十六烷基膦酸配合的复合氧化物纳米催化剂稳定的O/W乳液中甲苯单一氧化为苯甲醛（英文）

苯甲醛是一种用途广泛的重要化学品,通过O2氧化甲苯制取苯甲醛是最佳生产途径,也是近几十年来工业界迫切需要的反应之一.虽然该反应在苄基上结合一个氧再脱除两个氢即可,对该反应的多相催化过程也已经研究了几十年,但其性能仍远远低于工业要求.当前的工业过程主要有甲苯氯化水解法和甲苯均相氧化法两种,但都存在严重的环境污染和腐蚀问题,且产品中含有少量卤素,阻碍了其在诸如香水或食品中的高端应用.近年来,以O2作为氧化剂及Pd,Au,Pt,Ag,Ru等贵金属或它们间的合金为催化剂的甲苯液相氧化反应研究取得了一些很好的进展,但仍然不能在高甲苯转化率下高选择性地得到苯甲醛.本课题组曾报道了一种高效的混相催化体系,以O2作为氧化剂将甲苯专一地催化氧化为苯甲醛,其中十六烷基膦酸-氧化铁(HDPA-FeOx)纳米颗粒处在甲苯和水的界面上,稳定了该O/W类皮克林乳液(Pickering).为了进一步提高催化剂晶格氧的移动性以提升催化活性,本文采用Mn, Co, Ni, Cu, Cr, Mo, V和Ti等一系列金属氧化物对催化剂HDPA-Fe Ox进行掺杂,同时使用一种特殊的纳米Al2O3作为载体,大大地增加了催化剂制备的便捷性和保证了催化剂在实际应用中的稳定性.TEM和XRD结果表明,Al2O3负载了金属氧化物后,其形貌仍为纳米棒状结构,并只能观察到Al2O3的晶相衍射峰,表明金属氧化物均匀地负载在其表面.BET结果表明,负载后的催化剂的孔结构与载体Al2O3类似.FT-IR结果表明,HDPA很好地吸附在了催化剂表面.TG结果表明,催化剂中HDPA含量与加入量相符,质量分数为~5%.结合前期工作可知,HDPA能够调整Fe M纳米棒表面催化性质,且以1 HDPA/nm2的密度为最佳,此时,甲苯液相氧化为苯甲醛的催化性能最佳.催化性能测试结果表明,催化剂吸附了HDPA后,甲苯的转化率显著增加,且只生成苯甲醛.在所考察的第二种掺杂金属中,以Ni的效果为最好.该催化剂在最佳反应条件下,甲苯转化率为83%(TOF=0.027nm–2·s–1),苯甲醛选择性为~100%.而Cr,Mo,V和Ti等高价金属则抑制了该反应,这也说明通过掺杂第二种金属调变晶格氧的活动性可影响反应性能.经过优化后,最佳反应条件为:p H值为2.5,反应温度为180°C.原位FT-IR结果表明, 180°C下,甲苯在吸附有HDPA的催化剂表面能够发生化学吸附,苄基C–H键解离并与晶格氧产生结合,形成了C6H5–CH2–O–Fe中间物种,该物种脱附即得苯甲醛.该温度下,表面HDPA对甲苯的化学吸附不可缺.     

维生素C的历史——从征服"海上凶神"到诺贝尔奖

This paper reviews the course of understanding vitamin C. From the "sea god" that sailors first encountered to the scurvy that caused the British Navy to suffer, understanding vitamin C is improved little by little. Until modern times, with the guidance of advanced theory and the rapid development of chemical research, human beings finally got to known vitamin C and conquered scurvy. This marks the arrival of a new era.     

迁移管形状对希托夫法测定离子迁移数结果的影响

在希托夫法测定Cu~(2+)离子迁移数的物理化学实验教学中,目前常用直形和U形两种类型的迁移管,其中使用U形迁移管从阴极区溶液浓度变化算出的迁移数误差较大。以CuSO_4为电解质,Cu电极为电解电极,采用分光光度法分别测定了通电后直形、U形和n形三种迁移管中CuSO_4溶液浓度随高度的分布情况。研究发现,迁移管的形状对中部区溶液的浓度有较大影响。对于U形和n形迁移管,由于阴极位于迁移管底部,主要受重力作用引起的对流因素的影响,通电后中部区浓度会发生明显改变,并影响到阴极区溶液浓度,导致误差较大;使用直形迁移管受该因素的影响很小,能得到更为准确的结果。     

物理化学设计实验教学的实践与体会

介绍了南京大学物理化学实验课程中设计实验的开设情况。在设计实验教学过程中,通过选取主导仪器、递交初步计划、陈述实验方案和完成设计实验4个环节的训练,有效促进了学生综合素质和创新能力的培养,取得了良好的教学效果。