颗粒物质混合行为的离散单元法研究

颗粒物质的混合是化学工业生产的重要单元操作,由于颗粒物质运动行为的复杂性,工业混合器中的颗粒运动规律及物理机制至今仍未被全面认识。作为一种精细的数值方法,离散单元法(discrete element method,DEM)在单颗粒尺度上描述颗粒物质的受力与运动行为,因此在研究混合机理方面具有独特优势。随着DEM模型与计算技术的快速发展,DEM已被广泛应用于各种混合过程的研究。通过DEM可以全面考察不同的颗粒性质、混合器类型以及操作条件等因素对混合机理的影响,从而对于指导粉体工业的生产操作及设备优化改进具有重要意义。本文重点阐述了DEM在无黏颗粒、黏结性颗粒、非球形颗粒混合过程模拟以及大规模计算等方面的最新进展,并对未来发展进行了展望。     

掺杂Nb、B等元素对MoVTe催化剂一步催化氧化丙烯制丙烯酸的影响

采用共沉淀法制备MoVTe复合氧化物系列催化剂,研究其一步氧化丙烯制备丙烯酸的催化性能,并采用XRD、ICP、EDS、H2-TPR、NH3-TPD对催化剂的结构、表面进行表征.结果表明,加入适量的Nb显著提高MoVTe复合氧化物对丙烯酸的选择性,可从34.1%提高至83.5%;同时丙烯酸的收率从24.7%提高到48.8%.适量Nb存在可以稳定催化剂表面Te元素,从而提高了丙烯酸的选择性;B、Fe、Ce、W元素掺杂对催化剂催化性能产生不同的影响,B掺杂提高了催化剂的催化性能,加入酸性元素硼可增加MoVTeNb复合氧化物催化剂表面丙烯活化位点(Te4+=O·Te3+─O·)的数目,使得丙烯转化率和丙烯酸收率显著提高,分别高达89.8%和64.8%.     

氮杂环卡宾羰基氯钌配合物的合成、晶体结构及催化性质(英文)

合成了2个N-杂环卡宾钌配合物[RuCl2(L1)(CO)](1),L1=(2,6-二(甲基咪唑-2-鎓盐)吡啶)和[RuCl2(L2)(CO)](2),L2=(2,6-二(正丁基-2-鎓盐)吡啶),并通过元素分析、红外光谱、核磁共振氢谱和核磁共振碳谱对它们的结构进行了表征,X-射线单晶衍射测定了配合物2的分子结构,结果表明配合物2属单斜晶系,C2/c空间群,a=1.814 8(4)nm,b=1.129 2(3)nm,c=1.119 6(2)nm,β=108.862(3)°,且中心Ru(Ⅱ)离子是六配位,同时研究了配合物1和2在Suzuki-Miyaura偶联反应中的催化性质。     

姜黄素标准样品的研制

采用硅胶柱色谱和重结晶的方法制备姜黄素标准样品,用UV,IR,MS和NMR等方法对姜黄素标准样品进行结构鉴定,并进行了均匀性、稳定性检验。采用国内8家具有分析资质的实验室进行协同定值,并对定值结果的不确定度进行了评定。姜黄素标准样品的定值结果为99.78%,置信度95%的扩展不确定度(k=2)为0.13%。该姜黄素标准样品可用于有关姜黄素检测方法的校正和相关产品的质量控制。     

硫化物在铂电极上电氧化时空动力学的模型模拟和分析(英文)

根据铂电极上硫化物电催化氧化的反应机理,本文提取动力学模型并利用数值模拟研究了N型负微分阻抗(N-NDR)振荡区域的电极表面时空反应动力学.在均相体系模拟中观察到电流简单振荡和复杂振荡,其来源于双电层电势自催化与传质限制和毒化物种吸附负反馈的相互耦合.为了更接近于真实体系,在模型中考虑了平行和垂直于电极表面两个方向的传质过程.模拟结果发现了与实验现象具有相同演化行为的复杂斑图,如行波和闪烁波;同时在传质耦合体系模拟中观察到双电层电势双臂螺旋波.本研究工作促进对电化学体系时空斑图的理解和预测.     

Fe2+/UV催化臭氧-曝气生物滤池降解腈纶废水研究

腈纶废水是一种难降解的有毒有机废水。本文采用Fe2+/UV催化臭氧-曝气生物滤池降解腈纶废水,探讨了臭氧浓度和紫外光辐射强度等影响因素对腈纶废水的COD去除效果的影响,并考察了紫外催化臭氧氧化单元和曝气生物滤池单元对COD去除的协同作用。结果表明,臭氧浓度对COD的去除率影响较大,臭氧浓度下降25%时,臭氧催化氧化和曝气生物滤池单元处理的COD去除率分别下降了12.53%和15.98%。紫外光强度对臭氧催化氧化单元的COD去除率影响较小,但对曝气生物滤池单元影响较大。臭氧催化氧化单元和曝气生物滤池单元COD去除率之比为1∶2,其协同作用使总出水COD值稳定在较低水平。     

酸度调控的3,3-二乙硫基丙烯酸酯的吲哚化反应

探讨了酸度调控的3,3-二乙硫基丙烯酸酯的吲哚化反应,选择性地合成3,3-二吲哚基丙烯酸酯和3-吲哚基-3-氧代丙酸酯.研究表明,3,3-二乙硫基丙烯酸酯与吲哚反应时,在稀酸条件下,高产率生成3,3-二吲哚基丙烯酸酯,而在浓酸条件下,生成的3-吲哚基-3-乙硫基丙烯酸酯不稳定,在后处理和柱层析分离时易水解,高产率得到3-吲哚基-3-氧代丙酸酯.     

酸催化及竞争吸附对CeY分子筛吸附脱硫性能的影响（英文）

采用液相离子交换(LPIE)法制备了CeY分子筛,并研究烯烃和芳烃对其吸附脱硫性能的影响.利用固定床穿透曲线技术研究吸附剂的脱硫性能,结果表明:烯烃和芳烃的存在均导致吸附剂吸附硫容量减少,然而,烯烃的影响明显强于芳烃.采用原位傅里叶变换红外(FTIR)光谱技术研究噻吩、环己烯和苯的吸附行为,结果发现:烯烃和芳烃降低吸附剂脱硫性能的实质分别为吸附剂表面酸性导致的酸催化反应和π-络合吸附的芳烃分子与硫化物分子的竞争吸附.另外,烯烃的影响取决于吸附剂的表面酸性,尤其是强B酸(Br?nsted酸)中心.这是由于B酸中心会导致烯烃和噻吩发生质子化反应,且质子化物种易于进一步发生低聚反应.生成的低聚物覆盖吸附活性中心导致吸附剂对其它噻吩分子的吸附能力降低.     

以花粉为模板合成稀土掺杂TiO_2的性能研究

以5种不同形貌的天然植物花粉(荷花、茶花、油菜花、五味子、松花)为生物模板,表面活性剂为共模板,利用溶胶凝胶法合成TiO_2多孔空心球。使用SEM, XRD, UV-Vis DRS等仪器对制得的TiO_2空心球进行表征。结果表明:实验成功制备出具有花粉形貌的锐钛矿型TiO_2空心球,其具有较大的比表面积及较小的孔结构。其中以荷花花粉为模板的空心球形貌较为规整,比表面积约94.90 m~2·g~(-1),平均孔径约8.72 nm。对其进行多种稀土元素单掺杂及组合掺杂提高光催化性能,实验表明Gd-La共掺杂后光催化效率明显提升,在150 min反应时间内对甲基橙的降解率达到97.44%。     

溶剂效应和取代基效应对2-(2-氨基苯基)苯并噻唑光谱性质及激发态分子内质子转移的影响

合成了多种2-(2-氨基苯基)苯并噻唑(APBT)氨基氢原子被供电子及吸电子基团取代的衍生物, 并用紫外光谱﹑荧光光谱等方法和密度泛函理论(DFT)计算研究了溶剂效应和取代基效应对衍生物的光谱性质及激发态分子内质子转移(ESIPT)的影响规律. 结果表明, 相比于非极性溶剂环己烷, 随溶剂极性的增加及APBT-溶剂分子间氢键的形成, APBT的紫外-可见最大吸收峰和荧光最大发射峰均发生了一定程度的红移, 并对APBT的ESIPT产生了影响. 在APBT分子的氨基氮原子上引入不同的吸电子或斥电子取代基, 对氮原子的电荷性质有较大的影响. 在环己烷溶剂中, 甲基取代后的APBT仅有单重荧光发射峰, 体系未发生ESIPT过程; 而COCH₂Cl等吸电子基团能促进APBT的ESIPT, 其荧光发射光谱出现了明显的双重峰, 表明体系发生了激发态分子内质子转移反应. 量子化学的理论计算较好地验证了光谱实验结果.