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。     

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。     

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...     

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.     

大气臭氧化学研究进展

臭氧是大气化学中的核心物种。在平流层中,臭氧层可以吸收对生物有害的紫外辐射,对地球生命起保护伞作用。在对流层大气中,适量臭氧对清洁大气是有益的。但是,由于对流层中臭氧前体物排放量的增加,特别是在大城市,产生的高浓度臭氧会对大气环境造成严重污染,对人类、动植物和生态环境具有极大危害。臭氧的研究一般结合外场观测、实验室烟雾箱模拟和计算机数值模拟进行。深入开展大气臭氧化学研究,不仅有助于全面深入理解大气氧化过程以及全面掌握区域乃至全球大气自净能力,而且能为对流层污染控制提供科学依据和方案。本文总结了近年来有关臭氧化学的研究进展,论述了臭氧问题与人类当前面临的一些主要环境问题间的相互关系;重点综述了近年来有关南极臭氧空洞、中纬度地区臭氧低值和北极地区臭氧的损耗机理及其发展趋势;综述了臭氧与大气光化学和气溶胶间的耦合关系,并结合我国实际情况,提出了大气臭氧化学尚待深入开展研究的一些重要科学问题。     

对流层大气NO3与N2O5的实地测量

大气硝基(NO₃)自由基和五氧化二氮(N₂O₅)是对流层大气化学反应的核心物种,对于理解大气氧化性、二次有机气溶胶生成、活性卤素化学和全球硫素循环等对流层大气化学研究的关键问题具有重要意义。大气NO₃自由基和N₂O反应活性高、大气寿命短、浓度低,其定量分析非常具有挑战性。本文总结了大气NO₃自由基与N₂O₅的实地测量方法,并对差分光学吸收光谱(DOAS)、腔衰荡光谱(CRDS)、腔增强光谱(CEAS)、激光诱导荧光光谱(LIF)、电子顺磁共振谱(MIESR)和化学离子化质谱(CIMS)等六类技术方法的准确度、精确度、时间分辨率、测量干扰、标定方法和系统稳定性等方面进行了系统比较。综合分析认为吸收光谱法是对流层NO₃自由基与N₂O₅测量技术的发展方向,其中近期发展起来的腔技术(CRDS和CEAS)显示出较好的应用潜力。但是我国实际大气环境中普遍存在高浓度的颗粒物污染,如何在高颗粒物条件下实现NO₃自由基与N₂O₅的精密准确测量具有挑战性。本文进一步归纳了NO₃自由基与N₂O₅在城市、森林、自由大气和海洋海岸等典型大气环境条件下的浓度水平和主要科学发现,探讨了一些亟待解决的问题和可能的重点研究方向。     

对流层大气过氧自由基实地测量的技术进展及其在化学机理研究中的应用

大气过氧自由基化学是对流层大气化学的重要组成部分,对于理解大气氧化性、光化学臭氧和二次有机气溶胶生成等核心科学问题具有重要意义。基于实地测量,准确掌握大气过氧自由基的浓度水平、进行相关化学行为分析以及实测结果模拟分析一直是大气过氧自由基化学研究的重点和难点。本文总结了大气过氧自由基实地测量的技术方法,回顾了涉及大气过氧自由基的大型实地观测实验,分析了已有观测实验中大气过氧自由基的浓度水平和差异,归纳了实地测量数据在化学机理研究中的应用,讨论了模拟分析实地测量结果中的主要科学发现。最后,提出该领域中尚存在的问题及可能的重点研究方向。     

超分子体系的物理化学研究进展

本文介绍了超分子化学领域的研究进展, 评述了其中与物理化学有关的研究成果, 并从化学热力学、电化学、化学动力学、胶体与界面化学等几个主要方面加以讨论, 描述了超分子物理化学的基本框架。     

点击化学最新进展

点击化学(click chemistry)是由2001年诺贝尔化学奖获得者美国化学家 Sharpless首次提出。最主要的一类点击化学反应是Cu(Ⅰ)化合物催化叠氮化合物与炔基化合物反应生成1,2,3-三唑五元环化合物,它能够将两种不同物质通过五元环共价结合起来。该方法具备产量高、效率高、副反应少、反应条件温和、分离提纯简单、环境污染小等优点,因此得到了广泛的应用。目前点击化学的发展极为迅速,涉及到了各个领域,特别是在功能聚合物、表面修饰、生物大分子、DNAs,生物与化学传感器等方面取得了瞩目的成就。本文论述了点击化学反应的基本概念、特点及优势,对近几年点击化学的发展状况,以及一些最新研究成果作一简要概述,并展望了点击化学的发展前景。     

无机合成与制备化学研究进展

本文从极端条件合成、软化学合成、特殊凝聚态和聚集态制备、形貌与尺寸修饰、缺陷与价态控制、组合化学合成、计算机辅助合成、理想合成与生物模拟合成等几个侧面, 阐述近年来无机合成与制备化学研究的进展。     

分析化学学科发展趋势

本文对近年分析化学发展的新动向进行了简要的综述,包括痕量危险污染物和生物活性化合物分析方法的新进展。质谱法在分析生物样品中极性和荷电分子方面有着明显的长处。本文还评述了毛细管电泳、电分析、流动注射分析以及计算机在现代分析中的应用。