新型疏水性固体酸Zr(SO4)2/AC催化剂的制备及其催化性能

 将Zr(SO4)2(CZ)负载在活性炭(AC)上制备疏水性固体酸CZ/AC催化剂,用于丙烯酸与正辛醇的酯化反应,考察了催化剂制备条件对催化剂活性和疏水性的影响. 结果表明,以60～80目的活性炭负载30%的Zr(SO4)2并于110 ℃干燥后制得的CZ/AC催化剂的活性最高,丙烯酸转化率可达100.0%; CZ/AC催化剂循环使用3次,丙烯酸的转化率仍保持在97.5%. 采用X射线衍射(XRD)、傅里叶变换红外光谱(FT-IR)、X射线光电子能谱(XPS)和低温N2吸附方法对催化剂的结构和酸性进行了表征, XRD及XPS测试结果均表明硫酸锆以非晶态形式高度分散在活性炭的表面; 原位红外吸附NH3测试中在 1521 和 1695 cm-1处有两个吸收峰,表明催化剂表面存在L酸和B酸. 负载型疏水性固体酸CZ/AC催化剂的酸强度、酸量、催化活性和疏水性能均高于Zr(SO4)2.     

Ziegler-Natta配位聚合反应机理的量子化学研究——Cossee机理中活性中心的构型及其有关的关键步骤

 本文采用ASED-MO理论对丙烯聚合的 Ziegler-Natta 催化过程的机理进行了理论研究。按照Cossee机理进行计算,得到了和实验事实基本一致的结果。认为该机理基本上是合理的,并对其中的关键步骤进行了理论解释,而对其中一些尚有争论的问题,如催化中心的稳定构型、丙烯分子和活性中心之间的配位作用、链增长过程和催化循环等问题提出了自己的见解。     

β-环糊精与质子化及非质子化环氧苯乙烷超分子体系的理论研究

采用分子动力学模拟和量子化学计算方法对β-CD-环氧苯乙烷和质子化的β-CD-环氧苯乙烷形成的超分子体系进行了理论研究. 结果表明, 质子化的环氧苯乙烷的苯基朝向β-CD的小口时体系最稳定, 此时主客体的相互吸引作用相对较大; 而对于非质子化的环氧苯乙烷, 虽然其苯基朝向β-CD的大口较稳定, 但由于主客体之间具有较大的排斥能, 最终得到的包结物仍可能以苯基朝向β-CD的小口为主. 电荷密度拓扑分析发现, 当苯基取向β-CD的小口方向时, 质子化以及非质子化的环氧苯乙烷都能与位于β-CD大口边沿的羟基形成氢键. 因此, 环氧苯乙烷在β-CD内相中的定位作用主要得益于诸如氢键以及偶极等较强的分子间相互作用.     

甘氨酸在纳米碳管中的吸附及性质的分子模拟

采用分子力学、分子动力学方法模拟研究了甘氨酸分子在单壁纳米碳管中的吸附和扩散行为 ,并对甘氨酸分子在纳米碳管中的构象和能量进行了优化 .模拟计算结果表明 ,甘氨酸在纳米碳管中的构象发生了伸缩和扭转 ,这种构象的改变将会导致氨基酸生物性能的改变 ;纳米碳管对氨基酸分子具有较强的吸附作用 ,其中纳米碳管和甘氨酸分子之间的π -π相互作用增加了纳米碳管对氨基酸的吸附能 .模拟过程中氨基酸分子和纳米碳管之间的运动会保持很强的协同效应 ,使模拟体系构型在能量上处于最稳定的状态     

活性炭的高温脱氧改性及其床层对全氟异丁烯的吸附动力学研究

在N2气保护下对颗粒状活性炭进行了不同温度(400—800 ℃)下的高温改性, 考察了不同的空气流湿度(30%—80% R.H.)下全氟异丁烯(PFIB)在活性炭床层中的吸附穿透行为. 利用Wheeler方程对穿透数据进行了处理, 并采用线性平衡吸附体系的动力学模型对床层的穿透实验数据进行了关联. 结果表明, 基炭经高温改性后, 活性炭的孔隙结构没有明显变化, 表面含氧量随处理温度的提高而减少, 在高湿条件下对全氟异丁烯的选择性吸附能力显著提高, 活性炭床层可使PFIB的防护时间延长. 各种实验条件下的理论穿透曲线与实验值数据吻合, 可以利用线性平衡吸附体系的动力学模型来预示PFIB在活性炭层中的穿透行为, 进行防毒面具的滤毒罐参数的选取和设计.     

螺旋对称(n1)构型高分子的LCAO/TO-LCTO/HO-LCHO/PO处理 I. 21 螺旋对称高分子能带的计算

螺旋高分子不同具有平移对称性, 而且有转动称性. 我们用一种新的线性组合方法LCAO/TO-LCTO/HO-LCHO/PO(T---translation-periodic, H---helix-periodic)推导了螺旋对称高分子的久期方程, 使它的的建立和求解都大大为简化, 并使其阶数从nxP(n为螺旋轴的重数,也表示平移单元中包含的螺旋单元数; P为每个螺旋单元中的原子轨道数)降为P阶. 本文还制定了直接解复广义本征值问题的EHMO 计算方案. 以聚乙烯和聚乙炔为例做了电子能带结构的计算.     

铵离子与芳香π体系间阳离子-π相互作用的研究

本文通过电荷密度的拓扑性质和结合能的能量分解两个方面研究了NH₄⁺与甲苯、对甲基苯酚以及甲基吲哚间阳离子-π相互作用的大小及其作用本质。结果表明：芳香环上键临界点和笼临界点的分布方式的多样性反映了芳香环上的不同取代效应。其次，能量分解结果显示，虽然静电能和诱导能在阳离子（NH₄⁺）－π相互作用中占主导地位，但色散能和交换排斥能也是不可忽视的。另外，静电能和芳香π体系的键临界点上的电荷密度之间存在着很好的正相关性，这有助于进一步深刻理解阳离子－π体系中的静电相互作用。     

β沸石催化邻苯二酚-叔丁醇烷基化反应

 考察了Hβ沸石及改性Hβ／Al2O3对邻苯二酚－叔丁醇烷基化反\r\n应的催化性能，并采用XRD和NH3－TPD方法表征了Hβ沸石及改性Hβ／\r\nAl2O3的酸性和结构特性，讨论了其酸性对催化活性及选择性的影响．\r\n结果表明，Hβ沸石和Co改性的Hβ／Al2O3的催化性能都优于目前文献\r\n报道的最好水平，对催化邻苯二酚－叔丁醇烷基化反应具有良好应用开\r\n发前景．     

Mg-Al类水滑石层板结构中Al/Mg比与稳定性的关系

通过改变Mg和Al的数量构建不同Al/Mg比的类水滑石层板模型, 采用量子化学密度泛函理论(DFT), 优化并计算各种Al/Mg比的水滑石结构, 通过对键长、电荷、能量等分析, 得出Al/Mg比对水滑石稳定性的影响规律. 在实际的水滑石层板结构中, 当Al/Mg比为1:2和1:3时, 最适宜形成稳定水滑石相, 且1:3比1:2更具优势.