微通道反应器内"就地"合成沸石膜催化层及其性能

采用简单、新颖的沸石粒子引入方法,将NaX沸石晶种引入不锈钢微反应器的微通道内,并用流动法"就地"直接在微通道内通过沸石生长形成NaX沸石膜层,经铯离子交换处理成为CsNaX催化层,用苯甲醛和氰基乙酸乙酯的Knoevenagel缩合反应评价了该催化层的催化性能.结果表明,微通道内形成的沸石膜层连续,均匀,具有良好的催化功能.微反应器内缩合反应的结果明显优于传统反应器.     

微通道反应器在合成反应中的应用

微流控学(microfluidics)是在微米级结构中操控纳升至皮升体积流体的技术与科学,是近10年来迅速崛起的新交叉学科.流体在微流控芯片微米级通道中,由于尺度效应导致了许多不同于宏观体系的特点,例如分子间扩散距离短、微通道的比表面积大、传热和传质速度快等,促进了微流控芯片在有机合成反应中的发展.本文总结了微通道反应器的特点、微通道反应器中常用的流体驱动技术和微通道中流体的混合技术.通过一系列在微流控芯片中进行的有机合成反应,包括液-液均相反应、催化反应、相转移反应和异常激烈的有机合成反应等,进一步说明了微通道反应器同时具有微量和连续流动的优点.微通道反应器的发展不但在合成路线的优化方面有重要意义,而且有助于相关化学工业过程的改进.     

微通道反应器在不对称催化中的应用

不对称催化是合成手性化合物的重要手段,针对该领域已开展了大量的研究工作并获得了引人瞩目的研究成果。相比于传统的釜式反应器,微通道反应器具有传质/传热效率高、反应时间短、易于自动化和提高安全性等优势。因此,将微通道反应器应用于不对称催化领域已成为当前的研究热点,并且在耦合在线分析、多相催化和光催化等领域已展现出良好的应用前景。本文对近年来微通道反应器在不对称催化领域中的最新研究进展进行总结和综述,并对未来的发展方向进行展望。     

微反应器的结构优化设计与仿真

设计了两步微反应器,对影响反应的几何参数进行了优化。对于微反应器的混合单元,设计了内肋型障碍物结构,用于产生混沌对流,促进样品混合。利用基于有限元原理的数值模拟软件分别对混合单元的障碍物与微通道的高宽比、障碍物宽度与间距的比值和障碍物的宽度进行设计与优化。采用蜿蜒通道作为微反应器的反应单元,研究了反应单元长度、反应时间与初始浓度对反应的影响。以葡萄糖氧化反应为例,设计了一个两步微反应器。     

微通道反应器中茂金属催化1-丁烯聚合研究

以rac-Me₂Si(2,5-Me₂-4-Ph-ThCp)₂ZrCl₂茂金属为主催化剂,甲基铝氧烷(MAO)为助催化剂,二甲苯为溶液在1/8英寸不锈钢管搭建的微通道反应器中进行1-丁烯的溶液聚合。在本研究中,1-丁烯成功在微通道反应器的管道中实现连续聚合,并表征了所得聚合物的结构与性能。     

一种共轴微通道反应器设计及单分散生物质聚合物微珠的可控制备

采用不同尺寸的聚四氟乙烯(PTFE)微管为内外管、玻璃毛细管(glass capillary)或聚丙烯(PP)中空纤维为内管管头设计制作了一种共轴微通道反应器(N-CAMFR).以聚乳酸(PLA)/二氯甲烷(CH2Cl2)溶液和海藻酸钠(Na-alginate)水溶液分别作为分散相,在N-CAMFR内形成O/W和W/O乳液后,收集乳液并使其中的液滴固化,制备出单分散的生物质聚合物微珠(BPM).研究了固定管头尺寸时,改变连续相的流速及表面活性剂的种类对微珠尺寸的影响.结果表明,使用N-CAMFR制备微珠,反应过程流畅,所制得的微珠粒径分布均匀,其分散系数(f)可低至2.16%;通过改变内管管头的尺寸可方便地调控N-CAMFR的尺度,与传统微通道反应器相比,降低制作成本的同时拓宽了其应用的范围,而且降低了微通道反应器堵塞的几率.为粒径范围200~800μm的单分散聚合物微珠的可控连续制备提供了快捷绿色的新方法.     

纳米沸石修饰微通道反应器内固定化酶催化的水解反应动力学

通过在毛细管内层叠层组装纳米沸石并固定脂肪酶来构建纳米沸石修饰的固定化酶微反应器通道,将纳米沸石良好的生物相容性和高的酶固定能力与微反应器反应效率高、扩散传质快等优点相结合. 以对硝基苯棕榈酸酯的水解作为探针反应对该微反应器内固定化酶催化水解反应动力学进行了研究和计算,并与普通反应器内同样的反应进行比较. 通过对比米氏方程参数,证实在微反应器内酶催化水解反应效率可比普通反应器内提高3倍以上并可提高酶和反应底物的亲和能力.     

基于微通道内表面上垂直生长的ZnO纳米棒阵列的微反应器型光催化装置

通过在微通道内表面上制备均匀的ZnO晶种层薄膜,再在晶种膜的基础上制备出了垂直生长的ZnO纳米棒阵列。将长有ZnO纳米棒的微通道用作微反应器,以光催化降解亚甲基蓝(MB)溶液为例考察了流体停留时间和连续重复使用对光催化性能的影响。结果表明,在停留时间为80 s时MB的光降解率为95%,连续重复使用180 h后,MB的降解率仍在80%以上。     

微通道连续合成UiO-66系列改性MOF材料

采用内交叉指型微反应器连续合成UiO-66材料. 连续微通道法强化了物料之间的混合, 极大提高了生产效率, 晶体产物呈六面体形, 粒径在100 nm以下. 考察了温度、 总进料流量和停留时间等条件对合成过程及产物的影响. 结果表明, 升高温度有助于晶粒的生长; 随着总进料流量增大, 晶体粒径减小; 晶体的形成需要一定的停留时间, 超过该停留时间, 晶体粒径不再增大. 通过优化实验条件, 可以实现系列纳米级UiO-66-X材料(X=NH₂, NO₂, Br)的连续合成.     

基于超亲水纳米通道的智能可控微反应器

对阳极氧化铝(Anodic Alumina Oxide, AAO)多孔膜进行低温空气等离子体处理得到超亲水纳米通道. 在此基础上引入油溶性铁磁流体(Ferrofluid), 通过调节外磁场的方向和强度构建出智能可控微反应器. 该智能微反应器具有多梯度门控、 高电流门控比、 长期循环稳定性的特点. 将其分别用于均相和非均相反应中, 采用荧光分光光度计和扫描电子显微镜等手段进行表征. 结果表明, 不同门控状态下反应产物具有不同的产量和结构, 在微反应器的可控反应方面具有良好的应用前景.     

利用手持技术改进测定乙醇分子结构实验

利用压强传感器代替排水集气法,改进测定乙醇分子结构实验的仪器装置,并探索最佳反应条件。另外,设计两个空白实验,结合压强变化曲线对实验误差进行相关讨论。     

Neutral diterpenoids of oleoresins of five species of conifers of Transcarpathia

The compositions of the neutral diterpenoids of the oleoresins of five species of conifers growing in the Transcarpathia have been studied. It has been found that the oleoresins ofAbies alba M.,Larix decidua M., andPicea excelsa L. contain more than 50% of neutral diterpenoids. The group and qualitative compositions of the oxygen-containing diterpenoids have been determined. In the oleoresins ofAbies alba,Picea excelsa, andPicea abies tertiary alcohols — cis-abienol and isocembrol — predominate, while inLarix decidua the main component is the hydroxy ester larixyl acetate. Primary alcohols related to the resin acids have been found in all the oleoresins investigated. Features of the distribution of diterpenoids according to the species of conifers have been revealed. The results obtained are necessary for the chemotaxonomy of conifers of the family Pinceae.Novosibirsk Institute of Organic Chemistry, Siberian Branch, Academy of Sciences of the USSR. Translated from Khimiya Prirodynkh Soedinenii, No. 6, pp. 812–816, November–December, 1988.     

物质分配系数的测定实验改进

实验教学目的是从解决实际问题出发,以实验技术训练和实验设计思想培养为目标。介绍了将单一的物质分配系数测定实验改进为综合实验,提高了实验效果及实验资源利用率。     

光谱仪测试范围的扩展

由于石化行业的生产需要，其材质的使用具有多样性和广泛性，经常会出现顾客委托的测试样品的一个或几个元素跨越光谱仪现有测试程序测量范围的情况。本法通过对光谱仪测试原理的认识，根据光谱仪的测试能力及标样的采集，实现了一个或几个元素测量范围的扩展，并对其测量的影响因素进行了研究。     

Influence of viscosity of medium on processes of oxygen quenching of excited states of mesoporphyrin

The oxygen quenching rate constants for singlet and triplet excited states of the dimethyl ester of mesoporphyrin IX increase with decreasing viscosity of the medium and reach a maximum at a viscosity of approximately 0.4 mPa·sec, after which the rate constants begin to decrease. The drop in rate constant with increasing fluidity of the medium may be related to a nonequilibrium character of the elementary act in the interaction of the reactants in the solvent cage. In viscous media such as isopropyl alcohol, isobutyl alcohol, and isoamyl alcohol, the reaction radius is greater than the sum of the radii of the reacting particles. The long-range character of these processes is due to the relatively weak dependence of the quenching probability on distance.Translated from Teoreticheskaya i Éksperimental'naya Khimiya, Vol. 25, No. 2, pp. 161–167, March–April, 1989.     

Dichroism of absorption and polarization of phosphorescence of molecules of the closed form of nitrobenzospirothiopyran

The spectral-polarization characteristics of absorption and phosphorescence of molecules of the initial form of nitro-substituted indolinospirobenzothiopyran were studied in oriented polyethylene films and in solutions with different polarity. An oscillator model of the electron transitions responsible for the formation of absorption and luminescence spectra was suggested. It was established that the principal differences in the spectral and photophysical properties of the compound studied and its oxygen-containing analog are associated with the fact that the electronegativity of the S atom is lower than that of the O atom. Translated fromIzvestiya Akademii Nauk. Seriya Khimicheskaya, No. 6, pp. 1143–1146, June, 1997.