甲烷无氧直接制备芳烃研究进展

甲烷无氧直接制备芳烃和氢气是碳一化学与催化领域中一个极具挑战性的研究课题,具有碳原子利用率高、二氧化碳零排放、工艺流程短和绿色环保等优势,已经成为世界各国研究机构的重要研究方向。本研究基于作者课题组在甲烷无氧芳构化反应的研究工作,结合2013-2017年的相关文献,对目前甲烷无氧芳构化的研究现状进行综合评述。重点讨论甲烷无氧芳构化反应机理与积炭形成、催化剂改性及再生、膜反应器、非钼基催化剂体系等工作,并对甲烷无氧芳构化直接制备芳烃的未来前景进行了展望。     

五味子中木脂素类成分的高效液相色谱-电喷雾质谱研究

采用液相色谱-电喷雾质谱联用(HPLC-ESI-MSⁿ)技术, 对北五味子与南五味子中木脂素类成分进行了系统研究. 通过HPLC-ESI-MS技术, 获得了相应化合物的保留时间、紫外光谱和分子量等信息, 利用电喷雾多级串联质谱技术(ESI-MSⁿ), 获得了相应化合物的结构信息. 研究结果表明, 北五味子与南五味子的主要木脂素成分除5个共有成分外其它成分差异较大, 并且其共有成分含量差别较大. 在此基础上, 建立了简便、快速的北五味子与南五味子药材分析鉴定的新方法.     

多功能水溶性聚合物配体制备纳米颗粒*

以多功能水溶性聚合物配体制备的纳米颗粒具有小尺寸、单分散、生物相容性良好的特点,同时还具备近红外荧光、超顺磁性等特殊物理性质,弥补了传统方法制备纳米颗粒的缺陷。本文综述了近年来多功能水溶性聚合物配体制备贵金属纳米颗粒、磁性纳米颗粒、纳米量子点以及复合结构纳米颗粒的进展;阐述了多功能水溶性聚合物配体在制备纳米颗粒方面的优势;分析了多功能水溶性聚合物的结构、分子量、浓度等因素对制备纳米颗粒的影响。最后,探讨了小尺寸、单分散、水溶性的纳米颗粒在配体交换、药物靶向传输体系、疾病检测、生物标签、核磁共振成像以及光电学等领域的应用,并展望了多功能水溶性聚合物配体制备纳米颗粒的研究方向。     

离子液体催化热解纤维素制备左旋葡萄糖酮的研究

纤维素是世界上含量最丰富的可再生有机碳资源之一，左旋葡萄糖酮（LGO）是来源于纤维素热解的一种高附加值平台化合物。本研究考察了离子液体烷基侧链长度对纤维素催化热解制备LGO的影响规律。实验结果表明，最短侧链的1-丁基-2,3-二甲基三氟甲烷磺酸咪唑离子液体对LGO表现了最好的催化效果，其原因是侧链长度减少导致离子液体阴阳离子间相互作用减弱，使离子液体扩散增强。在300℃热解时LGO产率达到15.6%-C，离子液体的回收率为95.9%，其重复利用三次后LGO的产率只有轻微下降。通过密度泛函理论得到了LGO的最佳生成路径，其最低反应活化能为176.2 kJ/mol。此外，本方法也可同时获得多孔性的焦炭，其最高比表面积和孔容分别为389.4 m²/g和0.689 cm³/g。     

FCC辐照金属铜材料中氦泡平衡内压的分子模拟及其尺度效应

氦泡内的氦密度及其内压对含氦泡辐照材料的力学性能具有重要影响,本文采用分子模拟方法系统地研究了面心立方金属铜材料内氦泡平衡内压及其尺度效应、温度效应和引起的应力场。基于能量最小原理与应力平衡准则,提出了确定平衡内压的方法,研究发现：1）采用能量最低原理与应力平衡准则所获得的平衡内压是自洽的;2）存在一个临界尺度,当氦泡孔径小于该临界尺度时,平衡内压出现反常尺度效应,即当氦泡孔径小于3nm时,平衡内压并不随孔径减小而明显增大,甚至出现减小的异常现象;3）传统采用基于球形孔洞的理论公式估算严重高估了氦泡平衡内压,引起的误差随氦泡孔径减小而显著增大,如孔径为3nm时,误差超过63%;4）由于纳米孔洞多面体特性和材料的各向异性,即使在平衡内压条件下,基体铜材料内仍存在一定的应力分布,该应力体现出显著的局域特征,即随着距孔洞中心距离的增加而快速下降。此外,本文还提出采用时间平均叠加区域平均来减小热涨落对应力场的影响,取得了较好的效果。     

基于分子间卤键的超分子平面大环自组装

本工作报道了含卤键供体和受体片段的三种芳酰胺分子(化合物1~3)的设计和合成, 并对固相中卤键的不同作用模式进行了探索和分析. 化合物1的晶体数据显示, 由于没有分子内氢键, 组成分子的三个芳环相互扭转一定角度, 并且在分子间交替排列的N···I和O···I卤键的控制下, 组装成了一条线型的超分子组装体. 由于酰胺羰基和两个紧邻的氟原子之间的排斥作用, 化合物2未能形成分子内三中心氢键. 在此基础上, 将三氟碘代苯作为卤键供体片段引入到化合物3中, 并且在折叠体骨架中嵌入了嘧啶单元. 化合物3的晶体数据显示, 基于多组有效的分子内三中心氢键和分子间较强的卤键作用, 双分子间形成了[1+1]的超分子大环. 另外, 由于嘧啶环的引入, 使得该超分子大环接近共平面.     

基于KW01的无线RFID读卡系统设计

针对以Mifare卡为基础的传统有线RFID系统组网复杂,成本高等问题,采用飞思卡尔2014年最新推向市场的KW01 MCU(集成ARM Cortex-M0+内核与Zigbee Sub-1G无线射频收发器)与射频芯片 MF RC531开发了一套无线RFID读卡系统,以构件化思想设计了系统各模块的硬件电路,封装了KW01与RC531的底层软件驱动构件,并以此为基础给出了结构清晰的工程框架,降低了系统开发的难度,提高了系统的可扩展性与可移植性;同时在软件设计中移植了飞思卡尔SMAC无线精简协议栈实现网络组建,并改进了通信协议与数据收发机制。在433M频率下的测试表明系统节点通信距离远、功耗低、性能稳定,达到了预期要求。     

80 K温区的小型行波低温热声制冷机

热声制冷机由于结构简单、无运动部件,具有广阔的应用前景。本文在已有的小型行波热声发动机的基础上,开展了热声制冷的工作。利用线性热声理论对制冷机进行数值模拟,并对制冷机的各热声元件优化。优化后,系统整体装配横向尺寸仅0.5 m,在充气压力3 MPa,发动机输入功率384 W的条件下,达到了80 K的无负载温度。由于本制冷机由行波型热声发动机驱动,并且是通过线性热声理论优化,因此称之为小型行波低温热声制冷机。     

基质固相分散和气相色谱-质谱法测定浓缩苹果汁中22种有机氯农药和15种拟除虫菊酯农药的残留量

建立了浓缩苹果汁样品中22种有机氯农药和15种拟除虫菊酯类农药的气相色谱-质谱检测方法。采用基质固相分散技术进行样品前处理,用气质联用仪在选择离子监测模式下进行快速定性定量分析,以双柱法对定性结果进行确认。研究了一定浓度范围内农药峰面积与浓度的线性关系,相关系数均好于0．99。除六氯苯外其余36种农药的添加回收率在70．4％～108．3％的范围内,相对标准偏差在2．1％～24．9％。     

甲烷无氧直接制备烯烃/芳烃研究进展(Ⅱ)

在"碳达峰、碳中和"的背景下,甲烷无氧直接制备烯烃/芳烃具有零二氧化碳排放、100％碳原子利用和富产氢等优势,是碳一化学和催化领域中一个热点研究课题.本综述基于作者在甲烷无氧直接制备烯烃/芳烃反应的研究工作,结合2018?2021年的相关文献,对目前甲烷无氧芳构化反应和甲烷无氧直接制备烯烃、芳烃和氢气反应的世界各国研究...