肾上腺素电化学氧化生成肾上腺素红反应机理的薄层光谱电化学研究

应用长光程薄层电解池(石墨电极和铂片电极),使用循环伏安法(CV)和单电位阶跃计时吸收法(SPS/CA),研究了肾上腺在pH=2.5～7.0的McIlvaine缓冲溶液中电氧化生成肾上腺素红的反应机理,测定了表观速率常数kobs.结果表明:溶液pH值对肾上腺素的电氧化反应有很大影响,肾上腺素生成肾上腺素红的kobs随溶液pH值的增加而增大.     

高锰酸钾氧化法合成2-甲酸吡啶

以2-甲基吡啶为原料,水为溶剂,经80℃下高锰酸钾氧化和乙醇重结晶得到2-甲酸吡啶;采用红外光谱仪和核磁共振谱仪表征了目标产物的结构;考察了高锰酸钾用量、溶剂用量和反应时间对产物收率的影响,讨论了重结晶试剂的选择,进而确定了合成2-甲酸吡啶的较优条件.结果表明:以水作反应溶剂,控制原料和高锰酸钾的摩尔比为1∶2.3时,反应时间为5~6 h,以乙醇重结晶,目标产物的总收率达79.7%.     

同轴静电纺丝技术制备Y2O3:Eu3＋@SiO2豆角状纳米电缆与表征

采用同轴静电纺丝技术, 以氧化钇、氧化铕、正硅酸乙酯(C₈H₂₀O₄Si)、无水乙醇、PVP和DMF为原料, 成功制备出大量的Y₂O₃:Eu^3＋@SiO₂豆角状纳米电缆. 用TG-DTA, XRD, SEM, TEM和荧光光谱等分析技术对样品进行了系统地表征． 结果表明, 得到的产物为Y₂O₃:Eu^3＋@SiO₂豆角状纳米电缆, 以无定型SiO₂为壳层, 晶态Y₂O₃:Eu^3＋球为芯, 电缆直径约为200 nm, 内部球平均直径约150 nm, 壳层厚度约为25 nm, 电缆长度＞300 μm. 纳米电缆内部为球状结构, 沿着纤维长度方向有序排列, 形貌均一. Y₂O₃:Eu^3＋@SiO₂豆角状纳米电缆在246 nm紫外光激发下, 发射出Eu^3＋离子特征的波长为614 nm的明亮红光. 对其形成机理进行了初步讨论.     

催化剂载体对硼氢化钠在纳米金电极上电氧化行为的影响

分别以中孔炭(MPC)和VXC-72R炭黑作载体,制备了中孔炭载纳米Au粒子(Au/MPC)和VXC-72R炭黑载纳米Au粒子(Au/CB),并将其用作直接硼氢化钠燃料电池阳极电氧化催化剂.分别用X-射线衍射(XRD)、透射电镜(TEM)等比较了不同载体催化剂的结构和形貌.结果表明,纳米Au粒子均为面心立方结构,Au/MPC中纳米Au粒子的粒径为16nm左右比Au/CB中的纳米Au粒子的更小,且均匀分散在载体的表面.用循环伏安曲线和动电位极化曲线等比较了不同载体催化剂的电化学特性.结果表明,Au/CB的电流密度为38.10mA·cm-2,而Au/MPC的电流密度达到42.88mA·cm-2,比Au/CB的电流密度提高了12.5%.     

双氧水催化氧化-萃取法戊烷超深度脱硫技术

以双氧水为氧化剂,采用蒸馏水做溶剂,研究了催化氧化-萃取法生产超低硫戊烷技术,考察了催化剂、助催化剂以及氧化条件对脱硫效果的影响。在戊烷10mL、双氧水0.5mL、催化剂钨酸0.009g、助催化剂甲醇0.8mL、温度50℃、时间100min条件下反应,在剂油比为2:1的条件下用蒸馏水于15℃萃取反应混合物15min,戊烷中的硫含量由24.4mg/L降至0.5mg/L,脱硫率可达98.0%。     

纤维素的绿色溶解体系

纤维素是一种天然的可再生资源,将其溶解是对其有效利用的关键。本文从溶解机理的角度对环境友好的非反应型纤维素溶剂,包括无机溶剂和有机溶剂体系,进行了重点介绍。无机溶剂体系包括碱/尿素/水体系、碱/硫脲/水体系等,其是在低温下通过尿素或硫脲小分子形成稳定的氢键网络包裹自由的纤维素大分子,使之不能相互结合,从而使碱不断打开纤维素分子间、分子内氢键获得更多的自由纤维素分子,并最终使其溶解。有机溶剂体系包括胺氧化物和离子液体,其是通过电子给予体和电子接受体与纤维素羟基作用实现纤维素的溶解。     

水助甲酰胺-H2O2氧化乙烯制环氧乙烷反应机理的理论研究

采用MP2方法研究了甲酰胺-H2O2氧化乙烯制取环氧乙烷的反应机理.优化得到了反应物、过渡态、中间体及产物的几何构型并计算了反应势垒.研究结果表明:没有水参与时,反应需要通过四元环过渡态完成,反应势垒很高,在常温下难以进行;有水参与时,在水分子的协助下,反应可以通过六元环过渡态完成,反应势垒较低,常温下反应容易进行.     

大气复合污染及灰霾形成中非均相化学过程的作用

城市和区域大气复合污染的特征为污染源排放的一次污染物通过大气中的化学反应生成高浓度的氧化剂(臭氧等)及细颗粒物等二次污染物,它们在静稳天气下积累,导致低能见度的灰霾现象并严重影响人体健康和气候.大气复合污染中同时存在高浓度的一次排放和二次转化的气态及颗粒污染物,这为细颗粒表面非均相反应提供了充足的反应物;而气态污染物在细颗粒表面的非均相反应可改变大气氧化性及颗粒物的化学组分、物化性质和光学性质,从而可能对大气复合污染和灰霾的形成起到促进的作用.利用漫反射红外傅里叶变换光谱和单颗粒显微拉曼原位在线技术,我们对大气气态污染物NO2、SO2、O3、甲醛在CaCO3、高岭石、蒙脱石、NaCl、海盐、Al2O3和TiO2等大气主要颗粒物表面的反应进行了系统的反应动力学和机制研究,我们发现反应主要产物为硫酸盐、硝酸盐或甲酸盐,它们可极大改变颗粒物吸湿性和消光性质.通过分析这些非均相反应的动力学过程,我们识别出NO2-颗粒物-H2O、SO2-颗粒物-O3、有机物/SO2-颗粒物-光照等三元反应体系的协同作用机制,这些协同机制对于阐明大气复合污染及灰霾形成的反馈机制和非线性过程提供了实验证据和理论依据.     

超声协同TiO_2光催化脱除燃料油中有机硫的研究

采用溶胶凝胶法制备纳米TiO2光催化剂,引入超声作用,以空气中的氧气为氧化剂,正辛烷为模拟油品对燃料油中硫化物的脱除进行了研究。考察了光照强度、催化剂用量、反应时间、二苯并噻吩(DBT)初始浓度、超声功率等因素对TiO2光催化二苯并噻吩溶液降解效率的影响。结果表明,引入超声后DBT的降解率提高了10%左右,并在TiO2用量为2 g/L,通气量为800 mL/min,光照距离20 cm,DBT初始浓度为600 mg/L,反应时间为150 min,超声功率为500 W的条件下,DBT降解率达到了72.6%。     

Oxone/CaCl_2/TEMPO体系在温和条件下对醇的氧化反应

Oxone/TEMPO/CaCl_2(TEMPO=2,2,6,6-Tetramethyl-1-piperidinyloxy)是一种稳定安全和易得的氧化催化体系,在室温条件下,可以氧化苄基或烷基醇生成醛或酮.苄基伯醇很容易被氧化成相应的醛,有较高的反应收率(90%～96%),仲醇氧化成相应的酮,收率在81%～85%之间,1,4-丁二醇环氧化生成γ-丁内酯得到了94%的收率.