“苯乙酮的制备”实验方法的改进

对有机化学实验“苯乙酮的制备”的实验方法进行了改进。在后处理过程中,用滴加冰水混合物并加以搅拌来代替用盐酸处理。在萃取过程中,采用乙酸乙酯代替苯。在纯化过程中,采用快速柱层析来代替减压蒸馏。改进后的方法能减少有毒试剂的使用,降低了对环境的污染,提高了学生的动手能力。     

麦麸酯酶对有机磷及氨基甲酸酯类农药的动力学特性

为探讨有机磷及氨基甲酸酯类农药对麦麸酯酶的抑制作用,以酶活抑制率为指标,通过测定酶动力学常数(Ki、Ka、K2)及半数抑制浓度(IC50)揭示麦麸酯酶的动力学特性。结果显示:麦麸酯酶对3种有机磷农药的敏感性大小顺序依次为:敌敌畏甲基对硫磷乐果,其对麦麸酯酶的IC50分别为0.176、1.754、2.583 mg/L;对3种氨基甲酸酯类农药的敏感性大小依次为:叶蝉散西维因丁硫克百威,其对麦麸酯酶的IC50分别为0.489、0.799、2.035 mg/L;各农药抑制麦麸酯酶的动力学常数(Ki、Ka、K2)及IC50值表明,不同农药对麦麸酯酶的抑制作用存在不同程度的选择性,农药与麦麸酯酶的亲和力强弱是导致麦麸酯酶对农药敏感性差异的主要原因;运用该方法检测蔬菜和水果中农药残留,得出莴笋叶、四季豆和葡萄中含有农药,且确定葡萄中为乐果残留。该研究可为麦麸酯酶应用于农药检测提供一定的理论基础。     

全二维气相色谱/飞行时间质谱对赤松松针挥发油化学成分的分析

选取产于小兴安岭的新鲜赤松松针,采用水蒸气蒸馏法提取其中的挥发油,并通过全二维气相色谱/飞行时间质谱(GC×GC/TOF MS)对松针挥发油进行分析和鉴定。对色谱条件进行了优化,确定调制周期为6 s,二维色谱柱长为3 m,二维柱箱相对一维柱箱温度高20℃为最佳色谱条件。通过分析,鉴定出217种物质,其中萜类124种,包含单萜48种、倍半萜64种、二萜12种,共占总含量约69%,酯类33种,占总含量约12%,有机酸类6种,醇类15种,醛类15种,酮类11种和其他类化合物13种。相比于传统一维色谱(1DGC),全二维气相色谱(GC×GC)能提供数倍的峰容量,并对一些天然产物的异构体有着很好的分离,因此其在复杂天然产物分析方面具有独特优势。     

具有三维贯通多级孔道结构大孔氧化铝的制备与表征

采用铝溶胶晶种引入、结合相分离的方法制备了具有三维贯通多级孔道结构的大孔氧化铝材料。采用扫描电镜（SEM）、X射线衍射（XRD）、N₂吸附-脱附、压汞、核磁共振波谱（NMR）等测试方法对所得材料进行了表征。结果表明,该氧化铝材料具有200-600 nm的均匀分布且贯通的连续大孔孔道,经550℃焙烧即可得到结晶态γ-氧化铝。大孔氧化铝比表面积达到366 m²/g,具有以5 nm及400 nm为中心的较为集中的介孔-大孔多级孔道分布。焙烧后的样品中,铝具有四、六两种配位状态。制备过程中,聚环氧乙烷（PEO）作为诱导剂引发固-液两相分离,形成具有三维贯通多级孔道结构大孔氧化铝,而凝胶中引入铝溶胶时,AlOOH晶粒与铝交联水合物均相伴生,在凝胶过程诱导铝交联水合物转变为AlOOH,最终使大孔氧化铝在较低的焙烧温度即可转化为γ-氧化铝。     

二氰胺钴、镍调控钒酸铋界面载流子传输及光催化产氧研究（英文）

光催化水分解反应是解决当前世界范围严峻的能源与环境问题的一种有效途径.光催化分解水过程可以分为产氢和产氧两个半反应.产氧反应过程复杂,动力学缓慢,是光催化分解水的限速步骤,因此需要探索性能优异的水氧化催化剂(WOCs)来提高产氧半反应的效率.钒酸铋近年来被广泛研究并应用于光催化产氧领域.钒酸铋拥有合适的带宽(2.4 eV)以及较好的稳定性,但是其应用受到其严重的电子空穴复合率、较低的电荷传输能力以及较差的反应动力学的限制.以往研究表明,通过构建复合光催化体系可以有效促进光生电荷的分离与传输,提高材料的光催化性能.因此,我们提出构建新型的BiVO_4/M(dca)_2(M=Co,Ni)复合体系,其中,BiVO_4作为光敏化剂,M(dca)_2作为水氧化催化剂.红外测试和紫外可见测试的结果表明,M(dca)_2通过物理吸附的方式附着在BiVO_4表面,形成BiVO_4/M(dca)_2复合光催化剂体系.复合体系的产氧活性相较于纯BiVO_4有明显的提升.光催化产氧测试结果表明,BiVO_4/Co(dca)2和BiVO_4/Ni(dca)_2复合体系的产氧活性分别可达508.1和297.7μmol/(h·g),而纯BiVO_4的产氧活性只有252.2μmol/(h·g).进一步的稳定性测试结果表明,BiVO_4/Co(dca)2复合体系在30 h的测试过程中能够保持稳定的活性.ICP-MS和XPS的表征结果证明了催化过程中分子催化剂良好的稳定性,排除了反应过程中生成氧化物进而促进产氧活性的可能.对该复合体系的一系列电化学表征证明,M(dca)_2有效改善了BiVO_4/电解液界面的电荷传输性能,从而促进了光催化产氧性能.其中,莫特-肖特基测试表明,M(dca)_2的加入增大了能带弯曲,提高了空穴传递的驱动力,阻抗谱的测试证明了复合体系具有较低的界面电阻,有利于载流子的迁移.通过对复合体系光生载流子分离和注入效率的表征,可以证明,在BiVO_4/M(dca)_2复合体系中,光生空穴能够有效地从BiVO_4迁移到M(dca)_2,进而参与光催化产氧反应并且光催化活性有明显的提升.其中,由于Co(dca)2能够更加有效地改善BiVO_4/电解质的水氧化反应动力学过程,其活性显著优于BiVO_4/Ni(dca)_2体系和纯BiVO_4.此外,基于实验结果和各项表征,我们进一步提出了BiVO_4/Co(dca)2光催化产氧反应的反应机理:光照条件下,BiVO_4中电子跃迁至导带,进而被牺牲剂消耗,而价带上的空穴则传递至分子催化剂进行化学反应,其中,分子催化的反应机理遵循水亲核攻击的模型.     

Mechanism of the Enhanced Electrochemical Properties of LiNi<Subscript>1/3</Subscript>Co<Subscript>1/3</Subscript>Mn<Subscript>1/3</Subscript>O<Subscript>2</Subscript> Cathode Materials by a Pre-Sintering Process

α-NaFeO₂ layered LiNi_1/3Co_1/3Mn_1/3O₂ cathode materials were synthesized by mechanical milling accompanied by the solid phase sintering. The sample exhibited a good crystallinity and layered structure while sintered at 900°C, which can be further improved by adding a pre-sintering process at 500°C before high temperature sintering. The sample with a pre-sintering process presents an average particle size about 0.6 μm, and a hexagonal crystalline structure. The optimally fabricated sample showed a first charge capacity of 210.2 mA h/g, discharge capacity of 171.2 mA h/g with a current rate of 0.2 C within the voltage range of 2.7~4.5 V. With increasing the current rate to 1 C, the charge–discharge capacity faded quickly during the cycling process, which can be partially recovered while operated at a low current rate. However, the capacity fading at a current rate of 2 C was largely irreversible. The evolution of the surface chemical states was evaluated using X-ray photoelectron spectroscopy on the charged and discharged samples to understand the high rate capacity fading.     

Selective ruthenium-catalyzed double reductive aminations using hydrosilane to access tertiary amines and piperidine derivatives

A highly selective double reductive aminations of aldehydes with anilines to give tertiary amines, in the presence of [RuCl₂(p-cymene)]₂ catalyst and PhSiH₃, was performed under neat conditions. Piperidine derivatives were successfully synthesized by a double reductive amination followed by cyclisation from glutaric dialdehyde with anilines.     

蜂窝状Ho改性Fe-Mn/TiO2催化剂的制备及其低温选择催化还原(SCR)脱硝性能

采用模压法制备了蜂窝状Ho改性的Fe-Mn/TiO₂催化剂,研究了结构助剂、黏合剂和造孔剂等对成型催化剂低温选择催化还原（SCR）脱硝性能的影响。优选出一套理想的成型参数：水粉质量比为40%且逐次分批加入;结构助剂玻璃纤维的用量为10%（质量分数）;黏合剂羧甲基纤维素的用量为5%（质量分数）;助挤剂甘油的添加量为10%（质量分数）且分批加入;造孔剂活性炭粉的用量为2%（质量分数）。该蜂窝状催化剂在120 ℃下脱硝率维持在90%以上,并且在SO₂体积分数低于0.02%时具有一定的抗硫抗水性。表征结果表明,成型后蜂窝状催化剂比表面积降低,颗粒分散程度明显减弱,并且表面酸量和表面Mn⁴⁺含量下降,对催化活性有一定的影响。     

双矿化剂对合成ZSM-5分子筛酸性和织构特征及其甲醇转化制丙烯催化性能的影响

采用静态水热法在F^--OH^-体系中,以四丙基氢氧化铵为模板剂、偏铝酸钠为铝源、正硅酸乙酯为硅源,合成了纳米SiO₂-ZSM-5分子筛,考察了F^-/Al₂O₃物质的量比对所合成的ZSM-5分子筛织构性质和甲醇转化制丙烯催化性能的影响。结果发现,随着初始溶胶F^-/Al₂O₃物质的量比的增大,产物中SiO₂的含量增大,ZSM-5分子筛的相对结晶度有所降低;同时,分子筛的比表面积和孔容减小、酸强度降低、酸量减少。对于甲醇转化制丙烯,最佳F^-/Al₂O₃物质的量比为12;此时,丙烯选择性高于45%,丙烯/乙烯（P/E）比值大于10。反应机理分析表明,过渡态择形选择性是控制烯烃选择性的重要因素。     

硒化温度对柔性Cu2ZnSn(S,Se)4薄膜及太阳电池性能的影响

采用磁控溅射和后续硒化退火处理的方法在钛箔衬底上制备了柔性CZTSSe薄膜太阳能电池.利用X射线衍射、拉曼光谱仪和扫描电子显微镜等研究了不同硒化温度对于CZTSSe薄膜的物相、成分、表面形貌以及对太阳电池性能的影响.结果 表明,580℃硒化温度下制备的CZTSSe薄膜的结晶质量和致密度最好,表现出贫铜富锌的化学元素比例,并且该温度下制得的柔性薄膜太阳能电池性能相对最高,其光电转换效率达到2.27;.