限域NiCo合金纳米颗粒高效催化生物质衍生物水相加氢脱氧

将储量丰富的生物质及其衍生物转化为具有高附加值的燃料和化学品被认为是一种有前景的绿色途径,可以极大地减少人们对传统化石资源的依赖.作为木质纤维素热解的直接产物和生物油升级的模型化合物,香草醛可以通过加氢脱氧(HDO)过程选择性地转化为2-甲氧基-4-甲基苯酚(MMP).MMP是一种有价值的化学品,常用于香料和药物等重要中间体的合成.在过去十年里,大量的金属催化剂被用来催化香草醛HDO转化为MMP.其中,贵金属(Pt,Pd,Ru和Au)虽然活性高,但是其储量低、价格昂贵,不利于工业化应用;而非贵金属(Fe,Co,Ni和Cu)的催化活性普遍较低,需要苛刻的反应条件来提高转化效率和选择性.此外,这类HDO反应大都在有机溶剂中进行,容易造成环境污染.因此,开发高效、稳定的非贵金属催化剂用于水相HDO反应是一个巨大的挑战.一般来说,合金纳米颗粒(NPs)具有强烈的协同效应,能产生良好的配位结构和电子环境,从而显著提升催化活性和选择性.基于此,本文首次采用了一种简单可控的合成方法来制备三聚氰胺海绵负载的氮掺杂碳纳米管(N-CNTs)限域的Ni-Co合金NPs(NiCo@N-CNTs/CMF)催化剂.该催化剂具有优异的HDO性能,在2 MPa H2,120oC反应6 h条件下,能在水相中将生物质衍生的香草醛高效转化为MMP,转化率和选择性均达到100％.相比于单金属的Ni@N-CNTs/CMF和Co@N-CNTs/CMF催化剂,香草醛转化率和MMP选择性都有大幅度的提高.而且,在温和的反应条件下,该催化剂对香草醛衍生物和其他芳香醛类化合物同样表现出优异的HDO性能,拥有100％的转化率以及较高的MMP选择性(91.5％～100％).XPS结果表明,Ni-Co形成合金后发生了电子结构的偏移,即Co原子可以从邻近的Ni原子处得到电子,提高Co电子云密度,从而促进对香草醛中C=O键的吸附.DFT计算结果表明,相比于单金属的Ni和Co,Ni-Co合金化后能显著提高对C=O键的选择性吸附和活化.同时,H2解离后形成的活性H*物种在Ni-Co合金NPs表面更容易脱附并参与催化反应.因此,Ni-Co@N-CNTs/CMF催化剂优异的HDO性能主要是由于Ni-Co合金NPs的协同作用大大促进了其对C=O键的选择性吸附和活化,以及活化氢物种的脱附.本文为设计和制备高效的非贵金属催化剂应用于水相的HDO反应提供了一个新策略.     

CO_2熔盐电化学转化碳材料的电化学特性

基于对熔融碳酸盐体系中电化学还原CO_2所得碳材料(electrolytic-carbon,EC)的形貌、结构、组成的认识,以粉末微电极循环伏安法测试为基础,在稀溶液中对EC的本征电化学行为进行了考察,以揭示这类碳材料的界面电化学特性。实验发现,在典型条件(450°C、4.5 V槽压)下制备的电解碳(450°C-4.5 V-EC)的伏安行为有别于多壁碳纳米管、石墨烯、石墨、乙炔黑等常见碳材料,在负电位区表现出显著的"双电层充放电响应迟滞"现象。通过考察溶液pH值、电位扫描速率、阴阳离子种类对这一现象的影响,发现pH和电解液组成都不影响这一现象的出现;电解液浓度提高和低扫描速率时滞后现象减弱,表明迟滞充放电是这类碳材料的本征特性,与其表面含氧官能团及其对阳离子的特性吸附密切相关。实验进一步研究了不同电解条件下制备的EC所展现的电化学特性吸附及电容性质,发现随着熔盐温度的升高,EC对电解液中阳离子的特性吸附能力降低,而相同温度不同槽压下制备的EC特性吸附能力相近,表现出相似的电容特性,这与EC的含氧量和比表面积有关。电解碳所展现的独特电容特性对其潜在的应用或可提供有价值的线索和指导。     

交联壳聚糖多孔微球对染料的吸附平衡及吸附动力学分析

研究了交联壳聚糖多孔微球对染料的吸附平衡规律,探讨了染料溶液在不同的初始浓度、pH值及不同吸附剂用量条件下吸附动力学规律及吸附动力学控制机理。结果表明,壳聚糖微球对染料的吸附规律可较好地符合Langmuir吸附等温式,吸附动力学模型可以用表观二级速率方程来描述。     

Schiff碱型和仲胺型壳聚糖冠醚对金属离子的络合吸附性能

壳聚糖（ＣＴＳ）可有效地去除废水中的有毒金属离子［１］,但其分子中的氨基可接受质子成盐,造成在酸性介质中溶解流失,使应用受到限制．近年来国内外学者对壳聚糖的改性进行了广泛的研究,制备了许多理化特性和用途不同的壳聚糖衍生物［２～８］,扩大了其应用范围,...     

乙酰乙酸乙酯的合成实验改进

乙酰乙酸乙酯的合成实验改进汪庆华（四川大学化学系成都６１００６４）关键词乙酰乙酸乙酯，乙酸乙酯，互变异构乙酰乙酸乙酯是稳定的化合物，在有机合成中是极为有用的合成中间体。基于乙酰乙酸乙酯（简称三乙）具有成酸、成酮分解和α－氢又非常活泼的特性，可以由三乙...     

λ-DNA/Hind Ⅲ,pBR322质粒DNA及变性DNA与酶复合物AFM研究

探索了DNA在云母表面的展层方法。采用低分子量的阳离子去垢剂苯二甲基苄基溴化胺(BAB)和甲酰胺混合溶液,建立了无蛋白微量展层技术,不仅可重复获得适合于原子力显微镜(AFM)观察的DNA样品,而且该方法适合于蛋白质-DNA相互作用的AFM研究。研究发现将)~-DNA/Hind Ⅲ,PBR322质粒DNA在35℃水浴中保温30min以上,再用BAB展层,可使盘绕在一起的DNA链在云母表面完全展开;采用AFM获得了双链DNA和质粒DNA的高分辨图象,并首次观察到了体外变性后的DNA与核酸酶(DNase Ⅰ)所形成复合物的结构。     

一类含多磺酸结构侧链型聚芳醚酮质子交换膜材料的合成及性能研究

为进一步改善芳香型磺化聚合物质子交换膜材料的离子传导率、尺寸稳定性和耐化学氧化稳定性,从聚合物结构设计出发,首先利用9,9-双(3-苯基-4-羟基)苯基芴与4,4′-(六氟异亚丙基)二苯酚、1,4-二(4-氟苯甲酰基)苯经芳香亲核缩聚合成了一系列含芴和苯侧基结构新型聚芳醚酮聚合物(4-PAEK-xx),进一步通过温和的后磺化反应,制备了一系列含多磺酸结构侧链型聚芳醚酮质子交换膜(4-SPAEK-xx).对所制备的侧链型聚芳醚酮质子交换膜的结构和性能分别进行了表征分析.结果表明,该类质子交换膜具有适中的吸水率和较低的溶胀率,80°C时的吸水率和溶胀率分别在21%~51.2%和7.4%~17.2%.该类聚芳醚酮质子交换膜展现出了良好的离子传导性,80°C时的离子传导率在115~171 mS/cm,其中4-PAEK-45膜(离子交换容量为2.12 mequiv/g)的离子传导率已经超过了商品化的Nafion膜.此外,所制备的侧链型聚芳醚酮质子交换膜还表现出了良好的热稳定性、力学性能和耐化学氧化性.磺化膜优良的综合性能主要归因于侧链多磺酸结构和长尺寸含氟疏水结构单元的同时引入,其中侧链多磺酸结构的引入降低了主链磺化结构单元的比例,同时使亲水性的磺酸基团与分子主链分隔开来;而长尺寸含氟疏水性结构单元的引入进一步提高了膜材料的尺寸稳定性和耐氧化稳定性.     

超弹性石墨烯气凝胶的制备及其性能

以多胺小分子二乙烯三胺(DETA)为还原剂和结构增强剂,采用水热还原法,制备了具有三维交联网络结构的高弹性石墨烯气凝胶(GA)。通过X射线衍射仪(XRD)、四探针测试仪、扫描电子显微镜(SEM)、万能拉力机和吸附实验等手段对GA的微观结构和性能进行了表征和测试。研究了氧化石墨烯(GO)和DETA的质量浓度对GA性能的影响。结果表明:GA的密度和导电率随着GO和DETA的质量浓度变化而变化,压缩强度随着GO和DETA质量浓度的升高而增大。当GO的质量浓度为8mg/mL,GO与DETA的质量浓度之比为1 000∶7.5时,其最大压缩强度高达6.8 MPa。GA被压缩后,其形貌可基本完全回复,表现出较好的抗疲劳性能。GA对7种常见有机溶剂的吸附量为自身质量的41~83倍,其中对二氯甲烷的吸附量最大,达到了自身质量的83倍。     

液体速凝剂的制备及性能

通过对多种市售有碱和无碱液体速凝剂产品的性能分析,分析总结了行业上速凝剂产品存在的不足之处。自制了一种无碱和一种有碱速凝剂产品,研究了不同辅料对速凝剂体系的协同增效作用,研究了环境温度、湿度、用水量、水泥种类等测试条件对速凝剂凝结时间的影响,总结了速凝剂在应用过程的注意事项及调整产品适应性的方法。     

一种新型苯并噻唑衍生物的合成、晶体结构及其倍频效应

以4-乙基（2-羟乙基）氨基）苯甲醛和2-氨基苯硫酚为原料,在乙醇中经回流反应合成了一种新型苯并噻唑衍生物（Cy-B）,其结构经¹H NMR, ¹³C NMR, IR, HR-MS(ESI),元素分析和X-射线单晶衍射表征。并研究了Cy-B的光物理性质。结果表明：在1 064 nm激光作用下,Cy-B表现出激光倍频效应;样品晶体尺寸越小,倍频效应越强,且晶体尺寸为61~90 μm时产生的倍频效应是参比（磷酸二氢钾）强度的3.45倍、α-SiO₂强度的155.73倍。