果糖一步转化制备呋喃基燃料：溶剂效应及离子液体修饰活性金属对产物选择性的决定作用

在众多生物基化合物中,2,5-二甲基呋喃(DMF)是一种有实用前景的可再生液体生物质燃料,也是一种具有重要价值的化学品,可作为生产对苯二甲酸的原料.2,5-二甲基四氢呋喃(DMTF)是DMF进一步加氢产物,该化合物比DMF更稳定,适合长期保存;由于具有更高的氢碳比,用作生物燃料燃烧时能够释放更多能量.研究生物质资源制备DMF和DMTF对可再生资源制备液体燃料和化学品具有重要意义.从生物质多糖出发制备这两类化合物,中间经历了水解、脱水、加氢、加氢脱氧等多个反应步骤,每一步反应都十分复杂,包含许多副反应途径.此外,由于每一步反应条件的不兼容性,大多数研究集中在分步反应阶段,鲜有文献能够实现从碳水化合物原料直接转化为DMF和DMTF.发展由生物质一锅法多步耦合转化技术制备化学品和燃料,不仅具有科学意义,而且可大大简化反应过程,避免中间产物分离和损失,节省资源和时间,历来受到化学家和工业界的关注.本文利用离子液体对Ru/C催化剂电子性质的修饰作用以及溶剂效应的影响,设计了离子液体/THF双相体系中果糖直接催化转化制备2,5-二甲基呋喃(DMF)和2,5-二甲基四氢呋喃(DMTF)的新路线.该转化过程耦合了果糖脱水制HMF、HMF加氢及加氢脱氧生成DMF和DMTF等多步反应.通常在HMF加氢转化过程中, Ru/C催化剂的高活性易导致HMF深度加氢生成大量开环产物及气体,我们借助离子液体与有机溶剂的不同溶解性,筛选出[BMIm]Cl/THF双相溶剂体系,使极性HMF在离子液体层反应,生成弱极性的DMF和DMTF能及时被THF萃取出来,有效稳定了目标产物.其次,果糖转化为HMF会产生少量水,通常水的存在易导致HMF发生水合等副反应,对下一步的加氢转化是不利因素;然而在本催化体系中,由于[BMIm]Cl能与水以较强的氢键结合形成水合物,对水分子起到了束缚作用,减少了HMF发生水解、水合等副反应的机会.另一方面,离子液体粘度较大,微量水的存在能降低离子液体层粘度,改善传质,从而提高反应速率.在HMF加氢处理过程中,离子液体对DMF和DMTF的生成起了决定作用.当反应体系中不添加离子液体,以THF为溶剂,反应结束后未检测到DMF生成, DMTF的收率仅为2%,但HMF已经完全转化.取气体样品进行GC分析,发现有部分气相产物生成,包括CO2、CH4和C2H6等.液体混合物进行GC-MS检测,发现产物主要包括DHMTF、5-甲基四氢糠醇(MTFA)、四氢糠醇(TFA)、1,2-戊二醇、DMTF、2-己醇和少量戊醇,产物中所有呋喃环结构的双键都发生加氢反应.以上结果表明,没有离子液体的THF中, Ru/C催化的HMF涉氢反应平衡已发生改变.当反应体系中添加0.2 g离子液体[BMIm]Cl进行HMF的加氢时,此时开始有DMF生成,随着[BMIm]Cl量依次增加, DMF以及DMTF的收率也呈上升趋势.1.0 g离子液体获得两种产物最高收率为68%.然而,如果进一步增加[BMIm]Cl的量到2.0 g,呋喃基液体燃料DMF和DMTF的收率却开始下降.综合以上实验结果,我们认为适量的[BMIm]Cl存在有可能会对催化剂物理化学性质造成影响,从而对产物的选择性起了决定性作用.通过对催化剂进行元素分析、XPS、H2-TPR表征以及一系列对比实验证明,离子液体不仅促进果糖脱水转化为HMF,同时在HMF选择性加氢反应中可修饰活性金属电子性质,改变催化路径,是多步串联反应能够耦合的关键因素.在[BMIm]Cl/THF双相溶剂体系中,离子液体的“溶剂笼效应”促进DMF和DMTF高效生成, THF的萃取功能对目标产物的稳定起了关键作用.以上对催化剂和溶剂的合理设计共同促进高产率呋喃基燃料的获得.该研究实现由六碳糖直接选择转化获取DMF和DMTF,为生物质高效催化转化制备生物基能源化学品提供了新思路.     

气基磁化焙烧回收包头稀土尾矿中铁的研究

试验采用磁化焙烧-磁选的方法来回收包头稀土尾矿中的Fe。考察了还原球团的粒径、焙烧温度、还原气体的成分、还原气气体流量、焙烧时间对于磁化焙烧回收Fe的影响。在焙烧温度为580℃,CO与CO2的浓度比为40∶60,还原气体气流量为1.2 L·min-1,焙烧时间为60 min的条件下对球团进行磁化焙烧,并将焙烧后的球团进行磨矿,使得-200目的物料占物料总重量的95%。将磨矿后的物料置于磁场强度为233 k A·m-1的磁选管中进行磁选,可以得到品位为60%左右的铁精矿,其铁回收率达到70%左右。     

两个3-甲基-2-乙酰吡嗪缩4-苯基氨基脲双核铜Ⅱ配合物的晶体结构及与DNA的相互作用

合成并通过单晶X射线衍射、元素分析及红外光谱表征了配合物[Cu₂（L）₂Cl₂]（1）和[Cu₂（L）₂（OAc）₂]（2）的结构（HL为3-甲基2-乙酰吡嗪缩4-苯基氨基脲）。单晶衍射结果表明,2个配合物中,每个拥有四方锥配位构型的Cu(Ⅱ)离子与来自1个阴离子配体L^-的N₂O电子供体和2个阴离子配位（1中为氯离子,2中为醋酸根离子）,其中1个阴离子为μ²桥联配位模式。荧光光谱结果表明,配合物与DNA的相互作用强于配体。     

大掺量粉煤灰混凝土长龄期的微观结构

对深圳平安金融中心2年龄期大掺量粉煤灰混凝土基础底板钻芯取样试件进行了强度、渗透性、碳化深度测试,并通过扫描电镜观察了试件中硬化浆体的微观结构。结果显示:大掺量粉煤灰混凝土长龄期力学性能和耐久性能优异;复合胶凝材料硬化浆体密实,骨料与浆体之间结合紧密;粉煤灰反应程度较高,体系中Ca(OH)2含量较低,硬化浆体中生成大量低Ca/Si的C-S-H凝胶。     

应用于PWM转换器的高性能误差放大器

基于整个环路稳定性的分析,提出一种高性能误差放大器,该电路与芯片外围的反激式应用电路一起完成负反馈调节.基于700V BCD工艺,对该电路的应用芯片进行仿真和流片.测试结果表明,该电路产生的动态阻抗为18Ω,PWM增益为-25.3%/mA,满足工程应用要求,实现系统稳定输出.     

浊点萃取-火焰原子吸收光谱法测定荔枝和桂圆肉中痕量铜

建立以二乙基二硫代氨基甲酸钠(DDT℃)为配位剂、TritonX-114为表面活性剂的浊点萃取-火焰原子吸收测定荔枝和桂圆肉中痕量铜的方法.研究了溶液pH值、配位剂类型与浓度、表面活性剂类型与浓度、平衡温度和平衡时间等实验条件对浊点萃取效率的影响.在最优的实验条件下,该方法测定铜的检出限为0.8μg/L,相对于传统火焰...     

由Lévy过程驱动的BSDE定义的一般非线性期望

本文研究了平凡可积随机变量的一类非线性期望f-期望.利用陈增敬推广g-期望的方法,扩张了f-期望的定义空间.     

应用于3.3kV IGBT的线性渐变掺杂结终端扩展的设计与优化

本文将线性渐变掺杂结终端扩展（LG-JTE）技术用于3.3kV IGBT并进行了试验验证。和采用多次光刻和离子注入传统结终端扩展技术不同,LG-JTE只用一张注入窗口宽度随与主结的距离线性变化的掩膜版。结合仿真设计了采用LG-JTE的IGBT,并在国内工艺平台上成功流片,其测试耐压达到3.7kV,接近理想的平行平面情形的耐压。     

一种具有衬底n型电荷区的高压LIGBT

本文基于4μm漂移区厚度提出一种具有衬底浮空n型电荷区的新型LIGBT（NR-LIGBT）。由于n型电荷区的电场调制作用,器件的纵向击穿特性得到加强,击穿电压得到明显的提高。由于高的单位微米平均电场,因此新器件具有面积成本低、电流能力强和关断时间短的特点。模拟结果表明：在相同的100μm漂移区长度下,新结构的击穿电压比常规结构（C-LIGBT）提高了58％。并且,在相同的阻断能力下,新结构的关断时间短于常规器件。     

基于OSGI的智能家庭系统的设计与实现

为了解决普适环境下智能家庭各类设备组网困难的问题,本系统采用OSGi(Open Service Gateway Initiative)服务框架和LonWorks现场总线技术,利用低压电力线载波手段来设计和实现智能家庭系统.利用上述方法可以极大地实现不同标准设备的组网,并且可以实现对智能家庭设备管理的灵活性和便捷性.