水分子在氢化锂表面的吸附行为

运用理论分析方法计算研究了水分子在氢化锂表面的吸附行为,分析了氢化锂表面改性对其疏水性能的影响。结果表明,在LiH-111面和LiH-100面上构建槽结构、柱状结构后,水分子在其上的吸附力比完整表面更强,说明表面微结构的引入的确改变了势能分布。壁相交处存在势能叠加,加强了吸附水分子的能力,但是没有引起表面的亲水性能变化。水分子可以稳定的吸附在完美的LiH(001)表面,其解离能垒仅为0.386 eV,这一解离反应在室温下完全可以进行。水分子极易在具有结构缺陷的LiH表面解离,这是LiH在一定湿度的空气和水环境中极易分解的根本原因。     

B(C6F5)3催化不饱和烃的硅化反应

有机硅化合物由于其独特的性质,在合成化学、药物化学、高分子化学和有机光电材料等领域具有广泛的应用.不饱和化合物的硅化反应是获得有机硅化合物的重要途径之一,因此引起了化学家的关注并取得了令人瞩目的进展.B(C₆F₅)₃作为一类独特的非金属路易斯酸,近年来,其催化不饱和烃的硅化取得了重要的研究进展,详细介绍了不饱和烃的硅化反应及机理研究.     

环状脱氢氨基酸及其衍生物的不对称催化氢化研究

手性环状氨基酸具有独特的结构和特殊的性能,是广泛存在于手性药物和手性催化剂中的一种结构单元.过渡金属催化的不对称氢化具有高效、绿色和经济的优点而成为合成该类化合物的首选方法.对该领域进行了综述,介绍了各种类型环状α-和β-脱氢氨基酸及其衍生物的不对称催化氢化研究现状,分析了各种类型钌(Ru)、铑(Rh)和铱(Ir)催化剂的优势和不足,并提出了该领域今后的研究重点和发展方向.     

碳纳米管负载钯基催化剂催化氧化2,5-呋喃二甲醇合成2,5-呋喃二甲酸

为积极应对化石能源枯竭和生态环境日益严峻等问题,可再生生物质资源的深度开发并进一步替代传统能源或石化原料被广泛认可.利用高效催化技术将生物质资源转化为高附加值的平台化合物,有望衍生出大量具备新颖结构与功能的绿色化学品.2,5-呋喃二甲酸(FDCA)作为重要的生物质基平台化合物之一,具有巨大的市场应用价值,其中因其与化石基对苯二甲酸(PTA)有着极其相似的化学结构,以FDCA替代PTA作为合成单体制备大宗聚合物备受关注.以5-羟甲基糠醛(HMF)为原料,采用多相催化体系(主要是贵金属催化剂)选择氧化制备FDCA是目前广泛采用的方法.但“HMF路线”面临一些基础性的难题,如HMF熔点较低,需低温存储,增加了实际应用中的运输成本;HMF在碱性溶液中易降解,导致反应过程中碳平衡损失;HMF结构中含有的不对称的羟基和醛基官能团在氧化反应中会发生竞争反应,致使反应副产物较多;此外,碱性反应介质中通常会得到醛基优先氧化的中间体5-羟甲基-2-呋喃甲酸(HMFCA),但由于HMFCA结构中羧基官能团的存在使得羟基进一步氧化较为困难,通常需要增加碱浓度、提升温度或压力,使反应条件变得苛刻.因此,寻求新的原料替代HMF,实现温和条件下高效合成FDCA具有重要意义.本文采用改性后的碳纳米管负载Pd催化剂(Pd/o-CNT),从具有独特对称结构的2,5-二羟甲基呋喃(BHMF)出发,提出一种新颖、高效催化合成FDCA的“BHMF路线”.反应在60°C常压下进行,BHMF在20 min内即可完全转化,60 min后FDCA的产率最高可达93.0%,优于相同条件下HMF为原料时的性能(FDCA产率仅为35.7%).相比于未作处理的碳纳米管负载钯催化剂(Pd/CNT),Pd/o-CNT催化剂具有更高含量的氢化钯(PdH_x)物种,显著促进了FDCA产率的提升.Pd/o-CNT在循环使用10次后,BHMF仍能完全转化,FDCA产率维持在75%.稳定性下降可能与活性物种流失、团聚及价态变化有关.基于对照试验,本文提出了可能的反应路径,即BHMF主要是通过2,5-二甲酰基呋喃和5-甲酰基-2-呋喃甲酸作为过程中间体,有效转化为FDCA,从而规避并减少生成HMF和活性较低的HMFCA.本文通过以新原料BHMF作底物,实现了高效制备生物基平台化合物FDCA,为生物质的产业化应用提供了新的研究思路.     

以类水滑石为前驱体的Cu/ZnO/Al2O3催化剂用于COx加氢合成甲醇：CO在反应混合物中的作用

近年来,催化CO₂加氢合成甲醇被视为有望解决温室效应和燃料枯竭的有效途径。目前,铜基催化剂因具有较高的反应活性被广泛应用于工业生产。然而,竞争逆水煤气变换反应产生的CO导致甲醇选择性较低,同时副产物水引起Cu发生不可逆烧结,进而降低甲醇产率。众所周知,CO能够调整分子的表面竞争吸附和活性位的氧化还原行为,本工作拟向原料气中掺入具有还原性的CO以抑制逆水煤气变换反应和防止表面氧化中毒。另一方面,通常认为铜基催化的CO₂加氢制甲醇是结构敏感性反应,不同的前驱体能够显著影响催化剂结构和形貌,进而影响催化活性。因此,我们首先通过共沉淀法和蒸氨法制备了含有类水滑石前驱体(CHT-CZA)和复合物前驱体(CNP-CZA)结构的Cu/ZnO/Al₂O₃催化剂。随后,为探究CO掺杂后反应机理,在250 ℃,5 MPa的反应条件下,含有不同比例CO的原料气中(CO₂:CO:H₂:N₂ = x:(24.5 - x):72.5:3)评价两种催化剂对甲醇合成的性能。评价结果显示两种催化剂反应性能趋势相同,随着CO含量增加,CO₂转化率和STY_H2O不断降低,STY_MeOH逐渐增加。X射线光谱(XPS)显示随CO含量增加,催化剂表面还原性Cu比例增加。评价和表征结果说明CO引入抑制了逆水煤气变换反应的发生,通过还原被H₂O氧化的活性Cu表面,促使更多的活性Cu位点暴露参与甲醇合成。另一方面,透射电镜(TEM)显示掺杂的CO会过度还原而引起颗粒团聚,导致催化剂逐渐失活。相比之下,含有水滑石前驱体的催化剂在任何气氛下均表现出更加优越的反应性能和长周期稳定性。这可归因于类水滑石前驱体独特的片层结构通过结构限域作用有效避免了因CO过度还原而导致的金属颗粒团聚,从而减少活性位点损失。     

用量子力学研究膦化三氢化铝储氢材料在磷化氢催化作用下的释氢反应机理

利用量子力学第一原理研究了储氢材料膦化三氢化铝(AlH3PH3)在催化剂膦(PH3)作用下的释氢反应机理;首先在MP2/aug-cc-pVDZ水平上计算了反应物、过渡态和产物的几何构型和频率,进而利用内禀反应坐标理论确定了反应的最小能量路径,随后在CCSD(T)/aug-cc-pVDZ水平上对基于MP2优化的几何构型进行了能量校正.结果表明,AlH3PH3释氢的能垒高于Al―P键的离解能,而催化剂PH3不能降低AlH3PH3的释氢能垒.因此,需要寻找其他的催化剂以使AlH3PH3成为一种合用的储氢材料.     

超声波辅助提纯氢化枞酸的研究

以氢化松香为原料、乙醇胺为有机胺、乙酸乙酯为溶剂,在超声波辅助下进行胺化反应制备氢化枞酸乙醇胺盐,再经萃取、重结晶和酸化得到氢化枞酸,采用正交试验考察了超声功率、搅拌转速、反应温度、反应时间对氢化枞酸纯度的影响,结果表明,影响氢化枞酸纯度因素按显著程度依次为反应温度>反应时间>超声波功率>搅拌转速,确定了最佳的胺化反应条件为:反应温度40℃、反应时间40min、超声波功率400W、搅拌转速400r/min,所得氢化枞酸的纯度为94.5%。采用GC、GC-MS、FT-IR、熔点仪和旋光仪对氢化枞酸产品进行了分析鉴定。     

γ-和δ-酮酸衍生物均相催化氢化研究进展

和δ-酮酸衍生物是最重要的双官能团生物质平台化合物之一,如何高效地催化这些酮酸类化合物转化成相应的单一精细化学品是当今研究的难点.我们综述了金属有机配合物均相催化氢化γ-和δ-酮酸的最新进展,重点介绍了用于催化生产γ-和δ-羟基酸、酯、内酯、环醚等的均相催化剂的结构、活性、选择性和反应机理.     

国内自动滴定仪首次成功运用于双氧水中控分析检测

巴陵石化化肥事业部为年产10万t双氧水装置配套引进的两台"自动点位滴定仪"试运行"满月",双氧水的氢化效率和氧化效率的分析检测时间由原来的30 min缩短到10 min以内,每年可节约人工及试剂成本12万元。该仪器的投用,     

膦配体取代的乙基乙撑双铁配合物的合成、晶体结构及电化学催化性能

以母体配合物[Fe₂(CO)₆(μ-SCH₂CH(CH₂CH₃)S)](1)分别与三(2-呋喃基)膦、二苯基丙基膦、双(二苯基膦)乙炔、1,2-双(二苯基膦基)苯和脱羰试剂Me₃NO·2H₂O反应,制备了单取代配合物[Fe₂(CO)₅(L)(μ-SCH₂CH(CH₂CH₃)S)](L=P(2-C₄H₃O)₃,2;Ph₂PCH₂CH₂CH₃,3)、桥联配合物{[Fe₂(CO)₅(μ-SCH₂CH(CH₂CH₃)S)]2(Ph₂PC≡CPPh₂)}(4)和螯合配合物[Fe₂(CO)₄(κ²-(Ph₂P)₂(1,2-C₆H₄))(μ-SCH₂CH(CH₂CH₃)S)](5)。配合物2~5经元素分析、红外光谱、核磁共振氢谱和磷谱表征,并进一步得到单晶X射线衍射的确证。电化学研究表明,在弱酸HOAc作为质子源存在的情况下,这些配合物可以实现催化质子还原产生氢气的功能。