烷烃脱氢制烯烃用碳催化剂的微结构和表面化学调控研究进展(英文)

烯烃是重要的大宗有机化工原料,广泛用于塑料、树脂、橡胶等高分子材料和基础有机化工产品和中间体的生产.同时,烯烃也是重要的精细化工原料和中间体,广泛用于染料、医药、香料、农用化学品、水性油墨和感光树脂等精细化工领域.长链烯烃通常是由小分子烯烃聚合制得,而小分子烯烃和苯乙烯的合成在学术界和工业界备受关注.在脱氢、裂解、脱水等诸多合成方法中,烷烃脱氢制烯烃是直接而中的路线,包括直接脱氢和氧化脱氢.小分子烷烃和乙苯催化脱氢制备对应的烯烃,尤其是乙苯制苯乙烯,目前工业上主要采用铁基催化剂催化直接脱氢工艺.积炭失活是该工艺面临的严峻挑战.工业上采用引入大量过热水蒸气的方法来解决这一难题,同时,还可以为脱氢反应提供热量.但是,这势必造成巨大的能耗和反应器容积效率的显著降低.氧化脱氢工艺是放热反应,并可有效抑制积炭,但又存在过氧化所致的低选择性的问题.直接脱氢和氧化脱氢各有利弊.目前,科学家和工业界都在扬长避短,开展两种脱氢工艺的新结构高性能催化剂的研究,并取得了长足进展.碳催化是近年来发展起来的一类重要的无机非金属固相催化剂,在光催化、电催化,以及热催化领域得到了广泛关注同时也是材料领域研究的前沿和热点.碳材料,尤其是纳米碳,在诸多反应中展示出了比常规金属催化剂更好的催化性能,且具有可持续的特征.因此,碳催化具有广阔的发展空间和巨大的应用前景.众所周知,固体催化剂的催化性能重要依赖于催化剂表面催化活性位的性质及其可及性.元素组成、化学状态及缺陷边角特征决定着活性位的性质,而形貌、尺寸、形状、纹理、表面结构等催化剂的微结构特征决定着固相催化剂活性位的可及性.因此,探索有效的方法和策略,来调节固相催化剂的微结构和表面化学性质,已成为催化学术研究的热点领域.碳材料的表界面和边角的官能团和结构缺陷是催化反应的活性位.对于烷烃脱氢反应,碳材料的表界面羰基和结构缺陷是催化剂的活性位,而杂原子掺杂可以调控活性位的电子结构.本文综述了烷烃脱氢用碳催化剂微结构和表面化学调控方法和效果的最新研究进展,并讨论了烷烃脱氢碳催化材料的微结构和表面化学性质调控的重要性和严峻挑战.通过碳材料合成中前驱体的优选、合成方法和策略的创新,以及通过后处理的方法,均可有效调控碳催化剂的微结构和表面化学性质,从而调控其烷烃脱氢催化性能.碳催化用于烷烃脱氢反应制烯烃,尤其是直接脱氢,前景看好.目前,研究的碳催化剂多为粉末状,用于固定床,存在流体阻力大、压力降高、操作困难的问题,并有可能阻塞床层,造成安全隐患;用于流化床,粉末碳易于团聚,催化剂过滤分离困难,流失严重.纳米碳基整体式催化剂可以是碳催化的未来发展方向.但是,目前才刚刚起步.碳基整体式催化剂活性单元本身可及活性位的性质及活性单元的分散性、抗脱落性和整体式催化剂的机械强度、导热性等诸多问题需要深入研究和探讨.总之,碳催化烷烃脱氢,尤其是无氧化剂、无水蒸气条件下的直接脱氢,是经济、节能、清洁、高效的烯烃生产方法,具有广阔的发展空间和美好前景.微结构和化学性质的调变是调控固相催化剂催化活性位性质和可接近性的重要方法,碳催化材料及整体式催化剂的碳基活性单元微结构和化学性质的调控是实现其催化性能调控的有效策略.     

熔盐法合成LiNi0．5Mn1．5O4及电化学性能

以一定比例的LiCl-LiNO3为低熔点共混物，采用熔盐法合成了电化学性能良好的LiNi0.5Mn1.5O4，XRD表征结果显示产物为单一尖晶石相，SEM表征显示出材料良好的晶形，充放电测试结果显示出材料在4．7V平台附近有较大的可逆容量，在4．1V平台附近仅有较少的可逆容量。文章讨论了影响产物晶形和性能的各种因素，建议通过退火、改变合成气氛来消除4．1V平台的产生；研究结果还显示，容量的损失主要发生在第一次放电过程中在高电位区时的电解液的氧化分解，建议通过更换适合在高电位条件下工作的电解液来克服此问题：同时，通过调整低熔点共混物的配比、气氛、反应时间等条件可以实现对产物的结晶形态和大小进行适当的控制，显示了该方法在制备LiNi0.5Mn1.5O4材料中的应用前景。     

磺酰基亚胺类给电子体聚丙烯催化剂的性能

以N-(3-氯苯)-二(三氟甲基磺酰基)亚胺为内给电子体的聚丙烯催化剂具有较好的氢调敏感性,随着加氢量的增加,聚丙烯的熔融指数较大幅度地增加。丙烯共聚实验表明,该催化剂还具有较好的丙烯共聚性能。用升温梯度淋洗分级(TREF)的方法对样品进行分级处理的结果表明,所生成的共聚聚丙烯样品与对比样品SP179(市场上的共聚聚丙烯牌号)具有十分相似的TREF分级图。宏观力学性能测试表明,所得共聚聚丙烯非常符合工业上作为汽车保险杠专用树脂的使用要求。     

起始共聚物的结构对超高效联聚苯乙烯的结构和抗溶胀破碎性…

本文以凝胶型低交联聚苯乙烯为起始共聚物，合成了各种超高效联聚苯乙烯，研究了起始共聚物的化学交联和物理缠结对合成的超高交联聚苯乙烯的表面和孔道结构的影响。     

交联聚苯乙烯的网络结构与性能：Ⅱ.互贯及半互贯网络

本文论述了交联聚苯乙烯的互贯及半互贯网络结构与性能的关系,引用参考文献31篇。     

交联聚苯乙烯的网络结构与性能：Ⅲ.超高交联网络

本文综述了超高交联聚苯乙烯的网络结构与性能,引用参考文献28篇。     

多功能电测教学实验装置的开发与实践

 介绍多功能电测教学实验装置的基本结构和功用，简 述新增电测项目的实验和计算方法. 通过具体的电测实验， 证明该实验装置测试效果良好.     

中药中微量元素的存在状态与生物活性关系的研究

本题实质上是中药有效化学成分(ECC)的研究．得出了下列一些研究结果，1．提出了中药TE和中药ECC的研究思路即以中药中TE的存在状态为核心，以中药中TE和有机成分(OC)的相互作用为基础来开展中药TE和中药ECC的研究工作．2．根据中医药理论，运用系统论的原则和方法论以及贝塔朗菲定律．以大量实验结果为基础．提出了“中药有效化学成分的配位化学学说”。其核心是:(1)中药中的有效化学成分可以是OC，也可能是TE;(2)中药中的ECC更有可能是二者的配合反应所形成的配合物．3.在中药中OC和TE的相互配合反应中．即改变了TE的存在在状态后．发现了生物活性和药理作用变化的规律性:(1)有的配合物具有原来二种成分的生物活性;(2)有的配合物则可提高某一成分的生物活性或降低其毒副作用;(3)有的配合物测产生二者所不具备的新的生物活性;(4)TE的生物利用度均有所提高．4．从实验中发现了一些有较好生物活性和药理作用的配合物．为新型配合物中药新药的研制提出了一个新思路．新方向．新方法．5．采用了配位化学的理论和研究方法，把pH电位法和计算机平衡模拟技术相结合，为中药ECC和中药TE的研究工作提供了新的方法．     

大孔球形纤维素离子交换剂的制备及其对蛋白质的吸附富集性能…

选择牛血清蛋白作标样，研究了自制的球形纤维素阴离子交换剂（ＮＨ２－Ｃｅｌｌｕｌｏｓｅ）对蛋白质的吸附解吸特性，结果表明它对蛋白质具有良好的吸附富集性能。     

用电致发光屏制作文字、数字显示器

随着现代信息化社会的发展,连接人与信息的显示器件日益引人注目.显示器件包括阴极射线管(CRT)、等离子体显示屏(PDP)、液晶显示屏(LCD)、电致发光屏(EL屏)等.在这些显示器件中,CRT有以下几个缺点:(1)管身长;(2)真空器件易损坏;(3)难于克服扫描畸变;(4)电压高.然而CRT能用电子透镜系统把电子束聚焦偏转,使所需象元发光,并且方便,所以至今仍作为显示的主流而广泛使用着.