气相中Cu+和Zn+与CS2反应的计算研究

以Cu⁺和Zn⁺与CS₂反应作为第一过渡金属离子与CS₂反应的范例体系. 采用密度泛函UB3LYP/6-311+G^*方法计算研究了第一过渡金属离子在基态和激发态与CS₂反应的反应机理. 全参数优化了反应势能面上各驻点的几何构型, 用频率分析方法和内禀反应坐标(IRC)方法对过渡态进行了验证. 并用UCCSD(T)/6-311G^*方法对各驻点作了单点能量校正. 在Cu⁺与CS₂反应中, 计算了单重态初始中间体¹IM1到三重态插入型中间体³IM2的反应交叉势能面. 确定了第一过渡金属离子与CS₂的反应为插入-消去反应, 找到了基态和激发态金属离子与CS₂反应的主要通道.     

气相中Sc+和Ti+与CS2反应的计算研究

以Sc⁺和Ti⁺与CS₂反应作为第一前过渡金属离子与CS₂反应的范例体系. 采用密度泛函(UB3LYP/6-311+G*)方法计算研究了Sc⁺和Ti⁺在基态和激发态与CS₂反应的反应机理. 全参数优化了反应势能面上各驻点的几何构型, 用频率分析方法和内禀反应坐标(IRC)方法对过渡态进行了验证. 计算了不同多重度下的反应交叉势能面. 确定了Sc⁺和Ti⁺与CS₂的反应为插入-消去反应, 找到了基态和激发态金属离子与CS₂反应的主要通道.     

气相中Cu+和Zn+与CS2反应的计算研究

以Cu⁺和Zn⁺与CS₂反应作为第一过渡金属离子与CS₂反应的范例体系. 采用密度泛函UB3LYP/6-311+G^*方法计算研究了第一过渡金属离子在基态和激发态与CS₂反应的反应机理. 全参数优化了反应势能面上各驻点的几何构型, 用频率分析方法和内禀反应坐标(IRC)方法对过渡态进行了验证. 并用UCCSD(T)/6-311G^*方法对各驻点作了单点能量校正. 在Cu⁺与CS₂反应中, 计算了单重态初始中间体¹IM1到三重态插入型中间体³IM2的反应交叉势能面. 确定了第一过渡金属离子与CS₂的反应为插入-消去反应, 找到了基态和激发态金属离子与CS₂反应的主要通道.     

Pd(OAc)2/Cu(OTf)2在离子液体BMImPF6中催化苯乙烯二聚反应的研究

在离子液体BMImPF₆中, 用不同的钯催化剂和Lewis酸三氟甲磺酸铜Cu(OTf)₂共催化苯乙烯二聚反应, 发现用Pd(OAc)₂/Cu(OTf)₂作催化剂, Pd/Cu物质的量之比为1～4时, 可高产率高选择性地获得苯乙烯二聚产物1,3-二苯基-1-丁烯. BMImPF₆对催化剂有较好的溶解性, 可固定催化剂体系, 使催化剂有效地与产品分离. 同时, α-甲基苯乙烯的二聚反应表明, 室温下不发生反应, 提高温度有利于反应进行.     

Ce0.5+xZr0.4-xLa0.1O2-Al2O3催化剂催化燃烧柴油车碳烟

采用共沉淀法制备了系列Ce_0.5+xZr_0.4-xLa_0.1O₂-Al₂O₃催化剂, 其中0≤x≤0.4且Ce_0.5+xZr_0.4-xLa_0.1O₂与Al₂O₃的质量比为1:1. 考察了该系列催化剂对柴油车排放碳烟的催化燃烧性能, 并用低温N2吸附-脱附、X射线衍射(XRD)、X射线光电子能谱(XPS)、氢气程序升温还原(H₂-TPR)和氧气程序升温脱附(O₂-TPD)等手段对催化剂进行了表征. 研究结果表明该系列催化剂均形成了具有立方萤石结构的固溶体. 当x=0.2时, Ce³⁺离子在催化剂表面有一定的富集, 此时催化剂具有最大的β氧脱附峰和最好的表面还原性能, 同时具有良好的催化碳烟氧化活性, 碳烟在该催化剂的起燃温度为360 °C, 具有较好的应用前景.     

TiO2负载Mn-Co复合氧化物催化剂上NO催化氧化性能

氮氧化物(NO_x)是大气主要污染物之一, 主要来源于化石燃料的燃烧, 其中NO不溶于水难以去除, 催化氧化技术可以将NO氧化为易溶于水可被脱硫装置去除的NO₂, 具有十分重要的实际意义. 本文采用浸渍法制备了不同Mn掺杂量的Mn-Co/TiO₂复合金属氧化物催化剂, 考察了其催化NO氧化的活性. 结果表明, Mn的掺杂对Co/TiO₂催化剂催化NO氧化的活性有明显促进作用, 掺杂量为6%时, Mn(0.3)-Co(0.7)/TiO₂催化剂NO的转化效率最高, 300℃达到88%. 采用X射线衍射(XRD)、N₂吸附/脱附、H₂程序升温还原(H₂-TPR)、O₂程序升温脱附(O₂-TPD)和原位漫反射傅里叶变换红外(in-situ DRFTIR)光谱等技术对催化剂的物理化学特征进行了表征. 结果发现, 当掺杂量为6%时, Mn一方面促进了催化剂表面活性组分的分散, 增加了催化剂的比表面积和孔径; 另一方面提高了催化剂的还原性能, 促进氧的低温脱附, 此外还促进了反应中间产物桥式NO-3向NO₂的反应, 从而提高了Co/TiO₂催化剂的NO氧化活性.     

Fe3O4改性的Ru/γ-Al2O3催化剂的原位液相加氢性能

采用分步浸渍法制备负载型Ru-Fe₃O₄/γ-Al₂O₃ 催化剂, 并利用透射电子显微镜(TEM)、X 射线衍射(XRD)、N₂吸附-脱附(BET)、傅里叶变换红外(FTIR)光谱与X射线光电子能谱(XPS)表征催化剂的纳米颗粒粒径分布、晶相组成、表面结构及吸附物种等性质. 将Ru-Fe₃O₄/γ-Al₂O₃催化剂用于3,4-二氯硝基苯选择性原位液相加氢反应, 考察了反应条件对催化活性的影响, 并讨论了不同制备条件下催化剂的稳定性能. 结果表明, 在473 K、液压3 MPa、原料质量分数2%, 乙醇/水体积比75:25 的反应条件下, 3,4-二氯硝基苯的转化率为100%, 3,4-二氯苯胺的选择性高达96.4%. Fe₃O₄含量对催化剂稳定性能有显著影响, 当Ru和Fe 的质量分数分别为2%和6%时, 催化剂可稳定200 h以上. 表面吸附CO与积碳是导致催化剂失活的主要原因, 以Fe₃O₄作为高效的助剂, 进行水汽转换(WGS)反应与费托合成(FTS)可移除CO, 而采用煅烧法去除表面积碳. 晶相变化与纳米颗粒的聚集可能导致催化剂部分失活, 其原因以及再生方法需进一步考察.     

碳黑预处理对Pt/C催化剂对甲醇氧化电催化活性的影响

直接甲醇燃料电池(DMFC)由于具有较多的优点而受到广泛的关注. 但是碳载Pt (Pt/C)阳极催化剂电催化活性低是限制其应用的一个主要问题. 为了提高Pt/C催化剂对甲醇氧化的电催化性能, 分别用CO₂, 空气, H₂O₂或HNO₃对常用作为载体的Vulcan XC-72碳黑进行预处理. 结果表明, 在用CO₂, 空气, HNO₃, H₂O₂处理的及未处理的碳黑作载体制得的Pt/C催化剂电极上, 甲醇氧化峰的峰电流密度顺序为39, 33, 32, 20和18 mA•cm^－2, 表明用CO₂处理的碳载体制备的Pt/C催化剂对甲醇氧化有最好的电催化活性和稳定性. 其主要原因是用CO₂处理能减少碳黑表面的含氧基团和增加石墨化程度, 而使碳黑的电阻降低及Pt粒子在碳黑上的分散性变好.     

可重复使用的有序介孔碳-氧化钛吸附-光催化剂用于去除水中苯酚

制备了有序介孔碳-氧化钛吸附-光催化剂,利用可见光高效降解水中苯酚.为去除水中高浓度苯酚,设计了吸附-光催化循环,即暗条件吸附8h,分离催化剂和将固体催化剂置于可见光下辐照8h.经过10次循环,水中高浓度苯酚(200mg/L)几乎可被完全降解.详细讨论了TiO₂晶格中非金属掺杂、介孔碳壁对TiO₂纳米颗粒聚集的阻抑作用、介孔孔道吸附苯酚性能等因素对吸附-光催化剂性能的影响.有序介孔碳-氧化钛复合体有效地结合了物理吸附和光化学降解技术,有望用于降解水中难生物降解的高浓度有机污染物.     

乙醇辅助的化学沉积法制备硫化型Mo/γ-Al2O3加氢脱硫催化剂

以硫代乙酰胺为硫源,钼酸钠为钼源,乙醇为分散剂,采用化学沉积法制备了MoS₃/Al₂O₃催化剂前驱体,再用H₂高温处理得到高分散硫化型MoS₂/γ-Al₂O₃催化剂,运用N₂吸附-脱附、X射线光电子能谱以及高分辨透射电子显微镜等技术对MoS₂/γ-Al₂O₃催化剂进行了表征,并以二苯并噻吩作为模型化合物评价了催化剂的加氢脱硫(HDS)活性.结果表明,与浸渍法相比,所制催化剂具有更大的比表面积和孔体积、更高的活性金属分散度、更佳的Mo物种硫化度以及更短的MoS₂片层长度和更高的堆积度,因而在二苯并噻吩HDS反应中表现出远优于浸渍法所制催化剂的活性.乙醇可通过S?H-O氢键吸附至MoS₃纳米粒子表面,可有效防止其生长和团聚,起到分散剂的作用.     

离子液体BmmimOAc催化2-芳氨基乙醇与二硫化碳一步缩合合成3-芳基-2-噻唑硫酮

噻唑硫酮因具有独特的生物活性,使其在医学和杂环化学等领域有着广泛的应用,从而引起了科研工作者的研究兴趣。本文以离子液体1-丁基-2, 3-二甲基咪唑鎓醋酸盐(BmmimOAc)为催化剂,2-芳氨基乙醇和二硫化碳为起始原料,一步缩合合成3-芳基-2-噻唑硫酮。以2-苯氨基乙醇和二硫化碳的反应为模型,考察了一系列离子液体的催化活性。发现只有阴离子为醋酸根的离子液体才具有催化活性,这可能是由醋酸根的碱性所导致的。在这些阴离子为醋酸根的离子液体中,BmmimOAc的催化活性最高。以其为催化剂,系统考察了反应时间、反应温度、催化剂用量以及二硫化碳和2-苯氨基乙醇摩尔比对该反应的影响。得到最优的反应条件：反应时间6 h、反应温度130 ℃、10%的BmmimOAc用量以及5 : 1的二硫化碳和2-苯氨基乙醇摩尔比。在该反应条件下,目标产物3-苯基-2-噻唑硫酮的收率达到了97%。以不同的2-芳氨基乙醇为原料,考察了该反应的普适性。结果表明无论是具有给电子基团、吸电子基团或较大空间位阻的2-芳氨基乙醇均可顺利地与二硫化碳反应生成相应的3-芳基-2-噻唑硫酮,且分离收率高达83%–95%。核磁共振波谱和质谱分析表明反应过程中BmmimOAc的醋酸根阴离子可以自发地与二硫化碳反应生成硫代醋酸根阴离子,因此离子液体1-丁基-2, 3-二甲基咪唑鎓硫代醋酸盐(BmmimCOS)可能是2-芳氨基乙醇和二硫化碳反应的催化剂。通过核磁共振波谱研究了BmmimCOS与反应底物2-苯氨基乙醇和二硫化碳之间的相互作用,发现BmmimCOS与2-苯氨基乙醇之间存在氢键相互作用。在反应过程中硫代醋酸根阴离子通过氢键作用活化2-苯氨基乙醇,从而促进反应高效进行。基于表征结果,提出了一个可能的反应机理。首先,BmmimOAc自发地与二硫化碳反应生成BmmimCOS。然后,BmmimCOS中的硫代醋酸根阴离子通过氢键作用活化2-苯氨基乙醇。随后,活化的2-苯氨基乙醇与二硫化碳反应生成中间体。最后,中间体分子内环化生成目标产物3-苯基-2-噻唑硫酮。     

193 nm Laser dissociation of CS2: prompt emission from CS and internal energy distribution of CS(XΣ)

Single and multiple photon processes are identified in the 193 nm excimer laser photolysis of CS₂. CS(X¹Σ⁺, υ = 1 to 5, J = 5 to 45) is observed by dye laser induced fluorescence of the A¹Π ↔ ; X¹Σ⁺ transition, following the single photon 193 nm photolysis of CS₂. Multiple photon 193 nm generation of CS fragment emission from 620 to 170 nm is also reported. A partial assignment of the emission spectrum identifies fluorescence from the CS A′¹Σ⁺ and A¹Π states.     

一例对二硫化碳具有荧光传感性能的Mg-金属有机框架化合物

通过溶剂热合成了一例Mg-MOF化合物[Mg₄(1,4-NDC)₄(DMA)₂(CH₃OH)₂(H₂O)₂]·DMA·CH₃OH(1,1,4-H₂NDC=1,4-萘二酸,DMA=N,N'-二甲基乙酰胺),并对其结构表征及荧光性能进行了研究。 单晶X射线研究结果表明,化合物结晶于P2₁/c空间群,其晶体学数据为a=2.06090(12) nm, b=2.21014(13) nm, c=1.50385(10) nm, β=111.399(3)°, V=6.3776(7) nm³, Z=4, D_c=1.403 g/cm³, F(000)=2824, R=0.0596, wR=0.1225(I>2σ(I))。 化合物1中,二核的镁作为次级构筑单元通过桥连配体1,4-NDC连接形成沿c轴方向拓展的一维链。 一维链间进一步通过配体连接形成3D框架的化合物。 荧光性能研究表明,化合物1对CS₂具有灵敏的荧光传感性能,在0.4%的体积分数条件下可引起CS₂荧光的完全淬灭。 此外,化合物1的热稳定性也通过热重分析进行了研究,发现其可稳定到140 ℃左右。     

酸洗脱灰处理对新疆和丰低阶煤结构和萃取性能的影响

对新疆和丰低阶煤样进行酸洗脱灰处理,通过相关表征,分析了脱灰处理对煤样主体结构、石油醚和CS₂萃取性能的影响。FT-IR表征表明,煤样经酸洗脱灰处理,结构仅发生了微弱改变,酸洗煤样（AC）仅在1712 cm^-1处出现了较弱的原煤样（RC）所没有的羧酸类C=O吸收峰。由TG-DTG表征可知,酸洗使得煤中小分子键断裂,但并未破坏煤样的大分子网络主体结构。以石油醚（PE）和CS₂为溶剂对RC和AC两煤样进行常温两级超声萃取的研究表明,AC煤样的PE和CS₂萃取率均高于RC煤样,分别从0.16%和0.53%（RC煤样）增加到0.17%和0.64%,且萃取速率也更大,显著降低了煤样的溶剂萃取次数。萃取物的FT-IR和GC-MS分析表明,酸洗处理不仅能有效脱除煤样中的杂原子,且使得煤样CS₂萃取物的种类增加。另外,由萃余物TG-DTG结果可知,超声萃取主要是一个物理溶胀过程,并没有破坏煤样的大分子主体结构。     

Pt/洋葱状富勒烯催化剂的结构表征及生成机理研究

采用化学气相沉积法（CVD）制备了洋葱状富勒烯(onion-like fullerenes, OLFs)，并通过硝酸处理法对其进行了预处理。采用浸渍还原法，使用三种不同含量的甲醛（HCHO）为还原剂，制备了Pt/OLFs催化剂。XRD谱图表明使用过量HCHO有助于Pt晶粒的生长。高分辨透射电镜（HRTEM）分析结果表明使用过量甲醛作还原剂制备的Pt/OLFs催化剂中Pt颗粒分散均匀、直径分布在2.5～3.5nm之间。实验证明过量HCHO在洋葱状富勒烯负载Pt过程中起到了重要的还原作用。     

新型含N-杂环卡宾二硫化碳配体的锰铼金属双核化合物的合成、表征及电化学性质

合成了一系列含N-杂环卡宾二硫化碳加合物配体的锰铼金属有机化合物, 其中包括3种单核化合物和3种双核化合物, 对它们的结构进行了表征, 并研究其反应性和电化学性质. 与三烷基膦二硫化碳配体相比, 含N-杂环卡宾二硫化碳加合物配体的锰铼金属有机化合物展现出不同的反应特性. 研究结果表明, [MnRe(CO)₆(μ-H){μ-CH₃SC(S)IMes₂}]配合物具有催化质子还原成氢气的能力.     

A sensitive spectrophotometric method for the determination of dithiocarbamate fungicide and its application in environmental samples

A sensitive spectrophotometric method based on the evolution of CS₂ and colour development by leuco crystal violet is described for the determination of dithiocarbamate fungicides, e.g. thiram, ziram and zineb. Dithiocarbamate fungicides release CS₂ on acid hydrolysis. This CS₂ is absorbed in ethanolic sodium hydroxide and forms xanthate. The xanthate formed is subsequently treated with potassium iodate and N-chlorosuccinimide, during which free iodine is liberated. Crystal violet dye was formed through selective oxidation of leuco crystal violet by liberated iodine, which has an absorbance maxima at 595 nm. The colour systems obey Beer's law in the range of 0.02–0.20, 0.02–0.24 and 0.04–0.32 ppm for thiram, ziram and zineb respectively. The molar absorptivity of the colour system were found to be 9.6×10⁵, 1.1×10⁶ and 6.8×10⁵±100 l mol⁻¹ cm⁻¹ for thiram, ziram and zineb respectively. The method has been successfully applied to the determination of these dithiocarbamate fungicides in various environmental samples.     

Isotopic studies and refined structure for the dimethyl ether–CS2 dimer

Rotational spectra of two additional isotopomers of the 1:1 dimer between dimethyl ether (DME) and carbon disulfide (CS₂) have been measured by Fourier-transform microwave spectroscopy, allowing an inertial fit of the structure of this complex. The isotopic data are consistent with a structure in which the CS₂ is aligned nearly perpendicular to the plane of the heavy atoms in DME, with internal motion of the CS₂ from one side of the DME to the other leading to an inversion splitting, ΔE, of 90.34 MHz. This corresponds to a barrier to the tunneling motion of 69(10) cm⁻¹. Ab initio calculations give two structures that are fairly consistent with the experimental rotational constants. One of these is similar to the experimental structure derived from the moments of inertia of three isotopic species, while in the other the CS₂ is aligned roughly along the lone pair direction of the DME, similar to previously observed hydrogen bonded complexes.     

二聚体有机锡配合物{[n-Bu2SnO2CCH(CS2NEt2)2]2O}2的合成、表征及晶体结构

近年来,有机锡(Ⅳ)的羧酸配合物因其具有很强的生物活性以及丰富的结构类型备受人们的重视．实验证明,它们的生物活性与锡原子的配位形式有关,而中心锡原子的配位形式决定于直接与锡原子相连的烃基的结构和羧酸基配体的类型。     

高分子载体Lewis酸催化剂:聚苯乙烯、三氯化铝/四氯化钛复合物

聚苯乙烯交联白球与等摩尔的AlCL₃和TiCl₄混合物在CS₂中反应,可制得一种十分稳定的高分子-双金属盐复合物。此复合物含氧量为11.4％,Al/Ti=2/1。它在丙酮水溶液中显强酸性,且约在2小时接近平衡酸度值。紫外及红外分析证实了聚苯乙烯与AlCl₃/DiCl₄之间复合物的形成。