Conversion of natural gas to C2 hydrocarbons via cold plasma technology

The plasma technology served as a tool in unconventional catalysis has been used in natural gas conversion, because the traditional catalytic methane oxidative coupling reaction must be performed at high temperature on account of the stability of methane molecule. The focus of this research is to develop a process of converting methane to C2 hydrocarbons with non-equilibrium plasma technology at room temperature and atmospheric pressure. It was found that methane conversion increased and the selectivity of C2 hydrocarbons decreased with the voltage. The optimum input voltage range was 40-80 V corresponding to high yield of C2 hydrocarbons. Methane conversion decreased and the selectivity of C2 hydrocarbons increased with the inlet flow rate of methane. The proper methane flow rate was 20-40 ml/min (corresponding residence time 10-20 s). The experimental results show that methane conversion was 47% and the selectivity of C2 hydrocarbons was 40% under the proper condition using atmospheric DBD cold plasma technology. It was found that the breakdown voltage of methane VB was determined by the type of electrode and the discharge gap width in this glow discharge reactor. The breakdown voltage of methane VB,min derived from the Paschen law equation was established.     

Suppressed formation of CO2 and H2O in the oxidative coupling of methane over La2O3/MgO catalyst by surface modification

Oxidative coupling of methane (OCM) is a promising way to convert methane into C_2 hydrocarbons. However, CO_2 and H_2O are by-products of the reaction. To utilize the higher activity of lanthanum oxide and save its usage, MgO supported La_2O_3 catalyst was prepared. Surface modification of the catalyst with nitric acid was made to suppress the formation of the by-products. Experimental results indicated that the addition of nitric acid increased the surface oxygen species with binding energy of ca. 531.7 eV and at the same time reduced the pore volume of the catalyst. These effects of nitric acid finally led to the increase of C_2 selectivity and the decrease of the by-products formation. Hydrogen selectivity was found about 14%- 18% over the catalysts adopted in this work.     

载体对Cu基催化剂富氢条件下CO氧化性能的影响

燃料电池是一种高效和环境友好的能源装置,其中质子交换膜燃料电池（PEMFC）以其工作温度低、低温启动性能好、功率密度和能量转换效率高等优点而广受关注[1].目前,PEMFC所需要的氢气一般通过醇或烃类的重整获得,但所得的氢气含有浓度较高的、使燃料电池Pt电极中毒的CO,导致电池失效,CO的选择性（优先）催化氧化（PROX）在众多去除CO的方法中被认为是最直接有效的一种.     

蔬菜中叶酸的催化氧化荧光法测定

建立了催化氧化荧光法间接测定叶酸的新方法。在pH5.0的HAc-NaAc缓冲溶液中,Co2+催化KIO4氧化叶酸产生强荧光,以262 nm为激发波长,在445 nm处测定叶酸的氧化产物蝶呤-6-羧酸的荧光强度,研究了反应的适宜条件及动力学参数,并探讨了反应机理。在优化实验条件下,叶酸浓度在1.0×10-8~1.0×10-5mol/L范围内与荧光强度呈良好线性关系,回归方程为ΔIF=10.82c(μmol/L)+2.867,相关系数r=0.998 5,方法的检出限为5×10-9mol/L。对5×10-7mol/L叶酸标准溶液进行11次平行测定,相对标准偏差(RSD)为0.1%。该法使用Co2+为催化剂,大大提高了方法的灵敏度。方法用于蔬菜中叶酸的测定,加标回收率为93%~104%,6次测定的相对标准偏差为0.98%~2.1%,结果令人满意。     

纳米金修饰玻碳电极对鸟嘌呤的催化氧化

采用电化学沉积法制备了纳米金修饰玻碳电极,并用循环伏安法和电化学阻抗法进行了表征,以此建立了一种直接测定鸟嘌呤的电分析方法。在磷酸盐缓冲溶液(pH 6.0)中,研究了鸟嘌呤在纳米金修饰电极上的电化学行为,实验结果表明,纳米金修饰电极可以增强鸟嘌呤在电极表面的吸附,并加快鸟嘌呤在电极表面的电子传输,使其电化学信号明显增大,检测灵敏度大大提高,该修饰电极对鸟嘌呤表现出良好的电催化性能。在优化实验条件下对鸟嘌呤进行测定,方法的线性范围为8.0×10-7~6.0×10-5mol/L,检出限为1.0×10-8mol/L,在鸟嘌呤浓度为1.0×10-5mol/L时测得RSD(n=10)为2.5%。     

(±)-茶螺烷酮的合成

在超声辐射下,β-环柠檬醛与丙酮经加成反应制得中间体3;3经硼氢化钠还原、硫酸氢钾催化脱水环化、N-羟基邻苯二甲酰亚胺/乙酰丙酮亚钴(Ⅱ)[NHPI/Co(acac)2]催化氧化烯丙位碳合成了(±)-茶螺烷酮,总收率54.5%,其结构经1HNMR,IR,MS和元素分析表征。     

单核和双核钌配合物在铟锡氧化物电极上的电化学行为及对双酚A的催化氧化

本文应用循环伏安法和微分脉冲伏安法研究了两种新型单、双核多吡啶钌(Ⅱ)配合物在铟锡氧化物(ITO)电极上的电化学行为及对双酚A(BPA)的催化氧化。研究结果表明,单、双核配合物在ITO电极上均出现两个归属为中心离子和亚胺基的氧化波,双核配合物的峰电流约为单核的2倍,表现为通过桥联配体在两中心离子间的电子转移速度较其与电极间的大。同时,两种配合物对BPA的氧化呈现相近的催化氧化活性。此外,讨论了pH值对单、双核钌配合物电化学行为的影响,比较分析了它们对BPA的催化氧化过程。     

肾上腺素电化学氧化生成肾上腺素红反应机理的薄层光谱电化学研究

应用长光程薄层电解池(石墨电极和铂片电极),使用循环伏安法(CV)和单电位阶跃计时吸收法(SPS/CA),研究了肾上腺在pH=2.5～7.0的McIlvaine缓冲溶液中电氧化生成肾上腺素红的反应机理,测定了表观速率常数kobs.结果表明:溶液pH值对肾上腺素的电氧化反应有很大影响,肾上腺素生成肾上腺素红的kobs随溶液pH值的增加而增大.     

高锰酸钾氧化法合成2-甲酸吡啶

以2-甲基吡啶为原料,水为溶剂,经80℃下高锰酸钾氧化和乙醇重结晶得到2-甲酸吡啶;采用红外光谱仪和核磁共振谱仪表征了目标产物的结构;考察了高锰酸钾用量、溶剂用量和反应时间对产物收率的影响,讨论了重结晶试剂的选择,进而确定了合成2-甲酸吡啶的较优条件.结果表明:以水作反应溶剂,控制原料和高锰酸钾的摩尔比为1∶2.3时,反应时间为5~6 h,以乙醇重结晶,目标产物的总收率达79.7%.     

同轴静电纺丝技术制备Y2O3:Eu3＋@SiO2豆角状纳米电缆与表征

采用同轴静电纺丝技术, 以氧化钇、氧化铕、正硅酸乙酯(C₈H₂₀O₄Si)、无水乙醇、PVP和DMF为原料, 成功制备出大量的Y₂O₃:Eu^3＋@SiO₂豆角状纳米电缆. 用TG-DTA, XRD, SEM, TEM和荧光光谱等分析技术对样品进行了系统地表征． 结果表明, 得到的产物为Y₂O₃:Eu^3＋@SiO₂豆角状纳米电缆, 以无定型SiO₂为壳层, 晶态Y₂O₃:Eu^3＋球为芯, 电缆直径约为200 nm, 内部球平均直径约150 nm, 壳层厚度约为25 nm, 电缆长度＞300 μm. 纳米电缆内部为球状结构, 沿着纤维长度方向有序排列, 形貌均一. Y₂O₃:Eu^3＋@SiO₂豆角状纳米电缆在246 nm紫外光激发下, 发射出Eu^3＋离子特征的波长为614 nm的明亮红光. 对其形成机理进行了初步讨论.