面积为37.1m2/g。该固体酸对乙酸丁醇酯化反应有很高的催化活性,催化酯化反应3h,乙酸的转化率高达97.7%。     

耐高温赤铁矿(α-Fe_2O_3)型氧化铁纳米管阵列的可控制备

<正>赤铁矿(α-Fe_2O_3)型氧化铁具有独特的光学、电学、和电磁学性质,在化学传感器、锂离子电池、超级电容、雷达吸波和光解水制氢等领域有着广泛的应用潜力~(1,2)。纳米形貌调控和高温煅烧(high-temperature calcination,HTC)是进一步提升α-Fe_2O_3性能的两种重要途径。纳米形貌调控可有效增加α-Fe_2O_3的比表面积,而HTC则可大大提高α-Fe_2O_3结晶性,进而提升其电荷传输能力和吸光系     

Bi_(25)FeO_(40)/α-Fe_2O_3复合纳米颗粒光催化剂的制备与性能

采用溶剂热法,以聚酰胺-胺(PAMAM)树形分子为稳定剂,分别制备了Bi_(25)FeO_(40)和Bi_(25)FeO_(40)/α-Fe_2O_3复合纳米颗粒,并利用X射线衍射仪(XRD)、高分辨透射电镜(HRTEM)、X射线光电子能谱仪(XPS)、紫外-可见吸收光谱仪(UV-Vis)、比表面积和孔径分析仪(BET)和超导量子干涉磁强计等对其结构和性能进行了表征.结果表明,2种颗粒均为球形,尺寸均匀,粒径小于10 nm.当原料中Bi~(3+)/Fe~(3+)摩尔比为25∶1时,产物为Bi_(25)FeO_(40)纳米颗粒;Bi~(3+)/Fe~(3+)摩尔比为1∶1时,产物为Bi_(25)FeO_(40)/α-Fe_2O_3复合纳米颗粒.与Bi_(25)FeO_(40)纳米颗粒相比,Bi_(25)FeO_(40)/α-Fe_2O_3复合纳米颗粒的带隙变窄,对可见光吸收范围变宽,饱和磁化强度和光催化活性明显增强.这是由于复合颗粒中的α-Fe_2O_3具有超顺磁性,且两相界面存在的异质结构有利于光生载流子的分离和迁移,提高催化活性.2种纳米颗粒均可磁性回收,重复使用3次后催化活性下降较小.     

纳米复合固体超强酸催化α-蒎烯异构活性

用浸渍法以S_2O_8~(2-)为促进剂,制备得到尺寸为15～20nm的复合固体超强酸S_2O_8~(2-)/SnO_2-TiO_2,将其用于催化α-蒎烯异构化反应.考察了制备条件对其催化性能的影响,发现在Sn/Ti比2:1、S_2O_8~(2-)的浸渍浓度1.0mol/L和焙烧温度500℃条件下,所得纳米S_2O_8~(2-)/SnO_2-TiO_2具有最高的催化活性和选择性,α-蒎烯的转化率达98%,莰烯得率为62%.     

ZrO_2/S_2O_8~(2-)固体超强酸高效催化合成二芳砜化合物

报道了以ZrO_2／S_2O_8～(2-)固体超强酸为催化剂，在无溶剂条件下，依照 傅一克反应的原理，由芳香磺酰氯与芳香化合物作用合成了一系列二芳砜化合物， 收率为79％～93％．此方法具有操作简便，催化剂价廉易得、活性高、对环境友好 、可回收重复使用等优点．     

Al促进SO~4^2^-/M~xO~y(M=Zr, Ti, Fe)固体强酸的研究

合成与表征了三个系列的Al促进固体强酸样品,并研究了对甲苯的苯甲酰化反应性能.实验表明,SO_4~(2-)/ZrO_2,SO_4~(2-)/TiO_2和SO_4~(2-)/Fe_2O_3中引入适量的Al_2O_3,有助于稳定样品表面的含硫物种,增加样品表面的有效酸位,提高样品的强酸性和对甲苯的苯甲酰化的反应活性.NH_3吸附微量热结果表明,Al促进样品的强酸性和催化活性的显著提高是由于样品表面的酸位强度分布发生了变化,有利于正丁烷异构化反应和苯甲酰化反应的中强酸位和强酸位的酸量显著增加.