聚3-羟基丁酸酯薄膜结晶的ATR-FTIR研究

使用匀胶机(spincoater),通过溶液铸膜的方法,在铝箔基板上制备出具有不同厚度的聚3羟基丁酸酯(PHB)薄膜.20℃室温条件下,通过衰减全反射傅立叶红外光谱(ATRFTIR)原位观测了不同厚度薄膜的结晶过程,并通过偏光ATRFTIR对薄膜中PHB分子的取向进行了研究.ATRFTIR原位观测结果显示,PHB在薄膜中的结晶速率以及结晶度均随着薄膜厚度的减小而逐渐降低;同时,偏光ATRFTIR测试结果表明,随膜厚减小,薄膜中结晶部分的PHB分子逐渐倾向于沿垂直于基板表面方向取向,膜越薄,倾向越明显.可以认为,PHB分子与基板间的相互作用以及扩散控制结晶导致了上述现象的产生.     

变构受体分子的设计及其在分子动态识别中的应用

变构调节(allostericregulation)普遍存在于自然界中,是生物体系实行精妙调控和准确表达的有效途径之一 [1]。在生物体系中,蛋白质分子具有的特定空间构象是表达其生物学功能所必需的,某些含有亚基的蛋白质,其功能往往是通过构象的变化来调节的。20世纪 60年代,Monod[2]在研究血红蛋白与氧结合时提出了蛋白质的变构效应。血红蛋白由两条α 亚基和两条β 亚基相互折叠彼此缠绕而成,亚基与亚基之间由于次级键的存在,处于T态 (tensestate),对氧的亲和力低于单独的α 亚基或β 亚基对氧的亲和力。随着氧浓度提高,氧首先与一个α 亚基中的亚…     

Z箍缩准球形负载用TAC气凝胶的制备与表征

以三醋酸纤维素(TAC)为原料,并利用模具成型与溶胶凝胶方法,成功制备了Z箍缩准球形负载用球形及椭球形超低密度TAC气凝胶靶材料。研究了TAC溶胶凝胶化过程中光透过率随温度的变化,确定了球形与椭球形TAC气凝胶模具成型最佳凝胶化温度控制范围。TAC气凝胶微结构的扫描电子显微镜表征结果表明,该气凝胶材料结构为20~40nm的纤维丝交错形成具有纳米孔洞的三维网络微结构;TAC气凝胶的热分析结果表明,TAC气凝胶的热分解性能与其原料接近,热分解起始温度约为320℃。目前该材料已成功应用于Z箍缩准球形负载物理实验中。     

Cr改性钒基催化剂对NH3低温选择性催化还原NOx的影响

火电厂和机动车辆等的NOx排放量与日俱增, NOx的治理已成为环境保护的重要组成部分.以NH3作为还原剂的选择性催化还原(SCR)技术是目前消除NOx最为高效的方法之一.该反应最为典型的催化剂是V2O5–WO3(MoO3)/TiO2,催化活性窗口为250–400 oC.国外通常将SCR系统置于省煤器之后,此时烟气温度在300 oC以上,催化剂能保持较高的活性,但易受到烟气中高浓度烟尘、SO2和碱金属等的影响,寿命相对较短.此外,高温工艺中副产物硫酸铵的堵塞也是一个不可忽视的问题.因此,将SCR脱硝装置设在脱硫除尘之后成为一种优选技术之一,但烟气温度会降至250 oC以下,而常规的钒基催化剂不能满足低温活性要求.通过添加助剂或改变载体可改善钒基催化剂的低温活性,同时保持其高效的抗硫能力.
　　本文以Cr和V为活性组分, TiO2为载体,采用浸渍法制备了铬钒钛(Cr–VOx/TiO2)系列催化剂,考察了它们的低温脱硝活性和抗水抗硫性,并通过N2吸附-脱附、X射线衍射、NH3程序升温脱附(NH3-TPD)、H2程序升温还原(H2-TPR)和X射线光电子能谱等手段对催化剂进行了表征,分析了Cr–V催化剂的作用机制.
　　结果显示,当n(Cr)：n(V)为0.2：0.8,活性组分负载量为10 wt%时, Cr–VOx/TiO2催化剂表现出最佳的低温催化活性;当反应温度为160°C时, NOx转化率达到90%以上,明显优于其他催化剂,同时活性窗口(160–300°C)得到拓宽. NH3-TPD结果表明, VOx/TiO2催化剂表面呈中弱酸性,随着Cr的添加,钒基催化剂的NH3脱附峰向高温拓宽,说明其表面强酸量有所增加, Cr0.2–V0.8/TiO2在160–300°C范围内均出现了NH3的脱附峰,此时催化剂表面弱酸量最大.当n(Cr)：n(V)大于0.2：0.8时,催化剂表面出现强酸位,这种强酸位不利于NH3脱附,从而不利于SCR反应的进行.因此适量Cr的添加有助于提高钒基催化剂表面弱酸及中性酸量. H2-TPR结果发现,助剂Cr的添加使得催化剂表面氧量增加,这可能是由于Cr的添加形成了较多的氧空穴和未饱和的化学键.催化剂表面化学吸附氧是氧化还原反应最活跃的氧物种,在SCR反应中,表面氧可作为NO的吸附介质参与到催化剂表面反应中,可有效提高SCR反应速率.通过考察活性组分负载量对催化剂活性的影响,发现不同负载量催化剂的催化活性依次为10 wt%>20 wt%>50 wt%>5 wt%. XPS分析发现,当负载量为10 wt%时,催化剂表面非计量的钒离子和化学性质活跃的自由电子最多,因此表现出最佳的SCR活性;当负载量过高时,大量氧化物堆积烧结形成V2O5和Cr2V4O13,覆盖了钒离子活性位点,降低了催化剂脱硝效率.
　　催化剂在220°C表现出良好的抗硫性,在通入100 ppm SO212 h后NOx的转化率仍可达99%以上,并未出现硫中毒现象.同时该催化剂也表现出较好的抗水性,在通入10 vol%水蒸气12 h后, NOx转化率仍能达85%以上.     

[Fe(phen)_3]·2ClO_4·2CH_2OH和[Cd(phen)_2(NO_3)_2]的合成及其晶体结构

以4-氨基苯甲酸和1,10-菲啰啉(phen)与高氯酸铁或硝酸镉反应,得到了两个邻菲啰啉的配合物:[Fe(phen)3]·2Cl O4·2CH2OH(1)和[Cd(phen)2(NO3)2](2)。并利用元素分析、红外光谱和X射线单晶衍射分析进行了表征。晶体结构分析表明,配合物(1)和(2)晶体属单斜晶系,C2/c空间群,其晶胞参数分别为:(1)a=35.708(3),b=15.903(2),c=12.204(1),β=102.504(6),V=6766(1)3,Z=8。(2)a=11.6887(6),b=15.2569(8),c=13.4630(10),β=105.9650(10),V=2310.5(2)3,Z=4。配合物(1)中phen上的氢原子与来自高氯酸根和乙二醇的氧原子形成氢键,并且相邻phen的吡啶环之间形成π~π堆积,从而使整个晶体扩展为三维网状超分子结构;配合物(2)中phen上氢原子与硝酸根的氧原子之间通过氢键使整个晶体扩展为三维网状超分子结构。     

有机小分子对聚丙烯光氧老化的传染作用

以聚丙烯(PP)为研究对象, 选择代表典型小分子降解产物结构的酸、 酯、 醛、 酮和醇类共18种模型小分子, 研究有机小分子对PP光氧老化的传染作用. 研究发现, 所有的小分子都能不同程度地加速PP的光氧老化. 其中, 酸类、 醛类和酮类小分子的加速作用较强, 酯类和醇类小分子的加速作用较弱. 进一步研究了丙酮和乙酸对PP光氧老化的作用机理. 结果表明, 丙酮易光解产生甲基自由基, 通过引发PP氧化的方式加速其老化进程; 乙酸不具备引发能力, 通过催化氢过氧化物分解的方式促进PP中氧化产物的产生和积累.     

金掺杂PMP泡沫的制备与表征

以聚-4-甲基-1-戊烯(PMP)为泡沫骨架材料,金颗粒为掺杂材料,均四甲苯与萘为混合溶剂体系,通过热诱导倒相技术制备出金掺杂低密度聚合物泡沫。实验结果表明:在金含量不变的情况下,掺杂泡沫的实际密度与理论密度呈线性关系;在理论密度不变的情况下,掺杂泡沫的实际密度随掺杂质量分数的增加趋近于理论值;金实际掺杂质量分数低于理论掺杂质量分数;掺杂泡沫与纯PMP泡沫具有类似的孔洞结构,随掺杂质量分数的增加泡沫的孔洞直径分布变宽且网络骨架尺寸有变大的趋势。     

一个带油行驶问题及其推广

在第一届“希望杯”全国数学邀请赛第二试中有一道解答题：“两辆汽车从同一地点同时出发，沿同一方向同速直线行驶，每车最多只能带２４桶汽油，途中不能用别的油，每桶油可使一辆车前进６０公里，两车都必须返回出发地点，但是可以不同时返回，两车相互可借用对方的油；为了使其中一辆车尽可能地远离出发地点，另一辆车应当在离出发地点多少公里的地方返回？离出发地点最远的那辆车一共行驶了多少公里”？［１］对于该题我们从车辆数量和不同耗油量两个方面进行了推广，并指出“希望杯”全国数学邀请赛组委会给出的该题的解答不是最优行车…     

TMPTA红外激光光聚合的实时动力学研究

采用实时FTIR研究了在红外激光照射下,阳离子菁染料-有机硼络合物1,3,3,1',3',3'-六甲基-11-氯-10,12-亚丙基吲哚三碳菁-正丁基三苯基硼引发的三羟甲基丙烷三丙烯酸酯(TMPTA)的光聚合反应动力学.研究发现,随激光功率的提高,单体的聚合速度与双键转化率均有显著提高.在临界浓度以下,引发剂的含量增加可以加快光聚合反应速率.样品厚度的增加明显降低双键转化率与聚合速度.计算结果表明,该体系的量子聚合效率为41.8mol/einstein.在17.0mW/cm²激光照射下TMPTA最高双键转化率可以达到80%.     

丙烯酸β-羟丙酯与聚氯乙烯膜的紫外光接枝改性

采用液相接枝方法 ,在紫外线辐照下 ,合成了一系列丙烯酸 β-羟丙酯 (β -HPAT) /聚氯乙烯接枝膜。讨论了引发剂浓度、单体浓度、光照时间、光照强度对接枝率的影响。结果表明 ,引发剂浓度为 6 .5 1× 10 -3 mol/L ,单体浓度 2 .0mol/L ,光照时间为 2 .0h ,且光照强度越强时 ,接枝率最大。接枝膜的结构特征通过FT -IR光谱进行了确证 ,最后 ,对接枝膜进行TGA分析 ,结果表明聚氯乙烯经过表面改性后 ,表面极性增大 ,热稳定性大大提高。