酸处理可控制备多级孔SAPO-34及其甲醇制烯烃性能

甲醇制低碳烯烃(MTO)技术既可实施石油替代路线,又能解决低碳烯烃不足的问题,因而具有重要意义.在MTO技术中,SAPO-34分子筛因其高水热稳定性、适宜的微孔结构和酸强度而展现了优异的MTO性能.但SAPO-34分子筛孔道较小,易形成积碳物种而覆盖活性中心,导致分子筛催化剂失活快,反应流程复杂.延长SAPO-34催化剂的单程寿命可减少其再生频率,降低能耗并节约成本.在微孔SAPO-34分子筛中引入介孔或大孔孔道来组成多级孔道结构,可大大促进反应物及产物分子在孔道内的扩散,从而降低积碳速率,延长催化剂寿命.目前,文献中主要采用直接合成路线制备多级孔SAPO-34分子筛,该过程所用的二级模板剂价格较贵,且合成步骤复杂.而采用后处理方法,即先合成SAPO-34分子筛母体,再进行酸碱后处理来制备多级孔SAPO-34分子筛是非常有前景的技术路线.本文首先通过水热合成法制备了立方形貌SAPO-34分子筛,再采用不同种类的酸溶液(硝酸、草酸及丁二酸)对其进行后处理,制备了具有良好相对结晶度的多级孔SAPO-34,考察了酸种类对所得多级孔SAPO-34结构及其MTO性能的影响.研究发现,经硝酸和草酸处理后的样品在特定晶面上出现了蝴蝶状孔道,形成了由微孔、介孔(40–50 nm)和大孔(400–500 nm)组成的多级孔分子筛;其比表面积高达876 m2/g,孔容为0.36 cm3/g,该多级孔道大幅改善了MTO过程中的分子扩散性能.酸后处理过程并没有影响分子筛的化学环境及酸中心强度,却降低了分子筛的强酸中心数量并增加了弱酸中心数量.在多级孔结构及酸中心的协同作用下,其MTO性能得到了大幅度提升:经硝酸和草酸处理后所得多级孔SAPO-34,其MTO寿命(400°C,1 atm,甲醇空速1 h–1)分别由母体的210 min增至360和390 min,低碳烯烃的总选择性由母体的90%提高至92%–94%,并可根据孔道大小调整产物组成,使乙烯选择性在37.4%–51.5%内调变.对比发现,MTO过程中多级孔SAPO-34上的积碳量由母体的15%提高到18%,但积碳速率却由0.071降至0.046 g/min.失活多级孔SAPO-34内的积碳物种主要为较大的分子,其中芘及芘取代物的含量高达73%,而母体SAPO-34中芘及芘取代物的含量则降低至49%.这是因为多级孔SAPO-34内部更大的孔道空间可容纳更多的大分子积碳物种所致.丁二酸处理后的样品未产生多级孔道,却使部分微孔受损且增加了强酸中心数量,导致其更易失活,MTO寿命也降至100 min.选择合适种类的酸溶液进行后处理可控制备多级孔SAPO-34,可大幅改善其MTO性能.     

辐射技术在环境保护中的应用

由于高能电子束和γ射线本身具有的特性,其辐射技术在环境保护领域具有巨大的应用潜力。本文介绍了国内外利用辐射技术在废水、废气和固体废物(“三废”)处理中的研究和应用,涉及印染废水、造纸废水、硝基苯胺类物质、卤系阻燃剂类物质、环境内分泌干扰物和藻毒素的处理,燃煤尾气脱硫脱硝,以及挥发性有机物、污泥等方面的处理研究,并对辐射处理各种有机污染物的机理进行了探索和分析。表明辐射技术是处理“三废”的一种十分有效的方法。同时,讨论了辐射技术在环境处理应用中的有限性,并对该技术的研究和发展方向进行了展望。     

Preparation of graphene oxides with different sheet sizes by temperature control

The sheet size of a graphene oxide(GO) can greatly influence its electrical, optical, mechanical, electrochemical and catalytic property. It is a key challenge to how to control the sheet size during its preparation in different application fields. According to our previous theoretical calculations of the effect of temperature on the oxidation process of graphene,we use Hummers method to prepare GOs with different sheet sizes by simply controlling the temperature condition in the process of the oxidation reaction of potassium permanganate(KMn O_4) with graphene and the dilution process with deionized water. The results detected by transmission electron microscopy(TEM) and atomic force microscopy(AFM)show that the average sizes of GO sheets prepared at different temperatures are about 1 μm and 7 μm respectively. The ultraviolet–visible spectroscopy(UV-vis) shows that lower temperature can lead to smaller oxidation degrees of GO and less oxygen functional groups on the surface. In addition, we prepare GO membranes to test their mechanical strengths by ultrasonic waves, and we find that the strengths of the GO membranes prepared under low temperatures are considerably higher than those prepared under high temperatures, showing the high mechanical strengths of larger GO sheets. Our experimental results testify our previous theoretical calculations. Compared with the traditional centrifugal separation and chemical cutting method, the preparation process of GO by temperature control is simple and low-cost and also enables large-size synthesis. These findings develop a new method to control GO sheet sizes for large-scale potential applications.     

N-辛酰吡咯烷萃取苯酚水溶液

辛酰氯与吡咯烷反应合成了新型萃取剂N－酰吡咯烷（OPOD）,并考察了以煤油为稀释剂,OPOD萃取苯酚的性能,研究了萃取剂浓度、苯酚浓度、酸度和温度对苯酚萃取的影响以及反萃的可行性,由斜率法确定了萃合物的组成,计算了萃取反应的平衡常数以及有关的势力学函数,同时根据红外光谱和核磁共振谱讨论了萃取过程及萃合物的结构,实验结果表明,OPOD对苯酚具有良好的萃取性能。     

溴系阻燃剂在环境及人体中的存在和代谢转化

溴系阻燃剂的广泛使用及其对环境和人体的危害,受到人们的广泛关注。本文简要介绍了在环境与生态系统及人体中存在的三种主要溴系阻燃剂：多溴联苯醚、六溴环十二烷和四溴双酚A,重点评述了它们在环境介质（污水、淤泥及沉积物）、生物体（微生物及动物）、人体中及光热作用下的代谢与转化,并详细介绍了其代谢途径及代谢产物。     

蔬菜中多溴联苯醚的定量测定及其对人体的生物有效性

建立了以索氏抽提,凝胶渗透色谱及硅胶-氧化铝复合层析柱净化,测定蔬菜中13种多溴联苯醚(PBDEs)的GC-NCI MS分析方法,方法的检出限以干重计为5.4 ～15.7 pg/g,加标样品的回收率和RSD分别为78% ～97%和0.6% ～10.0%.还研究了蔬菜中的PBDEs在人胃肠中对人体的生物有效性,胡萝卜和菠菜中PBDEs的总含量分别为424.1 pg/g和981.3 pg/g,对人体的平均生物有效性分别为33.5%和2.6%,计算得到13种PBDEs在胡萝卜和菠菜中的生物有效含量分别为132.6 pg/g和26.1 pg/g,研究结果对污染物的暴露风险评估有参考价值.     

丙烯酸乙酯^60Co辐照下形成的过氧化物及其引发活性

丙烯酸乙酯经在空气下６０Ｃｏγ辐照后,剂量率在１５Ｇｙ／ｓ以上时可形成３种过氧化物组份,各组份的分布随剂量率的不同而异;当剂量率为１０Ｇｙ／ｓ时,只形成单一的相当于第２组份的过氧化物．用红外光谱,核磁共振谱和质谱测定了３种过氧化物组份的结构．具有交替结构的第２组份有较强的引发活性,能引发其它乙烯类单体聚合,与Ｋ２Ｓ２Ｏ８相比,它能在较低温度和较短时间内引发聚合,且聚合过程更平稳,获得的聚合物分子量更高．     

基于Origin的纳秒级激光闪光光解三维图像处理

由纳秒级激光闪光光解初步解谱获得多个dat文件,基于Origin对其进行"时间-波长-吸光度"三维图像处理,并尝试解决对剪贴到MS-Office系列文件的三维图像失真问题,所得三维图像可基本反映微观瞬态动力学规律,可满足文章发表、图片展示、进一步数值分析等各种需求.     

化学修饰方法对聚乙二醇功能化碳纳米管的影响

通过酰氯化法与碳二亚胺缩合法(EDC/NHS)制备氨基化聚乙二醇(PEG1500N)修饰的多壁碳纳米管(MWNTs)并采用FTIR、Raman、TEM、原子力显微镜(AFM)、TGA-DTA-DSC、UV-Vis进行表征与分析。实验结果发现：两种方法PEG1500N都能很好地修饰MWNTs,但EDC/NHS缩合法采用更短的反应时间(反应1 d),达到了更好的接枝效果。EDC/NHS缩合法提高了碳管上羧基的利用率,接枝率大大提高。TGA-DTA分析表明缩合法接枝率为30%,而酰氯化法(反应4 d)为15%。UV-Vis分析表明EDC/NHS缩合法得到的产物溶解性也更好,溶解度由1.19 mg·mL^-1(酰氯化法得到的产物的溶解度)提高到2 mg·mL^-1以上。     

碳纳米管的快速糖基化及用于糖-凝集素特异性识别作用的研究

将含糖基的简单两亲分子N-十八烷基麦芽糖酰胺(N-n-Octadecyl-D-maltonamide, NOMA)非共价修饰到单壁碳纳米管(SWNT)表面形成糖-碳纳米管复合体(NOMA-SWNT), 谱学和形态学结果表明, NOMA不仅能快速、高效地吸附到SWNT表面, 而且能有效地改善SWNT在水溶液中的分散性能. 以NOMA-SWNT管束为导通沟道构建了碳纳米管场效应管(CNTFET)器件, 检测了麦芽糖和伴刀豆凝集素蛋白(Con A)的特异性识别作用. 检测器件在每个修饰阶段的电学性能的变化证明了NOMA对SWNT的非共价糖基化修饰及用CNTFET来检测糖-凝集素特异性识别作用的可能性.