稀释蒸汽中Na+及积炭对甲醇制丙烯催化剂性能影响

考察了稀释蒸汽中Na⁺及积炭对甲醇制丙烯(MTP)催化剂物理化学性质和催化性能影响, 及离子交换后催化性能. 采用X射线衍射(XRD)、扫描电镜(SEM)、X射线荧光(XRF)光谱、N₂吸附-脱附、程序升温氨脱附(NH3-TPD)和热重(TG)分析等方法对失活和再生催化剂进行了表征, 并在101325 Pa、470℃ 和甲醇空速(WHSV)为1.0-3.0 h^-1的反应条件下, 采用连续流动固定床微型反应器考察其催化甲醇制丙烯性能. 结果表明: MTP反应970 h后的催化剂晶体结构和形貌没有受到明显破坏, 但稀释蒸汽中Na⁺极易扩散至催化剂表面,部分取代H质子的位置, 从而使催化剂酸性逐渐下降而中毒失活; 另外, MTP催化剂表面的积炭导致分子筛微孔堵塞是造成其失活的主要原因, 可通过烧炭再生过程消除, 而水蒸汽脱铝对催化剂性能的影响缓慢但更严重. 用再生和离子交换处理后, Na⁺中毒催化剂MTP反应性能基本完全恢复. 在470 h反应过程中, 甲醇转化率保持在99%以上, 丙烯选择性大于46%, 且随着反应时间的延长, 丙烯选择性逐渐升高、乙烯选择性逐渐下降.     

流动注射-分光光度法测定钴钼催化剂浸渍液中高浓度钼离子

在0.75mol·L-1硫酸溶液中,抗坏血酸可将Mo6+还原为Mo5+,而硫氰酸铵能与生成的Mo5+显色,在波长465nm处有最大吸收峰,据此提出了一种流动注射-分光光度法测定钴钼催化剂浸渍液中超高浓度钼离子含量的方法。钼的质量浓度在3.3～93.3g·L-1范围内与其ΔA呈线性关系,方法的检出限(3s/k)为0.35g·L-1。方法用于钴钼催化剂浸渍液中钼离子含量的测定,测得方法的回收率在95.0%～101%之间,测定值的相对标准偏差(n=11)小于1%。     

自组装和共缩聚法制备磺酸基修饰的硅柱磷酸锆

以十六胺插层磷酸锆为原料, 利用十二烷基二甲基苄基氯化铵为导向模板剂, 通过正硅酸乙酯和巯丙基三甲氧基硅烷的层间共水解缩聚, 并结合双氧水对巯丙基的熏蒸氧化, 制备了磺酸基修饰的硅柱磷酸锆材料。通过XRD、SEM、N2吸附-脱附和FT-IR等方法对柱撑材料进行了结构表征。结果表明, 通过调变预撑剂和模板剂中的碳链长度可以优化材料的柱撑结构和孔结构, 磺酸基修饰的材料孔径分布在2.17 nm左右, 比表面积可达163 m²·g^-1, 且保留有规整有序的柱撑磷酸锆层板结构。磺酸基的修饰则成功调变了材料的酸位性质, Brönsted酸量最高可达2.71 mmol·g^-1, 总酸量可达5.20 mmol·g^-1。利用柠檬酸与正丁醇的酯化反应为探针反应, 由于磺酸基修饰的硅柱磷酸锆材料具有独特的空间反应效应和较为丰富的Brönsted酸位, 酯化反应转化率最高可达95.74%。     

尼龙6微孔发泡材料的制备及泡孔形貌调控

本文利用共混改性方法得到高熔体强度尼龙6基体,通过探索不同的工艺条件,获得不同倍率的尼龙6发泡材料,系统研究不同离聚体改性剂比例下对其熔体强度的影响.通过热性能测试和流变测试推测了其中微交联结构的存在.通过调节发泡工艺制备不同发泡倍率的尼龙6发泡材料,用扫描电镜(SEM)观测泡孔形貌.结果 表明,离聚体的加入大大提升尼龙6基体的熔体强度,实现了尼龙6超临界二氧化碳发泡的可能性,并获得了较大倍率的尼龙发泡材料.     

氧化铜表面臭氧分解路径及表面氧物种生成机理研究

基于密度泛函理论（DFT）计算研究了O3在完整和具有氧空位的CuO(111)表面吸附的吸附位、吸附结构、吸附能和电子转移情况,比较了O3在完整表面和具有氧空位的表面分解的路径和能垒,分析了氧空位和表面吸附氧的生成机理。结果表明,在完整CuO表面,O3分子通过化学吸附或物理吸附表面结合,吸附能最高为-1.22eV（构型bri(2)）。O3在具有氧空位的CuO表面均为化学吸附,吸附能最高为-2.95eV（构型ovbri(3)）,显著高于完整表面的吸附能。O3吸附后,Cu吸附位的电荷密度减小,O3中的O原子附近的电荷密度显著增强,电荷从CuO表面转移到O3,并形成Cu-O离子键。O3分解后形成了超氧物种,提高了表面的氧化活性。在完整表面,以构型bri(2)为起始构型的路径反应能垒最低,为0.52eV;O2*在完整表面的脱附所需要的最低能量为0.42eV,形成氧空位的O2*脱附能为2.06eV。在具有氧空位的表面,O3分解的反应能垒为0.30eV（构型ovbri(1)）和0.12eV（构型ovbri(3)）,均低于完整表面的反应能垒;分解形成的O2*的最低脱附能也低于完整表面,为0.27eV。可见,氧空位的形成提高了吸附能,降低了反应能垒,使O3分子更容易吸附在CuO表面,并加快了O3的催化分解。     

Polyamide Nanofiltration Membrane from Surfactant-assembly Regulated Interfacial Polymerization of 2-Methylpiperazine for Divalent Cations Removal

Removal of metal ions from water can not only alleviate the scaling problem of domestic and industrial water, but also solve the water safety problem caused by heavy metal ion pollution. Here, we fabricate a positively charged nanofiltration membrane via surfactant-assembly regulated interfacial polymerization(SARIP) of 2-methylpiperazine(MPIP) and trimesoyl chloride(TMC). Due to the existence of methyl substituent, MPIP has lower reactive activity than piperazine(PIP) but stronger affinity to hexane, resulting in a nanofiltration(NF) membrane with an opposite surface charge and a loose polyamide active layer. Interestingly, with the help of sodium dodecyl sulfate(SDS) assembly at the water/hexane, the reactivity between MPIP and TMC was obviously increased and caused in turn the formation of a positively charged polyamide active layer with a smaller pore size, as well as with a narrower pore size distribution. The resulting membrane shows a highly efficient removal of divalent cations from water, of which the rejections of MgCl₂, CoCl₂ and NiCl₂ are higher than 98.8%, 98.0% and 98.0%, respectively, which are better than those of most of other positively charged NF membranes reported in literatures.     

Metal-Organic Frameworks-derived Indium Clusters/Carbon Nanocomposites for Efficient CO2 Electroreduction

Electrochemical reduction of carbon dioxide into value-added products is a promising way to recycle the greenhouse gas, thus solving the crisis of global warming. Pressing challenges remain in regulating the catalytic selectivity. In this work, we demonstrated a metal-organic frameworks-assisted approach to synthesizing In species loaded on the surface of N doped carbon matrix. By controlling the particle sizes, the catalytic selectivity can be easily altered. The obtained In_c/NC possesses the outstanding capability for converting CO₂ into CO. And 80.09% Faraday efficiency (FE) of CO can be achieved at 0.8 V vs. RHE. While the In₂O₃/C exhibits different catalytic behaviors, the main product is formic acid and the FE is more than 50% at 0.8 V vs. RHE. The selectivity reversal can be attributed to the strong interactions between In clusters and N atoms of carbon supports, which efficiently inhibits the formation of the by-product, formic acid. Our research has paved a new way to modulate catalytic selectivity by manipulating the fine structures of the catalysts.     

QuEChERS/高效液相色谱-串联质谱法测定柑橘中7种酚类环境激素

建立了QuEChERS/高效液相色谱－串联质谱（QuEChERS/HPLC－MS/MS）同时检测柑橘中7种酚类环境激素的分析方法。柑橘样品均质粉碎后采用乙腈（含0.1%甲酸）超声提取,氯化钠盐析,经N-丙基乙二胺（PSA）+C18粉末吸附剂净化,目标化合物经Waters ACQUITY UPLC BEH C18柱（50 mm × 2.1 mm,1.7 μm）分离,以水（含0.5 mmol/L乙酸铵）和甲醇为流动相进行梯度洗脱。考察了不同提取溶剂、提取时间、提取溶剂体积、吸附剂种类和用量对目标化合物回收率的影响。结果表明：在最佳条件下,双酚A（BPA）、壬基酚（NP）、双酚F（BPF）在0.5～100 μg/L范围内线性关系良好,双酚B（BPB）、双酚S（BPS）、4-n-壬基酚（4-n-NP）、4-n-辛基酚（4-n-OP）在0.2～100 μg/L范围内线性关系良好,相关系数（r2）均不小于0.994 1,检出限（LOD）为0.2～0.5 μg/L,定量下限（LOQ）为0.5～1.5 μg/L。在10、250、500 μg/kg 3个加标水平下,目标化合物的回收率为88.5%～109%,相对标准偏差（RSD）为1.2%～9.0%。应用该方法对市售的8种柑橘样品进行检测,BPA在7种柑橘中均检出,4-n-OP在5种柑橘中检出,NP和4-n-NP在3种柑橘中检出,BPB在1种柑橘中检出,BPF、BPS在所有样品中均未检出。该方法操作简单、快速灵敏、定量准确、精密度高,适用于柑橘中7种酚类环境激素的测定。     

基于Matlab数据库工具箱的实验数据自动抽取及应用

矩阵计算和多领域的算法库是Malab科学计算软件的核心,它所提供的大量函数库为科研工作者进行专业领域实验提供了巨大的方便。Matlab数据库工具箱虽然开启了自动化调用数据的功能,但是并不是每位科学实验的研究者均具备数据库编程和书写SQL语句的技能,而大规模参数赋值却是科学实验的基础。因此通过介绍工具箱中Query Builder的使用,建立ODBC/JDBC兼容数据源,对大规模实验数据进行自动抽取数据、变量赋值及图形化表示、函数测试及调用。实现不书写任何计算机语句,完成大规模数据的调用赋值以及函数调用的功能,旨在帮助实验者快速完成物理数据的计算工作。     

光学频率梳非线性传输及其在相位噪声探测中的应用

光纤传递链路中相位噪声探测是基于光纤的精确射频标准传递系统中重要组成部分。为解决光纤链路相位噪声探测中节点反射干扰的问题, 本文基于广义非线性薛定谔方程, 理论上研究了窄带光学频率梳在色散位移光纤中的非线性光学传播特性。在理论分析的基础上, 结合密集波分复用架构, 提出了一种基于锁模光学频率梳进行光纤传递射频信号的相位噪声探测新技术, 克服了节点反射干扰, 给出了初步实验验证。