考查化学学科核心素养的实验题命制——制备氯酸钾和次氯酸钠并探究其氧化能力

整合课程标准和高考评价体系提出考查化学学科核心素养的试题命题流程。以“制备KClO₃和NaClO并探究其氧化能力的实验题”命制为例,针对考试类别与水平确定核心素养测试目标,以2020年全国Ⅲ卷第26题实验题为激发点遴选真实情境,查阅文献资料,基于条件控制初步命制实验探究题。针对初稿中的知识覆盖面不够、能力进阶不够等问题,二次查阅文献,深度挖掘素材创新点,形成试题,并从考查情境、考查内容、考查要求等3个方面对试题进行全面解构,得出命题过程应关注真实情境的科学性、适宜性、包容性;文献资料的权威性、互证性、多元性;必备知识分布的合理性及关键能力考查的层次性。     

合成气经费托路线直接制芳烃进展

芳烃作为重要的工业基础化学品,可通过合成气直接或间接法转化制备。与间接转化法相比较,合成气直接制芳烃路线(STA)具有原料转化率高、流程短、产品易分离等优点。本研究主要综述了合成气经费托路线直接制芳烃的研究进展,重点分析了金属氧化物耦合分子筛双功能催化剂中费托活性组分与助剂的选择、分子筛酸性调变、孔道结构调控等对催化反应性能的影响;归纳了反应温度、压力、空速、氢碳比等反应参数对反应性能的影响规律,并基于STA反应机理和失活机理等方面概述探讨如何提高活性和稳定性;总结归纳了合成气经费托路线制芳烃面临的主要问题以及今后研究的方向。     

离子转移反应的研究进展

近年来,一类新颖的名为“离子转移反应”的有机化学反应受到人们的广泛关注.这类反应拥有独特的反应机理,可以避免易燃易爆、剧毒等不易操作试剂的使用,为不饱和化合物的转移官能团化,例如转移氢硅化、转移氢化、转移氢卤化和转移氢氰化等提供了新型强有力的工具.对近年来报道的离子转移反应以及相关的反应机理进行了总结,同时对该领域的未来发展方向进行了展望.     

催化裂化汽油改质降烯烃并多产丙烯的反应动力学模型研究

以催化裂化反应机理为基础,针对催化裂化汽油改质降烯烃并多产丙烯的过程,把催化裂化汽油和产品按馏程和化学组成集总,建立了催化裂化汽油改质降烯烃并多产丙烯的六集总反应动力学模型.通过对实验数据的回归,求取了反应动力学速率常数,反应活化能和反应的指前因子.结果表明,该模型对反应条件变化有较好的适应性,能较好预测不同条件下的产率分布和汽油组成,有助于降低汽油烯烃含量和多产丙烯的研究.     

缩醛化反应研究进展

缩醛化合物是非常重要的有机合成中间体. 介绍了以醛、烯烃为原料合成缩醛化合物的方法以及这两类合成方法研究的最新进展, 尤其介绍了在合成缩醛化合物方面开发的新型绿色催化剂、绿色新技术与绿色工艺.     

添加氧化铈对铁锰复合氧化物脱除羰基硫的影响

采用共沉淀法制备铈掺杂铁锰复合氧化物脱硫剂,对掺杂和未掺杂脱硫剂进行XRD、SEM、TG和XPS分析,并对脱硫剂在325℃下进行脱硫实验。实验结果表明,脱硫剂微粒的晶粒尺寸、分散度和表面元素形态随氧化铈的添加有所改变。和未添加氧化铈脱硫剂相比,添加氧化铈脱硫剂晶粒变小,各元素结合能有所增加。掺杂氧化铈后脱硫剂中氧化物分散性增强,表面吸附氧量增加,脱硫剂在还原气氛中易被还原。脱硫实验表明,添加氧化铈增强了脱硫剂脱除羰基硫的活性,羰基硫脱除精度有较大提高。此外,脱硫剂中添加适量氧化铈可以延长脱硫剂的穿透时间,但过量的氧化铈加入会使穿透时间缩短。     

铁基催化剂成型方式对浆态床费-托合成反应性能的影响

采用连续共沉淀方法制备了无定形Fe-Cu-K-SiO2催化剂,利用连续共沉淀与喷雾干燥成型技术相结合的方法制备了不同粒径的微球形Fe-Cu-K-SiO2催化剂.在接近反应工况的条件下对催化剂进行了浆态床费-托合成(FTS)反应性能评价,并对催化剂进行了物性表征.表征结果表明,无定形催化剂没有规整的外形和均一的粒径分布,微球形催化剂的表面光滑,球形度好,颗粒分布均匀.浆态床FTS反应评价结果表明,尽管无定形催化剂的初活性及最高活性较高,但蜡产物与催化剂的在线分离困难;随着成型时平均粒径的增大,微球形催化剂的活性降低,但失活速率减慢,烃产物选择性向轻组分方向偏移,容易实现蜡产物与催化剂的在线分离.     

骨架富含Si（4AI）结构的SAPO-34分子筛的合成及其对甲醇制烯烃反应的催化性能

通过在初始凝胶中加入HF合成了骨架富含Si（4AI）配位结构的SAPO-34分子筛。使用X射线衍射、扫描电镜、X射线荧光和核磁共振等表征手段研究了初始凝胶中HF的加入对合成SAPO-34分子筛的晶体结构、晶体形貌、元素组成以及骨架硅配位环境的影响结果表明,在初始凝胶中加入F离子后,合成的SAPO-34分子筛的晶体结构更加规整;随着初始凝胶中F离子含量的提高,合成的SAPO-34分子筛晶体骨架中Si（4AI）配位结构的数量增多,Si（n／AI）（n=3～0）配位结构的数量减少。将合成的SAPO-34分子筛催化剂用于甲醇制烯烃反应,结果显示,SAPO-34分子筛骨架中富含Si（4AI）配位结构可以有效提高反应产物中乙烯的选择性,同时能够延长催化剂的寿命。     

MCM-41固载不对称席夫碱Cu(Ⅱ)配合物的制备及催化性能

用多步接枝法将不对称席夫碱Cu(Ⅱ)配合物Cu(CBP-PHEN-Sal)共价联接到介孔分子筛MCM-41的表面。对得到的材料用XRD、FTIR、DR UV-Vis、氮气吸附、元素分析和ICP进行了表征。结果表明,不对称席夫碱Cu(Ⅱ)配合物被成功地固载于MCM-41的孔道中,而且固载后MCM-41的结构特征保持不变。考察了固载催化剂在烯烃液相氧化中的催化活性。以叔丁基过氧化氢为氧化剂,在苯乙烯氧化中,固载催化剂比配合物表现出更高的催化活性。同时,研究了反应条件,例如溶剂、催化剂用量、温度和反应时间对固载催化剂催化性能的影响。     

端位炔酮与有机锌试剂的自缩合反应

端位炔酮与有机锌试剂CF3CO2ZnEt作用发生自缩合反应,得到较高产率的β取代的Morita-Bayllis-Hillman产物,提供了三取代烯烃化合物的合成方法;而与有机锌试剂CF3CO2ZnCH2I作用时,烷基炔酮不发生反应,只有活性较高的芳基炔酮才能进行反应,得到中等产率的2,5-二氢呋喃衍生物。