钒元素在铬铝丙烷氧化脱氢催化剂中的助催化作用

研究了丙烷在以钒元素为助剂的Ｃｒ－Ａｌ－Ｏ催化剂上的氧化脱氢反应性能，利用ＸＲＤ、ＤＲＳ、ＸＰＳ等方法，讨论了钒元素的助催化作用，实验结果表明，钒元素的添加，使得催化剂表面产生Ｏ物种，并且可以改变催经上表面组成，提高催化剂表面Ｃｒ＾３＋的浓度，从而影响催化剂的氧化脱氢活性。     

V2（SO4）3的制备及其在固体钒电池中的应用

以V2O5为原料,利用电解还原方法制备三价钒电解液,此电解液蒸发结晶后得到的V2（SO4）3固体,可组装成固体钒电池。固体钒电池在5 mA/cm2时电池的能量效率可达94.00%,比液流钒电池高出6%;其能量密度为54.18 Wh/kg,是液流钒电池的两倍。充放电实验结果表明,所制备V2（SO4）3固体电化学活性高,所用固体钒电池有望应用于移动电源和动力汽车。     

溴酸钾—次甲基绿—钒催化体系的研究及在测定抗坏血酸方面的应用

研究了在酸性介质中，抗坏血酸对溴酸钾、次甲基绿、钒催化体系具有显著的活化作用建立了测定抗坏血酸的新方法。线性范围为０．００２～０．０６μｇ．ｍｌ＾－１，方法检出限为１．２５×１０＾－９ｇ．ｍｌ＾－１，用于药品、尿液中抗坏血酸的测定，结果满意。     

钒电解液的制备及其电化学和热力学分析

以冶金级V2O3和V2O5为原料,采用混合加热和自催化强化溶解相结合的方法制备钒电解液.通过热力学分析,从理论上计算并确定了V2O5和V2O3溶解过程中在硫酸溶液中的离子存在形式,从而计算了钒电解液VOSO4过程的吉布斯自由能变化？rGm,以及相应的反应生成焓？rHm.结果表明：反应为放热反应,且为自发过程（？rGm〈...     

过渡元素Dawson结构的钨钒磷四元杂多配合物的合成与表征

制备了两个系列１２种尚未见文献报道的过渡金属Ｄａｗｓｏｎ结构的钨钒磷四元杂多配合物。经元素分析和热重分析确定配合物通式为Ｋ９，１０［Ｐ２Ｍ（Ｈ２Ｏ）Ｗ１５Ｖ２Ｏ６１］．ｘＨ２Ｏ和Ｋ１０，，１１［Ｐ２Ｍ（Ｈ２Ｏ）Ｗ１４Ｖ３Ｏ６１］．ｘＨ２Ｏ）（Ｍ＝Ｆｅ＾３＾＋，Ｃｏ＾３＾＋，Ｎｉ＾２＾＋，Ｍｎ＾２＾＋，Ｃｕ＾２＾＋，Ｚｎ＾２＾＋＿），采用ＩＲ，ＵＶ，ＮＭＲ，ＥＳＲ和ＸＲＤ等方法进行了结构表征。     

钒电池充电过程中钒价态及其变化的现场分析

钒电池是一种具有能充电放电性能的新型二次电池。该电池以硫酸氧钒(VOS0_4)作为电解质,在充电过程阳极半电池中V(Ⅳ)被氧化为V(Ⅴ),阴极半电池中V(Ⅳ)先被还原为V(Ⅲ),然后V(Ⅲ)进一步被还原为V(Ⅱ)。文中研究了用电位滴定对两个半电池中充电时钒价态变化进行测定的方法,并设计了分析装置,实现了分析V(Ⅱ)时的防氧化保护。试验表明,该分析法设备简单、操作简便,易于实现现场快速分析。通过测定,能及时了解电池充电过程中钒不同价态的定量转变情况及其与开路电压的关系,可有效地监测电池的充电效率。     

二甲基亚砜对钒磷氧催化剂性能的影响

在制备钒磷氧催化剂前驱体的过程中,加入高沸点溶剂二甲基亚砜（DMSO）,改善了钒磷氧催化剂对正丁烷氧化制顺丁烯二酸酐的催化性能．催化性能评价实验表明,当DMSO／V（摩尔比）=0．1时,用催化剂（D0.1-VPO）制备顺酐的收率达到最大（49．4％）,与没有加入DMSO的催化剂（VPO）相比其选择性由57％提高到76％,转化率达到65％．采用BET,XRD,SEM,FT-IR等方法分析,发现添加DMSO能增大催化剂的比表面积,改变催化剂前驱体择优取向和催化剂的微观形貌,形成了一些具有纳米尺度的催化剂颗粒．     

催化比色法测定痕量钒的研究及应用

在抗坏血酸存在下,钒对溴酸钾氧化亮绿SF褪色具有催化作用,建立了一个简单、灵敏的测定轨的方法——催化比色法.线性范围为0.4～60ng·ml~(-1),检出限为1.03×10~(-11)g·ml~(-1).方法用于水和人发中钒的测定,结果满意.     

花球状二硫化钒的制备及其储锂研究

采用一步水热法并添加表面活性剂聚乙二醇400制备出花球状二硫化钒,利用X射线粉末衍射仪、场发射扫描电子显微镜等方法对产物的物相和形貌进行了表征. 观测生长过程发现花球状二硫化钒由若干六边形二硫化钒纳米片堆叠穿插组成,该花球状结构使材料拥有较高的比表面积及出色的结构稳定性. 将花球状二硫化钒用于锂离子电池正极材料测试,结果表明花球状二硫化钒在电压区间为1 ~ 3 V,电流密度为200 mA·g^-1时具有出色的循环稳定性且循环50周之后容量可达450 mAh·g^-1.     

硅钼钒和硅钨钒杂多酸的制备及其在苯直接羟基化制苯酚中的活性研究

本文采用分步反应、分步酸化法制备了硅钼钒和硅钨钒杂多酸,用等离子原子发射光谱、热重分析、红外、紫外、粉末X射线对制备的化合物进行了表征。结果表明,制备所得化合物为Keggin结构的杂多酸。同时,本文还用该杂多酸作催化剂,研究了其对由苯直接氧化羟基化合成苯酚的催化活性,结果显示,在本文条件下,用所合成的杂多酸作催化剂,可获得17.2%苯酚收率和高于90%的苯酚选择性。     

Vanadium in Asymmetric Synthesis: Emerging Concepts in Catalyst Design and Applications

In recent years vanadium catalysis has been extended to a range of different and even complementary directions in asymmetric synthesis. Inspired by nature’s way to activate both substrate and reagent in many cases, the design of efficient bifunctional and dinuclear vanadium catalysts has been achieved. Furthermore, vanadium catalysis has been an early field in which “hybrid catalysts” have been studied in detail by incorporation of oxovanadium complexes into proteins, thus giving artificial enzymes. In addition, a high compatibility of vanadium with proteins enabled the use of vanadium chemocatalysts for combinations with enzyme catalysis in one‐pot, thus leading to dynamic kinetic resolutions. In this contribution, these three concepts of vanadium catalysis opening up new perspectives for asymmetric synthesis are reviewed.     

从钒化合物生物效应的多样性看其作用机制*

本文对近年来关于钒化合物不同生物效应机制的研究进展进行了总结,着重于其类胰岛素和抗癌效应的信号转导机制以及两者之间的相关性。同时,基于钒化合物对磷酸转移反应的干预以及对细胞氧化还原状态的调节,讨论了钒化合物多样化的生物效应是否具有一个共同作用机制的可能性,并提出了未来钒化合物研究方向和所面临的挑战。     

全钒液流电池储能技术开发与应用进展

大规模储能技术是实现大规模可再生能源普及应用和支撑智能电网建设的核心技术. 全钒液流电池（Vanadium Flow Battery, VFB）因其寿命长、安全性好、配置灵活、响应速度快、建设周期短、对环境影响低等突出优势,成为大规模电化学储能技术的首选. 美、日、欧等发达国家都在积极推动大型全钒液流电池技术和装备的研发. 本文重点介绍了由大连融科储能技术发展有限公司和中科院大连化学物理研究所开发的集装箱式全钒液流电池系统的测试结果,对迄今全球最大规模的5 MW/10 MWh全钒液流电池系统的运行情况进行了总结,最后指出通过进一步技术开发与规模化生产,降低其成本、提高其可靠性和电化学性能,是全钒液流电池技术和产业发展的主要方向.     

醇在钒基催化剂上的氧化

以过氧化叔丁醇作为氧化剂,研究了醇类(苯甲醇、1-苯基乙醇和环己醇)在钒基催化剂上的氧化反应.制备了含苯磷二酚配体或吡嗪-2-羧酸酯配体的钒配合物,并运用傅里叶变换红外光谱、核磁共振谱、紫外-可见光谱及元素分析对其进行了表征.考察了溶剂对该类反应的影响.发现在甲苯溶剂中进行氧化反应时,苯甲醇被氧化成苯甲醛而不会被深度氧化为苯甲酸;而在乙腈溶剂中,苯甲醛和苯甲酸均有生成.此外,对不同钒磷氧化物的催化活性进行了比较,结果表明,在乙腈溶剂中的产品收率比在甲苯溶剂中高.     

钒液流电池用碳纸电极改性的研究

采用红外光谱和扫描电镜等手段研究了浓硫酸处理前、后碳纸的表面结构和形貌的变化。并将这类碳纸用作全钒液流氧化还原电池电极材料,对其电化学性能进行了详细研究。结果表明通过酸处理,碳纸表面有-COOH官能团生成,其电化学活性增强。酸处理后的碳纸电极组装成的电池在电流密度20 mA·cm^-2时有良好充放电性能,平均电流和电压效率达到95%和82%。     

电感耦合等离子体光谱法测定废钒触媒中钒的含量

本文建立了用盐酸、硝酸、氢氟酸和高氯酸的混合酸溶解样品,采用电感耦合等离子体发射光谱法(ICP-OES)测定废钒触媒中钒含量的分析方法。该方法确定了最佳溶样方法和仪器的最佳条件。在选定的操作条件下,钒的检出限0.026μg/mL。相对标准偏差(n=11),RSD<1%,加标回收率在98.85%-101.30%之间。用该法测定废钒触媒中钒的含量,流程短,易操作,结果令人满意。     

Catalytic Reduction of Molecular Dinitrogen to Ammonia and Hydrazine Using Vanadium Complexes

Newly designed and prepared vanadium complexes bearing anionic pyrrole‐based PNP‐type pincer and aryloxy ligands were found to work as effective catalysts for the direct conversion of molecular dinitrogen into ammonia and hydrazine under mild reaction conditions. This is the first successful example of vanadium‐catalyzed dinitrogen reduction under mild reaction conditions.     

磺化双酚芴型聚醚醚酮质子交换膜的制备及其在钒流电池中的应用

以双酚芴为结构单元合成双酚型聚醚醚酮聚合物,聚醚醚酮经浓硫酸磺化在双酚芴结构单元中引入磺化基团制备出聚醚醚酮质子交换膜(SF-PEEK)。 用傅里叶变换红外光谱(FTIR)、核磁共振氢谱(¹H NMR)、热重分析(TG)、原子力显微镜(AFM)和扫描电子显微镜(SEM)等方法对聚醚醚酮质子交换膜的结构进行表征。 结果表明,磺酸基团被成功地在聚醚醚酮侧基上,SF-PEEK膜具有明显的亲水疏水微相分离形貌,磺酸基团相互聚集成形成离子通道。 SF-PEEK膜离子交换容量(IEC)达到1.97 mmol/g时,其电导率达到4.15×10^-2 S/cm,略低于Nafion117膜的5.67×10^-2 S/cm,但其钒离子渗透率仅为Nafion117膜的20.1%,表现出极好的离子选择性。 在钒流电池测试中,SF-PEEK膜在不同电流密度下库伦效率均高于Nafion117膜,其中IEC为1.97 mmol/g的SF80-PEEK608(80为SF的物质的量分数,608为60 ℃反应8 h)库伦效率在电流密度为40 mA/cm²时达到最大值80.9%,高于Nafion117膜的78.8%。 在自放电测试中,以SF80-PEEK608膜组装的电池的自放电时间为90 h,高于Nafion117膜的57 h。     

不平“钒”的金属元素*

钒是地壳中含量第21丰富元素,是人体必需的微量元素。介绍钒元素的发现、自然分布以及在人体内的循环。重点从化学结构分析钒酸盐磷酸盐的拮抗作用机制,从生化机理阐述钒化合物对激酶与磷酸酶的调节、对RNA和DNA功能的影响、对活性氧作用的影响,从人体健康视角探讨钒对治疗糖尿病和癌症及保护心血管等的潜在药理学作用。