分子氧气相环氧化丙烯反应的Ag-Cu-Cl/BaCO3催化剂:Cu和Cl负载量的影响

环氧丙烷(PO)是一种重要的有机化工中间体,可以用来生产聚氨酯、丙二醇和表面活性剂等化工产品,具有很高的工业应用价值.然而,目前PO的生产工艺仍然存在着环境污染、副产物、原料经济性等不足之处.考虑到环保、技术、资金等关键性问题,丙烯气相环氧化工艺是PO生产工艺未来的发展方向,利用分子氧作为氧化剂的丙烯气相环氧化反应是最理想、原子经济性最高的反应,也是当今催化界最具挑战性的课题之一.研究报道Ag基催化剂和Cu基催化剂催化丙烯气相环氧化反应可得到较好的催化性能.尽管Ag催化剂催化乙烯氧化制环氧乙烷反应已成功实现工业化,但是Ag催化剂催化丙烯环氧化反应得到的PO选择性低于10%,这是由于丙烯比乙烯多出的甲基中的α-H受双键影响变得非常活泼,C?H键易断裂,导致丙烯容易发生完全氧化反应生成CO2.因此,研究报道采用不同助剂对Ag催化剂进行改性以提高Ag基催化剂的催化性能.我们在前期研究中制备了Ag-CuCl2/BaCO3催化剂,当CuCl2的负载量为0.036 wt%Cu和0.040 wt%Cl时,催化剂具有最优的催化性能,可以得到1.3%的丙烯转化率和71.2%的PO选择性.适量CuCl2的改性使得催化剂表面吸附分子氧物种,同时抑制原子氧物种的形成,从而提高PO选择性.但是CuCl2作为前驱体有一个不足之处,就是引入的Cu和Cl的比例是恒定的,不可调节.因此,我们以Cu(NO3)2和NH4Cl作为Cu和Cl的前驱体,采用还原-沉积-等体积浸渍法制备Ag-Cu-Cl/BaCO3催化剂,分别通过调节Cu和Cl的负载量来进一步提高Ag-Cu-Cl/BaCO3催化剂的催化性能,采用粉末X射线衍射(XRD)、X射线光电子能谱(XPS)和氧气程序升温脱附(O2-TPD)等表征手段来研究催化剂中Cu和Cl的作用.研究发现,Cl负载量的提高更容易导致大尺寸Ag颗粒的形成,而Cu负载量的提高对Ag颗粒尺寸影响不大.适当的Cl负载量可抑制氧气在催化剂表面解离吸附形成原子氧物种,从而抑制了丙烯的完全氧化,提高PO选择性.过高的Cl负载量会导致催化剂发生Cl中毒,从而降低了催化性能.适当的Cu负载量有利于丙烯气相环氧化反应生成PO,但当Cu负载量过高时容易导致Cu物种发生聚集,更多原子氧物种吸附于Ag颗粒表面,有利于丙烯完全氧化反应生成CO2,降低了PO选择性.适当的Cu和Cl负载量使得催化剂表面吸附的分子氧物种和原子氧物种达到平衡,有利于丙烯气相环氧化反应.当Cu和Cl负载量分别为0.036 wt%和0.060 wt%时,Ag-Cu-Cl/BaCO3催化剂具有最优的催化性能,在200℃,0.1 MPa,3000h-1反应条件下可得到1.2%的丙烯转化率和83.7%的PO选择性.     

改性二氧化钛负载贵金属Ru催化剂催化降解苯胺溶液

苯胺类废水污染物具有结构复杂、浓度高、不易生物降解、生物毒性大等特点,传统的苯胺降解措施存在着许多弊端,很难达到排放标准.催化湿法氧化技术(CWAO)主要针对降解高浓度难降解的有机废水,表现出降解效率高、反应时间短、对生物毒性物质的废水降解效果良好等优点,越来越受到人们的重视.但催化剂在使用过程中,需要在高温高压下进行,且有机物降解产生了有机酸,使得催化剂的活性组分流失和载体的物理化学性质发生变化,导致其催化活性下降.因此,需要开发出一种降解活性高,性能稳定的催化剂成为此技术在工业中广泛应用的关键.本文采用溶胶凝胶法对二氧化钛进行改性,制备了Ti0.9Zr0.1O2和Ti0.9Ce0.1O2载体,采用过量浸渍法将三氯化钌负载到载体表面制备了2%Ru/Ti0.9Zr0.1O2和2%Ru/Ti0.9Ce0.1O2催化剂.在高温高压反应条件下,以苯胺为催化湿法氧化污染物,对不同催化剂湿法降解苯胺进行比较研究,系统地探究了催化降解的反应温度和反应压力对苯胺降解的影响.此外,利用HPLC-MS鉴定出催化降解产生的中间产物,确定了催化降解的反应路径图.在改性的催化剂中,2%Ru/Ti0.9Zr0.1O2催化剂表现出最高的催化降解活性和稳定性.在初始苯胺浓度4 g/L,催化剂浓度4 g/L,反应温度180℃,O2压力1.5 MPa下,反应时间5 h后,苯胺完全转化,COD转化率达88.3%.并且催化剂进行三次循环试验后,苯胺转化率仍接近100%.X射线衍射和N2物理吸附结果表明,Ce,Zr掺杂到TiO2晶格中形成了共溶体,其晶格尺寸更小,比表面积和孔体积更大.负载贵金属后,并未出现其他晶相,说明贵金属均匀分散在载体表面.透射电镜结果表明,贵金属负载在改性TiO2上表现出较好的分散性和较小的颗粒尺寸,为催化降解苯胺提供更多的催化活性位点,而Ru/TiO2催化剂表面,贵金属发生团聚现象且颗粒尺寸大.X射线光电子能谱结果表明,Ce,Zr的掺杂使得TiO2表面活性氧和四价Ru的含量增加,更多的表面活性氧成为催化降解苯胺的直接原因.H2程序升温还原结果表明,在300?400oC处还原峰对应于催化剂载体晶格氧的还原,改性后,其还原峰增至2倍,即使在贫氧环境下,改性催化剂可以及时从载体中释放晶格氧,为催化降解苯胺提供更多的活性氧.     

Synthesis of lanthanum-doped MCM-48 molecular sieves and its catalytic performance for the oxidation of styrene

Lanthanum-doped MCM-48 molecular sieves with different La contents were synthesized hydrothermally and characterized by X-ray diffraction (XRD), nitrogen sorption, transmission electron microscopy (TEM), UV-visible spectroscopy, and Fourier transform infrared (FT-IR) spectroscopy. The results show that the majority of La cations have been incorporated into the framework of MCM-48 molecular sieves. When the molar ratio of La/Si is >0.039 in the sample, some of lanthanum species exist in the extraframework. Compared with pure silicate MCM-48, lanthanum-doped MCM-48 samples show the medium strong acidity that is due to the incorporation of La in the framework of silica. In the oxidation of styrene with H(2)O(2) as the oxidant over the lanthanum-doped MCM-48 catalysts, benzaldehyde is the main product with a small amount of styrene oxide. The La content in the catalysts, reaction temperature, reaction time, and solvent affect greatly the catalytic oxidation of styrene. The conversion of styrene and the selectivity to styrene oxide increase noticeably when a small amount of NaOH aqueous solution is added into the reaction mixture. Ln-doped MCM-48 catalysts with 14 kinds of rare earth elements were synthesized hydrothermally and evaluated for the oxidation of styrene. The results show that their catalytic performance is tremendously different and depends on the nature of rare earth elements doped in the MCM-48 mesoporous materials.     

遥感干涉超光谱图像压缩编码

基于卫星干涉超光谱成像光谱仪成像原理的分析,提出了一种新的遥感超光谱图像压缩方案，利用成像推扫平移特性提出一种低存储量，帧间小波域匹配的序列压缩，只需存储两帧图像，比起单帧处理提高图像PSNR 3-4dB.为了保护图像的光谱特征，系统采用了一种新的感兴趣区域（Region of interest, ROI） 编码技术，使系统的压缩比提高8倍以上.该感兴趣区域（ROI）编码采用率失真优化斜率提升，而不是比特平面移位，使图像在相同的光谱分辨率下拥有更好的空间分辨率.试验数据表明，算法大大保护了图像的光谱特性，在8倍压缩比情况时，满足卫星干涉超光谱遥感图像要求.     

Ullmann reaction in tetraethyl orthosilicate: a novel synthesis of triarylamines and diaryl ethers

A novel synthesis of triarylamines and diaryl ethers is reported; a feature of this process is the ligand-free copper-catalysed C-N and C-O bond formation in tetraethyl orthosilicate.     

Chitosan‐Functionalized Carbon Nanotubes as Support for the High Dispersion of PtRu Nanoparticles and their Electrocatalytic Oxidation of Methanol

Carbon nanotubes (CNTs) were non‐covalently functionalized with chitosan (Chit) and then employed as the support for PtRu nanoparticles. The functionalization was carried out at room temperature without the use of corrosive acids, thereby preserving the integrity and the electronic conductivity of the CNTs. Transmission electron microscopy reveals that PtRu nanoparticles were highly dispersed on the surface of Chit‐functionalized CNTs (CNT‐Chit) with small particle‐size. Cyclic voltammetry studies indicated that the PtRu nanoparticle/CNT‐Chit nanohybrids have a higher electrochemical surface area, electrocatalytic performance, and stability towards methanol oxidation compared to PtRu nanoparticles supported on the pristine CNTs.     

Evolution of the electronic properties of metallic single-walled carbon nanotubes with the degree of CCl2 covalent functionalization

The changes in energetic, structural, and electronic properties of the metallic (5,5) single-walled carbon nanotube (SWNT) with the degree of sidewall covalent functionalization of CCl(2) are investigated extensively by using density functional theory calculations. The saturation concentration of CCl(2) covalent functionalization is predicted to be 33.3%. The cycloadducts always adopt an open structure. A band gap opens as the functionalization concentration reaches 11% and then basically increases with increasing functionalization concentration. These results are in agreement with available experiments and can be applied to accurately predict the band gap of metallic SWNTs produced by the HiPco method at a given CCl(2) functionalization concentration.     

贵金属元素电分析化学研究Ⅹ Ⅵ铱(Ⅳ)-半胱氨酸络合物催化极谱氢波的研究

本文研究了Ir(Ⅳ)-半胱氨酸(Cys)-HCl体系的催化极谱氢波的反应机理,证明Ir(Ⅳ)与Cys形成的络合物可催化氢在电极上放电,并提出了测定实际样品的方法。     

小分子药物在半结晶乙烯-醋酸乙烯酯共聚物(EVA)中的扩散机理:自由体积理论

半结晶乙烯 醋酸乙烯酯共聚物 (ＥＶＡ)是扩散控制药物释放体系中使用最多的聚合物 ,它具有生物相容性好 ,加工成型方便 ,机械性能好及理化性质稳定等特点 ,是经ＦＤＡ批准的可用于人体的高分子材料之一 ,已广泛应用于宫内给药体系 ,眼用给药体系 ,透皮给药体系及植入给药体系等 ,并且已有商品化的以ＥＶＡ为基质的药物控制释放系统[1～ 3 ] ,然而对于小分子药物在半结晶ＥＶＡ共聚物中的扩散机理却少见报道 .本文将自由体积理论应用于ＥＶＡ基质型药物扩散控制释药体系 ,阐明了小分子药物在半结晶ＥＶＡ聚合物中的扩散系数随共聚物组成的…     

青霉素酰化酶在含铁MCM-41介孔分子筛上的固定化研究

制备了具有长程有序结构、孔径分布狭窄的含铁MCM-41介孔分子筛，利用直接法和共价结合法将青霉素酰化酶固定在分子筛表面。结果表明，两种方法制备的固定化酶对青霉素G水解反应的表观活性分别为782U/g和256U／g；经6次连续操作使用，二者保持初始活性的49．4％和81．2％，后者的操作稳定性好于前者。共价结合法制备的固定化酶活性较低，是由于Fe—MCM-41表面修饰后比表面积和孔径明显减小所致。