中国纤维素乙醇技术的研究进展

中国面临着严重的能源短缺和环境污染问题,中国政府正在局部几个省份内政策性鼓励燃料乙醇生产和使用.尽管当前主要是用玉米和谷物作为生产乙醇的原料,然而中国具有大量潜在的低成本的纤维素生物质原料,可以极大地扩大乙醇的产量,降低原料成本.近20年来,由于技术的革命性进步,已使得纤维素乙醇的生产成本从4美元/加仑以上,降低至约1.2-1.5美元/加仑.其中,每吨生物质约44美元.因此,目前乙醇掺汽油具有十分强的市场竞争力.已有几个公司正在建造首批商业纤维素乙醇工厂,虽然这些刚起步的小型设施在合理利用和管理上风险较小,但规模经济需要较大型工厂.尽管配送生物质原料的成本会随需求的增加而增加,但在乙醇生产基础上的生物精炼技术的发展,尤其是化工产品和动力的协同生产,将会使全过程的经济可行性大大提高.进一步深入的基础研究,将解决低成本下实现纤维素的完全利用,以确保在无政策性补贴的前提下,真正使纤维素乙醇成为具有市场竞争力的低成本纯液体燃料.     

镧对Mg-Si合金中Mg2Si相变质的影响

研究了Mg-5Si合金中La的添加对初生Mg2Si相变质的影响。结果表明,适量的La能够有效地变质初生Mg2Si相。基于本文的研究,在添加约0.5%La时,获得了最佳的变质效果,此时,初生Mg2Si相的尺寸减小到25μm以下,其形态从粗大的树枝形状变为多面体形状。然而,当La增加到0.8%或者更高时,初生Mg2Si相又生长为粗大的树枝形态。而且,在凝固过程中发现形成了一些LaSi2化合物,这些化合物的数量随着La的增加而呈现逐渐增加的趋势。     

"开发海水中的化学资源"教学设计

1教材分析上海科学技术出版社出版的高一化学新教材的第二章以“开发海水中的化学资源”为题,分“以食盐为原料的化工产品”、“海水中的氯”、“从海水中提取的重要元素”3节介绍卤素及其化合物的知识。本章知识安排强调化学与生活、化学与化工生产的联系。从学生身边的、熟悉     

电解质-非电解质混合溶液活度系数的关联及溶解的推算 II:NH3-NaCl-Na2SO4-H2O体系的液固平衡热力学

由于在研究的体系中, Na2SO4是非对称电解质, 且能生成水合盐, 故推导了由非对称型电解质与非电解质所构成的混合溶液的各组分的活度系数关联通式, 并在此基础上讨论了水合盐液固平衡的计算方法.     

秸秆生产乙醇预处理关键技术

乙醇是一种很有希望替代有限石油的燃料.目前燃料乙醇已在我国部分省市得到应用.我国目前燃料乙醇生产的主要原料是陈化粮,但我国陈化粮可用于燃料乙醇生产的量十分有限.真正可大量转化乙醇的应是纤维质材料.纤维质材料转化乙醇的挑战性问题是产量偏低、成本偏高.纤维质材料的预处理是转化乙醇过程中的关键步骤,该步骤的优化可明显提高纤维素的水解率,进而降低乙醇的生产成本.本文总结了纤维质材料预处理的各种方法,对各种方法的优缺点进行了综述和分析,并对生物质预处理技术发展的前景进行了展望.     

钾对苯甲酸甲酯加氢催化剂MnO_x/γ-Al_2O_3的修饰作用

采用浸渍法引入不同含量的钾元素对MnO_x/γ-Al_2O_3催化剂进行了改性,在 常压固定床反应器上研究了经不同含量修饰的催化剂对苯甲酸甲酯加氢生成苯甲醛 反应的影响。通过XRD,XPS,NH_3-TPD,BET,IR等手段对催化剂进行了表征,结 果表明：修饰后的催化剂并没有改变锰的价态,引入的钾和Al_2O_3发生了作用, 形成了新的晶相K_2Al_2O_4,改性后的催化剂减弱了催化剂表面的酸强度,并且减 少了酸中心数。催化剂表面具有中等强度的L酸中心可以有效抑制副产物甲苯和苄 基甲醚的生成,显著地提高了苯甲醛的选择性。     

共混型聚合物太阳电池原理及研究进展

共混聚合物太阳电池是一种将电子给体材料与电子受体材料混合的新型异质结光伏电池,这种新型太阳电池由于增大了异质结的表面积,减少了光生激子的复合,互穿网络结构有利于电荷的传输,再加上其成本低、工艺简单、能大面积制备等优点,近年来已成为国内外研究的热点.本文综述了聚合物太阳电池的研究进展,讨论了聚合物太阳电池的基本原理,解释了表征太阳电池的物理量开路电压(Voc)、短路电流(Isc)、填充因子(FF)和能量转换效率(η),分析了制作工艺、材料、电极等因素对器件性能的影响,阐述了国内外聚合物太阳电池研究的现状及存在问题.     

硫代羰基化合物激发态结构及光化学反应的理论预示

运用精确的量子化学计算方法，优化了几种硫代羰基化合物（H2CS，CH3CHS和 CH3CSCH3）的基态和激发态的结构，计算了它们的相对能量。不同的方法得到的结 构参数比较一致，并与可用的实验结果相符。计算结果表明，三个分子的S1，T1和 T2态的能量非常接近，而S2态的能量明显高于T2态，这个理论结果与先前关于CH2 ＝CH2，CH2CHO和CH2＝CH－CH＝CH2的研究的结论是一致的。用不同的方法对基态 和最低三态的角途径进行了理论优化，得到的结果较好地一致。并且利用优化的基 态和最低三态解离的势能剖面，和光激发到各个电子态的可用能量，对硫代羰基化 合物的光解离反应的机理进行了理论预示。     

二氧化钛纳米管的研究进展

二氧化钛纳米管由于其新奇的光电、催化、气敏等性能引起了广泛的关注,在太阳能电池、光催化、环境净化、气体传感器等领域有潜在的应用价值.本文概述了近年来在制备方法、反应机理和组成、晶型和形貌及掺杂和应用方面的进展,并讨论了今后可能的研究发展方向.     

镧系元素光化学 III: 铕的光还原分离

本文报道了以低压汞灯做光源, HCO2H-HCO2Na做自由基清除剂, Na2SO4做光还原产物Eu(II)的沉淀剂, 在改变自由基清除剂、沉淀剂和稀土离子浓度、溶液的酸度和光强度的条件下, 研究了从铕和其它镧系元素氯化物的二元混合物中光还原分离提取铕的问题, 同时测定了沉淀的组成以及元素间的分离因数(β)。     

正烷醇/异丙醇二元体系过量焓的测定

用LKB 2277 Bioactivity Monitor测定了一些正烷醇(甲醇到正己醇)与异丙醇二元体系在298.15K的常压过量焓H^E的数据, 对丙醇/异丙醇, 正丁醇/异丙醇和正戊醇/异丙醇还测定了308.15K和313.15K的常压过量焓数据。同时给出了关联实验结果的多项式方程的各参数。     

由合成气制备C_2含氧化合物用铑基催化剂中各组分间的相互作用

采用ＴＰＲ，ＥＰＲ，ＩＲ，ＸＰＳ等手段对由合成气制备Ｃ２含氧化合物的Ｒｈ基催化剂中各活性组分间的相互作用进行了研究．ＴＰＲ实验表明，Ｍｎ的存在除了促进金属铑在担体表面的分散，增加还原过程的耗氢量外，还使Ｒｈ物种的还原温度显著升高；少量Ｌｉ的加入导致氢向载体ＳｉＯ２的溢流，使体系的还原特性发生了明显的变化．原位ＥＰＲ和ＸＰＳ研究显示，添加剂与Ｒｈ相互作用，在催化剂表面形成了稳定的复合氧化物．助剂Ｍｎ主要起着吸引电子的作用，使还原后的催化剂表面上Ｒｈ＋物种的含量增加；相反，作为给电子助剂，Ｌｉ的加入稳定了表面Ｒｈ０物种．吸附ＣＯ的ＩＲ实验得到了与ＥＰＲ和ＸＰＳ实验相一致的结论     

非对称取代脲的合成与应用

总结了合成非对称取代脲的几种方法，分析了各种方法的利弊，介绍了非对称 取代脲的主要应用，指出直接利用一氧化碳进行硒催化的胺与硝基化合物的氧化还 原羰基化反应来合成非对称取代脲的方法是比较有发展前景的方法，并对硒催化的 氧化还原羰基化反应作了较为详细的介绍。     

纳米尖端场离子化气体传感器的动态测试方法研究

制作了一种纳米尖端场离子化气体传感器,以氧化锌纳米尖端为阳极,钨针为阴极,采用皮安表向传感器提供输出波形可控的直流电源,测量流过器件的预击穿电流.由于采用了纳米尖端进行离子化,有效地降低了传感器的击穿电压,提高了传感器的离子化能力,而且避免了氧化锌材料以空气作为背景测试气体时的氧化问题.动态测试预击穿电流的方法提高了器件的实用性.实验结果显示该传感器对乙酸蒸气有较好的响应,而且可以做定量测量.所制场离子化气体传感器适于普通空气条件下的使用,具有良好的应用前景.     

等离子体修饰TiO2及其响应光谱红移

TiO2在光催化方面应用前景十分广阔,而阻碍其应用的是它的宽禁带,因此研究开发响应光谱红移的TiO2就成为当前光催化剂研究的重要课题.等离子体处理是修饰TiO2的一种有效方法,目前等离子体修饰TiO2及其响应光谱红移的研究取得了一定进展,等离子体修饰的TiO2表面生成了氧空穴,并形成了原子掺杂,减小了禁带宽度,使其响应光谱红移.本文综述了目前该领域的研究现状,并对今后的研究做了展望.     

生物质利用新途径:多元醇催化合成可再生燃料和化学品

日益严重的全球性能源和环境问题促使开发利用可再生的生物质资源成为当前研究的一个热点.本文概述了生物质基多元醇合成燃料和化学品来实现生物质转化利用的一些最新进展,特别是集中介绍了甘油和山梨醇等多元醇催化水相重整合成氢气和液体烃等燃料、催化选择氢解和氧化合成高附加值化学品或化学中间体等方面的进展,分析了存在的问题和可能的解决措施以及今后的发展趋势,指出生物质基多元醇将成为今后合成可再生燃料和化学品的新型平台分子.     

“聚沙成塔”——硅元素及其化合物*

硅是地壳中丰度较高的元素之一,也是生活中当之无愧的主角元素之一。针对当今社会最关心的信息、能源和健康等领域,着重介绍硅单质、硅酸盐和氧化硅,以及有机硅在这些领域中所起的重要作用和背后的化学基本原理,并简单展望其未来的发展方向。     

硅胶核的性质对分子自组装核壳材料性质的影响

以3种不同比表面积(120、219、289 m2/g)、孔径(10、12、10 nm)、孔体积(0.21、0.70、0.72 m3/g)的硅胶微米球为核,氧化钛或氧化锆为壳,采用分子自组装的方法制备了氧化钛或氧化锆包覆硅胶型核壳材料,探讨了核的性质对核壳材料性质的影响.实验结果表明:在相同的组装条件下,硅胶核的比表面积增大,组装后填料的比表面积也增大;孔径分布范围变窄,大孔减少.因此,硅胶核的性质是影响硅胶核氧化物壳核壳填料性质的因素之一.     

高中化学新课程的教学实践总结

2004年秋季宁夏普通高中进入全国新课程实验省区,银川一中作为宁夏教育厅确定第一批走进高中化学新课程实验工作示范学校之一.通过对新课程的教学实践,我们从开始的不理解到现在的普遍认同,确实经历了一番新教育思想的洗礼.虽然新课程还存在这样那样的不足,但其改革的宗旨、遵循的教学理念是符合科学的教育规律的,其引进的创新型的教学组织模式,使我们对什么是素质教育以及素质教育的内涵有了全新的认识.面对新课程,我们是怎样走进其中的呢?对此,我们从以下几方面进行了总结和探索,提出一些拙见,其中也有很多感受与开展新课程教学的兄弟学校有着广泛的共识.     

多孔磁体甲酸盐[M3(HCOO)6](M=Mn2+,Fe2+,Co2+,Ni2+,Fe2+/Zn2+)的研究

综述了近年来我们在多孔磁体甲酸盐系列[M3(HCOO)6](M=Mn2 ,Fe2 ,Co2 ,Ni2 ,Fe2 /Zn2 )获得的研究结果.这些多孔磁体可以在常温下用温和的溶液化学方法制备获得,它们的结构是以MM4四面体为节点的金刚石多孔骨架,呈现了很好的热稳定性、多孔性、广谱的客体包合性能和稳定性.由于客体的包合对多孔磁性骨架的结构参数产生影响以及客体和骨架之间的弱氢键相互作用,这些多孔磁体表现了丰富的和客体调控的磁性质.混合金属的多孔磁体[FexZn3-x(HCOO)6]表现了随着Zn2 的含量增加而发生的由三维磁有序到自旋玻璃、再到超顺磁体、最后到顺磁体的渐次转变.