纳米二氧化钛光催化降解喹啉动力学

利用溶胶-凝胶法制备纳米二氧化钛光催化剂,探讨了其光催化降解废水中典型含氮杂环化合物喹啉的动力学行为。实验条件下,TiO₂光催化降解喹啉的反应为准一级反应,可用Langmuir-Hinshelwood动力学模型描述,其表达式为r=0.296kc_t/(1+0.296c_t),其中,lnk =-0.411 1lnc₀+2.278。     

位点可控的二乙氧磷酰化壳寡糖的合成

以壳寡糖(COS)为原料, 二乙基亚磷酸酯(DEPH)为磷酰化试剂, 通过改变反应体系中三乙胺(TEA)的用量控制二乙基磷酰基的进攻位点, 实现了2-N和3,6-O位点二乙基亚磷酰化壳寡糖衍生物的合成, 制备了N-二乙氧磷酰化壳寡糖及N,O,O-二乙氧磷酰化壳寡糖, 并采用单一变量法对合成条件进行了优化, 用³¹P NMR对产物进行了跟踪分析. 合成N-二乙氧磷酰化壳寡糖的最优反应条件为2 g COS, n_COS∶n_TEA=1∶6, n_COS∶n_DEPH=1∶3, 滴加DEPH和CCl₄的时间为2 h, 低温反应2 h, 在该优化条件下产物的磷含量为1.50%(质量分数). 合成N,O,O-二乙氧磷酰化壳寡糖的最优反应条件为2 g COS, n_COS∶n_TEA=1∶6, n_COS∶n_DEPH=1∶5, 滴加DEPH和CCl₄ 的时间2 h, 低温反应4 h, 常温反应8 h, 在该优化条件下产物的磷含量为3.42%. 对合成反应的可能机理进行了推测.     

含不同取代基的钌-锗化合物的合成及表征（英文）

钌-锗化合物(PPh₃)(X)RuGeCl₂Ar Trip (X=H,1;Cl,2;Ar Trip=C₆H₃-2-(η⁶-Trip)-6-Trip,Trip=2,4,6-ⁱPr₃-C₆H₃)与有机试剂如格氏试剂、LiHBEt₃以及萘钠反应实现了锗和钌原子上的取代基团的调控.化合物1与格氏试剂EtMgBr在不同的温度下反应,分别生成(PPh₃)HRu Ge Br₂ArTrip (3)和(PPh₃)HRuGeEt₂ArTrip (4).化合物1和LiHBEt₃反应也生成化合物4,在该反应中LiHBEt₃作为乙基转移试剂而不是氢化试剂.此外,化合物1与HBF₄反应生成离子型化合物[(PPh₃)H     

meso-5,10,15,20-四[4-(N-吡咯烷基)苯基]卟啉的合成及对牛血清白蛋白的作用

基于卟啉对癌细胞的特殊亲和作用和吡咯烷化合物的抗肿瘤及抗癌活性,设计并合成了具有吡咯烷结构的新型卟啉化合物--meso-5,10,15,20-四[4-(N-吡咯烷基)苯基]卟啉(TBPPH₂),利用荧光光度法和紫外-可见分光光度法研究了TBPPH₂与牛血清白蛋白(BSA)的相互作用.实验发现,TBPPH₂利用疏水作用力进入BSA的疏水性腔,与BSA形成配合物并引起BSA的静态荧光猝灭.在TBPPH₂与BSA的相互作用过程中,TBPPH₂与BSA以摩尔比1∶1牢固结合,TBPPH₂与BSA分子中色氨酸间的最近距离r=2.4nm.反应平衡常数K_A=2.51×10⁴L/mol,反应熵变ΔS=84.18J/(mol·K),TBPPH₂与BSA的结合常数K_B=5.13×10⁵L/mol.研究结果表明,吡咯烷基卟啉可能成为一类新型的抗肿瘤及抗病毒药物.     

Pd2X2(dpm)2(X＝NCO-,CH3CO2-,SCN-,NO3-;dpm＝Ph2PCH2PPh2配合物与H2S反应的NMR研究

采用NMR方法考察了室温和低温(-78～60℃)下Pd₂X₂(dpm)₂(X=NCO^-,CH₃CO₂^-,SCN^-和NO₃^-,dpm=Ph₂PCH₂PPh₂)与H₂S在CD₂Cl₂或CDCl₃中的反应。结果表明,在X=NCO^-和CH₃CO₂^-的情况下,H₂S优先与这些Pd配合物的阴离子作用生成相应的共轭酸HX和Pd₂(SH)₂(dpm)₂,后者在H₂S存在下又进一步转化为Pd₂(SH)₂(dpm)₂(μ-S);当X=SCN^-和NO₃^-时,反应则生成结构可能为[Pd₂(H)(SH)(μ-SH)(dpm)₂]⁺的双核Pd配合物。     

硝酸铵对SO2在大气颗粒物表面气-粒转化影响的模拟研究

利用流动态的原位傅里叶变换红外漫反射光谱(DRIFTS)对含硝酸铵气溶胶(以α-Fe₂O₃为主模拟气溶胶)与SO₂的非均相反应进行了研究, 比较了硝酸铵与其它金属氧化物(CaO, MgO, α-Al₂O₃和SiO₂)与SO₂反应的情况.实验结果表明, 硝酸铵和α-Fe₂O₃混合颗粒物比硝酸铵和其它金属氧化物混合颗粒与SO₂反应的吸附系数高, 表明α-Fe₂O₃比其它金属氧化物催化能力变强.利用BET面积作为反应活性表面积, 发现含有6％(质量分数)NH₄NO₃的α-Fe₂O₃混合颗粒物与SO₂反应具有最高的比表面积吸附系数(γ_BET=2.42×10^-9), 比纯氧化铁的反应高了近1.8倍.而纯NH₄NO₃颗粒与SO₂不发生反应, 表明少量硝酸铵的存在在一定程度上提高了SO₂在气溶胶颗粒物表面转化成硫酸盐的能力. 本文还讨论了含硝酸铵气溶胶与SO₂的反应机制及其对大气环境的影响.     

(p-CH3OC6H4)2TeO存在下M2(CO)10(M=Mn,Re)的CO取代反应动力学研究

测定了(p-CH₃OC₆H₄)₂TeO存在下M₂(CO)₁₀(M=Mn,Re)的CO取代反应速率及活化参数。其表观速率常数分别与M₂(CO)₁₀和(p-CH₃OC₆H₄)₂TeO的浓度的一次方成正比。本文所建议的缔合机理与前人用(CH₃)₃NO作氧原子转移试剂的相应反应所提出的机理相似。讨论了在(CH₃)₃NO和(p-CH₃OC₆H₄)₂TeO存在下影响M₂(CO)₁₀的CO取代反应速率的因素。     

中低压条件下蛇纹石直接矿物碳酸化隔离CO2的实验研究

对中低压条件下蛇纹石CO₂直接矿物碳酸化隔离进行了一系列实验研究,考察了反应温度、反应压力、缓冲剂的加入、预先热处理、颗粒粒径及不同气氛等因素对蛇纹石矿物碳酸化吸收二氧化碳效率的影响。结果表明,在中低压条件下,蛇纹石可以通过液相直接矿物碳酸化对模拟烟气中的CO₂进行直接固定;随反应温度的升高、反应压力的增大,矿物碳酸化效率随之增加;对蛇纹石进行预先热处理或者在反应体系中引入NaHCO₃缓冲剂以及减小蛇纹石矿石颗粒粒径,可以有效地提高蛇纹石矿物碳酸化隔离二氧化碳的效率。在纯CO₂、t=150℃、p=4 MPa、颗粒粒径30 μm的条件下得到最高矿物碳酸化效率为47.7%;在模拟烟气、t=150℃、p=4 MPa、颗粒粒径30 μm的条件下最高矿物碳酸化效率也可以达到36.3%。     

N,N-二甲基羟胺与HNO2的反应动力学

分别在高氯酸和硝酸介质中研究了N,N-二甲基羟胺(DMHAN)与HNO₂的反应动力学,通过考察溶液酸度、还原剂浓度、离子强度和温度等因素对反应过程的影响,获得高氯酸介质中反应动力学速率方程为-d[HNO₂]/dt=k[DMHAN][HNO₂],在18.5 ℃,离子强度μ=0.73 mol/L时,反应速率常数k=(12.8±1.0) mol/(L·min),反应活化能Ea=41.5 kJ/mol。 在硝酸介质中DMHAN与HNO₂的反应比较复杂,硝酸浓度较高时,硝酸将参与反应重新生成HNO₂,且硝酸浓度越大,HNO₂的生成速度越快,HNO₂与DMHAN的反应是自催化氧化的。 对DMHAN与HNO₂的反应产物进行了分析,并推导了硝酸体系中DMHAN与HNO₂的反应机理。     

芳氧基钇配合物引发丙烯腈溶液聚合的Monte Carlo模拟

用Monte Carlo方法模拟了DMF溶剂体系中单组分芳氧基钇引发剂Y(OAr)₃引发丙烯腈溶液聚合的全程反应动力学.通过计算机模拟和实验验证,表明聚合反应过程中存在配位阴离子活性中心,且活性中心容易形成,但很快失活.同时,存在向单体转移和向大分子转移两种链转移反应.获得了一组聚合反应动力学参数:k_i=0.053 L/(mol.m in),k_p=1.63 L/(mol.m in),k_d=0.005 8 m in^-1,k_tM=0.052 L/(mol.m in),k_trP=0.075 L/(mol.m in),k_pp=0 L/(mol.m in).     

The kinetics of the chromic acid oxidation of diphenylmethane

The kinetics of the chromic acid oxidation of diphenylmethane in aqueous acetic acid solution has been studied. The rate law is v = k[φCH₂φ][CrO₃]h₀ a kinetic isotope effect, k_H/k_D = 6·4 at 30°, was noted, and electron releasing groups were found to moderately facilitate the reaction (⁺ = −1·17). These, and related data, suggest that the initial reaction is the abstraction of a hydrogen atom forming a benzhydryl radical. The latter may then be further oxidized to give the product, benzphenone. It is noted that the chromic acid oxidations which must involve hydrogen abstraction all show a kinetic dependence on the total chromium (VI) concentration, whereas those which are believed to proceed via an ester mechanism have a kinetic dependence on only the acid chromate ion. This difference is suggested as a possible method of distinguishing between these two mechanisms. The effect of the water content of the solvent on the rate of the reaction is discussed, and a tentative, relative, H₋ scale for some of these solutions is suggested. This may permit one to determine the number of molecules of water which are involved in a reaction.     

离子液体溶胀对煤直接液化残渣结构及热解性能的影响

采用四种相同阴离子不同有机链长阳离子的离子液体([EMIM][MeSO_4]、[BMIM][MeSO_4]、[HMIM][MeSO_4]和[OMIM][MeSO_4])对煤直接液化残渣(DCLR)进行溶胀处理,通过SEM、FT-IR和TG-DTG表征,分析了各离子液体溶胀对煤直接液化残渣溶胀效果、表面形貌、官能团分布、主体结构和热解性能的影响。溶胀结果表明,不同链长离子液体对煤直接液化残渣具有不同的溶胀效果,[HMIM][MeSO_4]对残渣溶胀效果最好,其溶胀度高达1.78。FT-IR表明,不同链长离子液体会不同程度地破坏煤中C-H键,使得脂肪族和芳香族类化合物的相对含量有所差异。由TG-DTG可知,不同链长离子液体溶胀对残渣热解性能的影响具有较大差异,其中,以离子液体[OMIM][MeSO_4]溶胀对残渣的热解最为有利,失重率高达47.5%;而离子液体[BMIM][MeSO_4]溶胀在一定程度上抑制了残渣的热解,其失重率低于未经溶胀处理的残渣。基于Coats-Redfern法的热解动力学分析表明,煤直接液化残渣及其溶胀残渣在低温段(180-480℃)的热解过程均符合二级反应动力学,高温段(480-825℃)均以三级和四级反应动力学为宜。另外,不同链长离子液体溶胀处理明显改变了残渣的热解活化能,其链越长残渣的热解活化能越高。     

Pyrolysis mechanism of carbon matrix precursor cyclohexane(III)—pyrolysis process of intermediate 1-hexene

The pyrolysis mechanism of important intermediate 1-hexene of carbon matrix precursor cyclohexane was studied theoretically. Possible reaction paths were designed based on the potential surface scan and electron structure of the initial C–C bond breaking reactions. Thermodynamic and kinetic parameters of the possible reaction paths were computed by UB3LYP/6-31+G* at different temperature ranges. The results show that 1-hexene pyrolyzes at 873 K. When below 1273 K, the major reaction paths are those that produce C₃H₄, and above 1273 K, the major reaction paths are those that produce C₃H₃ from the viewpoint of thermodynamics. From the viewpoint of kinetics, the major product is C₃H₃, it results from the pyrolysis reaction of 1-hexene cracking bond C₃–C₄ and generating C₃H₅ and C₃H₇ with the activation energy ΔE₀^≠θ=296.32 kJ/mol. Kinetic results also show that product C₃H₄ accompany simultaneously, which is the side reaction starting from the pyrolysis of 1-hexene forming C₄H₇ and C₂H₅ with the activation energy of 356.73 kJ/mol. When reaching 1473 K, the rate constant of the rate-determining steps of these two reaction paths do not show much difference, which means both the reaction paths exist in the pyrolysis process at the high temperature. The above results are basically in accordance with mass spectrum analysis and far more specific.     

Gradient expansion of the kinetic energy density functional: Local behavior of the kinetic energy density

Calculations with Hartree—Fock electron densities for the rare gas atoms He through Xe show that the gradient expansion for the kinetic energy functional, T[] = T₀[] + T₂[] + T₄[] + … = ∫t() dτ, approximates the kinetic energy by averaging over the shell structure present in the true local kinetic energy density, t(), and that the accuracy of the gradient expansion improves with increasing atomic number. Components of t(), t₀(), t₂() and t₄(), are exhibited and discussed. The defined function t() is everywhere positive.     

MoS_2负载量对MoS_2/TiO_2光催化降解苯酚效率的影响及其作用机理研究

通过水解法制备TiO_2纳米颗粒,与经过超声处理后的MoS_2片层纳米材料复合制备MoS_2/TiO_2纳米催化剂,考察不同MoS_2负载量对其光催化降解苯酚效率及路径的影响。XRD、SEM、EDS、FT-IR和UV-vis DRS等表征结果表明,复合催化剂主要由锐钛矿型TiO_2和MoS_2组成;剥离后的MoS_2呈现薄片层状结构,均匀地分散在TiO_2纳米颗粒当中。光催化降解苯酚性能测试结果显示,对于MoS_2/TiO_2催化剂,MoS_2负载量的提高有利于光催化降解苯酚效率的提高;当MoS_2负载量为27%时,复合M o S2/TiO_2纳米颗粒的光催化性能最佳,反应80 min后可将苯酚完全降解。通过对苯酚降解过程中生成中间产物跟踪发现,MoS_2负载量的提高有利于促进中间产物苯醌、对苯二酚以及邻苯二酚的生成,进而提升了MoS_2/TiO_2复合材料的光催化性能。     

Thermal Behavior and Thermal Safety of Nitrate Glycerol Ether Cellulose

The thermal behavior, nonisothermal decomposition reaction kinetics and specific heat capacity of nitrate glycerol ether cellulose(NGEC) were determined by thermogravimetric analysis(TGA), differential scanning calorimetry(DSC) and microcalorimetry. The apparent activity energy(E_a), reaction mechanism function, quadratic equation of specific heat capacity(C_p) with temperature were obtained. The kinetic parameters of the decomposition reaction are E_a=170.2 kJ/mol and lg(A/s^–1)=16.3. The kinetic equation is f(α)＝(4/3)(1–α)[–ln(1–α)]^1/4. The specific heat capacity equation is C_p=1.285–6.276×10^–3T+1.581×10^–5T²(283 KSADT), critical temperature of thermal explosion(T_b) and adiabatic time-to-explosion(t_Tlad). The results of the thermal safety evaluation of NGEC are: T_SADT=459.6 K, T_b=492.8 K, t_Tlad=0.8 s.     

3-硝基邻苯二甲酸锆的制备﹑热分解机理及非等温反应动力学

用3-硝基邻苯二甲酸、氢氧化钠和硝酸氧锆为原料, 制备了3-硝基邻苯二甲酸锆, 采用元素分析、X射线荧光衍射和FT-IR对其结构进行了表征. 用TG-DTG以及变温固相原位反应池/傅里叶变换红外光谱(RSFT-IR)联用技术研究了3-硝基邻苯二甲酸锆的热分解机理, 对主分解反应的DTG峰进行了数学处理, 计算得到了动力学参数和动力学方程. 结果表明, 3-硝基邻苯二甲酸锆的分解反应总共有4个阶段, 其中主分解反应发生在第2阶段, 主分解反应的表观活化能Ea与指前因子A分别为158.84 kJ·mol-1和10^9.85 s-1, 主分解阶段的反应机理服从一级Mample法则, 主分解反应的动力学方程为dα/dt=10^9.85(1-α)e^-1.91×10⁴/T.     

Temperature dependence of the reaction C2H (C2D) + O2 between 295 and 700 K

The rate coefficients for the reactions of C₂H and C₂D with O₂ have been measured in the temperature range 295 K T 700 K. Both reactions show a slightly negative temperature dependence in this temperature range, with k_C2H+O2 = (3.15 ± 0.04) × 10⁻¹¹ (T/295 K)^{−(0.16 ± 0.02)} cm³ molecule⁻¹ s⁻¹. The kinetic isotope effect is k_C2H/k_C2D = 1.04 ± 0.03 and is constant with temperature to within experimental error. The temperature dependence and the C₂H + O₂ kinetic isotope effect are consistent with a capture-limited metathesis reaction, and suggest that formation of the initial HCCOO adduct is rate-limiting.     

氧化反应对胜利褐煤水蒸气气化反应的促进作用Ⅰ:宏观反应特性研究

在φ80×3 000mm耐高温不锈钢管气流床反应器中,以150-180μm胜利褐煤为气化原料,考察了800和900℃时添加氧气前后褐煤转化率的变化,研究了氧化反应对水蒸气气化反应影响的宏观特征。结果表明,添加氧气后褐煤转化率明显大于O_2和H_2O气氛下褐煤转化率之和,即向水蒸气气氛添加氧气后褐煤转化率的增幅大于氧气氧化作用导致的褐煤转化率的增幅,随着H_2O含量增大以及温度的升高此现象愈加明显。该协同作用主要是氧化反应对水蒸气气化反应的促进作用造成的。利用φ40×200 mm石英圆筒流化床反应器进行了类似的实验,也发现了该协同作用。同时,借鉴收缩核模型并结合气流床气化实验条件推导了水蒸气气化宏观动力学方程,得到的速率方程(Z-(1-x))~(1/3)=(tβk_(H_2O)/Rρ_C)φ_(H_2O)=K_(H_2Oφ_(H_2O))与实验值吻合较好,添加氧气后水蒸气气化反应速率和水蒸气气化反应表观速率常数K_(H_2O)明显增大,这是氧气对水蒸气气化反应促进作用的动力学特征。     

Meso-2,3-二氰基-2,3-二苯基丁二酸二乙酯熔融相热异构化反应动力学及中间体EPR测定

测定了2,3-二氰基-2,β-二苯基丁二酸二乙酯meso-异构体熔融相的热异构化反应动力学及苯环对位为X(X=OCH₃,CH₃,H,Cl,NO₂)的相应二乙酯反应中间体自由基的EPR谱,自由基的结构由计算机模拟确定.结果表明,在实验温度范围内,平衡常数随温度的升高而降低.热力学数据为:ΔH_dl-meao= - 18.02 kJ/mol, ΔS_dl-meao= - 26.51 J/mol·K, ΔH^≠ = 151.78 kJ/mol, ΔS^≠ = 71.64 J/mol·K.反应机理是内消旋体的中心碳-碳键发生均裂,生成α-氰基-α-乙氧甲酰基-P-X取代苄基自由基,再重新结合时发生异构化,生成dl-异构体.