纤维素负载金属催化剂研究进展

高分子负载金属催化剂由于催化活性好、稳定性高、反应后容易和产物分离、易于从反应体系中分离回收和重复使用等原因,近年来成为了人们的研究热点之一。纤维素是自然界中储量最丰富的天然高分子,其在大多数有机溶剂中稳定,且其比表面积大,结构中含有大量羟基,可参与许多反应。本文以自然界中储量丰富、无毒、可降解、可再生的天然高分子纤维素为载体,按照纤维素负载金属催化剂制备方式的不同,综述了纤维素负载Pd、Ag、Au、Cu等金属催化剂的制备及其在有机反应中的应用。     

纤维素酶水解动力学的人工神经网络模型研究

酶作用机制的模糊以及影响异相体系因素的大量存在, 使得纤维素水解的酶催化过程高度复杂, 很难为之建立理论模型. 采用非理论模型人工神经网络模拟和预测了纤维素酶水解反应, 并与常用的响应面模型进行了比较. 选取加酶量 X1, 底物浓度 X2 和反应时间 X3 作为自变量, 还原糖浓度 Y1 和原料转化率 Y2 作为响应值. 结果表明, 人工神经网络模型比响应面模型更适合作为研究纤维素酶水解的动力学工具. 在模拟过程中, 除中心试验点外, 只有 1 个试验点上人工神经网络模拟值 Y2 产生的误差大于响应面模型. 在预测过程中, 人工神经网络模型的预测值都比响应面模型更接近实验值.     

基于铁化合物的异相Fenton催化氧化技术

异相Fenton催化氧化技术是一种非常有效的处理难生物降解有机污染物的方法,它可以在温和的条件下实现反应。作为均相Fenton的发展,异相Fenton具有容易分离并再利用和更宽的适用范围等优点。该文主要综述了常见的含铁物质作为异相Fenton催化剂降解有机污染物的发展,这些催化剂包括零价铁、氧化铁、羟基氧化铁、水铁矿和其他铁化合物等。全面介绍了Fenton反应的不同机理,包括自由基机理和高价铁机理。重点讨论了提高异相Fenton催化剂活性的发展,并指出催化剂的效率受其表面氧化态、比表面积、过渡金属掺杂种类和晶相等许多因素的影响。概述了提高异相Fenton催化剂催化效率的不同方法,包括减小催化剂尺寸到纳米尺度、将催化剂负载于高比表面积载体上、引入过渡金属(如Ti、Co、Mn、Cr和V)到催化剂结构中。另外,一类新颖的异相Fenton催化剂铁氧体受到特别的关注,这是由于它高的催化活性和稳定性。最后,对异相Fenton催化氧化技术的发展进行了展望。我们认为理想的异相Fenton催化剂要具有高的催化活性和H2O2利用率、良好的稳定性、宽pH应用范围和易于回收利用等特点。     

异相成核和拉伸诱导对生物基PHBV复合纤维结晶结构与力学性能的影响

采用熔融纺丝法制备了聚(3-羟基丁酸酯-co-3-羟基戊酸酯)(PHBV)/二硫化钨(WS_2)复合纤维.利用示差扫描量热仪(DSC)、热台偏光显微镜、二维广角射线衍射仪(2D-WXRD)、纤维强力仪研究了WS_2异相成核作用和牵伸诱导作用对纤维的结晶结构和力学性能的影响.研究表明,WS_2显著提高了PHBV的结晶温度,当使用2 wt%WS_2时,复合材料的结晶温度提高到115~130oC,比纯PHBV(99~105oC)提高了约25oC.WS_2不仅没有影响PHBV球晶的径向生长速率,且明显提高了PHBV/WS_2复合材料的晶核密度,熔体成核活性Φ由1.0降低为0.49.随着牵伸倍率和WS_2用量的增加,纤维的拉伸强度呈现出先增加后减小的趋势.当添加1 wt%WS_2并采用单向牵伸3.8倍时,纤维中的晶体取向产生了β晶结构,使复合纤维的拉伸强度由纯PHBV的37 MPa提高至155 MPa,断裂伸长率由2.4%增加至45%.     

水下爆炸异相气泡动力学特性的Euler有限元数值模拟研究北大核心CSCD

该研究基于Euler有限元方法建立了水下爆炸异相气泡动力学模型,将计算结果和气泡统一理论以及异相爆炸试验进行对比验证计算模型的有效性.通过和自由场单气泡进行对比分析,发现异相爆炸冲击波对气泡做功是异相爆炸气泡总能量增加的原因,相位差绝对值越接近π、距离参数越小气泡总能量损失越少,后产生的气泡会使先产生的气泡提前坍缩.气泡的射流方向受相位差影响,相位差为零时产生对向射流,其他相位差产生反向射流.     

羟基铁柱撑蒙脱土-δ-MnO2复合体Fenton催化降解亚甲基蓝

制备了一系列羟基铁柱撑蒙脱土-δ-MnO₂复合材料,采用X射线粉末衍射(XRD)、比表面积(S_BET)及扫描电子显微镜(SEM)研究其结构特征。结果显示:钙基蒙脱土的层间距为1.47nm,经过柱撑之后,羟基铁撑蒙脱土的层间距增大到1.51nm,羟基铁柱撑蒙脱土-δ-MnO₂复合体为1.55nm左右,并且比表面积较原土也有明显的增大。以亚甲基蓝为目标污染物,研究了其作为异相催化剂的催化性能,考察了溶液H₂O₂加入量、δ-MnO₂含量及pH值等对亚甲基蓝降解性能的影响。结果表明,在实验条件下,催化剂的催化活性随H₂O₂浓度的增加而升高,当n_Fe/n_Mn=0.241时,催化活性最好,且有较大的pH适用范围。亚甲基蓝的异相催化降解过程符合准一级动力学方程。催化剂循环使用3次,仍然具有良好的活性。     

林火中的阴燃现象:研究前沿与展望

森林中的植物腐殖质和有机泥炭土的阴燃是地球上尺度最大的燃烧与火灾现象,造成了巨大的经济损失及跨国界的雾霾,并严重破坏了生态系统。本文综述了阴燃林火的基础燃烧理论和化学反应机理,总结了其点火、火蔓延和熄火的行为特性。同时,归纳了近年来泥炭阴燃火的研究动态,包括如何通过小尺度的阴燃实验理解大尺度的阴燃林火,如何构建阴燃的数值模型等关键科学问题。最后,探讨了阴燃林火问题在燃烧学、火灾科学、林学、生态环境学、地球物理等多学科的交叉研究热点和方向,以期对未来多学科的交叉研究提供必要的参考和科学指导。     

化学镀镍-高磷合金的微观结构及晶化行为研究

分别以SnCl2.2H2O和SnCl2.5H2O为锡源,采用胶溶晶核法,经沉淀和胶溶过程,在液相中一步合成了金红石型TiO2。详细考察了各种胶溶条件对产物结构的影响,并通过两种锡源实验结果的比较对异相晶核法中两种锡源的成晶机理进行了分析,所合成的金红石型TiO2晶粒度为20－50nm,两种方法获得完全红金石型TiO2所需引入SnO2的最低物质的量的分数分别为10％和8％。     

铅在铋系110K超导相中的位置和作用

研究表明铅离子既可进入110K 相中铋离子的格位也可以进入锶离子的格位.铅离子主要占据的格位与样品的名义组成有关.铅离子的掺杂有利于110K 相的形成,但若铅离子进入锶离子格位将使110K 相的性质变坏.     

臭氧催化分解异相反应新机理

极地云表面上的异相反应在春季南极臭氧空洞形成中起关键作用。本文主要介绍了极地云表面上异相反应两个机理 ,其中的新机理同样适用于另外一些凝聚相和表面体系中的异相反应。