Cu-LaCoO_3催化剂选择氢解生物质基糠醇制备1,5-和1,2-戊二醇（英文）

高效转化可再生生物质资源制备人类社会必需的燃料和化学品是当前关注和研究的热点之一.生物质基糠醇来源于玉米芯、甘蔗渣、秸秆等农林副产物,价廉易得,是选择氢解合成高附加值1,2-和1,5-戊二醇的理想原料.目前生物质基呋喃衍生物氢解制备二元醇的研究主要集中在Pt,Ru,Rh和Ir等贵金属催化剂,对无Cr非贵金属催化剂的研究甚少.基于纳米Cu催化剂较高的C-O键氢解活性和较低的C-C键裂解活性,以及碱性载体对反应物和反应中间体的稳定作用,我们在前期Cu-Mg_3AlO_(4.5)和Cu-Al_2O_3催化剂催化糠醇氢解研究基础上,以具有一定碱性的ABO_3结构的钙钛矿型化合物为载体负载活性Cu开展糠醇氢解研究,深入研究催化剂结构、组成和活性金属价态等对催化剂活性和选择性影响,并研究了催化剂循环使用稳定性.首先我们采用柠檬酸一步络合法制备了一系列具有一定钙钛矿结构的不同Cu负载量(0-20 wt%)的Cu-LaCoO_3催化剂以及LaCoO_3负载的5 wt%Pt,Ru,Rh和Pd催化剂并考察了它们的糠醇选择氢解制备戊二醇性能.研究发现,在相同活性金属负载量(5 wt%)时,Cu-LaCoO_3催化剂具有较优异的呋喃环C-O键氢解活性,而贵金属催化剂倾向于催化呋喃环C=C键加氢饱和.考察不同Cu负载量的Cu-LaCoO_3催化剂催化糠醇氢解性能发现,随着Cu负载量的增加,糠醇转化率先升高后降低,在10 wt%Cu负载量时达最高(94.6%),戊二醇总选择性也随Cu负载量的增加先升高后降低,在5 wt%Cu负载量时最高(52.2%),总体以10 wt%Cu负载量催化剂表现出最优异的性能.接着我们考察了反应动力学条件如温度、压力和反应时间以及还原处理条件对10 wt%Cu-LaCoO_3催化性能的影响.研究发现适当的高温(～433 K)和高压(6 MPa H_2)有利于Cu-LaCoO_3催化糠醇氢解制戊二醇,而低浓度氢气(5 vol%)还原有利于1,5-戊二醇的生成,高氢气浓度(纯氢)还原有利于呋喃环加氢饱和的四氢糠醇生成.10 wt%Cu负载量的催化剂经5%H_2-95%N_2处理后,在413 K和6 MPa H_2条件下可取得100%的糠醇转化率以及55.5%的戊二醇总选择性(其中1,5-戊二醇和1,2-戊二醇的选择性之比接近3:1).进一步考察了10 wt%Cu-LaCoO_3催化剂的循环使用稳定性,研究发现无论是在高初始转化率(～93.7%)还是低初始转化率(～30.5%)条件下,经多次循环使用后糠醇转化率先升高后基本保持不变,而戊二醇总选择性呈下降趋势,四氢糠醇的选择性逐渐上升.结合XRD,XPS,BET,H_2-TPR,CO_2-TPD,NH3-TPD和HRTEM等多种表征技术对Cu-LaCoO_3催化剂的结构及在糠醇氢解反应中的活性位进行了表征,发现高分散的活性物种、合适的碱性以及部分还原的活性组分均有利于提高催化剂的活性与1,5-戊二醇的化学选择性,高分散的Cu~0与部分还原的Co_3O_4(很可能是CoO)之间的协同催化对于取得较优异的糠醇氢解性能,尤其是较高的1,5-/1,2-戊二醇比例至关重要.     

离子液体催化苯乙烯类化合物的氢烯基化和烷基化反应

Brnsted酸性离子液体作为反应介质和催化剂,实现了苯乙烯类化合物的氢烯基化反应和富电子芳烃参与的氢烷基化反应,取得了优秀的产率和选择性,其产率最高可达到97%,底物适应性比较好,易于放大到克量级,为反式1,3-二芳基1-丁烯化合物和1,1-二芳基乙烷类化合物的制备提供了绿色合成新途径,值得一提的是本方法能以85%的产率高效合成抗蛋白凝聚药物3i,表现出了很好的实用价值.     

铁极化曲线的测定及应用实验研究

采用线性扫描伏安法 (LSV)和TAFEL方法测定铁的极化曲线 ,求得铁在不同介质中的自腐蚀电位、自腐蚀电流、钝化电位范围、钝化电流等电化学参数 ,并探讨 pH、Cl- 、缓蚀剂对铁的腐蚀和钝化成膜的影响。     

初中化学“启发—讨论”式教法的探研

一教育思想的更新孕育着教学方法的改革。从一九八五年开始,我们联合进行初中化学“启发—讨论”式教法试验,按试验既定方案,在偏僻的鄂西山区农村中学—湖北省长阳土家族自治县厚浪沱初级中学成功地进行两轮对比一轮扩大试验,现正扩大推广至全宜昌地区三十余所初中试验。     

固—液界面阴离子集团构型的密度泛函理论研究

通过键合不同数量的H2PO4^-离子构造了H4P2O8^2-和H4P4O16^8-两种阴离子集 团。利用密度泛函理论对它们的构型进行优化并计算其振动频率和喇曼散射效率。 测量了固—液界面边界层的喇曼光谱并与理论计算结果进行对比分析，进一步研究 了阴离子集团的结构、聚合及脱水等过程。实验和理论研究均表明阴离子二聚体是 KDP晶体的生长基元，他们在固液界面将进一步形成多聚体分子集团，而离子集团 的脱水过程则发生在距KDP晶体表面约50μm的固—液界面边界层中。随着生长层向 界面的推进，这些分子集团将变得越来越有序。本文的研究结果对确定晶体生长界 面动力学过程、发展和完善晶体生长理论有重要意义。     

2-(2,4-二氟苯基)-1-(4-烃基派嗪-1-基)-3-(1,2,4-三唑-1-基)-2-丙醇类化合物的合成及抗真菌活性

近20年来,真菌感染特别是深部真菌感染日益引起人们的广泛关注[1]。三唑类抗真菌药物对真菌的选择性较高,代谢稳定,体内动态、安全性都较好,已成为目前抗真菌药物研究开发的重点[2]。三唑类抗真菌药物是细胞色素P450 14α 去甲基酶的抑制剂,可影响该酶所催化的真菌麦角甾醇的生物合成,导致真菌细胞膜破损而死亡[3,4]。1998年,SynPhar实验室及Taiho制药公司[5]研制开发的化合物Syn 2869采用了取代哌嗪作为侧链。体外实验表明,该化合物抗菌谱广,对多种念珠菌、隐球菌及曲莓菌均有效,体内实验中,与目前临床上治疗真菌感染的主要用药伊曲…     

卤化银颗粒潜影形成过程中的空穴转换和利用

长期以来,在研究提高卤化银乳剂潜影形成效率的化学增感技术时,都侧重于对光生电子的行为和过程研究,而对孪生的正空穴的走向关注甚少.这种思路近年来有所改变,逐渐从如何把电子与空穴有效分离转变为如何对空穴的有效利用上,即把空穴通过化学方法转换成电子或电子载体以达到提高潜影形成效率的目的.本论文工作是以甲酸盐作为空穴捕获剂,研究它在卤化银颗粒中的掺杂技术并考察这种掺杂乳剂的增感作用.     

近红外光谱技术用于白砂糖质量的实时监测研究

采用国产近红外在线分析仪,结合漫反射光谱分析技术,对广西某糖厂的白砂糖质量进行了在线应用研究.讨论了影响建模的因素,并提出一些解决问题的方案.采用SupNIR-4000型长波近红外在线分析仪,直接对产品传送带上的白砂糖进行扫描获得光谱数据,运用偏最小二乘法对实验数据进行多元统计分析建立数学模型,并进行了预测.样品色值的预测值和实测值间的相关系数为0.885,标准校正偏差为4.300,色值预测偏差小于糖厂要求的±10;样品浊度预测值和实测值间的相关系数为0.909,标准校正偏差为2.308,浊度预测偏差小于糖厂要求的±4.结果显示,模型预测结果符合糖厂要求,表明在线近红外技术在白砂糖质量监控中具有较好的应用前景.     

甲烷氧化细菌的铜捕获机理

甲烷是大气中主要温室气体之一. 由于甲烷排放的增加, 近200年来其在大气中的含量以每年1%的速度急剧上升, 对温室效应贡献已达到15%～20%. 广泛存在于自然界中的甲烷氧化细菌 (Methanotrophic bacteria或 Methane-oxidizing bacteria) 能够以甲烷为唯一碳源和能源进行生长, 通过甲烷单加氧酶(Methane monooxygenase, MMO)开始的一个酶系将甲烷最终代谢成二氧化碳和水, 并在此过程中获得生长所需的碳骨架和能量.     

低含量高活性负载镍催化剂的制备及其加氢反应研究

以羰基镍为源, 制备了一系列高活性低含量负载镍催化剂. 采用BET、 XRD、 AAS和SEM等对催化剂进行表征. 以苯乙烯选择性加氢为探针反应, 考察了催化剂制备方法、镍含量、溶剂和反应温度、压力、时间对反应结果的影响. 结果表明, 用羰基镍制备的含镍为1%～5%的催化剂对苯乙烯的选择性加氢生成乙苯有很高的反应活性, 苯乙烯转化率和乙苯选择性分别达到了98%和99%以上.