SO_4~(2-)功能化处理对Fe_2O_3催化剂上氨选择性催化还原NO_x性能的促进机理研究

采用沉淀法制备了Fe(OH)_3和Fe_2O_3。通过硫酸化处理得到SO_4~(2-)/Fe(OH)_3和SO_4~(2-)/Fe_2O_3两种催化剂,并将其应用于氨选择性催化还原NO_x(NH_3-SCR)反应,研究了SO_4~(2-)功能化处理对Fe_2O_3催化剂上NH_3-SCR脱硝性能的促进机理。结果表明,与纯的Fe_2O_3相比,硫酸化处理得到的催化剂上SCR活性得到显著提升;其中,SO_4~(2-)/Fe(OH)_3表现出更加优异的催化性能,在250-450℃时NO_x转化率高于80%,且具有优异的稳定性和抗H_2O+SO_2性能。XRD、Raman、TG、FT-IR、H_2-TPR、NH_3-TPD和in situ DRIFTS等表征结果显示,硫酸功能化处理能抑制Fe_2O_3的晶粒生长,同时SO_4~(2-)与Fe~(3+)结合形成硫酸盐复合物,提高了催化剂表面酸性位点的数量和酸强度,抑制了Fe_2O_3上的氨氧化反应,从而提高了其脱硝催化性能。     

碳布功能化处理及纳米二氧化锰的电化学沉积

利用适当电位范围内的循环伏安扫描对碳布(CC)进行功能化处理,制备部分还原功能化碳布(RFCC).以RFCC为电极基底,进行纳米MnO_2的电化学沉积.研究了溶液组成对MnO_2电化学沉积的影响,并在含(NH_4)_2SO_4溶液中制备了N-MnO_2/RFCC.研究结果表明,适当的功能化处理可显著改善碳布的亲水性,引入的含氧官能团有助于均匀锚定Mn~(2+),诱导纳米MnO_2均匀生长.电化学沉积体系中加入(NH_4)_2SO_4有助于增大MnO_2电极材料的比表面积,提高储能性能.     

钕铁硼废料(NH_4)_2SO_4焙烧法回收稀土

将钕铁硼废料与(NH_4)_2SO_4混合后焙烧,选择性回收钕铁硼废料中的稀土成分。采用单因素控制变量的方法对焙烧过程中的焙烧温度、焙烧时间、钕铁硼与(NH_4)_2SO_4混料质量比进行研究,结合稀土、铁等浸出率的影响,结果表明:焙烧温度400℃,焙烧时间120 min,钕铁硼与(NH_4)_2SO_4混料质量比1∶2,该条件下稀土可以获得较高的浸出率,约为92%,而Fe的浸出率仅为3%。通过对原料和焙烧后的产物进行热力学、扫描电镜、 X射线衍射和热重差热分析,综合分析得知钕铁硼废料中的主要成分REFeO_3, Fe_2O_3, RE_2O_3和Al_2O_3等发生硫酸化反应,生成RE_2(SO_4)_3和(NH_4)_3Fe(SO_4)_3及(NH_4)Al(SO_4)_2等。升高温度不利于REFeO_3的反应,从而抑制大部分Fe的硫酸化。经过焙烧,稀土以可溶性硫酸盐的形式存在,铁铝等杂质保持一个低的浸出率大部分留在渣中。     

酸性离子液调控下咪唑硫酸四铁簇合物和铁-DMSO配合物的合成（英文）

FeCl_2与酸性离子液在乙醇中反应制备得到咪唑硫酸铁簇合物[HMIM]_2[Fe_2O(SO_4)_3(DMSO)_2]·0.5DMSO(1)和[HPIM]_4[Fe_4O_2(SO_4)_6(DMSO)_4]·2MeCN(2),该类簇合物为四核铁簇Fe_4(O)_2(SO_4)_6(DMSO)_4结构,4个Fe原子通过中心μ3-O桥、硫酸根上的μ2-O和μ3-O桥连接,形成共平面结构,中间的四核铁簇为-4价,4个质子化的咪唑正离子起电荷平衡作用。该簇合物的晶体结构属于三斜晶系中的P1空间群。变温磁化率测试表明该簇合物具有强的反铁磁性。但在类似的反应条件下,FeCl_3在酸性离子液反应没有得到类似的簇合物,而是得到DMSO配合物[FeCl_2(DMSO)_4][EtSO_4]·DMSO(3)。     

丙烯选择氧化铋钼铁复氧化物催化剂组成,结构及性能的研究

采用XRD、Raman、XPS及催化剂性能评价等手段,考察了Bi_3(FeO_4)(MoO_4)_2和Fe_2(MoO_4)_3分别存在及两者共存时对Bi-Mo复氧化物体系催化性能的影响.结果表明,这两种含Fe物种的存在都有助于改善Bi-Mo系复氧化物催化剂对丙烯选择氧化反应的催化性能.但两者在作用机理上有所不同.Fe_2(MoO_4)_3本身无催化活性,但在反应条件下可部分还原为FeMoO_4形成Fe~(3+)/Fe~(2+)氧化还原对;且其地结构上与α-Bi_2(MoO_4)_3相匹配,这些因素都有助于促进催化体系中电子和氧物种的传递及催化剂表面活性中心的再生,从而提高催化性能.Bi_3(FeO_4)(MoO_4)_2在反应条件下也可形成Fe~(3+)/Fe~(2+)氧化还原对,但由于其Fe~(3-)所处的化学环境与Fe_2(MoO_4)_3很不相同,且Fe的含量也不及Fe_2(MoO_4)_3,因此它在促进催化体系中电子和氧物种的传递及催化剂表面活性中心的再生等方面的性能较差,但它对提高催化剂表面的活性中心(Bi-Mo对)数目有贡献.     

钼铁硫簇合物催化乙炔还原活性及其与组成和结构的关系

在25℃和无氧条件下,以KBH_4为还原剂,测定了七种Mo-Fe-S簇合物(Ⅰ.(Et_4N)_4 [Mo_2Fe_2S_(10)]·2CH_3OH,Ⅱ.Mo_2Fe_2S_4(S_2CNEt(?))_5·CH_3CN,Ⅲ.(Bu_4N)_3[Mo_2FeS_3O],Ⅳ.(Et_4N)_3[Mo_2FeS_3O_2],Ⅴ.(Et_4N)_2[MoFeS_4(SCN)_2(OCH_3)_2]·3CH_3OH,Ⅵ.(Et_4N)_3 [Mo_2FeS_3O(OCH_3＇2],Ⅶ.(Et_4N)_4[Mo_2Fe_7S_(12)(SPh)_6]·6CH_3OH),三种Fe-S簇合物(Ⅷ.(Et_4N)_4[Fe_4S_4(S_2CNEt_2＇4],Ⅸ.(Bu_4N)_2[Fe_4S_4(SC(CH_3) 3)4],Ⅹ.(Bu_4N)[Fe_2S_3(SCH_2Ph)_2])和相关化合物的组合体系的催化乙炔还原活性.还在15℃和其它条件不变的情况下,测定了九种(?)由(NH_4)_2MoS_4和FeCl_3组成的不同组分的组合体系的催化乙炔还原活性.对上述实验结果进行了讨论.     

Fe_3O_4/MnO_2掺杂石墨烯基分子印迹杂化材料用于水环境中17β-雌二醇的电化学传感检测

采用可逆加成-断裂链转移(Reversible addition fragmentation chain transfer,RAFT)分子印迹技术,以内分泌干扰物17β-雌二醇(17β-estradiol,17β-E_2)作为模板分子,以甲基丙烯酸(Methacrylic acid,MAA)为功能单体,二乙烯基苯(Divinyl benzene,DVB)为交联剂,Fe_3O_4/MnO_2掺杂的石墨烯(RGO)为载体,成功制备了Fe_3O_4/MnO_2掺杂石墨烯基分子印迹杂化材料(Fe_3O_4/MnO_2-MIP@RGO),构建了基于Fe_3O_4/MnO_2-MIP@RGO修饰电极的分子印迹电化学传感器。研究结果表明,Fe_3O_4/MnO_2-MIP@RGO修饰电极对17β-E_2的线性响应范围为4.0 nmol/L~0.8μmol/L(R=0.9852),检出限为47.2 pmol/L(3σ),相对标准偏差(RSD)为2.1%~2.5%。本研究为水环境中痕量17β-E_2的特异性识别检测提供了一种简单、高效、经济的分析方法。     

(NH4)2SO4在TiO2表面上的行为研究

硫助金属氧化物(sulfate promoted metal oxides)是一类新型固体酸催化剂,可用于多种酸催化反应.用(NH_4)_2SO_4、SO_3、SO_2或H_2S 作为助剂,以Fe_2O_3、TiO_2和ZrO_2为底物均可制得硫助金属氧化物(SPMO).     

浸矿过程离子型稀土矿孔隙结构演化规律研究

离子型稀土在浸出过程中,内部微观的孔隙结构会发生不同程度的变化。采用室内模拟浸矿实验对比分析了纯H_2O和不同浓度的(NH_4)_2SO_4溶液浸出过程中稀土内部孔隙结构的变化规律。实验结果表明:稀土矿体试样浸矿过程孔隙结构随浸矿时间发生变化,主要体现为孔隙率增加,孔隙半径增大。用纯H_2O浸矿时,试样的孔隙率随浸矿时间略有起伏,但总体呈现增大趋势。在有效浸矿时间内,相比纯H_2O,(NH_4)_2SO_4溶液浸出过程矿体试样孔隙率和孔隙半径明显增加,且随着浸矿液浓度增大,变化愈发明显。由此,稀土浸矿过程化学置换反应和溶液渗流过程均可诱发矿体孔隙结构发生变化,在浸出过程中,化学置换反应的影响明显高于溶液渗流。     

MnO_x和Fe_2O_3的酸化及组合用于NH_3-SCR脱硝反应的研究

本文采用沉淀法合成了MnO_x和Fe_2O_3金属氧化物,进而经通过硫酸酸化处理,制备了SO_4~(2-)/MnO_x和SO_4~(2-)/Fe_2O_3两种催化剂,并考察了其NH_3选择性催化还原(NH_3-SCR)氮氧化物的性能.研究发现,经硫酸酸化后,SO_4~(2-)/MnO_x和SO_4~(2-)/Fe_2O_3的脱硝活性得到了显著提升.通过一系列表征证实,SO_4~(2-)可以和Fe_2O_3形成固体超强酸,从而显著提高Fe_2O_3的酸性,有利于吸附和稳定碱性还原剂NH_3;同时,MnO_x经酸化后,氧化性受到一定程度的抑制,有利于减少高温下氨氧化副反应的发生,从而改善MnO_x和Fe_2O_3的脱硝效果.本文还对改性后的SO_4~(2-)/MnO_x和SO_4~(2-)/Fe_2O_3进行组合,形成3种组合催化剂,发现组合催化可产生良好的协同效应,发挥了各自在低温和高温的脱硝优势,拓宽了高活性温度窗口(200～450℃;NO转化率90%),同时降低了副产物的生成,提高N_2的选择性.此外,将适宜于高温脱硝的SO_4~(2-)/Fe_2O_3放在前半段,而将适宜于低温脱硝的SO_4~(2-)/MnO_x放在后半段的组合方式,可获得最佳的脱硝效果,得到较高的N_2产率(80%,100～450℃),既有效地优化了Mn基催化剂的N_2选择性,又拓宽了Fe基催化剂的活性温窗.     

Efficient one-pot synthesis of n-butyl levulinate from carbohydrates catalyzed by Fe_2(SO_4)_3

Butyl levulinate(BL) is a promising new candidate as diesel fuel and fuel additive. In this study, an efficient process for a one-pot synthesis of BL from biomass-derived carbohydrates in butanol medium with the catalysis of metal sulfates was developed. The catalytic activity of a series of metal sulfates for the synthesis of BL from fructose was investigated. Among various metal sulfates, ferric sulfate Fe_2(SO_4)_3 was found to be the most efficient catalyst, which gave a remarkably high BL yield of 62.8 mol% under the conditions of 463 K, 3 h, a catalyst dosage of 5.0 g/L, and fructose concentration of 25 g/L. Different carbohydrates including glucose, cellulose, inulin and sucrose were also used for one-pot synthesis of BL with the catalysis of Fe_2(SO_4)_3, showing the yields of 39.6, 30.5, 56.6 and 50.1 mol%, respectively. In addition,the recycling and reuse of Fe_2(SO_4)_3 was studied by characterizing them using powder X-ray diffraction(XRD), scanning electron microscope(SEM), X-ray photoelectron spectroscopy(XPS). A plausible reaction pathway for the one-pot synthesis of BL from fructose was proposed. This study provides a facile and feasible way for the synthesis of BL from biomass.     

High Rate Performance of Aqueous Magnesium-iron-ion Batteries Based on Fe_2O_3@GH as the Anode

Aqueous Mg-ion batteries (MIBs) are safe,non-toxic and low-cost.Magnesium has a high theoretical specific capacity with its ion radius close to that of lithium.Therefore,aqueous magnesium ion batteries have great research advantages in green energy.To acquire the best electrode materials for aqueous magnesium ion batteries,it is necessary for the structural design in material.Fe_2O_3 is an anode material commonly used in Li-ion battery.However,the nano-cube Fe_2O_3 combined with graphene hydrogels (GH) can be successfully prepared and employed as an anode,which is seldom researched in the aqueous batteries system.The Fe_2O_3/GH is used as anode in the dual Mg SO_4+Fe SO_4 aqueous electrolyte,avoiding the irreversible deintercalation of magnesium ions.In addition,the Fe element in anode material can form the Fe~(3+)/Fe~(2+)and Fe~(2+)/Fe~(3+)redox pairs in the Mg SO_4+Fe SO_4 electrolyte.Thus,the reversible insertion/(de)insertion of magnesium and iron ions into/from the host anode material can be simultaneously achieved.After the initial charge,the anodic structure is changed to be more stable,avoiding the formation of Mg O.The Fe_2O_3/GH demonstrates high rate properties and reversible capacities of 198,151,121,80,75 and 27 m Ah g~(-1) at 50,100,200,300,500 and1000 m A g~(-1) correspondingly.     

GA-KBrO3-H2SO4体系化学振荡的研究

研究了GA(没食子酸)-KBrO_3-H_2SO_4体系的诱导期τ、振荡周期T_2与反应物起始浓度的依赖关系, 302 K时的经验式为τ=22.8 c~(-2.23)_(H_2SO_4) c~(-2.17)_(KBrO_3) c~(0.795)_(GA) (mol.dm~(-3))~(4.25)·sT_2=0.84 c~(-2.28)_(H_2SO-4)c~(-1.97)_(KBrO_3) exp{(0.000147(mol.dm~(-3))~2/c~2_(GA)}(mol.dm~(-3))~(4.25)·sτ及T_2都随~CGA的增加而增长, 这与B-Z反应中关于有机物的结论不同。用循环伏安法研究该体系的结果表明, GA在诱导期结束时就基本上都被氧化为中间物, GA并不象前人所认为的是维持振荡的物种, 实际参与振荡的是由GA生成的物质。本文还研究了Fe(Phen)_3~(2+)对GA-KBrO_3-H_2SO_4体系振荡的影响, 发现Br~-振荡行为随Fe(Phen)_3~(2+)的浓度而变。低~CFe(phen)_3~(2+)时,Br~-的振荡行为与GA-KBrO_3-H_2SO_4体系的基本相似, 其特征是每个振荡周期内, Br~-振荡脉冲发生前是逐渐积累的。随着~CFe(phen)_3~(2+)的增大, Br~-出现另一特征的振荡行为, 在每个振荡周期内, Br~-振荡脉冲发生前是逐渐减小。我们认为, GA-KBrO_3-H_2SO_4-Fe(Phen)_3~(2+)体系的振荡不能单一地用OKN机理加以解释, 它可能是两套振荡机理耦合的振荡。     

四硫富瓦烯衍生物的银(Ⅰ)配位聚合物的合成与表征

在室温下,以丙酮为溶剂,三氟甲基磺酸银与4,5-二甲硫基-1,3-二硫代环戊烯-2-硫酮(C5H6S5)反应得到一个二维配位聚合物[Ag(C5H6S5)].CF3SO3.(CH3)2CO(1).单晶采用惰性溶剂扩散法培养.X-ray单晶衍射分析表明,1属于正交晶系,P212121空间群,晶胞参数:a=0.825 7(5)nm,b=0.972 1(6)nm,c=2.143(1)nm,V=1.720(1)nm3.在1中一个银离子与不同配体的三个硫原子配位,同时一个配体的两个硫原子参与和银离子配位,形成二维阶梯结构,在二维聚合物分子内存在较强的S…S相互作用,聚合物室温电导率为3.95×10-7S.cm-1,属于半导体.经过碘掺杂后化合物的电导率达到6.80×10-7S.cm-1.     

微乳液反应法制备α-Fe2O3超细粒子的研究

铁氧化物胶体微粒的制备具有重要的意义，因为这些氧化物不仅具有理论研究价值，而且在催化、防腐、颜料以及磁记录材料等研究领域都有广泛的应用．Matijevic’和Schemer山最初用三价铁盐的升温强迫水解法制备出多种形状的。－Fe。03和个FeOOH均匀胶体微粒．其后，我们和张玉亭等在无防尘设备的简化实验条件下，按照修改后的实验手续也成功地获得了均匀球状。一饱0。、驷0。等胶体粒子K司，并对制备条件作了进一步研究则．但这些方法所能得到的最小粒子直径约为50urn．考虑到微乳液体系具有分散相液滴极其微小而且又很均匀的特点，本文…     

双烃基硫桥六羰基二铁化合物亲核取代反应动力学研究

本文用分光光度法和核磁共振法研究了三种双烃基硫桥六羰基二铁—(μ,μ—SCH_2S)Fe_2(CO)_6, (μ—phCH_2S)(μ—RS)Fe_2(CO)_6(R=Me, Et)—与一系列膦配体在三种有机溶剂中进行亲核取代反应的动力学。提出了反应机理, 讨论了配体的电子因素、空间因素以及溶剂效应对取代反应速率和机理的影响。     

固体酸Fe2(SO4)3催化合成丙酸异戊酯

Solid acid ferric sulphate Fe2(SO4)3 was prepared and used for the study of the catalytic synthesis of iso-amyl propionate. The optimun reaction conditions were follows: the ratio of amount of substance n(iso-amylalcohol) : n(propionic acid) = 1.5, the reaction time 2h, the catalyst quantity 1.5g, and dewatering solvent toluene 10ml. The yield was 97.2% under the optimum reaction conditions. The catalyst being of high catalytic activity for the esterification reactions was prepared very easily and could be used repeatedly.     

Kinetics of Silver-Catalysed Oxidation of dl-Atrolactic Acid (A. L. A.) by Potassium Peroxydisulphate

Kinetic data of silver catalysed oxidation of dl-atrolactic acid (A. L. A.) by peroxydisulphate ion are reported. The reaction is first order with respect to S₂O₅² ion zero order with respect to A. L. A. The rate is linearly related with Ag⁺ ion concentration. The oxidation products of A. L. A. were found to be CO₂and acetophenone, which establish the fission of C-C bond in the oxidation process. The mechanism of the reaction and inhibition by various substrats has been discussed.     

以衣康酸-BrO-3-Mn2+为体系的化学振荡研究

本文研究了BrO_3~--Br~--H~+-Mn~(2+)-衣康酸体系的振荡行为, 利用电位法及分光光度计对体系做了一系列测定, 根据FKN机理, 提出了本体系可能的反应进程, 同时测定了各种反应条件对振荡的诱导期及周期影响, 并根据机理分析把诱导期分成两个部分, 得到1/τ_(i1), 1/τ_(i2), 1/τ_p对各种反应物起始浓度的关系式。还发观葡萄糖能促进振荡进行。