吡咯烷酮酸性离子液体的合成及其对酯化反应的催化活性

合成并表征了 2-吡咯烷酮硫酸氢盐([Hnhp]HSO4)、 1-甲基-2-吡咯烷酮硫酸氢盐([Hnmp]HSO4)、 1-甲基咪唑硫酸氢盐([Hmim]HSO4)、 1-(3-磺酸基)-丙基-3-甲基咪唑硫酸氢盐([C3SO3Hmim]HSO4)和1-(3-磺酸基)-丙基-2-吡咯烷酮硫酸氢盐([C3SO3Hnhp]HSO4)等以HSO-4为阴离子的质子酸离子液体,并以乙酸和正丁醇的酯化反应考察了这些离子液体的催化活性.结果表明,当n(n-BuOH):n(MeCO2H):n([C3SO3Hnhp]HSO4)=1.2:1:0.005,反应温度为120 ℃和反应时间为 1 h 时,酯收率可达99%以上;反应结束后离子液体与酯产物可分成两相,而且该离子液体重复使用8次,催化活性没有明显下降.探讨了阳离子结构及Brnsted酸性对催化活性的影响,考察了离子液体与酯化反应相关组分的互溶性.结果表明,离子液体的分相性能对催化效果有较大的影响,离子液体的催化活性与其酸性、溶解性密切相关.     

基于离子液体的炭材料制备、改性及应用

离子液体因其熔点低、液态温域宽、蒸气压低、热稳定性高、电导率高、电化学窗口宽、结构可设计及对许多化合物的亲和性等系列性能而引起人们广泛关注。离子液体在炭材料制备、改性领域展示出了良好的前景及巨大的应用潜力,可直接作为碳源,经过高温炭化实现杂原子掺杂制备多孔炭材料;离子液体也可充当反应介质和致孔剂,将生物质转化为多孔炭材料;此外,由于离子液体与炭材料相容性较好,可以用于多孔炭材料改性制备炭复合材料。基于离子液体的炭材料在电催化、超级电容器、吸附分离及生物医学等领域具有潜在的应用价值。本文总结了基于离子液体炭材料的制备、改性及应用最新研究进展,并着重介绍了其在能源和环境相关领域的应用。     

DFT法研究离子液中EMIM~ 催化丁烯双键异构反应机理(II)

用密度泛函理论(DFT)在B3LYP/6鄄31G(d,p)的计算水平上研究了离子液中1鄄乙基鄄3鄄甲基咪唑阳离子(EMIM )的4鄄H和5鄄H原子催化丁烯双键异构反应的可能途径,优化了反应体系的平衡态和过渡态的几何构型,分析了反应过程中键参数的变化,通过振动分析对平衡态和过渡态进行了验证.计算结果表明,离子液中的EMIM 首先通过4鄄H和5鄄H原子吸附丁烯,进而催化丁烯的双键异构反应,EMIM 的4鄄H和5鄄H催化1鄄丁烯异构为2鄄丁烯的正反应活化能分别为204.2和207.3kJ·mol-1,逆反应活化能约为220.9和223.8kJ·mol-1,反应为基元反应.     

Synthesis of Tetrahydrofuran and Tetrahydropyran Derivatives Catalyzed by Tungstophosphoric Acid in Ionic Liquid

Synthesis of tetrahydrofuran and tetrahydropyran derivatives catalyzed by tungstophosphoric acid （H3PW12040） were conveniently performed with high yield from the corresponding unsaturated alcohols in ionic liquid. Sufuric acid （H2SO4）, trifluoromathanesulfonic acid （TfOH） and p-toluenesulfonic acid （TsOH） were also explored for preparing these products in ionic liquid. The catalysts and ionic liquid can be easily recovered and reused.     

硝基苯在离子液体BMimBF4-H2O中的电还原

采用循环伏安法和恒电位电解法研究了离子液体BMimBF4-H2O 中硝基苯在微铂电极上的电还原特性. 实验表明, 在BMimBF4中, 随着硝基苯和水的浓度变化, 循环伏安曲线的峰电位和峰电流呈现复杂的变化规律; 硝基苯在铂电极上的电还原反应为双分子8 电子3 步骤电化学过程, 第一步反应为准可逆单分子单电子转移步骤, 产生阴离子自由基, 第二步为2 电子转移步骤, 并伴有随后的双分子不可逆自由基偶合化学反应, 主要产物为氧化偶氮苯, 第三步是2 电子转移产生偶氮苯的过程.     

第三组分Et2Mg对二茂锆/铝氧烷体系催化乙烯聚合反应的影响

研究发现在二茂锆-铝氧烷催化体系中添加少量Et2Mg能够明显促进在低Al/Zr摩尔比条件下乙烯高聚.以MAO作为助催化剂,Al/Zr/Mg摩尔比为1012时,得到高聚物,粘均分子量(Mv)为1.37×105,催化活性为2.83×104g聚合物/mol(Zr)h.而在同样的反应条件下,Cp2ZrCl2-MAO和-EAO二组份催化体系在如此低的Al/Zr摩尔比条件下无催化活性或以很低的催化活性生成低碳烯烃.对于这类三组份烯烃高聚催化体系的研究目前仍在进行中,以期得到有效的低Al/Zr比乙烯高聚茂金属催化体系.     

CO吸附在过渡金属铂表面的微观动力学研究

建立了处理双原子分子-表面相互作用的推广的LEPS势.借助推广的LEPS势,系统研究了一氧化碳分子在铂低指数表面吸附的动力学特性,重现了低指数表面的分子吸附热、吸附几何及本征振动等实验数据；鉴定了某些不合理的文献信息,预测了实验尚未探测到的重要信息:预测到Pt(100)表面四重洞位的C－O伸缩振动频率为1 962.60 cm－1;预测到Pt(110)表面吸附态的C－O及C－Pt键长分别为115.1、147 pm.     

非缔合二元有机液体混合物过剩热容的测定与计算

溶液的过剩热容是热力学的重要函数，对其测定与研究具有理论与实际意义．过剩热容不仅可检验溶液中分子间的相互作用，并可利用其计算混合物的热容．本文报告了用微量热仪对环乙烷一本等七个二元物系全浓度范围内在29815K、常压下过剩热容CEp进行的测定工作，上述体系是由具有     

Construction of Spatiotemporal-Coupling Optimal Low-Dimensional Dynamical Systems for Compressible Navier-Stokes Equations; [可压缩 Navier-Stokes 方程的时空耦合优化低维动力系统建模方法]北大核心CSCD

For the low-dimensional dynamical system model to study dynamics properties of Navier-Stokes equations, it is very important that the attraction domain of the low-dimensional model is the same as that of Navier-Stokes equations. However, to date, there is no universal approach to ensure this purpose for general problems. Herein, it is found that any low-dimensional model based on spatial bases, such as proper orthogonal decomposition bases, optimal spatial bases, and other classical spatial bases, is not predictable, i.e., the error increases with the time evolution of the flow field. With the theoretical framework for building optimal dynamical systems and the new concept of spatiotemporal-coupling spectrum expansion, the low-dimensional model for compressible Navier-Stokes equations was constructed to approximate the numerical solution to large-eddy simulation equations, and the numerical results and novel time evolution of spatiotemporal-coupling bases were given. The entire field error is typically below 10−2%, and the average error at each grid point is below 10−8%. The spatiotemporal-coupling optimal low-dimensional dynamical systems can ensure that the attraction domain of the low-dimensional model is the same as that of Navier-Stokes equations. Therefore, characteristic dynamics properties of spatiotemporal-coupling optimal low-dimensional dynamical systems are the same as those of real flow. © 2022 Editorial Office of Applied Mathematics and Mechanics. All rights reserved.     

Effect of Low Energy Electron Exposure on Ion Scattering Spectroscopy

The effect of low energy electron (LEE) exposure on ISS, including on the sputter peak and scatter peak as well as on ion neutralization, has been investigated for different samples. Some new results are discussed.