超稳低汞催化剂的稳定机理: 炭表面含氧基团及缺陷协同作用实验及理论研究

聚氯乙烯(PVC)作为五大工程塑料之首在材料领域应用广泛.2017年,中国PVC产能逾2600万吨,占世界总产量的70%以上, PVC产业是我国重要支柱产业之一.基于中国富煤少气缺油的能源格局, PVC产量的90%以上都是基于煤化工的乙炔法生产的,而氯化汞催化剂是目前乙炔法氯乙烯工业上唯一实现产业化应用的催化剂.但是由于氯化汞属于金属氯化物中唯一的共价化合物,其热稳定极差,涉汞催化剂的汞污染问题一直是氯乙烯行业的世界级难题.中国电石法聚氯乙烯产业每年催化剂消耗量高达2.0万吨,年耗汞近1000吨,可回收不足40%,占世界汞消耗量的70%.而无汞催化剂由于成本高、使用寿命短等原因,短期内实现工业化应用及推广仍有困难.中国政府早在2014年开始限汞行动,提出了氯乙烯产业汞催化剂减量化直至无汞化的战略目标.根据2015年拟定的氯乙烯用低汞触媒的国标要求,氯化汞负载量最高不得超过6.5%,而高汞催化剂的氯化汞负载量在10%–12%之间,在氯化汞负载量降低一半的情况下保持催化剂的高性能及高热稳定性对催化剂的制备技术提出了很大的挑战.催化剂是参与化学反应而自身不会消耗的物质,其在工业使用过程中理论上并不会消耗,解决了催化剂的热稳定性问题,不但可以延长催化剂使用寿命,而且还可以缓解涉汞催化剂的资源消耗及环境污染问题.活性炭具有较高的比表面积、可调控的表面化学性质和耐酸碱腐蚀性,在工业中应用广泛.氯乙烯单体合成的原料为氯化氢和乙炔,由于氯化氢的腐蚀性,活性炭基催化剂在工业化应用方面具有明显的优势.而活性炭载体的表面性质调控及对负载型金属催化剂的相互作用研究一直是近年来多相催化领域的一个热点.本文通过热处理的方法调控了活性炭的表面含氧基团,研究了活性炭的表面结构的区别,通过浸渍法制备了三种活性炭负载的低汞催化剂,对比了三种不同的活性炭载体的乙炔氢氯化性能及稳定性,发现表面基团的调控对低汞催化剂的稳定性具有较大的影响.热重实验表明,Hg Cl2/AC-C催化剂中氯化汞的最大失重温度提高到了380°C以上.该催化剂在反应温度140°C,乙炔空速30 h–1条件下稳定运行10000 h,乙炔转化率只下降了8%.DFT理论计算发现,碳氧双键旁边的缺陷位和氯化汞可以形成强的化学吸附,其吸附能可达120–130 kJ/mol,而氯化汞在含氧基团的表面吸附能只有3–35 kJ/mol.本文通过对活性炭表面结构的调控,使氯化汞和炭表面活性位形成化学吸附,可大大提高催化剂的耐热稳定性,从理论上给出了低汞催化剂的热稳定性解决方案,目前该催化剂已经成功实现了产业化应用,在工业转化器上使用寿命超过12000 h,性能表现卓越.超稳低汞催化剂的工业化应用不仅能够降低氯乙烯单体生产过程中的单耗,节约PVC生产成本,还能够有效减少汞触媒使用过程中造成的重金属污染,为我国电石法氯碱行业的节能减排及限汞公约履约提供了很好的技术支撑和保障.     

PEI-PEG接枝壳聚糖对于细胞SMMC7721转染效率的研究

本文通过聚乙二醇化的聚乙烯亚胺与壳聚糖反应，得到了水溶性良好的聚乙二醇化聚乙烯亚胺接枝的壳聚糖( mPEG-O-CS-PEI)。研究表明，纳米mPEG-O-CS-PEI对细胞SMMC7721的转染效率为7．1%。     

多功能试验室的研制

根据ANSI/ARI 210/240、ASHRAE37、GB/T 7725的相关要求,设计并建造一套测试最大容量为3HP房间空调器的空气焓值法试验室;同时根据电冰箱试验标准ANSI/AHAM HRF-1、GB/T 8059.1-4等改进成为多功能试验室。该多功能试验室能够模拟制冷产品的实际运行环境,提供一个稳定、精确的模拟环境,从而能对相关制冷产品的性能参数进行测量,同时能够用于不同的产品检测,实现一机多能、一机多用,节约能源,减少了设备投资。     

微波萃取-气相色谱法测定血液中的甲基苯丙胺

建立了人体血液中甲基苯丙胺的微波萃取-气相色谱测定方法。分别考察了萃取溶剂种类、用量、样品pH值以及萃取温度、时间等因素对萃取率的影响,并与液-液萃取法进行比较。结果表明,在相同条件下,微波萃取率高于液-液萃取。血液中甲基苯丙胺的最佳提取条件为:调节血样pH为13,以乙酸乙酯为萃取溶剂,于30 ℃下微波提取 8 min。在此条件下平均萃取率达到81.4%,相对标准偏差为6.4%(n=5)。提取液经气相色谱-氢火焰离子化检测器检测,甲基苯丙胺和基体之间得到了很好的分离,对血液中甲基苯丙胺的最低检测限为220 μg/L。该方法是一种快速、准确、灵敏的测定血液中甲基苯丙胺的方法。     

两种金属钌配合物异构体紫外-可见吸收光谱的理论计算

在B3LYP/LANL2DZ水平上优化了[(trpy)(pic)RuCl] (pic是皮考林离子; trpy为2,2’,2"-联三吡啶)顺反两种异构体的结构, 并用含时密度泛函方法(TD-DFT)计算了它们在乙腈溶液中的吸收光谱. 计算表明它们在可见光区都有较强的宽吸收带, 它们在可见光区吸收峰的位置分别为510.2和383.2, 522.5和398.4 nm处, 计算和实验结果在吸收峰的位置和相对强度上都是非常吻合的. 两种异构体的最低能量吸收带都具有MLCT/ILCT/LLCT性质, 在它们的配体上引入—COOH等极性基团则可能用于太阳光伏电池的光敏化剂.     

手性锌卟啉的圆二色光谱研究

用圆二色光谱（CD）研究了三种新型手性卟啉锌[α,β,α,β－四－[邻（叔丁氧羰L－丙氨酸）氨基苯基]卟啉锌α,β,α,β,－ZnT(o-BocAla)APP1、α,β,α,β-四－[邻（叔丁氧羰L－脯氨酸）氨基苯基]卟啉锌α,β,α,β－ZnT(o-BocPro)APP2和α,β,α,β－甲－[邻（苯甲酰L－谷酰胺）氨基苯基]卟啉锌α,β,α,β－ZnT(o-BenzoylGln)APP3]在CH2Cl2 中的光谱行为,并研究了1作为主体识别手性客体分子氨基酸甲酯前后的光谱,提出了光谱形成机理。     

光导纤维电化学发光葡萄糖传感器的研究

以碳糊为固定化载体 ,将葡萄糖氧化酶固定在碳糊电极上 ,制成了光导纤维电化学发光葡萄糖生物传感器。葡萄糖的酶催化反应、鲁米诺的电化学氧化和化学发光反应在电极表面同时发生 ,因此该传感器的信号响应在 1 0 s内达到发光强度峰值。葡萄糖浓度在 1 .0× 1 0 -5～ 2 .0× 1 0 -2 mol/L范围内与发光强度呈线性关系 ,检出限为 6.4× 1 0 -6mol/L,可应用于市售饮料中葡萄糖的测定     

锌卟啉衍生物的自组装研究

合成了一种新型的带有腺嘌呤取代基的锌卟啉并对其进行了表征。结果表明,腺嘌呤取代基与中心金属锌的轴向配位驱动了自组装。紫外可见和荧光光谱实验结果证明了由自组装而产生的卟啉低聚物的存在。     

用结晶紫测定DNA 的分光光度法

研究了结晶紫与ＤＮＡ的可见吸收光谱和提出了测定ＤＮＡ的分光光度法。在ｐＨ９．５６的条件下,加入ＤＮＡ后结晶紫在５８９ｎｍ的最大吸收峰强度显著下降,下降程度与ＤＮＡ的含量呈线性关系,确定了实验的最佳条件,ＤＮＡ线性响应范围为０～５ｍｇ／Ｌ,检出限１９．５μｇ／Ｌ。该法简便,快速,具有较高的选择性,对合成样品中ＤＮＡ的测定结果令人满意。     

高性能管线钢中镍分析方法研究

用盐酸-硝酸混合酸溶解试样,以酒石酸钠掩蔽铁,氢氧化钠强碱性介质中,过硫酸铵为氧化剂,镍与丁二酮肟生成酒红色络合物,用吸光光度法测定高性能管线钢样品中镍,吸光度与镍含量在0.076%—0.66%范围内呈线性关系。采用不同镍含量的标钢溶液建立校准曲线。并测定了X-100、X-80及X-70钢级管线钢中的镍,结果满意。该方法准确、简便、成本低,具有实用和推广价值。