乙二胺接枝改性碳纳米管负载的乙醇氧化电催化剂Pt及Pt-Ru的制备及电催化性质

采用化学法制备了乙二胺接枝改性碳纳米管（ED/MWNTs）负载的Pt及Pt-Ru催化剂,并用红外光谱法、透射电镜分析（TEM）及X射线能谱技术对催化剂进行了表征。结果表明：乙二胺对碳纳米管的改性使Pt及Pt-Ru在碳管上的分布更均匀,粒径更小。同时,催化剂对乙醇电催化氧化活性的电化学研究结果表明：乙二胺改性可明显提高Pt-Ru/MWNTs/C 和Pt/MWNTs/C的电催化活性,而且Pt/ED/MWNTs/C的活性甚至比Pt-Ru/MWNTs/C的活性还高。由此,ED/MWNTs作为乙醇电氧化催化剂的载体有着很好的应用前景。     

碳硼烷和碳硼炔金属配合物中金属-碳键的化学性质

碳硼烷和碳硼炔金属配合物中的金属-碳键具有不同于经典金属-碳键的化学性质.一方面,二十面体碳硼烷独特的电子和空间效应使得碳硼烷金属配合物中的金属-碳键不参与和不饱和分子的反应 另一方面,在一定条件下具有大空间位阻的碳硼笼可以诱导某些碳-碳偶联反应.然而,碳硼炔金属配合物中的金属-碳键能与多种不饱和分子发生反应,其反应模式取决于中心金属离子的电子构型.本文简要总结了我们近期在这方面的研究进展.     

成膜溶剂与氟化嵌段共聚物膜的表面富集行为

利用接触角、XPS、SFG、AFM等技术研究了环己酮、甲苯和三氟甲苯为成膜溶剂所得聚甲基丙烯酸甲酯-b-聚（甲基丙烯酸-2-全氟辛基乙酯）（PMMA—b—PFMA）嵌段共聚物膜的表面结构与性能．发现浇铸成膜时成膜溶剂对聚合物氟化组分向表面富集程度的影响相对较小,而旋涂成膜时溶剂的影响很大．不管以何种形式成膜,三氟甲苯溶剂最有利于氟化组分向表面富集,甲苯次之,环己酮最差．这一现象与溶剂的挥发速度无关．聚合物在溶液中的聚集结构、气／液界面结构是造成成膜方式对聚合物表面结构与性能产生巨大影响的主要原因．当聚合物在溶液中形成以PFMA为核、PMMA为冠的胶束结构时,在溶液固化过程中氟化组分向表面富集需要较长的时间,这时由于成膜方法直接影响溶液的固化速度,造成其对氟化组分向表面富集的程度影响很大．当聚合物在溶液中以单分子或松散聚集体存在,在溶液固化过程中氟化组分向表面富集的速度很快,这时成膜方法对氟化组分向表面富集的程度影响很小．以上结果无论对理论研究还是应用研究都具有重要意义．     

CO2在TiO2-CuO修饰Cu电极上的光电化学还原

制备了TiO2-CuO修饰Cu电极,并对CO2在该复合光电电极上的还原行为进行了研究. 光电化学测试表明,TiO2有助于电极的光电转换,能注入更多的电子促进CO2还原. TiO2-CuO/Cu复合电极在光照条件下对CO2具有很好的光电催化还原活性,使还原电位正移约100 mV,同时有效地抑制了水的光电分解. Mott-Schottky曲线测定表明,TiO2-CuO/Cu复合电极具有n型半导体性质,其平带电位随光照时间的增加而负移. 光谱及色质谱测试证明,CO2在TiO2-CuO/Cu复合电极上的光电化学还原产物为甲酸和甲醛,还有少量乙烯和甲烷. 在-1.2 V条件下光照 3 h,CO2的转化率可达32%. 基于实验结果对CO2光电还原机理进行了推断.     

载体性质对Pt催化剂H2选择催化还原NOx活性和选择性的影响

研究了Pt/MgO, Pt/γ-Al2O3, Pt/ZrO2和Pt/HZSM-5催化剂上H2选择催化还原消除NOx(H2-SCR)反应。结果发现, H2-SCR活性和N2生成选择性受催化剂中Pt的金属性以及载体的氮氧化物吸附能力影响很大。 HZSM-5的表面酸性使载体对NOx吸附能力较小,使担载Pt以较高的金属性存在,从而导致Pt/HZSM-5催化剂的高活性和高选择性。相反, Pt/MgO和Pt/γ-Al2O3催化剂较差的活性和选择性可归因于其载体的碱性表面、催化剂中Pt较低的金属性以及载体对氮氧化物较大的吸附能力。结合反应的原位红外光谱结果可以认为,在Pt/载体界面处亚硝酸根/硝酸根物种被还原为N2或N2O,取决于该处参与反应的活性H与这些含氮物种的相对数目。     

Co对NiO-BaCO3催化剂催化N2O分解的促进影响

采用共沉淀法制备了一系列CoxBa1.5Ni9催化剂,用于N2O催化分解反应.研究发现,尽管Co加入纯NiO对反应不利,但在有BaCO3存在的情况下, Co则能够显著提高NiO的活性.这是由于Co增强了Ni–O键而对反应不利,但在BaCO3存在下则大大增加了Ni基催化剂的比表面积及活性位数目.     

QuEChERS/GC-MS法同时测定鱼、虾中的雌二醇与己烯雌酚残留

建立了QuEChERS/GC-MS法测定鱼、虾中雌二醇(ES)和己烯雌酚(DES)残留的分析方法。样品中依次加入无水硫酸镁和乙酸乙酯后均质提取,提取液以中性氧化铝分散剂净化,氮气吹干,经双(三甲基硅烷基)三氟乙酰胺(BSTFA)与甲基氯硅烷(TMCS)(体积比99∶1)的硅烷化试剂衍生后,在EI-SIM-MS模式下进行检测,内标法定量,雌二醇-D2与己烯雌酚-D8分别为雌二醇及己烯雌酚的定量内标。结果显示:DES和ES分别在1~500μg/L和1~250μg/L质量浓度范围内线性关系良好,相关系数均不低于0.999 1。对草鱼、对虾进行3个水平的加标回收实验(1.5,2.5,5.0μg/kg),方法的平均回收率为86.1%~115%,相对标准偏差为0.43%~7.8%。DES和ES的检出限(LOD,S/N≥3)分别为0.3μg/kg和0.5μg/kg,低于欧盟食品中雌激素的最低执法限量(MRPL)(2~50μg/kg)以及美国食品中雌激素的残留限量(0.12~3μg/kg),方法满足欧盟对水产品中雌激素残留的限量要求。     

载体性质对Pt催化剂H2选择催化还原NOx活性和选择性的影响

研究了Pt/MgO, Pt/γ-Al2O3, Pt/ZrO2和Pt/HZSM-5催化剂上H2选择催化还原消除NOx(H2-SCR)反应。结果发现, H2-SCR活性和N2生成选择性受催化剂中Pt的金属性以及载体的氮氧化物吸附能力影响很大。 HZSM-5的表面酸性使载体对NOx吸附能力较小,使担载Pt以较高的金属性存在,从而导致Pt/HZSM-5催化剂的高活性和高选择性。相反, Pt/MgO和Pt/γ-Al2O3催化剂较差的活性和选择性可归因于其载体的碱性表面、催化剂中Pt较低的金属性以及载体对氮氧化物较大的吸附能力。结合反应的原位红外光谱结果可以认为,在Pt/载体界面处亚硝酸根/硝酸根物种被还原为N2或N2O,取决于该处参与反应的活性H与这些含氮物种的相对数目。     

物理化学教学内容研究交流研讨会纪要

2015年4月16~17日,高等教育出版社在山东青岛组织召开了物理化学教学内容研究交流研讨会,就自发变化和可逆过程的定义、可逆与平衡、自发与不可逆的关系、环境熵和总熵、环境的热力学界定和总熵判据、反应的方向与限度等问题进行了研讨。本文是此次会议的纪要,希望对纠正物理化学教学中的一些偏颇甚至错误的认识有所裨益。     

超高效液相色谱/高分辨质谱法测定木质素氧化降解产物中单酚类化合物

建立了木质素氧化降解产物中单酚类产物的超高效液相色谱/高分辨质谱联用(UPLC/HRMS)检测方法。采用反相C18色谱柱,柱温30℃,0.1%(V/V)甲酸溶液-10%(V/V)甲醇乙腈溶液为流动相二元梯度洗脱,流速为0.2 mL/min,280 nm波长下紫外检测,可实现木质素氧化降解获得的9种单酚类化合物的有效分离,结合电喷雾离子源超高分辨飞行时间质谱(ESI-Q-TOF)正离子模式进行检测,对单酚类降解产物进行准确定性分析;通过高分辨质谱精确离子流抽提,面积外标法定量分析。本方法的线性范围为5.0~10000μg/L,线性相关系数大于0.9998,相对标准偏差(RSD)小于1.7%,检出限(LOD)和定量限(LOQ)分别为0.1~0.3μg/L和0.3~0.5μg/L,平均加标回收率为98.9%~105.1%。结果表明,酸性流动相体系下的正离子模式进行单酚类产物的质谱分析,具有较好的色谱分离效果和较高灵敏度。