对流层夜间化学研究

NO3自由基与N2O5是对流层夜间化学的关键物种.一方面NO3与O3等组分是夜间大气中的重要氧化剂,与它们的反应是生物排放挥发性有机物(VOCs)的主要汇;另一方面NO3与N2O5和雨滴或气溶胶颗粒物发生的异相反应则是大气中氮氧化合物NOx(NO,NO2)的主要清除过程,从而可以减轻对流层臭氧污染.研究它们的化学反应性质及对其进行实地测量,对深入理解大气氧化过程和全面了解区域乃至全球大气自净能力有重要意义.本文总结了近年来有关夜间化学的研究成果,介绍了以NO3和N2O5为中心的基本夜间化学过程、对流层中NO3与N2O5的源与汇以及外场测量技术的最新研究进展,并提出了尚待解决的一些问题.     

对流层夜间化学研究

NO3自由基与N2O5是对流层夜间化学的关键物种。一方面NO3与O3等组分是夜间大气中的重要氧化剂,与它们的反应是生物排放挥发性有机物(VOCs)的主要汇;另一方面NO3与N2O5和雨滴或气溶胶颗粒物发生的异相反应则是大气中氮氧化合物NOx(NO,NO2)的主要清除过程,从而可以减轻对流层臭氧污染。研究它们的化学反应性质及对其进行实地测量,对深入理解大气氧化过程和全面了解区域乃至全球大气自净能力有重要意义。本文总结了近年来有关夜间化学的研究成果,介绍了以NO3和N2O5为中心的基本夜间化学过程、对流层中NO3与N2O5的源与汇以及外场测量技术的最新研究进展,并提出了尚待解决的一些问题。     

对流层中的OH与HO2自由基的研究进展

OH与HO2自由基是大气中重要的氧化剂,研究它们的化学反应性质及对其进行实地测量,对深入理解大气氧化过程和了解区域乃至全球大气自净能力有重要意义.自工业革命以来,每年有数千万吨的自然和人为污染物进入对流层,这些物质会严重影响·OH的生成和消除,因此·OH的浓度可能在全球范围内发生大的变化.本文总结了国内外近年来有关·OH与HO2·的最新研究成果,目前比较一致的结论是由于人类活动的影响,全球·OH的浓度比工业革命前降低了.但是在一些污染地区,由于氮氧化合物对·OH的负反馈作用,一定程度上弥补了·OH的净损失.在最近20年中,·OH在对流层中的浓度基本稳定在106cm-3.本文还介绍了实验室研究方法及外场测量技术的进展,提出了尚待解决的一些问题.     

大气环境中CCl3O与NO及NO2反应机理的理论研究

采用量子化学方法研究了CCl3O与NO及NO2反应机理.计算结果表明CCl3O+NO反应的主要产物为CCl2O+ClNO;次要产物为CCl2O+ClON.CCl3O+NO2反应的主要产物为CCl3ONO2和CCl2O+ClNO2.通过对反应机理的研究可以更好的理解CCl3O的大气化学行为.     

FeZSM-5/N2O体系催化氧化甲苯制甲酚的研究

采用四丙基氢氧化铵为模板剂, 硝酸铁为铁源应用水热合成法制备了一系列FeZSM-5分子筛催化剂, 利用X-射线粉末衍射分析, N2吸附/脱附, 元素分析等技术对催化剂进行了表征. 并进行了所制样品对甲苯催化氧化制甲酚反应催化性能的研究. 本文详细考察了Fe含量、反应物配比、反应温度以及空速等各种因素对甲苯催化氧化制甲酚反应催化性能的影响. 结果表明在400 ℃, 甲苯∶N2O为1∶4, 空速为8 000 mL·h-1·g-1条件下反应结果最佳, 最大甲苯转化率约为12.6%, 甲酚选择性约为33.0%.     

V2O5-Sb2O3-TiO2催化剂 低温NH3还原NO及其抗H2O和SO2毒化性能

浸渍法制备了催化剂V₂O₅-Sb₂O₃-TiO₂,考察了V₂O₅、Sb₂O₃负载量、pH值和焙烧温度对催化剂V₂O₅- Sb₂O₃-TiO₂低温氨选择性催化还原(SCR)NO活性的影响;同时,考察了催化剂V₂O₅-Sb₂O₃-TiO₂抗H₂O和SO₂毒化性能。结果表明,V₂O₅和Sb₂O₃负载量分别为5%和2%、焙烧温度为400℃、pH值为4时,催化剂SCR活性最好,反应温度220℃时,可达97%。Sb₂O₃的加入不仅能增强V₂O₅/TiO₂的催化活性,而且能明显提高催化剂的抗H₂O和SO₂毒化性能。SO₂、NO吸附暂态反应和TG-DTG测试表明,Sb₂O₃的促进机制主要是促进了催化剂在SO₂存在条件下对NO的吸附,同时,减弱了硫酸铵盐与催化剂之间的相互作用,硫酸铵盐更容易分解。     

发光体YAG的软化学方法合成

发光体ＹＡＧ的软化学方法合成石士考刘行仁（河北师范大学化学系石家庄０５００９１）（中国科学院长春物理研究所１３００２１）ＹＡＧ（Ｙ３Ａｌ５Ｏ１２）不仅具有优良的光学和机械性质，还是极好的阴极射线发光（ＣＬ）、电致发光（ＥＬ）和光致发光（ＰＬ）材料［１...     

沉淀法制备Bi2O3的晶相转变过程及其光催化性能

以硝酸铋为原料,氨水为沉淀剂,通过液相沉淀法制得前驱体Bi(OH)₃,并将Bi(OH)₃分别在不同温度和时间下焙烧。利用X射线衍射(XRD)、拉曼光谱、热重(TG)、扫描电子显微镜(SEM)、X射线光电子能谱(XPS)及紫外-可见漫反射光谱(UV-Vis DRS)详细研究了Bi(OH)₃转变为Bi₂O₃的过程及相变过程中粒子形貌、大小、光吸收性质等。结果表明,前驱体Bi(OH)₃经过焙烧之后,发生了如下的转变过程:Bi(OH)₃→Bi₅O₇NO₃→β-Bi₂O₃/Bi₅O₇NO₃→β-Bi₂O₃/Bi₅O₇NO₃/α-Bi₂O₃→α-Bi₂O₃,而且转变过程伴随着粒子长大。在上述转变过程中,与Bi₅O₇NO₃向β-Bi₂O₃转变的过程相比,从β-Bi₂O₃到α-Bi₂O₃相变过程更为迅速。此外,以光催化降解罗丹明B(RhB)为模型反应,考察了不同晶相的Bi₂O₃光催化活性,结果表明Bi₅O₇NO₃和β-Bi₂O₃材料具有优异的光催化性能,而α-Bi₂O₃具有较低的光催化活性。     

镥配合物的绝热量热法测试和热力学函数

本文合成了Lu(NO3)3 (C2H5O2N)4·H2O,用红外和元素分析对其进行了表征.用高精度全自动绝热量热仪,测定了该配合物在80～ 382 K温区的热容,利用实验热容数据,根据热容与焓、熵的热力学关系,求出了配合物在85～ 350 K温区内每隔5K相对于298.15K的标准热力学函数[HT-H29815]和[ST-S29815].在80～350 K温度区间内,配合物的热容随温度升高而增大,没有相转移点和热力学吸收峰的出现,该配合物在此温度区间内是稳定存在的.     

黑索今的新型合成路线

以乙腈/三聚甲醛为原料合成1,3,5-三乙酰基-均-三嗪（TRAT）,再硝解制备黑索今(RDX)。 聚合反应中,当n(CH3CN)∶n(C3H6O3)=2∶1,n(H2SO4)∶n(C3H6O3)=1∶7.5,反应温度75 ℃,反应3 h时,TRAT的产率为95.2%。 硝解反应中,当n(N2O5)∶n(TRAT)=7∶1,n(HNO3)∶n(N2O5)=6∶1,反应温度45 ℃,反应1 h时,RDX的产率为87.2%。 RDX的全程产率为83.0%。 该工艺简单、易于控制,废酸污染小,有望应用于工业化生产。     

ACo_2O_4/HZSM-5催化剂上N_2O的直接分解

分别采用柠檬酸络合燃烧法和低温络合浸渍法制备尖晶石型复合金属氧化物催化剂ACo2O4(A=Mg,Ni,Zn)和分子筛负载尖晶石型复合金属氧化物催化剂ACo2O4/HZSM-5(A=Mg,Fe,Ni,Cu,Zn,Zr,La).采用X射线衍射(XRD)、氨程序升温脱附(NH3-TPD)、扫描电子显微镜(SEM)和X射线能谱(EDS)等手段对催化剂进行表征,并在固定床微型反应器中评价其催化分解N2O活性.实验结果表明,A位离子种类影响ACo2O4/HZSM-5催化剂活性,以Ni、Fe、Zr或La为A位离子时,催化剂的活性较好,N2O分解温度低.ACo2O4/HZSM-5催化剂的活性高于ACo2O4尖晶石型复合氧化物,一方面是ACo2O4在分子筛HZSM-5载体上高度分散,使其以超细颗粒形态存在,另一方面ACo2O4/HZSM-5催化剂具有适宜的酸性,可提高催化剂的活性.     

What News in the Surface Chemistry of Bulk and Supported Vanadia Based SCR‐Catalysts: Improvements in their Resistance to Poisoning and Thermal Sintering

This paper reports a short review on the impact of poisoning effects and thermal aging on the reactivity of surface vanadate species on benchmark V₂O₅?WO₃/TiO₂ Selective‐Catalytic‐Reduction catalysts. A renewed interest of this SCR technology is related to its diversification notably as after‐treatment systems to treat the exhaust from Diesel engines with higher running temperature especially when SCR catalysts are coated on Diesel Particulates Filters. Particular attention is also paid to poisoning effects in conjunction with the progressive replacement of fossil fuels by bio‐fuels containing alkaline contaminants which drastically deactivate the catalyst through neutralization of strong acid sites. Most of the investigations show that better insight into the mechanisms of poisoning and aging processes is needed especially to understand the relative sensibility of various vanadate species. This could provide original guidelines to catalyst preparation and or the developments of more stable bulk systems as exemplified.     

Calorimetric study of room temperature adsorption of N2O and CO on Cu(II)-exchanged ZSM5 zeolites

Copper ion-exchanged ZSM5 zeolites have been prepared with different cooper loadings from under- to over-exchanged levels. The adsorptions of N₂O and CO at 303 K have been studied using calorimetric method and infrared spectroscopy. The samples were additionally characterised by ammonia adsorption at 423 K. The active sites for both N₂O and CO are Cu(I) ions, which were formed as a result of pre-treatment in vacuum at 673 K.

Room temperature adsorption of nitrous oxide at low equilibrium pressures (up to 66.7 Pa) resulted in small amounts of chemisorbed N₂O (<0.2 molecule per one Cu ion). Differential heats of N₂O adsorption between 80 and 30 kJ/mol were obtained. Differential heats of CO adsorption between 140 and 40 kJ/mol were obtained. The obtained amounts of chemisorbed species in the investigated systems and the values of differential heats of both nitrous oxide and carbon monoxide demonstrate the dependence on the copper content.     

五氧化二氮和水反应的从头算研究

在臭氧空洞形成过程中,极地云是一个重要的条件。为了理解极地云的形成和性质,采用不同水平的从头计算方法对N~2O~5+H~2O→2HNO~3反应进行了理论研究。在QCISD(T)//MP2/6-311G(d,p)理论水平上,该气相反应的焓变△H^0=-39.5kJ·mol^-^1,自由能变化△G^0=-36.1kJ/mol,活化能E~a=88.2kJ·mol^-^1(298K)。计算的结果与五氧化二氮易潮解的性质相符。     

N_2O与氧负离子微观反应机理的理论研究

采用G3B3//B3LYP理论水平对反应O-+N2O的双重电子态势能面反应机理进行了详细的理论研究.该反应涉及的各个稳定点的构型、振动频率是在B3LYP/6-311++G(d,p)理论水平下计算的.计算结果表明,得到的反应焓变与已有实验值相吻合,该反应主反应通道是O-+N2O→NO+NO-,而生成O2-+N2的反应通道是次反应通道.     

Ni-Nb2O5和Ni-Cu-Nb2O5催化甲烷燃烧活性研究

在微型固定床反应器中考察了新型甲烷催化燃烧催化剂Ni-Nb2O5和Ni-Cu-Nb2O5的活性．实验结果表明，含Nb2O5的Ni及Ni-Cu双金属催化剂具有好的催化甲烷低温燃烧性能，其甲烷转化率与反应温度、活性组分含量和空速有关．70％Ni担载量的Ni-Nb2O5催化剂可使甲烷在500℃时完全转化，并具有稳定的催化活性．Ni-Cu-Nb2O5体系催化剂中，Ni／Cu比为65／25时催化剂具有最佳的活性；该催化剂中Nb2O5可以在一个比较宽的范围内调节，并在此调节范围内可使甲烷在550℃温度下完全转化．     

An efficient method to synthesize HMX by nitrolysis of DPT with N_2O_5 and a novel ionic liquid

A novel polyethylene glycol(PEG)-200-based dicationic acidic ionic liquid(PEG200-DAIL)was used to synthesize HMX from DPT by nitrolysis with N2O5.It was found that either N2O5 or PEG200-DAIL could improve the yield.Furthermore,the combined use of PEG200-DAIL and N2O5 could increase the yield of HMX to 64%with the used quantity of HNO3 decreased.dramatically