三(4-硝基苯基)甲醇及其氯化物的合成与表征

以三苯甲烷为原料,经硝化、氧化和氯化三步反应合成了三(4-硝基苯基)甲烷(TNPM),三(4-硝基苯基)甲醇(TNPMO)和三(4-硝基苯基)氯甲烷(TNPMCl)等一系列三芳基甲烷类化合物.三苯甲烷经混酸硝化制备TNPM;然后经CrO3/冰醋酸氧化生成TNPMO,最后与乙酰氯反应得到TNPMCl.各步产物的结构经核磁共振与红外光谱进行了表征.     

银纳米线表面等离子波导研究进展

近年来,基于银纳米线表面等离子极化子的研究得到了迅猛的发展。银纳米线支持的表面电磁波可以沿金属-电介质的界面进行传导,并且能够实现二维亚波长模式受限,这种奇异特性使得银纳米线在设计集成光子信号传输系统领域具有独特的应用前景.本文中作者评述了银纳米线的制备、纳米线表面等离子成像以及纳米线光学元件和器件方面取得的最新研究进展,分析了表面等离子波导所面临的一些重要问题及其应对策略.     

氟代、氯代芳烃氢化脱卤反应的研究进展

芳基氟化物和氯化物结构稳定、种类繁多、价格相对溴化物和碘化物更为廉价,应用较为广泛.目前该类化合物的应用已经造成了严重的环境问题.研究发现将碳卤键转化为碳氢键能够增强该类物质的可降解性.所以氟代、氯代芳香化合物氢化脱卤反应对环境保护具有重要的意义.本文主要讲述了芳基氟化物和氯化物的氢化还原反应,简述了氟代、氯代芳香化合物氢化脱卤反应研究的现状,强调了不同形式的金属和非金属催化剂对氟代和氯代芳香化合物的脱卤素作用.同时也描述了一些新的脱卤素方法,如:电催化脱卤素和光催化脱卤素方法.     

QuEChERS-液相色谱-串联质谱法测定中草药中22种三唑类农药残留

建立了“浙八味”中草药中22种三唑类杀菌剂农药残留的简便、快速和精准分析方法。以白术为代表性基质,对QuEChERS前处理方法进行改良,样品经乙腈萃取后,选取10 mg羧基化多壁碳纳米管和20 mg C18组合作为净化吸附剂,并采用液相色谱-串联质谱进行分析;对建立的方法进行了系统考察,糠菌唑、氟环唑和乙环唑的线性范围为2.5～200μg/L,其余农药的线性范围为1～200μg/L,相关系数(R)均大于0.99;在10、20、100和200μg/kg的添加水平下平均回收率为77.0～115%,相对标准偏差(RSD)均低于9.4%;本方法的检出限为1～2.5μg/kg,定量限为10～20μg/kg;通过添加回收试验验证该方法对“浙八味”其他中草药的适用性,目标农药在不同基质中的平均回收率为76.4%～123%, RSD均低于12.2%。利用该方法检测了市售30份“浙八味”中草药中三唑类农药残留,结果显示,浙贝母和杭白菊中有三唑类农药检出,其中浙贝母中均检出苯醚甲环唑,含量为41.4～110μg/kg,杭白菊中检出苯醚甲环唑、腈菌唑、三唑醇和丙环唑,含量为16.1～250μg/kg。所建立...     

富硅壳层结构的无粘结剂MWW钛硅分子筛用作高选择性、 高稳定性的丙烯环氧化

环氧丙烷(PO)是一种重要的高活性丙烯衍生物,被广泛用于生产各种商业化学品(丙二醇、聚氨酯和表面活性剂等).目前,工业生产PO主要有传统的氯醇法(CP),共氧化法(叔丁基过氧化氢法、乙苯过氧化氢法和异丙苯过氧化氢法)和过氧化氢直接氧化法(HPPO).其中,HPPO具有反应条件温和、活性高、选择性好和污染小等特点,被认为是一种极具竞争力的环境友好型PO生产工艺.目前,基于TS-1/H2O2/甲醇催化体系的固定床连续HPPO工艺已经实现了工业化(陶氏/巴斯夫、赢创/伍德和中国石化).但是,溶剂甲醇会导致PO醇解开环,使PO选择性降低,而且甲醇和PO存在共沸问题,使PO纯化分离的操作复杂,能耗和成本增加.本课题组之前报道过Ti-MWW在溶剂乙腈中比TS-1在溶剂甲醇中表现出更好的催化性能(Stud.Surf.Sci.Catal.,2007,170,1236–1243.),尤其是质子型惰性溶剂乙腈的存在可以消除PO醇解副反应,极大地提高了PO选择性.因此,开发和设计以乙腈为溶剂的工业Ti-MWW催化剂具有重要的学术和应用价值.工业HPPO过程通常在固定床反应器中进行,需要具有一定机械强度的催化剂来降低压降,因此需要对催化剂原粉进行成型处理.粘结剂是制备成型催化剂的必要添加剂,通常是催化惰性组分,但是它们的引入会降低催化剂中有效活性组分的比例,而且大量的粘结剂会覆盖在沸石的表面及孔口,导致活性中心的可接近性和利用率降低.因此,设计高性能的工业Ti-MWW催化剂既要消除粘结剂对底物向活性位点扩散的负面影响,又要保持较高的机械强度.本文首次提出了一种可控的二次晶化策略,在双有机结构导向剂N,N,N-三甲基-1-金刚烷基氢氧化铵和六亚甲基亚胺的作用下,成功地将成型SiO2/Ti-MWW催化剂中的粘结剂组分转化为MWW沸石相,形成了具有富硅壳层的整体式无粘结剂Ti-MWW催化剂,提高了扩散效率的同时也保证了机械强度.在二次晶化过程中,母体Ti-MWW发生了部分溶硅,形成了大量的内部硅羟基巢,同时部分骨架TiO4物种转变为了具有更强路易斯酸性(LAS)的开放状态的TiO6物种,提高了催化剂对于H2O2的富集和活化能力,使得PO收率从13.1％提高到48.4％,催化使用寿命从75 h延长到了640 h.为了进一步提高催化性能,我们对催化剂进行了哌啶和氟化处理,提高了催化剂中TiO6物种的比例;将有强拉电子效应的氟引入分子筛骨架,提高了Ti的LAS强度.一方面,具有强LAS的改性催化剂能够促进H2O2的活化形成Ti-OOH中间体,提高Ti-OOH中Oα-Oβ的极化率,从而促进活性Oα转移;另一方面,形成的Si–F基团中的F可以与Ti-OOH中的末端H形成更强的氢键,从而稳定Ti-OOH,促进活性Oα有效转移和环氧化过程,抑制了H2O2的无效分解.此外,大量内部硅羟基巢被淬灭,抑制了PO水解副反应的发生.改性后的无粘结剂Ti-MWW催化剂具有2400 h的超长寿命,PO时空收率达到了543 g kg–1 h–1,每1 kmol H2O2消耗的溶剂乙腈质量仅为194.3 kg.     

面包酵母生产中瞬时比生长率的流加工艺理论与实践

本文在活性干酵母的制造中采用X-8菌株,此菌株在本培养方案的条件下可累积高达16％的蕈糖,从而具有抗烤干温度的能力。本流加方案依据酵母群体依指数增殖的规律,同时按照瞬时比生长率极大值转折点,使指数流加随之增减,从而使流加的碳、氮源在加入后瞬时消耗完毕,从而免除了Pasteur效应和Crabtree效应造成的基质消耗,使糖转化率接近理论值,达到50％,并提高了酵母质量。本文公布了用手控流加用的图解法和计算机控制的流加计算公式。     

发射药床冲击破碎过程的数值模拟

发射装药挤压破碎是导致膛炸的根本因素,发射药床的破碎动力学是发射安全性理论研究的基础之一.以离散元法为基础,模拟了发射药床的自然堆积过程,获得了发射药床的密实堆积构型;将密实构型下的发射药床离散成弹簧-球单元系统,应用Mohr-Coulomb型破坏准则,对发射药床动态压缩模拟试验装置中的发射药粒在动态载荷下的挤压破碎过程进行数值仿真,并对数值计算结果进行后处理,实现了模拟药室中发射药粒挤压破碎过程数值计算的动画显示,再现了发射药床冲击破碎动力学过程,仿真结果与试验结果吻合较好,验证了论文理论与模型的正确性,为进一步研究发射药床的破碎规律提供了重要的理论基础和计算手段.     

PbO2/Sb-SnO2/TiO2纳米管阵列电极电化学氧化降解罗丹明B

罗丹明B(RhB)在印染废水中广泛存在,具有难降解和易积累等特点,严重威胁生态系统和人类健康,因此寻找一种高效、清洁、经济的处理方法引起人们的广泛关注.电化学氧化法因其操作简单、环境友好等特点而广泛应用于难处理废水或有毒废水的降解,但过多的能源消耗限制了其进一步应用.在电化学氧化过程中,电极材料的选择是影响电催化性能的重要因素之一,目前的电极材料主要有硼掺杂金刚石电极、IrO_2电极、Ru O_2电极和PbO_2电极等.在这些电极材料中,PbO_2电极因价格低廉、导电性良好、化学稳定性好及析氧电位高等优点而成为具有潜力的电极材料之一.近年来,为了提高PbO_2电极的电催化活性和稳定性,研究者对其进行了一系列掺杂改性,如Cu, Bi, Ce, Fe和F等金属或非金属掺杂,以及与TiO_2, SnO_2, ZrO_2, Co3O4和TiN等其他化合物复合等.相比于传统的PbO_2电极基底Ti, TiO_2纳米管阵列具有高度有序、垂直取向、表面积大及亲水性良好等优势,这些特性可使其成为一个更好的载体,关于其做基底负载电催化活性层的研究引起了人们的广泛关注.本文以TiO_2纳米管阵列作为基体,通过微波法沉积Sb-SnO_2中间层,电沉积法沉积PbO_2b表层(含α-PbO_2内层和β-PbO_2外层),制得一种复合DSA阳极材料,并将其用于处理Rh B废水.通过扫描电镜(FE-SEM)、X射线衍射(XRD)和电化学测试等手段对该复合电极进行了表征,系统探讨了RhB初始浓度、电流密度、pH值、温度和氯离子浓度等因素对电化学氧化降解过程的影响,并对电极稳定性及Rh B降解机理进行了深入研究.SEM和XRD结果表明, PbO_2/Sb-SnO_2/TiO_2纳米管阵列电极表面涂层覆盖紧密,电化学测试结果表明该电极寿命达815h.RhB电化学氧化实验结果发现, RhB降解过程遵循准一级动力学模型,且高的电流密度、中性环境、低温和氯离子的添加均有利于其降解,但电流密度过高以及人工降温均会造成能耗过大,而氯离子的加入会带来潜在的二次污染,故在实际应用中需根据实际情况进行调节.此外,通过系统研究不同参数的影响,发现该复合电极对外界环境具有较强的适应性及催化能力,而降解机理的提出有利于我们更好地研究降解过程中变化.综上可知,该复合电极较强的稳定性及催化活性使其在电化学氧化降解废水中具有较大潜在应用前景.     

Novel four-dimensional autonomous chaotic system generating one-, two-, three- and four-wing attractors

In this paper, we propose a novel four-dimensional autonomous chaotic system. Of particular interest is that this novel system can generate one-, two, three- and four-wing chaotic attractors with the variation of a single parameter, and the multi-wing type of the chaotic attractors can be displayed in all directions. The system is simple with a large positive Lyapunov exponent and can exhibit some interesting and complicated dynamical behaviours. Basic dynamical properties of the four-dimensional chaotic system, such as equilibrium points, the Poincaré map, the bifurcation diagram and the Lyapunov exponents are investigated by using either theoretical analysis or numerical method. Finally, a circuit is designed for the implementation of the multi-wing chaotic attractors. The electronic workbench observations are in good agreement with the numerical simulation results.     

关节软骨的红外光谱成像及支持向量机定量研究

傅里叶变换红外光谱成像(FTIRSI)技术可同时获得样本组织的显微结构信息和红外光谱信息,结合化学计量学算法可用于样品光谱信息的定量分析和组织判别的研究。基于此,本实验采用FTIRSI技术结合支持向量机分类(SVC),实现健康和病变关节软骨组织的判别,其识别率分别为100.0%和95.4%,准确率达到97.7%;基于FTIRSI建立支持向量回归(SVR)模型定量研究关节软骨样本中胶原蛋白和蛋白多糖两种生物大分子的含量与分布,发现病变关节软骨中蛋白多糖的含量发生流失,尤其在表层区。研究结果表明,FTIRSI与支持向量机(SVM)相结合有望成为一种新型的骨关节炎诊断工具,对骨关节炎监测和诊断研究具有重要意义。