阴离子功能化大孔树脂用于二氧化硫的多位点高效捕集（英文）

提出了一种针对大孔树脂阴离子功能化的新策略并合成了一系列阴离子功能化大孔树脂[IRA-900][An],在20℃和101.3 kPa的吸附条件下实现了对SO_2的超高吸附容量(10 mmol·g-1)。和常规唑基阴离子功能化大孔树脂相比,聚咪唑基硼酸阴离子功能化的大孔树脂[IRA-900][B(Im)_4]在低压条件下仍然展现了卓越的SO_2捕集能力。吸附实验发现,[IRA-900][B(Im)_4]在10.13 kPa和20℃的低压环境中能够保持10.62 mmol·g-1的超高SO_2吸附量。通过红外谱学研究以及密度泛函理论(DFT)计算来进行吸附机理探究,发现聚唑基硼酸阴离子[B(Im)_4]具有独特的正四面体构型,从而打破了阴离子上N负位点之间的电子流动和共轭效应。在[IRA-900][B(Im)_4]捕集SO_2过程中,阴离子连续和SO_2分子发生化学相互作用时,吸附焓变无明显下降。因此,一个[B(Im)_4]阴离子能够提供四个有效的作用位点和SO_2发生化学吸附作用,从而在低压条件下,[IRA-900][B(Im)_4]仍然实现了超高的SO_2捕集能力。此外,我们对阴离子功能化大孔树脂[IRA-900][B(Im)_4]在低压条件下对SO_2吸附的循环稳定性做了探究。结果发现,在20℃和10.13 kPa的吸附环境中以及70℃的脱附条件下,[IRA-900][B(Im)_4]展现了良好的循环稳定性,具有极大的工业应用价值。最后,这种阴离子功能化的策略以及多位点捕集方法对实现烟气环境中SO_2的高效捕集开拓了新的思路。     

烷基咪唑型卤盐类离子液体的合成机理研究

用密度泛函理论考察了甲基咪唑和一系列的卤代烷烃(氯乙烷,氯丁烷,溴乙烷,溴丁烷)反应合成咪唑类离子液体的反应机理. 在B3LYP/6-31++G**//B3LYP/6-31G*基组水平上找到了两条反应路径：路径A(反应物→TS1→P1)和路径B(反应物→TS2→P2). 在路径A中, 卤素离子和咪唑环C2上的氢质子形成氢键；在路径B中, 卤素离子和咪唑环C5上的氢质子形成氢键. 计算发现, 氢键的形成在反应中起到了非常重要的作用, 特别是咪唑环C2上的氢质子在和卤素离子成氢键后形成了一个五员环结构的过渡态, 该过渡态能量较低. 经过渡态TS1的反应途径其活化能要低于经过渡态TS2的反应途径, 反应路径A为主要的反应通道. 计算结果表明, 经过渡态TS1的反应途径是一放热过程, 这和实验观察现象一致.     

单重态二溴卡宾和甲醛环加成反应的量化研究

采用量子化学密度泛函理论,研究了单重态二溴卡宾和甲醛环加成反应的机理.在B3LYP/6-31G*基组水平上,优化得到了反应途径上反应物、过渡态、中间体和产物的几何构型;计算并考察了四种可能反应途径势能面上各驻点的构型参数、振动频率和能量;通过振动分析对过渡态和中间体构型进行了确认.计算结果表明,二溴卡宾和甲醛反应有四条反应通道,其中c反应通道(即0°-0°型)控制步骤的活化能仅为13.7 kJ·mol－1,反应容易进行.     

夯实化学基础，打造创新人才——“无机和分析化学实验”课程的建设与探索

“无机和分析化学实验”是面向“强基计划”和“拔尖人才计划”的化学专业一年级本科生开设的专业课程。秉承“提高学术志趣,激发探索欲望”的教学理念,率先进行摸底考试,构建三基强化训练、综合性实验、探究性实验分阶段递进式教学内容框架,将高层次人才纳入教学团队,倡导启发式探究性教学方法,实现“拔尖人才”培养“拔尖创新人才”的目标。通过“学在浙大”教学平台实现全过程管理。创建全方位、立体化、科教融合式的化学实验课程。     

基于SAFT理论关联醇与DMF体系的1H NMR

混合物核磁共振化学位移可以用不同的化学缔合理论研究,但当形成的缔合体种类很多时,需要很多优化参数.作者从统计缔合流体理论（SAFT）出发,提出了一个能关联混合物核磁共振化学位移,但又不需要假设缔合平衡常数的模型.对于醇与N,N-二甲基甲酰胺（DMF）体系,关联的均方根偏差小于1.01％.讨论了醇与DMF体系和醇与正己烷体系核磁共振化学位移随醇的浓度变化趋势的差异,认为醇与DMF形成比醇的自缔更强的交叉缔合是造成这种变化趋势不同的主要原因.     

阴离子功能化大孔树脂用于二氧化硫的多位点高效捕集

提出了一种针对大孔树脂阴离子功能化的新策略并合成了一系列阴离子功能化大孔树脂[IRA-900][An],在20 ℃和101.3 kPa的吸附条件下实现了对SO₂的超高吸附容量(> 10 mmol·g^-1)。和常规唑基阴离子功能化大孔树脂相比,聚咪唑基硼酸阴离子功能化的大孔树脂[IRA-900][B(Im)₄]在低压条件下仍然展现了卓越的SO₂捕集能力。吸附实验发现,[IRA-900][B(Im)₄]在10.13 kPa和20 ℃的低压环境中能够保持10.62 mmol·g^-1的超高SO₂吸附量。通过红外谱学研究以及密度泛函理论(DFT)计算来进行吸附机理探究,发现聚唑基硼酸阴离子[B(Im)₄]具有独特的正四面体构型,从而打破了阴离子上N负位点之间的电子流动和共轭效应。在[IRA-900][B(Im)₄]捕集SO₂过程中,阴离子连续和SO₂分子发生化学相互作用时,吸附焓变无明显下降。因此,一个[B(Im)₄]阴离子能够提供四个有效的作用位点和SO₂发生化学吸附作用,从而在低压条件下,[IRA-900][B(Im)₄]仍然实现了超高的SO₂捕集能力。此外,我们对阴离子功能化大孔树脂[IRA-900][B(Im)₄]在低压条件下对SO₂吸附的循环稳定性做了探究。结果发现,在20 ℃和10.13 kPa的吸附环境中以及70 ℃的脱附条件下,[IRA-900][B(Im)₄]展现了良好的循环稳定性,具有极大的工业应用价值。最后,这种阴离子功能化的策略以及多位点捕集方法对实现烟气环境中SO₂的高效捕集开拓了新的思路。