大气压下甲烷火花放电制乙炔和合成气

用大气压下火花放电方法和发射光谱原位诊断技术, 对CH₄直接转化制乙炔和间接转化制合成气进行了研究, 并与介质阻挡放电进行了比较。结果表明, 火花放电具有能量效率高的突出优点, 能够高效地将CH₄活化成C原子、H原子和C₂等活泼物种。当CH₄单独进料时, 能得到以C₂H₂为主的烃类产物。当CH₄与CO₂和O₂共进料时, 能得到H₂/CO比值可调的合成气产物。在用火花放电转化CH₄和CO₂制合成气时, 添加O₂能够避免反应器的结炭问题, 反应温度只需225 ℃, 与常规催化法相比具有明显的低温优势。     

介质阻挡放电甲醇脱氢偶联一步合成乙二醇反应中氢气的催化作用

利用原位发射光谱表征和在线色谱分析,研究了甲醇介质阻挡放电脱氢偶联一步合成乙二醇反应中氢气的催化作用,考察了放电频率、甲醇和氢气进料量以及反应压力的影响.结果表明,在介质阻挡放电产生的非平衡等离子体中,H2不但能显著提高甲醇转化率,而且能显著提高乙二醇的选择性.在300°C,0.1 MPa,反应器注入功率为11 W,放电频率为12.0 k Hz,甲醇气体进料量为11.1 m L/min,氢气进料量为80–180 m L/min的条件下,甲醇转化率接近30%,乙二醇选择性大于75%.乙二醇收率与激发态氢原子的Hα谱线强度之间存在同增同减关系.由此推测,氢原子是起催化作用的活性氢物种.活性氢物种的生成途径是:基态氢分子通过与电子碰撞变成激发态,激发态氢分子通过第一激发态氢自动解离为基态氢原子.放电反应条件通过影响氢分子解离来影响氢气的催化作用.氢气在非平衡等离子体中显示的催化作用有可能为开辟新的化学合成途径提供重要机遇.     

钨酸钠/冰乙酸/过氧化氢作用下聚丁二烯橡胶环氧化及降解行为研究

本文研究了在钨酸钠/冰乙酸/过氧化氢催化体系作用下聚丁二烯橡胶环氧化及降解行为.采用红外(FT-IR)、核磁(1H-NMR)和气相凝胶渗透色谱(GPC)对降解产物进行了表征,结果表明60℃反应24h,聚丁二烯橡胶环氧度为21.27％,而其分子量没有明显降低.     

石墨相氮化碳材料在样品前处理中的研究进展

作为一种新型非金属材料,石墨相氮化碳以其独特的优点,如简单的制备方法、优良的化学及热稳定性、良好的生物兼容性和无毒性等,受到越来越多的关注。石墨相氮化碳及其复合材料目前已被广泛应用于电催化、光催化、生物成像等领域。由于具有大的比表面积,同时又是富电子的疏水材料,石墨相氮化碳相关材料被认为是一种理想的样品前处理吸附剂。该文探讨了近年来石墨相氮化碳及其复合材料作为固相萃取、分散固相萃取、磁性固相萃取、固相微萃取吸附剂在样品前处理中的应用,并对未来的发展趋势和应用前景进行了展望,以期为相关领域的研究提供帮助。     

模拟体内微环境筛选与肿瘤细胞作用的中药活性成分

利用三维(3D)细胞反应器模拟体内微环境,建立了一种与肿瘤细胞作用的活性分子的筛选和分析方法.利用药物与三维细胞反应器中活肿瘤细胞和固化肿瘤细胞分别作用后的HPLC生物指纹谱峰面积之间有无显著性差异,建立了与细胞结合的活性成分的筛选识别模型.已知抗肿瘤药物紫杉醇和白藜声醇的谱峰均具有显著性差异,而非抗肿瘤药物酮洛芬和青霉素G的谱峰均没有显著性差异,证明利用该模型筛选识别与细胞结合的活性成分是可行的.此外,应用该模型从中草药桃儿七提取物中筛选出了7种可作用于Lovo细胞的活性成分.此研究提供了一种模拟体内微环境下与肿瘤细胞作用的活性成分的筛选和分析方法,在药物发现环节,特别是中草药活性成分研究中具有潜在的应用价值.     

科研转化的综合化学实验:银纳米粒子的制备及其催化反应动力学测量

设计了一个包含胶体化学方法制备金属纳米粒子及其作为异相催化剂催化氧化还原反应的动力学过程等内容的本科生综合化学实验。首先采用晶种生长法合成了不同尺寸的球状和片状银纳米粒子,然后经过离心纯化后作为异相催化剂催化硼氢化钠还原4-硝基苯酚的反应,研究了催化反应动力学过程,分析了催化反应的表观反应速率常数和催化剂的活性。本实验可以锻炼学生制备纳米材料和跟踪反应动力学进程的能力,使学生进一步理解异相催化反应机理、熟悉光谱仪器的应用。     

苯胺在邻-氨基苯磺酸功能化的玻碳电极上聚合及其对抗坏血酸的电催化氧化

通过电氧化法将ABS分子以CN键共价键合在玻碳电极(GCE)表面,形成ABS分子单层膜修饰的GCE(ABS/GCE),在此电极上对AN进行电聚合,从而制备了聚苯胺/邻氨基苯磺酸复合膜修饰电极(PAN-ABS/GCE/CME).由于ABS中磺酸基功能团对PAN的掺杂作用使PAN在中性或碱性介质中都能呈现出较好的电化学活性.研究表明,PAN-ABS/GCE/CME在PBS(pH 6.8)中对AA的电氧化具有催化作用,其氧化峰电位为0.17 V,比在裸GCE上(0.39 V)负移了0.22 V,峰电流明显升高.AA在修饰电极上的氧化峰电流与其浓度在0.5～16.5 mmol/L范围内呈良好的线性关系,其线性回归方程为ipa(μA)=20.2+6.20CAA,r=0.9973; 检出限(3δ)为7.2 μmol/L,电极具有较好的稳定性和重现性.并采用计时电流法对AA催化氧化的扩散系数和催化速率常数进行了研究.     

脉冲安培检测-高效阴离子色谱对药品和保健食品中牛磺酸的快速测定

建立了保健食品中牛磺酸的高效阴离子色谱快速分析方法.以0.25 mol/L NaOH溶液作流动相,AminoPAC PA-10 (2×250 mm)离子色谱柱作分离柱,在Au工作电极,Ag/AgCl为参比电极的脉冲安培检测器上,分离测定了牛磺酸.牛磺酸的线性范围为1.0 ～50.0 mg/L,检出限为0.088 mg/L,标准溶液测定的保留时间和峰面积的日内相对标准偏差分别为0.36%和4.8%,日间相对标准偏差为0.89%和5.0%.用该法测定药品和保健食品中的牛磺酸,结果较为满意,测得值相对标准偏差为6.5%,加标回收率为96% ～115%.该法无需衍生,具有较高的灵敏度和精密度,6 min内可完成1次检测,适合于药品和保健食品中牛磺酸的快速检测.     

聚吡咯纳米纤维固相萃取-气相色谱法测定小鼠粪便中短链脂肪酸

建立了一种96微孔板装填聚吡咯纳米纤维固相萃取小鼠粪便中的短链脂肪酸的气相色谱测定法,解决了因采用水基质提取短链脂肪酸后直接进样分析而导致的气相色谱柱使用寿命缩短的问题。采用静电纺丝技术及原位化学聚合法制备聚吡咯纳米纤维,将其装填入96微孔板插管,提取小鼠粪便样本中的短链脂肪酸,有机相洗脱后采用气相色谱法测定样本中的短链脂肪酸含量。结果表明,6种短链脂肪酸在10～500μg/mL范围内线性关系良好,加标回收率在92.5%～128.3%之间。采用聚吡咯纳米纤维固相萃取,可有效提取粪便样本中的短链脂肪酸成分,并将水基质样本转换为有机相基质,有利于目标物信号检出,延长气相色谱柱的使用寿命。     

钙钛矿太阳能电池的商业化进展与挑战

钙钛矿太阳电池是一项颠覆性的光伏技术,具有能量转化效率高、生产成本低、制备工艺简单等优势。当前,钙钛矿太阳能电池的认证效率已达25.7%,但其面临着严重的商业化瓶颈,如稳定性差、模组效率相对低、铅毒性等,且这些问题相互关联。本文简述了钙钛矿太阳能电池的工作原理和器件结构,并归纳总结了在解决钙钛矿太阳能电池稳定性、封装和模组化等商业化瓶颈问题方面的主要研究进展。最后,本文提出了钙钛矿光伏商业化进程中值得关注的解决措施。