快速热解炭负载Cu-Zn对碱木质素热裂解生成单酚类化合物的催化性能

以具备丰富中孔和大孔结构的快速热解炭(FPC)为载体,采用共浸渍法制备了不同Cu/Zn摩尔比的CuxZny/FPC负载型催化剂.采用X射线衍射仪(XRD)、高分辨场发射扫描电子显微镜(FE-SEM)及电子能谱仪(EDX)对催化剂进行了表征,采用热重分析仪(TG)和热解气质联用仪(Py-GC/MS)评价了催化剂对碱木质素热裂解生成单酚类化合物的催化性能.结果表明,催化剂活性组分Cu O和Zn O晶相结构均一,很好地嵌入到FPC中孔和大孔结构中,未发生聚集状态或生成Cu Zn合金;随着Cu或Zn金属负载量的增大,相应的Cu或Zn金属氧化物衍射峰强度逐渐增强,平均晶粒尺寸逐渐增大.热重分析结果表明,催化剂降低了碱木质素热裂解残炭率和反应活化能,提高了热裂解反应效率.热解气质联用分析表明,CuxZny/FPC催化剂大幅度简化了碱木质素热裂解单酚类化合物种类(从23种减少到了10种),Cu0.67Zn0.33/FPC对单酚类化合物表现出最大的选择性(52.99%),与Cu/FPC相比选择性增加49.7%.     

广义逆在特征灵敏度计算中的应用

本文给出能量最小的广义逆的数学定义，并说明它在特征灵敏度计算中的应用。通过与其它算法的对比，阐述了本算法的优点；此外，用一算例再次纠正仍在被引用的一个错误关系式。     

Picosecond supercontinuum generation seeded by a weak continuous wave

We experimentally investigate the spectral details of a picosecond supercontinuum pumped at 1064 nm and seeded by a weak continuous wave (～20000 times weaker than the pulse peak power) at several power levels in photonic crystal fibers. Seeding at different wavelengths leads to different spectral details and the effects to the bandwidth of supercontinuum are also distinct. Spectra can be widened when seeded by a continuous wave at 1070 nm and narrowed by ～100 nm when seeded at 1080 nm. The influence is enhanced by increasing the average seeded power.     

硝基胍H迁移异构化反应动力学的从头计算研究

采用MP2/6-31G(d,p)从头计算方法优化获得硝基胍两种异构体及过渡态的几何结构,在相同水平上计算了各驻点频率,并进行了IRC分析.利用过渡态理论,计算了在200~1773K的H迁移异构化反应的速率常数.结果表明,β型硝基胍中形成大范围的离域大∏键,存在显著的共轭效应使其比α型稳定,能量比α型低28.16kJ/mol;硝基胍由α型向β型H迁移异构化反应的活化能为132.95kJ/mol.298K时速率常数为1.99×10-11s-1,平衡常数为1.00×105;硝基胍的异构化是一个典型的同面H迁移放热反应,随温度升高,平衡常数逐渐减小,不利于α型通过H迁移向β型转化.     

超声辐射沉淀法制备纳米γ -MnO2的研究

以KMnO₄和MnSO₄·H₂O为原料，采用超声辐射沉淀法制备出纳米γ-MnO₂粉体，研究了反应物浓度、滴速、超声时间及超声功率等合成条件对粉体的影响，得出了最佳工艺条件。ICP、XRD和TEM分析表明, 施加超声辐射对反应体系有显著影响，超声辐射沉淀法获得了含K量极低，分布均匀，平均晶粒尺寸约10 nm的近球形γ-MnO₂粉体，而未施加超声辐射的普通沉淀法却得到了棒状KMn₈O₁₆粉体。XPS与IR分析表明，两种方法所得粉体中Mn主要以+4价形式存在，而前者具有较多的氧缺位，由于K⁺进入了确定的晶格位置使后者的Mn-O键红外吸收峰明显不同于前者。     

平面型四核铜簇合物Cu_4(CH_2XMe_n)_4桥键性质的密度泛函研究

采用密度泛函B3LYP方法,用LanL2DZ和6 31G*基组分别优化了平面型四核铜簇合物Cu4(CH2SiMe3)4和Cu4(CH2XMe2)4(X=P,As)的几何构型,并对B3LYP/LanL2DZ方法优化的结构进行了红外振动频率计算和自然键轨道分析.结果表明,簇合物均呈笼状结构,Cu-C-Cu三中心桥键之间电子的离域增强了Cu簇合物的稳定性,配位C原子的C-H平伏键与C-Cu配位键之间存在σ超共轭效应.     

CH3S与HCS双自由基反应的密度泛函理论研究

应用量子化学从头算和密度泛函理论(DFT)对CH₃S与HCS双自由基单重态反应进行了研究. 在MPW1PW91/ 6-311G(d,p)水平上优化了反应通道上各驻点(反应物、中间体、过渡态和产物)的几何构型, 用内禀反应坐标(IRC)计算和频率分析方法对过渡态进行了验证. 在QCISD(t)/6-311＋＋G(d,p)水平上计算各物种的单点能, 并对总能量进行了零点能校正. 研究结果表明, CH₃S与HCS反应为多通道反应, 有4条可能的反应通道, 反应物首先通过S…S弱相互作用形成具有竞争反应机理的五元环硫-硫偶合中间体a和链状硫-硫偶合中间体c, 再由此经过氢迁移、离解、异构化等不同机理得到主要产物P1 (2CH₂S), 次要产物P2 (CH₃SH＋CS), P3 (CH₄＋CS₂)和P4 [CH₂(SH)CSH]. 根据势能面分析, 所有反应均为放热反应, 生成P1的反应热为－165.55 kJ•mol^－1. 通道R→a→TSa/b→b→P1为标题反应的主通道, 其速控步骤a→TSa/b→b在200～2000 K温度区间内的速率常数可以表示为k₁^CVT/SCT＝1.75×10¹⁰T^0.65exp(－907.6/T) s^－1. P3及P4的生成需要越过很高的活化能垒, 是动力学禁阻步骤, 但在反应体系中加入合适催化剂, 改变其反应机理, 有可能使生成CH₂(SH)CSH, CH₄及CS₂的反应易于进行.     

［M4En］(n=1,2)型簇合物中四重桥帽原子E对M-M作用的影响

由四核平面双帽［M₄E₂］型及单帽［M₄E］型簇合物构型应满足的几何条件，得到判断有无M-M键存在的关系式D=(［0.92(R_M+R_E)］²-2R²_M)^1/2，并给出形成［M₄E₂］及［M₄     

由大环配体[As4W40O140]28-与NiII形成的新型超大杂多化合物

在pH = 4.0的水溶液中, NiCl₂·6H₂O, NH₄Cl与Na₂₇[NaAs₄W₄₀O₁₄₀]·60H₂O反应, 得到了新的杂多砷钨酸盐(NH₄)₂₀[Na₂(H₂O)₂Ni(H₂O)₅{Ni(H₂O)}₂As₄W₄₀O₁₄₀]·61H₂O单晶, 用X射线单晶衍射法及元素分析确定了其结构, 晶体属三斜晶系, P¹空间群; 其晶胞参数为: a = 1.33135(18), b = 1.9722(3), c = 3.6430(5) nm, α = 78.010(2)°, β = 82.145(2)°, γ = 74.385(2)°, V = 8.978(2) nm3, Z = 2, R1 = 0.0512, wR2 = 0.0684 (I > 2σ). 在聚阴离子[Na₂(H₂O)₂Ni(H₂O)₅{Ni(H₂O)}₂As₄W₄₀O₁₄₀]^20-中, 2个Ni²⁺和2个Na⁺分占大环配体[As₄W₄₀O₁₄₀]^28-内的4个S2空位, 每个S2位提供4个O_d向金属离子配位, 2个Ni²⁺的配位数为6, 两个Na⁺的配位数分别为5和6, 另一个Ni²⁺处于环外, 与[As₄W₄₀O₁₄₀]^28-的一个端基氧(O_d)桥连成键, 其配位数为6.     

FOX-12制备过程的反应机理及动力学

采用量子化学计算方法, 在B3LYP/6-311G(d,p)水平上研究了N-脒基脲二硝基酰胺盐(FOX-12)制备过程的反应机理. 优化得到了反应势能面上各稳定点的几何构型, 通过内禀反应坐标(IRC)确认了反应物、 中间体、 过渡态及产物之间的相关性. 为了得到更可靠的反应能量和势能面信息, 进一步在MP2/6-311++G(3df,3pd)水平上对得到的构型进行能量校正, 结果表明, 先取代磺酸基通道(A1)和先取代氢通道(B)都能生成二硝基酰胺酸(HDN), 其中通道A为主反应通道; HDN可以通过HDN→FOX-12与HDN→ADN→FOX-12 两种途径转化为目标产物FOX-12, 而第2种途径为较优途径. 应用经典过渡态理论(TST)与变分过渡态理论(CVT)以及小曲率隧道效应模型校正的变分过渡态理论(CVT/SCT)计算了在200~400 K范围内各反应通道相关基元反应的速率常数, 提供了在上述温度区间内的三参数Arrhenius关系式.