聚焦变革中的催化——始终基于解决重大经济社会需求的催化工程问题（英文）

催化是化学工业中最重要和最普遍的跨学科技术,也是具有重要社会影响的学科之一,是一门基于应用、注重实践、与化学工程息息相关的学科.应用、实践是催化的根本,也是其生命力所在,其发展轨迹与人类的历史进程密不可分.从20世纪初Mittasch贡献的高效Fe基催化剂为氮基化肥的大规模推广奠定了基础,到60年代,分子筛裂化催化剂使汽油收率和辛烷值大幅提升,为交通运输业的大力发展奠定了能源基础,推动了交通运输业的革命.从齐格勒和纳塔TiCl_4-AlEt_3体系催化乙烯、丙烯、丁烯等在低压下高收率地聚合,生成分子结构高度规整的立体定向聚合物——聚烯烃,到汽车排气管中的Pt-Rh-Pd三效催化剂,可以通过氧化和还原反应,把废气中的烃类物质和CO转化为水和CO_2,同时把环境危害大的NO_x分解成无害的N_2和O_2,等等.这些催化的印记推动了产业变革和社会进步.可以说,无处不在的催化支撑了人类社会的发展.近年有些突破也发生在我国,使我们更加感受到催化的力量.催化科学与技术是极其复杂的.一方面表现在表面科学的知识和催化反应的物理化学现象建模,材料科学和无机化学以制备合适的纳米结构催化剂;另一方面表现在催化剂成型、反应动力学评价和催化过程建模.这两个方面均涉及原料多样性、催化材料多变性、化工工艺适应性、宏量制备放大效应,以及本征与表观性能关联等复杂问题.但是这些复杂性问题与催化发展的根本相比,或者说,与催化发展的核心驱动力相比,很显然,催化解决重大经济社会问题更应引起关注,这是催化的使命所在.目前,我国催化基础研究走在了世界前列,已经取得了重大突破,李灿等成功组织举办了第16届国际催化大会,包信和、孙予罕等科学家的一系列重大催化基础研究成果在Science、Nature等期刊上发表,李灿、包信和等多名科学家被国际催化相关学术组织颁发荣誉称号,张涛等人一系列重大成果被评为重要进展.与此同时,我国在煤制烃、油品质量升级以及绿色化工等能源化工催化方面取得了重大的工业化成果.这些走在世界前列的重大催化工业化成果驱动了我国经济社会发展.本文试图总结这些重大工业化催化成果,并基于经济社会发展提炼相关催化问题,探讨发展方向、路径与对策.     

超声辅助制备Ni-Mo/USY催化剂上正庚烷异构化性能研究

以USY分子筛作为载体,Ni和Mo作为活性组分,利用超声辅助浸渍法（US-IM）和常规浸渍法（C-IM）制备了Ni/USY（US-IM）和Ni-Mo/USY催化剂.采用X射线衍射（XRD）、吡啶-红外光谱分析（Py-IR）和N₂吸附-脱附等对催化剂进行理化性质表征,综合考察了不同改性方法以及单金属和双金属改性前后分子筛酸性和孔结构性质等的变化及其对正庚烷异构化性能的影响.实验结果表明：Mo对于Ni在USY分子筛上的均匀分布以及异构化催化性能具有协同促进作用;超声条件对双金属改性的USY结构基本无影响;超声空化作用降低了催化剂金属粒子的团聚,使其在USY表面均匀分散,增加了催化反应中所需的金属活性位点.超声辅助浸渍制备的Ni-Mo/USY中较高的金属分散度导致了较强的金属-载体相互作用,使其活性和稳定性高于常规浸渍法.在优化超声条件下,反应温度和反应时间分别为250℃和3 h,还原温度和还原时间分别为550℃和5 h,H₂/C₇摩尔比为0.14时,正庚烷的转化率和异构化选择性分别可以达到65.7%和74.1%.     

离子型稀土矿石颗粒粒度分布型式及其成因研究——以江西赣县大埠稀土矿床为例

颗粒粒度分布是离子吸附型稀土矿石(风化花岗岩)的基本物理性质之一,对矿石的渗透性能、水-岩相互作用及物理力学性质等都有重要影响,从而影响离子型稀土矿体的开采及其边坡稳定性。以大埠稀土矿床为例,探讨离子型稀土矿石的颗粒粒度分布型式及其成因。水洗筛分结果表明,大埠稀土矿石总体细砾-粗砂和粉-黏粒含量高,其中间组分含量低,呈现出"双峰"式分布特征。通过Q型聚类分析将大埠稀土矿石划分为4种颗粒粒度分布型式,即"左倾双峰"式(A型)、"右倾双峰"式(B型)、"水平双峰"式(C型)和"左抬双峰"式(D型)。成因分析表明,A型和B型分布型式主要是风化程度不同的结果,属于基本的粒度分布型式。水土流失可导致A型向B型转化;细颗粒垂向迁移后再沉积,使局部细颗粒含量升高,则分布型式由B型转化为C型。溶解的Si O2向下迁移,在较深处发生沉淀和重结晶作用,使砾的粒度和含量明显升高,则形成D型分布型式。     

The Reaction of Octacarbonyldicobalt and Dipropargyl Malonate

1　ＩＮＴＲＯＤＵＣＴＩＯＮＴｈｅｃｈｅｍｉｓｔｒｙｏｆａｌｋｙｎｅｓｃｏｏｒｄｉｎａｔｅｄｔｏｃｏｂａｌｔｐｒｏｖｉｄｅｄａｖｅｒｙｄｙｎａｍｉｃｄｅｖｅｌｏｐｍｅｎｔｉｎｒｅｃｅｎｔｙｅａｒｓ[1～ 5] .Ｔｈｅｍａｉｎｄｒｉｖｉｎｇｆｏｒｃｅｏｆｔｈｉｓｒｅｓｅａｒｃｈａｃｔｉｖｉｔｙｈａｓｂｅｅｎｔｈｅａｂｉｌｉｔｙｏｆａｌｋｙｎｅｓｃｏｏｒｄｉｎａｔｅｄｔｏｃｏｂａｌｔｃａｒｂｏｎｙｌｏｒｃｙｃｌｏｐｅｎｔａｄｉｅｎｙｌｃｏｍｐｌｅｘｅｓｏｆｇｉｖｉｎｇｈｉｇｈｌｙｒｅｇｉｏｓｅｌｅｃｔｉｖ…     

冲绳海槽的构造特征与演化

冲绳海槽是一个弧后盆地,具有过渡性构造单元的特点:地壳厚度减薄,构造活动剧烈,地壳热流值高等,地震调查表明,海槽内发育三套不同环境下的岩层:A,B,C层,A层代表更新—全新统,北部薄南部厚;B层代表上新统,北厚南薄;C层为“声波基底”,中新世末—上新统初发生海槽运动Ⅰ幕,是冲绳海槽的莫基构造幕,上新世末发生海槽运动Ⅱ幕,是冲绳海槽的统一和扩张幕,冲绳海槽的形成经历了深部物质的拱顶期,地壳的裂陷期和岩浆溢出推挤两侧岩体的扩张期。     

含1,3-亚丙基冠醚的合成

为了进一步研究亚丙基冠醚的络合行为,合成了三种含1,3-亚丙基冠醚,即2,3-苯并-1,4,7,11-四氧-环十三-2-烯(苯并-13-冠-4)(1)、2,3-苯并-1,4,8,11,14-五氧-环十七-2-烯(苯并-17-冠-5)(2)、2,3-苯并-1,4,7,10,14,17-六氧-环十九-2-烯(苯并-19-冠-6)(3)。通过元素分析、红外光谱、质谱、核磁共振谱和 X-衍射晶体结构分析,确证了它们的结构。     

三氯化镨、三氯化钐与15-冠-5配合物的晶体结构

用X射线单晶衍射方法测定了PrCl₃·C₁₀H₂₀O₅和SmCl₁₃·C₁₀H₂₀O₅的晶体结构。二者均属单斜晶系,P2_1/c空间群。a=8.167(2)[8.129(7)],b=14.225(3)[14.176(7)],c=14.208(4)[14.117(5)]Å,β=104.78(2)[104.62(5)]°,Z=4。稀土离子的一侧与三个氯,另一侧与五个冠醚氧键合,形成不规则的八配位多面体。Ln-O平均键长为2.606[2.566]Å,Lu-Cl为2.714[2.666]Å,都比配位数高的相应键长短。     

自支撑柔性氮掺杂碳织物电极的制备与性能研究

本文以纯棉织物为基底,吡咯单体为氮源,采用简单的原位聚合-高温煅烧的方法制备了自支撑柔性氮掺杂织物（N-CT）. 利用傅立叶红外技术、X射线光电子能谱、比表面积测试、扫描电子显微镜对所得产物进行结构与形貌表征. 结果表明,碳化后聚吡咯主要以纳米碳球包覆在碳织物表面,N-CT电极的比表面积为495.0 m²·g^-1,其含氮量为2.26%. 电化学测试表明,在0.5 A·g^-1的电流密度下N-CT电极的比电容器为256.2 F·g^-1,经过5000次的恒流充放电循环后电容保持率为98.3%,库伦效率保持率在98.8%左右,具有良好的柔性和机械性能.     

民族地方高校化学信息检索教学新理念

化学信息极其浩繁,形式多样,而文献信息是化学信息检索的主要阵地.民族地方高等院校办学条件差,充分利用网络将化学信息检索与毕业论文写作结合起来,能收到意想不到的结果.     

高中化学复习课中小组合作学习的实践

实践表明,小组合作复习模式加深了学生对化学知识的理解,提高了沟通能力、合作能力、表达能力,提高了学生的心理素质,同时对改善课堂气氛起到了良好的作用.采用合理的操作模式,可以有效地解决操作过程中的知识总结不到位、课堂秩序乱等问题.