超临界水流化床内煤气化过程建模与仿真(2):气化反应动力学模型及气化规律

本文成功建立了煤超临界水气化动力学模型,其中包括煤在超临界水中热解、液化、固相残碳及液化产物的蒸汽重整等均相和非相反应。该动力学模型能准确反应煤在超临界水中气化特征。在前述第一部分工作的基础上,耦合该气化动力学模型,对煤在超临界水流化床中气化过程进行了建模。通过该模型研究了宽温度参数范围下反应器内典型反应速率、反应组分分布演变规律,揭示了反应器内部化学反应特征与气化规律。研究加深了对超临界水流化床内煤气化过程的认识,对超临界水流化床反应器的优化、放大以及实际运行具有指导意义。     

1stOpt软件在蔗糖水解实验教学中的应用

将1stOpt软件用于物理化学实验蔗糖水解反应速率常数的测定中，在无需严格记录反应开始时间和测定反应终了旋光度的情况下，通过非线性拟合无需编程及公式变换就可以简单方便准确地得到反应速率常数，避免了传统数据处理方法所带来的人为误差，可以补充和改进物理化学实验的教学。     

运用连续性问题情境的课堂教学模式促进学生认识发展——“酸和碱之间会发生什么反应”教学案例

在初三化学"酸和碱之间会发生什么反应"的教学中,运用连续性问题情境的课堂教学模式,促进学生认识发展。主要介绍教学内容分析、学生情况分析、教学目标、教学过程和教学效果评价等。     

可见近红外光响应直接Z型异质结光催化剂LaNiO3/CdS的产氢性能

通过冷凝-回流方式制备可见近红外光响应直接 Z型 LaNiO₃/CdS纳米杂化物，在对其进行物理化学表征后将其应用于光解水产氢反应。在可见光照射下，LaNiO₃/CdS光催化剂在5 h的H₂产量达到737 μmol，其H₂产量是CdS的4.3倍(172 μmol)。光电化学测试证实，LaNiO₃/CdS之间异质结的构筑能有效地促进光生载流子在界面的迁移、分离，从而促进其光解水产氢效率和稳定性的提高。同时随着近红外光的引入，其产氢活性提高至996 μmol。在上转换荧光测试中，LaNiO₃在808 nm光激发下在406和628 nm显示出发射荧光，这表明其能在近红外光照射下产生光生载流子，从而进一步提高其光解水产氢效率。     

一步法合成的FeOOH/黑磷纳米复合材料协同实现体系优异的析氧性能

通过水热法，在黑磷(BP)纳米片表面生长FeOOH纳米材料，制备出FeOOH/BP纳米复合材料。作为电化学析氧反应(OER)催化剂，该复合材料在20 mA·cm^-2时的过电位仅为191 mV，Tafel斜率为49.9 mV dec^-1；在循环1 000圈后，过电位仅仅增加了3 mV，且循环过程中元素价态不变，表现出优秀的稳定性。纳米FeOOH负载于BP表面，客观上能隔断氧气对BP的氧化，保护BP的载流子传导性能。同时，生长的FeOOH颗粒尺度小，结晶性弱，这有利于丰富其活性位点，增大活性面积。     

Synthesis and Characterization of 1-Substituted - 1,2,3,4-Tetrahydro -9H-Pyrido[3,4-b]Indole-3-Carboxylic Acid Methyl Ester

以L-色氨酸甲酯盐酸盐为起始原料,经过Pictet-Spengler反应,再通过结晶诱导不对称转化(CIAT)过程,最后用饱和碳酸钠溶液脱除盐酸后高效选择性的得到1-取代-1,2,3,4-四氢-9H-吡啶并[3,4-b]吲哚-3-羧酸甲酯,目标产物通过重结晶或者柱层析方法纯化,所有化合物的结构均经元素分析,IR,1H NMR,13C NMR确证.     

金属氧化物对十氯联苯的降解研究

分别以市售的Fe2O3、MgO和CaO为催化剂,对十氯联苯(CB209)进行了催化降解研究.结果表明,MgO对CB209的降解具有较高的活性.在反应温度为300℃,反应时间为60 min时,MgO对CB209的降解效率达到98.9%.进一步研究表明,MgO催化降解CB209的动力学符合准一级动力学反应.通过GC-MS和GC-ECD,并结合衍生化实验,检测到九氯联苯、五氯苯和四氯苯、五氯苯酚、四氯苯酚和三氯苯酚等降解产物,进而推测出MgO催化降解CB209的过程中存在相互竞争的反应路径:氧化反应、碳碳桥键断裂和加氢脱氯.     

Intermetallic Pt2Si：magnetron-sputtering preparation and electrocatalysis toward ethanol oxidation

Although most transition metals have been tested as the promoter to Pt for electrocatalysis toward fuel cell reactions,semi-conductor elements,such as Si,have hitherto not been examined.Here we report a simple synthesis of intermetallic Pt2Si electrode using magnetron sputtering and the electrocatalysis toward ethanol oxidation reaction（EOR）.In comparison to Pt,the intermetallic Pt2Si surface turns out to be much more active in catalyzing the EOR：the onset potential shifts negatively by 150 mV,and the current density at 0.6 V increases by a magnitude of one order.Such an enormous enhancement in EOR catalysis is ascribed to the promotion effects of Si,which can not only provide active surface oxygenated species to accelerate the removal of COads,but also strongly alter the electronic property of Pt,as clearly indicated by the core-level shift in XPS spectrum.     

(-)-N-芳硫基樟脑内磺酰胺的合成及其与β-酮酯的反应

(1S)-(-)-2,10-樟脑内磺酰胺与原位生成的芳基硫氯反应，制得系列亲电性N-芳硫基樟脑内磺酰胺试剂（1a~1c），并将其应用于与β-酮酯活泼氢的不对称亲电取代反应，合成了具有光学活性的α-芳硫基-β-酮酯衍生物。考察了试剂结构、底物酯基的体积及环大小、添加剂种类及用量，以及溶剂、温度等反应条件对手性诱导效率的影响。初步实验结果表明：以(1S)-(-)-N-对甲基苯硫基樟脑内磺酰胺（1a）为亲电试剂，六元环β-酮甲酯为底物，甲苯为溶剂，碳酸钾为碱，室温反应48 h，α-芳硫基-β-酮酯的收率可达91%，对映选择性达40%ee。      

弹道明胶老化初级阶段的模型

用流变震荡模式研究了10 wt%浓度的弹道明胶在冷却和等温下的老化行为.对明胶从sol-gel点冷却到某个目标温度的过程,通过不同冷却速率的实验,建了一个弹性模量与温度的线性关系.不同温度下明胶的等温老化实验表明,弹性模量-时间曲线具有相似的形状.依据Normand提出的二级反应动力学模型,引入一个表征明胶老化行为的速率常数,构建了一个预测弹道明胶在老化初级阶段的弹性模量演化的模型.该模型中模量-温度关系在初始和无穷大时是直线,其他模量-温度线是近似直线,并交于sol-gel点.老化速率常数和过冷度之间符合Flory-Weaver方程.对弹性模量和老化时间进行归一化处理,可将不同温度下的老化曲线叠加成一条主曲线.