硫酸铜含量对硫酸铜与丁腈橡胶之间配位交联反应的影响

利用丁腈橡胶(NBR)的可配位侧基——腈基(—CN)与金属盐硫酸铜(CuSO4)的铜离子(Cu2+)之间的配位反应制备了一种配位交联CuSO4/NBR.影响该配位交联反应的因素众多,如热压温度、热压时间、增塑剂等等,考察了CuSO4含量对其的影响.通过X射线光电子能谱(XPS)、动态力学分析(DMA)、差示扫描量热分析(DSC)等手段对CuSO4与NBR之间的配位交联反应进行了分析,并对所得配位交联的CuSO4/NBR进行了交联密度及力学性能的测试.结果发现,随CuSO4含量的不断增加,CuSO4与NBR的配位交联程度逐渐增强,且所得配位交联CuSO4/NBR显示出从典型橡胶到韧性塑料再到脆性塑料的力学转变特性.另外,通过扫描电子显微镜(SEM)及X射线能谱仪(EDX)对材料的微观结构进行了分析,发现CuSO4在聚合物基体中不仅充当交联剂的角色,而且还起着增强填料的作用.     

CuSO_4/TiO_2催化剂在氨选择性催化还原氮氧化物反应中的性能(英文)

氮氧化物(NO_x)是主要的大气污染物之一.氨气选择性催化还原法(NH_3-SCR)是目前去除固定源排放的氮氧化物的最有效方法,被广泛用于燃煤或者生物质的火电厂中.催化剂是NH_3-SCR法的核心,其中V_2O_5-WO_3/TiO_2催化剂是主要的商业SCR催化剂;但是V_2O_5有毒,对环境的影响很大;另外,该催化剂具有较高的SO_2氧化性能.因而研究者一直在探索新型的SCR催化剂.SO_2是燃煤电厂烟气中的典型气体之一,所以抗硫性能是催化剂的一个重要指标.在SCR反应条件下,SO_2和O_2容易与氧化物催化剂发生反应生成稳定性较高的硫酸盐,覆盖在催化剂表面从而引起催化剂失活.但已有研究发现,硫化会提高K中毒后的V_2O_5-WO_3/TiO_2催化剂的活性.并且,短时间的硫化可以明显提高CuO/Al_2O_3的NH_3-SCR活性.硫酸盐催化剂或许具有较低毒性和较高抗硫性能,应该是一种有前景的SCR催化剂.本文以商业纳米TiO_2为载体,采用湿式浸渍法制备了一系列的CuSO_4/TiO_2催化剂.在自制的活性评价装置上测试了样品的NH_3-SCR活性并且在340℃下连续24 h测试了SO_2、水蒸气及两者共同作用对催化剂活性的影响.使用N_2等温吸附-脱附、X射线衍射(XRD)、X射线光电子能谱(XPS)、H_2程序升温还原(H2-TPR)和NH_3程序升温脱附(NH_3-TPD)对催化剂进行了表征.另外,采用原位红外漫反射光谱研究了CuSO_4/TiO_2催化剂上的NH_3-SCR反应过程.N_2等温吸附-脱附结果表明,负载的CuSO_4没有明显改变载体的孔结构.而XRD结果仅显示锐钛矿TiO_2的衍射峰,说明CuSO_4在载体上有较好的分散度或者CuSO_4的含量低于检测限.XPS结果显示,催化剂中的铜主要以Cu~(2+)形式存在,硫主要以SO_4~(2-)形式存在,而氧主要以晶格氧和吸附氧两种形式存在,并且CuSO_4的存在会增加催化剂中吸附氧的含量.H_2-TPR结果表明,随着CuSO_4含量的增加,催化剂的氧化还原能力逐渐增强.NH_3-TPD结果表明,催化剂表面的酸性位数目随着样品中CuSO_4含量的增加而增加.纯TiO_2的NH_3-SCR活性很差,当温度从300℃增加到450℃时,最高NO_x转化率仅为32.7%.但当CuSO_4负载到TiO_2上以后,催化剂活性明显提高.在反应温度高于340℃时,CuSO_4/TiO_2催化剂的NO_x转化率在94%以上,与商业V_2O_5-WO_3/TiO_2催化剂相当,并且其N_2O生成量低于商业催化剂.不过,当温度低于340℃时,CuSO_4/TiO_2催化剂的NO_x转化率明显低于商业催化剂,说明CuSO_4/TiO_2催化剂的活性仍有待改善.连续24 h测试了SO_2、水蒸汽及两者的共同作用对CuSO_4/TiO_2催化剂活性的影响.结果显示,单独的水蒸气会导致活性轻微下降,但SO_2以及两者共同存在时对催化剂的活性基本没有影响.CuSO_4/TiO_2催化剂的NH_3吸附红外光谱表明,催化剂上存在Lewis和Bronsted两种酸性位,但Bronsted酸性位上的NH_4~+稳定性较差,280℃时即基本消失.在高温时,NH_3主要吸附在Lewis酸性位上且CuSO_4/TiO_2催化剂对NO_x的吸附能力较差,红外光谱未检测到NO_x的吸附峰.380℃下,当NO和O_2通入预吸附NH_3的催化剂样品时,属于Lewis酸性位上NH_3的红外峰明显下降,说明Lewis酸性位上吸附的NH_3参与了反应.CuSO_4/TiO_2显示出高的抗硫抗水性能和比较好的NH_3-SCR活性,应该是一种有应用前景的SCR催化剂.CuSO_4可以增加催化剂的酸性位数目和吸附氧量.根据原位红外漫反射结果,CuSO_4/TiO_2上的SCR反应遵循Eley-Rideal机理.气相的NO与吸附在Lewis酸性位上的NH_3反应生成N_2和H_2O或许是主要的反应途径,并且吸附氧可能会促进这个过程.     

超声波辅助液相合成六次甲基四胺络铜的研究

以五水硫酸铜和六次甲基四胺(HMTA)为原料,在超声波作用下采用液相合成法合成六次甲基四胺络铜。探讨原料配比、超声波辐射功率、辐射时间和反应温度对产物收率的影响。实验证明,合成六次甲基四胺络铜较适宜的条件为:五水硫酸铜/六次甲基四胺物质的量比1∶2.0,超声波辐射功率160 W,辐射时间60min,反应温度50℃,在此条件下产物收率可达65.2%,比传统的液相法(收率36%)高出近30%。     

硫酸四氨合铜制备实验的改进与探究

为解决硫酸四氨合铜制备实验中试剂用量不合理及氨污染问题,对实验装置进行了改进,探究了CuSO4溶液浓度和氨水浓度对产率的影响,确定了氨和乙醇的适宜用量,分析了不同洗涤剂的洗涤效果,回收了滤液中残留的乙醇。制备[Cu(NH3)4]SO4的优化条件是:0.5~1.0 mol/L的CuSO4与过量80%的4~8 mol/L氨水反应,乙醇用量为反应混合液体积的3倍。     

碱式硫酸铜与氢氧化铜的相互转化及纯净氢氧化铜的制备条件

通过实验定量研究了Cu4(OH)6SO4与Cu(OH)2相互转化的特点及纯净Cu(OH)2制备的条件。研究结果表明,Cu4(OH)6SO4与Cu(OH)2之间能够相互转化,且转化相对缓慢;提高CuSO4浓度有利于Cu(OH)2向Cu4(OH)6SO4转化,提高NaOH浓度有利于Cu4(OH)6SO4向Cu(OH)2转化;纯净Cu(OH)2的制备方法为CuSO4溶液滴加到NaOH溶液中,且NaOH过量15%以上。     

对“红光照射硫酸铜溶液和氢氧化铁胶体实验”的探究

用激光笔发出的红光照射氢氧化铁胶体,有丁达尔效应;而用红光照射硫酸铜溶液,则无丁达尔效应,于是得出结论:可用有无丁达尔效应来鉴别胶体和溶液。但大家可能都忽视了物理学上的一个问题,那就是“蓝色是可以吸收红色光的”,所以CuSO4溶液肯定是没有丁达尔效应的。就“CuSO4溶液没有丁达尔效应”这一问题,笔者引导学生进行实验探究,最终解决问题。     

用变色硅胶检验酸碱反应生成水的实验探究

在分析用无水硫酸铜检验酸与碱反应生成水的实验中存在问题的基础上,提出了用变色硅胶检验酸与碱反应生成水这一更为合理的方法。经实验验证,发现变色硅胶检验酸与碱反应生成水的灵敏性要比无水硫酸铜的强。另外,变色硅胶经回收处理后可重复使用。     

一则质量守恒定律实验最佳效果研究

通过实验与分析,说明了利用铁钉与硫酸铜溶液反应进行质量守恒定律的探究实验中,经常出现与教材图示不相同的实验现象的原因,对实验现象如何正确描述作出了科学界定,明确了实验产生最佳效果的条件,纠正了人们对这一实验现象长期存在的不当认识,弥补了《义务教育课程标准实验教科书.教师教学用书》资料的不足,对该实验教学改进具有积极的指导价值。     

对由硫酸铜溶液制取氧化铜实验的探索

现行高一教材“实验一化学实验基本操作(一)”中实验步骤一为制取氧化铜。其第二步操作为：“向盛有CuSO。溶液的烧杯中滴加NaOH溶液,直到不再产生沉淀。”对于学生来说,要真正做到这一点确有一定难度。因为随着NaOH：溶液的滴入,沉淀不断增多。当出现沉淀较多时,就不容易观察再继续滴加NaOH溶液时是否有沉淀产生了。