Nonlinear Optical Properties of Novel C60 Derivatives under Picosecond Laser Excitation

We investigate the third-order nonlinear optical properties of six novel fullerene derivatives under picosecond laser excitation by Z-scan technique. The experimental results reveal that all the derivatives have very large nonlinear absorption coefficient under 532 nm pulses excitation and great third-order nonlinear refraction index under 1064 nm pulses excitation. The molecular second hyperpolarizabilities are obtained from the experimental results.     

c—切MgO：LiNbO3质子交换平板波导中切伦科夫倍频的理论分析

从耦合模方程出发,推导了切伦科夫倍频转换效率公式,并得出该效率主要是由交叠积分决定的结论;通过对交叠积分的计算找到了进一步提高该效率的有效方法;最后用Nd:YAG激光器进行了切伦科夫倍频实验,得到了接近1%的转换效率,增加包层折射率可以使该效率增加到1.3%,实验结果证实了理论分析.     

环境友好催化剂TiSiW12O40/TiO2的制备及其催化性能研究

制备了新型固载杂多酸盐TiSiW12O40/TiO2环境友好催化剂,并以丁酸丁酯的合成作为探针反应,系统考察了原料H4SiW12O40@xH2O与TiO2摩尔比、焙烧温度、焙烧时间等制备条件对TiSiW12O40/TiO2催化活性的影响.实验表明:制备催化剂的适宜条件为原料H4SiW12O40@xH2O与TiO2摩尔比为0.47,焙烧温度为350℃,焙烧时间为3.0 h.利用该条件下制备的催化剂TiSiW12O40/TiO2合成丁酸丁酯,正丁醇与正丁酸的投料摩尔比n(醇):n(酸)=1.3:1,催化剂的用量占反应物总投料质量的1.3%,反应时间为1 h,丁酸丁酯的产率为97.2%.该催化剂TiSiW12O40/TiO2用于制备其它丁酸酯类(如乙酯、丙酯、戊酯、异戊酯)时同样取得了好的结果.     

低共熔溶剂的热稳定性研究（英文）

近年来,低共熔溶剂(DESs)引起了人们的广泛关注,在诸多领域得到应用。DESs一般由氢键供体(HBDs)和氢键受体(HBAs)通过氢键作用形成,其热稳定性研究对于其高温应用具有重要意义。本文利用热重分析法(TG)对40种DESs的热稳定性进行了系统研究,并得到了所研究DESs的开始分解温度(T_(onset))。值得注意的是,DESs受热后的变化情况与离子液体不同,呈现出分阶段失重的现象。通常形成DESs的氢键在升温后首先被破坏,从而导致DESs分解成组成其的HBDs和HBAs。然后热稳定性较差(或者沸点较低)的HBDs首先分解(或挥发),而HBAs则在更高温度下分解(或挥发)。例如常见的HBA氯化胆碱(ChCl)在250℃附近开始分解。氢键强度对DESs受热后的表现起着重要的作用,DESs中的氢键会阻碍分子"逃脱",使得T_(onset)向高温方向移动。此外,我们考察了阴离子、氢键供体、摩尔比对DESs热稳定性的影响,发现HBDs自身的挥发或分解对DESs的热稳定性起着决定性作用。由于用T_(onset)值会高估DESs的热稳定性,长期热稳定性的考察对其工业应用具有重要价值。本研究能帮助人们理解DESs的热分解行为,为制备具有适当热稳定性的DESs提供依据。     

酚类化合物非水毛细管电泳中静电相互作用分离机理

在非水毛细管电泳(non-aqueous capillary electrophoresis, NACE)中, 添加剂与分析物间的静电相互作用是影响分离的重要因素. 以四烷基溴化铵类化合物为添加剂, 考察了其结构、浓度以及运行介质中水对基于静电相互作用的分离的影响, 并对多种酚类化合物NACE的分离机理进行了探索. 研究发现烷基链越短的添加剂分离能力越强, 且存在获得最大分离度的最佳添加剂浓度. 运行介质中水的存在导致分离效果变差. 此外, 静电相互作用与酚的分子结构相关, 认为能够根据酚的分子结构对分离结果进行预测. 对2种萘酚位置异构体以及5种对位取代苯酚进行了NACE分离, 结果良好. 针对静电相互作用分离的机理研究有助于推广到其他化合物NACE分离分析方法研究上.     

“三融三变”混合式教学模式在化工分离工程中的探索与实践

从化工分离工程课程教学实际出发,以课程思政和工程教育认证理念为指导,本文提出了基于BOPPPS的“三融三变”混合式教学模式。通过线上与线下教学相融合,有利于充分发挥“雨课堂”等线上网络教学资源的优势,有效构建了更科学的全过程学习评价体系。在该模式下,思政育人贯穿专业知识教学全过程,切实践行“立德树人”根本任务。积极适应新工科发展要求,调动线下实践教学资源,提升学生工程实践素养。初步的教学实践表明,该模式能够激发学生的学习兴趣和创新潜能,提高学生的高阶思维能力,教学效果获得了显著的改善。     

MgO负载金属双功能催化剂用于生物基山梨醇氢解制丙二醇、乙二醇和甘油

甘油、丙二醇和乙二醇是非常重要的化工原料和合成聚酯类、聚醚类树脂的单体,也可作为功能化合物直接应用于化妆品、食品及制冷等领域.随着生物炼制行业的发展,其作为生物基平台化合物在未来可以获得更为广泛的应用.从富含氧原子的纤维素出发制备甘油和二元醇,符合绿色化学化工的原子经济性、工艺经济性和生产过程清洁等原则,也是生物质资源化利用的重要途径.因此,近年来以纤维素及其衍生物糖和糖醇为原料,通过氢解反应制备甘油和二元醇的研究在国外已广泛开展.在目前已报道的氢解糖和糖醇研究中,几乎均采用包含金属催化剂和液体碱助剂的耦合催化体系,所用液体碱为NaOH, KOH和Ca(OH)2等,使用量很大.这些碱性助剂可以提高金属催化剂对糖醇加氢和氢解反应的催化活性,促进底物转化,但同时也不可避免地加剧了二醇产物进一步氢解和自身缩合反应,使产物选择性降低.在产物分离和提纯过程中,过高的碱浓度也会诱导甘油和二醇产品自身缩合,使分离困难,提高了分离成本.反应液的强碱性还增加了生产过程的设备成本.本文以固体碱MgO为载体,分别负载Ni, Co和Cu等金属制备出Ni-MgO, Co-MgO和Cu-MgO等双功能催化剂,应用于糖醇氢解反应,从而减少或避免使用液体碱添加剂.木质纤维素降解得到的单糖中含量最大的是六碳糖,本文以六碳糖加氢衍生物山梨醇为模型底物,考察了所制MgO负载金属双功能催化剂催化糖醇氢解制甘油和二元醇的活性和选择性,研究了反应条件对山梨醇氢解生成二醇和甘油的影响. 山梨醇氢解反应在不锈钢反应釜中进行.采用气相色谱-质谱联用对氢解产物进行定性分析,采用气相色谱和离子色谱分别对反应中低沸点和高沸点产物进行定量分析.结果表明,在Ni-MgO, Co-MgO和Cu-MgO (其中活性金属和载体MgO的比例为1：3)三种催化剂上山梨醇均能高效转化为乙二醇、1,2-丙二醇和甘油;无论是否添加Ca(OH)2,山梨醇氢解活性顺序均为Ni-MgO>Co-MgO>Cu-MgO.三种催化剂上产物选择性有较大差异, Ni-MgO和Co-MgO对乙二醇和1,2-丙二醇具有较好的选择性,其中1,2-丙二醇与乙二醇比例约为2,而Cu-MgO催化剂对1,2-丙二醇选择性较高,1,2-丙二醇与乙二醇比例约为7.同时,考察了反应温度、压力和反应时间对三种催化剂上山梨醇转化活性和产物选择性的影响.随着温度升高,所有催化剂活性均显著增加,其中Ni-MgO和Cu-MgO催化山梨醇氢解对反应条件较为敏感,而Cu-MgO催化剂对反应条件不敏感.在Ni-MgO催化剂上,可以在较低的反应温度下获得较高的产物选择性.     

光折变晶体Cu∶KNSBN中的浅能级中心

从光栅擦除特性、光致吸收和热激发能三方面的实验和理论分析 ,证明了掺铜KNSBN晶体中除了掺入的铜离子作为深能级中心外 ,还存在浅能级中心 ,并认为它是晶体生长过程形成的氧空位。实验发现温度在 36 0K附近有最大的光折变二波耦合 (TWM )增益系数 ,利用双中心双光栅模型对此作了解释 ,阐明了此浅能级中心在光折变效应中的作用。     

基于冠层辐射传输模型的地表反射率光谱重建方法

针对基于多光谱数据有限光谱信息重建地表反射率光谱的病态求解难题,提出一种基于冠层辐射传输物理机理并充分考虑像元异质性的地表反射率光谱重建方法,该方法假设混合像元由植被和土壤两种地物类型组成,利用冠层辐射传输模型构造端元光谱查找表,进而通过组分比例因子估算实现基于多光谱图像的高光谱地表反射率模拟。以Landsat ETM+多光谱图像为例的地表反射率超光谱重建验证实验结果表明,模拟的反射率光谱能够较好的反映不同地物特征信息。进一步地,利用模拟的地表反射率拟合Landsat ETM+图像和MODIS图像,各波段模拟图像与实际观测图像之间具有较高的相关系数(Landsat: 0.90~0.99, MODIS: 0.74~0.85),进一步验证了该方法的可行性。     

真空吸附水解制备活性炭负载TiO2及其光催化降解间二氯苯

采用直接真空吸附钛酸四丁酯后水解法制备了以活性炭为载体的负载型TiO₂光催化剂,以间二氯苯为探针分子研究了催化剂光催化降解反应性能.实验结果表明:随着热处理温度的不同,催化剂的光催化活性有很大的变化.对催化剂多次反复使用,其活性基本不变.