CF_2HCl分子在红外多光子解离时分子间的能量传递过程

分子在强红外激光照射下可以吸收几十个红外光子而解离,目前人们已经对这一现象进行了广泛的研研。其中研究较多的分子有SF_6、CF_3I、CF_2HCl等。由于CF_2HCl分子在红外激光照射时解离过程比较简单,而且也是一个激光分离碳-13同位素有前途的工作介质,人们对CF_2HCl分子的红外多光子解离规律做了较深入的研究。Y.T.Lee等利用分子束的方法研研了CF_2HCl分子在红外多光子解离时的机制。J.C.Stephenson等以及R.D.Duperrex等测定了CF_2HCl分子在无碰撞条件下的瞬时解离规律,认为CF_2HCl分子具有明显的转     

连续二氧化碳激光敏化CFHCl~2反应

本文报道了连续二氧化碳激光敏化CFHCl_2,CFHCI_2+O_2和CFHCl_2+Cl_2的反应,分析了反应产物并讨论了反应机制。利用激光敏化反应,在气相中可以产生CFCl卡宾,此外,在激光敏化氧化和氯化CFHCl_2和CF_2HCl[1]中,反应产物CFClO,CF_2O,CFCl_3a和CF_2Cl_2的产率几乎定量。     

连续二氧化碳激光敏化氧化CF2HCL,CF2=CF2,CF2=CFCl,CHCl3,CHCl=CCl2和CH2=CH2

本文报道了连续二氧化碳激光敏化氧化CF_2HCl,CF_2==CF_2,CF_2==CFCL,CHCl_3,CHCl==CCl_2和CH_2==CH_2的反应,讨论了某些反应的机制。结果表明,激光敏化方法可以使不能直接吸收激光的反应物分子在气相中发生反应,并有可能产生卡宾。     

二氧化碳激光引发2-氯-1,1,1,2-四氟乙烷反应

本文研究了用TEA-CO_2激光和CW-CO_2激光以SF_6作为敏化剂引发CF_3CFHCl的反应。分析了CF_3CFHCl以及添加清除剂Cl_2,Br_2,O_2,的光解产物。结果表明CF_3CF:是初级产物,它很易重排成为CF_2—CF_2,或转化成CF_3CF—CF_2。在Cl_2或Br_2存在时,可生成CF_3CFCl_2或CF_3CFBr_2。此外,还讨论了反应机制。     

纳米Pt/TiO2催化剂上气相CH3OH光催化分解制氢反应的研究

利用不同还原方法制备了不同纳米粒度的Pt/tiO2光催化剂,并且用脉冲氢氧滴定法测定了TiO2表面Pt的分散度.在气相连续流动装置中利用纳米Pt/tiO2作为光催化剂,对气相甲醇的脱氢反应进行了研究.研究了添加Pt和不添加Pt的纳米TiO2,Pt负载量、铂的不同还原方法、不同TiO2纳米粒度对气相甲醇光催化分解反应的影响,并对反应气的空速、光照时间、添加水蒸汽、改变甲醇浓度等与光催化分解甲醇制氢的关系进行了研究,在最佳反应条件下,产氢速率达到5.808 mmol/(g·h).研究了反应的动力学,得到该反应为一级反应,求得了该反应的活化能为8.53 kJ/mol,并讨论了反应机理.     

气态CF_2CIBr的紫外光解离

本文研究了气态CF_2ClBr在253.7nm紫外光照下的光解离过程及光氧化机理.CF_2ClBr-O_2体系光解离的主要产物CF_2O,Cl_2和Br_2,另外还有少量的CO_2,SiF_4生成;该体系中CF_2ClBr的解离为一级反应,光解离速率常数为1.89×10~(-5)s~(-1);CF_2ClBr的表观量子产率近似为1.在这些基础上讨论了光解离过程及光氧化机理.     

激光法测定催化剂的活性

在实验室中通常用热管法来测定催化剂的活性.但是此法所得的结果,包括了体系本身加热引起的均相反应以及容器管壁上所发生的多相反应. 我们利用激光直接照射在催化剂表面上,使催化剂的表面加热到一定温度,而体系本身及容器壁均保持冷却,这样所得的实验结果反映了真正发生在催化剂表面上的化学反应,从而可以正确地了解催化剂的活性.我们以不同功率的CW CO_2激光照射到Pt,Ag     

全氟和多氟型有机化合物的化学特性——全氟叔丁基碘以及全氟烷基的诱导效应顺序

利用Krespan法合成全氟叔丁基碘(I),并证明它的结构.以溴代碘可进一步发展Krespan法,合成全氟叔丁基溴(II).碘化物(I)[或溴化物(II)]与二乙基胺或乙醇-氢氧化钾反应时,其第一步为亲核试剂直接对碘(或溴)原子进攻的类S_N2型反应,产物与由全氟异丁烯和有关试剂直接反应所得者相同.测定(CF_3)_3CI,(CF_3)_2CFI及CF_3CF_2CF_2I之紫外光谱溶剂位移值δ(H-B),所得之值为各全氟型烷基的吸电性诱导效应顺序(CF_3)_3C>(CF_3)_2CF>CF_3CF_2>CF_3初步提供论据.本文并讨论各种顺序的观点.     

CF_2ClC(O)OCH_2CH_3+OH的反应机理及动力学性质的理论研究

利用双水平直接动力学方法,在MCG3-MPWB//M06-2X/aug-cc-pVDZ水平上研究了CF_2ClC(0)OCH_2CH_3+OH的微观反应机理.得到了反应物CF_2ClC(O)OCH_2CH_3的5种稳定构象(RCl~RC5),并对每一构象考察了发生在-CH_3-和-CH_2-基团上的所有可能氢提取反应通道.利用改进的变分过渡态理论(ICVT)结合小曲率隧道效应校正(SCT)计算了各反应通道的速率常数,分析了各构象反应位点选择性.结果表明,对于构象RCl和RC2,低温时氢提取反应主要发生在-CH_2-基团上;而对于构象RC3RC4和RC5,发生在-CH_3基团上的氢提取反应通道在整个温度区间内占绝对优势.根据Boltzmann配分函数计算总包反应速率常数,在298 K温度下计算的体系总包反应速率常数与实验值相符,进而给出200~1000 K温度范围内拟合了速率常数的三参数Arrhenius表达式:k_(overall)=5.45×10~(25)T~(4.54)exp(-685/T).     

界面合金化的Pt^Ag催化剂对阴极氧还原反应的电催化特点

分别在酸性和碱性电解质中研究了界面合金化的纳米Ag承载Pt纳米结构催化剂Pt0.5^Ag-B/C(Pt/Ag原子比为0.5)对氧还原反应(ORR)的电催化特点.结果表明,该催化剂对ORR的半波电势(E1/2)与通常的Pt/C催化剂(E-TEK公司)相当,但前者的本征电催化活性是后者的近两倍.与未合金化的Pt0.5^Ag-A/C相比,在Pt0.5^Ag-B/C催化剂中形成的合金化的Pt/Ag界面不仅使ORR的E1/2正移,而且明显提高了贵金属Pt的分散度或利用率.     

CCl2自由基与H2O分子反应动力学研究

用213nm激光光解CCl4产生CCl2自由基,用LP-LIF技术测定了室温下基态CCl2自由基与H2O分子的反应速率常数为(5.45±0.95)×10-14cm3·molecule-1·s-1.在G2MP2理论水平上计算了CCl2+H2O反应的最低单重态势能面,揭示了插入与加成-消除两种反应机理,得到了三个可能的产物通道:HCl+HClCO、HCl+trans-ClCOH以及HCl+cis-ClCOH.并用RRKM-TST和传统过渡态理论计算了这三个通道的分支比及其温度效应.结果说明在低温下(273K),插入机理的产物通道的分支比远大于加成-消除机理的产物通道,HCl+HClCO是主要产物,分支比为77.4%,其次是HCl+cis-ClCOH,分支比为22.6%.而在高温下(3000K),加成-消除机理的反应通道大于插入机理,HCl+trans-ClCOH分支比为82.3%.     

激光引发二氟卡宾与烯烃的反应

近十年来,激光引发一氯二氟甲烷红外多光子解离和激光敏化反应的研究非常活跃,但大部分工作都集中于解离机制及同位素分离,而对CF_2HC(?)多光子解离产生的二氟卡宾     

以草酸为电子给体在Pt-TiO2上光催化生成氢

 以草酸为电子给体,研究了在Pt－TiO2上光催化生成氢的反应．草酸的存在明显促进了生成氢的反应;二氧化钛负载Pt也明显提高了反应速率,Pt的最佳负载量为w（Pt）＝0．5％．草酸浓度对氢生成反应的影响符合Lang－muir关系式．最佳pH值为2～4．     

TEA-CO_2激光多光子解离2,2-二氯1,1,1-三氟乙烷分离氢氘同位素

本工作从CF_2ClCCl_2F经AlCl_3催化重排、铜粉催化与三乙醇胺反应得到CF_3CHCl_2。经与重水交换得到CF_3CDCl_2(D丰度93.5％),二者红外光谱有很大差别,前者在842cm~(-1)处有强吸收;后者在842cm~(-1)的吸收大为减弱,而在944cm~(-2)、986cm~(-1)出现C-D键的强吸收。944cm~(-1)处的吸收恰与CO_2激光器输出P(20)支线相匹配,致使激光一次脉冲(～3焦耳/脉冲)的照射,可分解8.9％(CF_3CDCl_2压力为9.6乇),而CF_3CHCl_2的吸收与CO_2激光器输出波长不匹配,辐照不引起分解。利用此原理,将人工配制CF_3CHCl_2:CF_3CDC1_2=4:1的2乇样品,用激光辐照,可选择性分解CF_3CDCl_2,达到同位素富集的效果。目前已获得辐照100次脉冲,分离因数     

(CX~3)~2CO,CF~3COX和CXCl~3(X=H或D)对CH(A,B)自由基的猝灭

本文报道室温下用266nm激光光解-荧光猝灭方法测定CH_3COCH_3,CD_3COCD_3,CF_3CO_2H,CF_3CO_2D,CHCl_3和CDCl_3分子猝灭电子激发态CH(A,B)自由基的速率常数,考察了含不同同位素原子的猝灭剂分子对CH(A,B)猝灭的同位素效应.实验发现,含D的分子比相应含H的分子对CH(A,B)的猝灭具有更大的速率常数.     

氟氯烷烃与三氯化铝的反应

Park等从全氟丙烯与三氯化铝的反应产物中,分离出一系列氟氯烯烃,并指出该反应中全氟丙烯氟原子被氯原子取代的次序.CF_2ClCFClCF_2CFCl_2(1)与三氯化铝反应,仅得到CF_2ClCFClCF_2CCl_3,产率58％.我们研究了1及CFCl_2CF_2CFCl_2(2)分别与三氯化铝的反应.由1的反应得CF_     

CCl2自由基与H2O分子反应动力学研究

用213 nm激光光解CCl4产生CCl2自由基，用LP LIF技术测定了室温下基态CCl2自由基与H2O分子的反应速率常数为(5.45±0.95)×10－14 cm3•molecule－1•s－1.在G2MP2理论水平上计算了CCl2＋H2O反应的最低单重态势能面，揭示了插入与加成 消除两种反应机理，得到了三个可能的产物通道:HCl＋HClCO、HCl＋trans ClCOH以及HCl＋cis ClCOH.并用RRKM TST和传统过渡态理论计算了这三个通道的分支比及其温度效应.结果说明在低温下（273 K），插入机理的产物通道的分支比远大于加成 消除机理的产物通道， HCl＋HClCO是主要产物，分支比为77.4％，其次是HCl＋cis ClCOH，分支比为22.6％.而在高温下（3000 K），加成 消除机理的反应通道大于插入机理， HCl＋trans ClCOH分支比为82.3％.     

铵离子对玻璃电极不对称电势的影响

本文测定了下列电池在25℃,总离子强度为0.1,0.5,1.0,2.0和13.0mol·kg~(-1)的电动势(emf): (1) Ag|AgCl|HCl(m_A)十NH_4Cl(m_B)+H_2O|pH玻璃电极 (2) Pt(黑)|H_2(latm)|HCl(m_A)十NH_4Cl(m_B)+H_2O|AgCl|Ag因NH_4~+的干扰,电池(1)不遵从Nernst响应。按离子交换原理导出玻璃电极不对称电势遵从下式:式中ε_(G')~o为NH_4Cl摩尔分数yB=0时的不对称电势;K为离子交换平衡常数,α,β为实验参数。     

高压微波制备Pt／C催化剂的工艺研究

利用高压微波消解仪密闭带压、升温速率可控的特点,选择XC-72碳黑为载体,乙二醇为碳黑分散溶剂和还原剂,研究反应温度、升温速率、水含量、Pt含量及表面活性剂等工艺条件对Pt粒子尺寸及其分散度的影响．研究结果表明,快速升温到190℃、控制反应体系中水含量和Pt含量等工艺条件,可以得到Pt粒子平均粒径小于3．1nm的Pt／C催化剂,且Pt粒子分布均匀,无团聚．     

K改性的Pt/Al2O3催化剂上CO氧化反应：反应动力学和红外光谱研究

CO氧化不仅具有重要的实用价值,而且在基础研究中被用于考察反应机理及催化剂结构敏感性等一些重要问题,因此,该反应在催化领域中具有重要意义. Pt基催化剂被广泛应用于CO氧化反应.其催化活性取决于催化剂的制备方法.其中,碱金属如Na、K等助剂的添加可有效促进催化活性,红外光谱证据表明,其促进作用在于碱金属的添加可降低CO与表面Pt原子的相互作用.尽管如此,催化剂上反应动力学证据却十分缺乏.反应动力学的研究可以提供一些本证反应信息如反应基元步骤、反应速率表达式以及反应机理等.通过对比不同催化剂之间的反应动力学行为,可以进一步解释碱金属对催化剂结构以及反应行为的影响.因此在本工作中,我们制备了一系列以K为助剂的Pt/Al2O3催化剂,并进行了CO氧化的反应动力学研究,考察了助剂对CO反应级数和反应活化能的影响.结合原位红外光谱表征,进一步揭示了助剂在反应中的作用.通过对比不同Pt和K含量的催化剂上CO氧化反应活性,我们发现, K的添加能促进反应活性,且随着催化剂中K含量的增加,促进程度越明显.例如,0.42K-2Pt/Al2O3上T50温度比对应的2Pt/Al2O3降低了30oC.不同催化剂上CO氧化的反应动力学实验表明,反应速率随着CO的分压的增加而降低;但随着O2分压的增加而增大.幂函数反应速率表达式推导得到的反应级数发现,对于含K的催化剂其CO的反应级数(约为–0.2)明显比不含K的催化剂(约为–0.5)中高,说明K的添加减弱了CO与表面Pt原子之间的吸附能力.但对O2的反应级数影响较小.例如：在0.42K-2.0Pt/Al2O3上反应速率表达式为r =6.55′10–7pco–0.22po20.63;而在2.0Pt/Al2O3上为r =2.56′10–7pco–0.53po20.70.表观反应活化能的计算表明,含K的催化剂上表观反应活化能较低,进一步说明K的添加有利于反应进行.根据反应速率表达式,我们进行了基元步骤的推导,并计算了反应动力学参数.结果发现,与不含K的催化剂相比,含K的催化剂中本征反应速率常数明显增加,而CO吸附平衡常数降低了一半,表明K的存在使CO在Pt表面上的覆盖度降低.我们还通过原位红外光谱对比了催化剂上CO吸附行为的差异.数据表明,与不含K的催化剂相比, K的添加一方面降低了CO在催化剂表面的吸附量(峰面积变小);另一方面显著降低了CO在Pt表面上的脱附温度,说明两者之间的相互作用力减弱.综上所述,通过反应动力学和红外光谱实验,我们认为K助剂与表面Pt原子相互作用后生成了较为稳定的Pt–O–K物种.尽管该物种的具体结构目前还不明确,但我们的实验证据表明,该物种的存在可以有效减弱CO与表面Pt原子之间的相互作用,降低CO的表面覆盖度并有利于O2在Pt表面的竞争吸附,从而降低了表面吸附的CO与O2之间反应的能垒,促进了反应性能.