我国能源化学学科发展的初步探析

能源化学是在世界能源需求日益突出的背景下处于发展初步阶段的新兴交叉学科,主要利用化学的理论和方法来研究能量获取、储存及转换过程的规律,探索能源新技术的实现途径.作为能源学科中最主要的二级学科之一,能源化学是在融合物理化学、材料化学和化学工程等学科知识的基础上而提升形成,兼具理学、工学相融合大格局的鲜明特色,是指导能源高效利用和新能源开发的关键学科之一.能源科学很可能跟随材料科学和环境科学形成壮大的足迹,成为被学术界、工业界和社会所广泛认可的新兴一级学科,进而被基本学科指标数据库(Essential Science Indicators,ESI)所收录,能源化学则有望最早搭建起全面系统的知识框架体系,成为能源科学二级学科分支中的前行者和引航员.本文对能源化学学科的内涵及分类、战略地位、规律及特点等进行了梳理和分析,在明确学科发展目标与学科任务的基础上,提出了对我国能源化学学科发展的初步建议.目前需要把握国际尚未建立能源化学学科特别是本科-研究生教育体系的关键时机,借助高校体制机制改革的东风,集中全国优势力量,全面细致地做好顶层设计和学科规划,编写出国际首套本科生教材,加快在部分基础好的高校开展试点工作,力争在国际上引领能源新学科的建立、发展与应用.     

超高效液相色谱-串联质谱法快速测定金银花中77种农药残留

采用QuEChERS方法,利用超高效液相色谱-串联质谱技术,建立了金银花中77种常见农药残留的测定方法。金银花样品利用酸性乙腈溶液提取,乙二胺-N-丙基硅烷(PSA)净化,采用正离子多反应监测(MRM)模式,基质外标法定量。结果表明,在优化后的条件下,77种农药在0.005～100μg/L范围内线性关系良好,相关系数(r~2)大于0.999,检出限为0.01～3.50μg/kg,回收率为72.8%～123.1%,相对标准偏差(RSD)为3.3%～8.5%。该方法适于金银花中常见农药的快速测定。     

Pd/C催化剂用于CO2电化学还原生成CO:Pd载量的影响

CO₂电化学还原反应可以将CO₂转化为燃料并同时实现再生能源的有效存储. 目前纳米结构的多相催化剂已经广泛应用于此反应,其中碳负载钯纳米粒子（Pd/C）表现出优异的CO₂电化学还原性能. 本工作研究了钯载量对于Pd/C催化剂结构以及其催化CO₂还原生成CO反应活性和选择性的影响. 不同载量的Pd/C催化剂通过液相还原方法制备,钯纳米粒子均匀地分散在碳载体上,载量并没有明显改变对纳米粒子的粒径. 在优选的电解质（0.1 mol·L^-1 KHCO₃）中,CO法拉第效率与载量呈现火山型曲线关系,-0.89 V时载量为20wt%的Pd/C催化剂达到最高的CO法拉第效率(91.2%). 生成CO的几何电流密度随着钯载量的增加而增加,但CO转换频率具有相反的趋势,载量为2.5wt%的Pd/C催化剂具有最高的转换频率. 这种载量对CO₂电化学还原反应活性和选择性的影响主要由活性位的数量、反应动力学、中间物种的稳定性以及反应物、中间物种和产物的传质过程等共同决定.     

碳化硅上生长Cu/SSZ-13分子筛及其NH_3-SCR催化性能（英文）

汽车尾气和柴油不完全燃烧所释放的NO_x严重污染了大气环境.为了降低对大气的污染,可将其催化还原成氮气.氨气选择性催化还原(NH_3-SCR)是使用较广泛的机动车高效脱硝技术.用于催化脱硝反应的催化剂有多种类型,分子筛具有特殊的孔道结构和骨架结构及高比表面积,因而已广泛用作脱硝反应催化剂.与传统三效催化剂相比,分子筛催化剂总体表现出更好的脱硝催化活性,但在高温下不稳定,容易失活,不耐热冲击,水热稳定性差.SiC具有耐酸碱、耐腐蚀、抗氧化、耐磨及良好的热稳定性和导电性,因此作为催化剂载体近年来引起广泛关注.但是其本身也存在许多缺点,如比表面积低、表面性质不活泼、不利于金属物种分散等.因此,本文通过原位水热法将SSZ-13生长在SiC表面,制备出新型催化复合材料SSZ-13@SiC.采用X射线衍射(XRD)、扫描电子显微镜(SEM)和N_2吸附-脱附等手段研究了不同碱量和晶化时间对SSZ-13在SiC表面生长的影响,负载Cu后获得Cu/SSZ-13@SiC作为催化剂,研究了SiC对Cu/SSZ-13中高温下脱硝活性的影响规律.结果表明,碱含量会影响SSZ-13在Si C表面的结晶程度.当Si O2/Na OH≥0.1时,SSZ-13有杂相出现,并且结晶度都不高;当Si O2/Na OH0.1时,SiC表面会生长成纯相的SSZ-13晶粒且具有较高的结晶度.晶化时间也会影响SSZ-13在SiC表面的覆盖程度:反应1 d时,SiC表面会生长零星的SSZ-13晶粒;2 d时,SSZ-13达到全面覆盖;3 d后,SSZ-13在Si C上的生长达到饱和,其比表面积达到最大值,约为201.3 m~2/g.通过离子交换将不同含量Cu离子交换到分子筛表面,其中Cu(1.71)/SSZ-13@SiC样品具有最佳的脱硝活性,接近200°C时,NO转化率就达到90%以上,到高温500°C时,NO转化率仍能保持在70%以上.相比于未负载的Cu/SSZ-13,Cu/SSZ-13@SiC催化剂在NH3-SCR测试中具有更高的高温催化活性,同时催化活性窗口明显拓宽.上述结果说明SiC对Cu/SSZ-13的高温催化活性具有一定的提高和稳定作用.     

石斛中主要特征成分测定研究进展

石斛作为我国传统的中草药,具有较好的生理活性。石斛中主要的特征成分包括酚类、碱类和香豆素类化合物,对这些化合物的化学结构、检测方法、检测灵敏度及检测方法的精密度和准确度进行综述,为石斛的质量控制、产地溯源及真伪鉴别等提供技术支撑。     

原子光谱法测量火焰温度

火焰温度的准确测量一直是重要的研究课题,对于构建燃烧模型、探究原子化机理、燃烧反应机理和减少燃烧过程中污染物的排放等具有重要意义。非接触式测温法因对火焰燃烧状态几乎无干扰受到特别关注,是火焰温度测量的重要技术手段,其中原子光谱法由于其固有的非接触式特性及谱线简单、光谱信号强、操作简便等优点,在高温诊断领域中得到了广泛的关注和应用。原子光谱法测温是根据处于不同能级的原子光谱信号结合热力学平衡状态下的玻尔兹曼能级分布来进行火焰温度的测量。按照采集的原子光谱信号的来源,原子光谱法可分为原子吸收光谱法、原子发射光谱法和原子荧光光谱法3类。该文简述了原子光谱相关测温方法的原理、发展及应用,包括原子吸收光谱双线法、原子发射光谱双线法、多谱线斜率法(玻尔兹曼图解法)与原子荧光光谱双线法等。     

三卤化硼Lewis酸性强弱理论研究之比较

三卤化硼BX_3是典型的Lewis酸,在化学中有广泛的应用。通常认为,BX_3Lewis酸性依BF_3BCl_3BBr_3顺序依次增强,这与按取代基电负性数值判断中心原子缺电子得到的结论完全相反。目前,关于影响BX_3Lewis酸性的因素,还存在不同的观点。本文选取其中有代表性的研究进行了比较分析。     

微波消解-ICP-OES法测定汽车涂料中8种重金属

建立微波消解-电感耦合等离子体发射光谱(ICP-OES)测定汽车涂料中Pb,Cr,Se,Ba,Sb,As,Cd,Hg含量的方法。以HNO_3-H_2O_2(体积比为4∶1)混合酸消解样品,各元素分析谱线:Pb 220.353 nm,Cr 267.716 nm,Se196.090 nm,Ba 233.527 nm,Sb 217.581 nm,As 189.042 nm,Cd 228.802 nm,Hg 184.950 nm。8种元素测定结果的相对标准偏差为2.02%~12.94%(n=6);对白色、蓝色、红色汽车漆样品进行加标回收试验,Pb,Cr,Se,Ba,As,Cd,Hg,的加标回收率为81.26%~99.79%,Sb的回收率为62.43%~87.61%。该方法快速、简便,精密度、准确度较高,可用于汽车涂料中重金属含量的监控。     

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