氮化硼催化低碳烷烃氧化脱氢的活性起源探讨（英文）

页岩气的急速开采推动了以天然气替代石油的资源革命.除主组分甲烷外,天然气、页岩气中还包含大量乙烷、丙烷等低碳烷烃资源,将这些储量丰富的碳资源直接转化为烯烃等基础化学品有望革新以原油为基础的化学工业.现有烷烃催化脱氢制烯烃工艺中,直接脱氢过程吸热、热力学受限,且存在催化剂迅速失活的难题;而氧化脱氢是放热过程、无平衡限制,也无积碳等引发催化剂失活的问题,有利于提高反应效率、降低能耗,代表了更为高效和经济的新路线.但作为一个热力学爬坡过程,目前金属氧化物催化剂上烯烃产物很容易深度氧化到CO_2,选择性仍有待提高.非金属氮化硼能够有效活化低碳烷烃中的C-H键,促进烷烃氧化脱氢,并能够有效抑制深度氧化产物的生成,解决低碳烷烃临氧脱氢过程中产物易深度氧化的固有难题.本文综述了近期氮化硼在乙烷、丙烷、丁烷等低碳烷烃氧化脱氢制烯烃反应中的研究进展.以丙烷氧化脱氢为例,通过比较文献报道的几种氮化硼材料的氧化脱氢性能,发现羟基化氮化硼显示了最高的烯烃选择性和时空收率,以20.6%的丙烷转化率为基准,烯烃选择性超过90%,而时空收率可达6.8 golefin gcat~(-1) h~(-1).在此基础上,本文重点讨论了对于氮化硼材料催化活性起源的认识.主要实验事实和结论包括:氮化硼自身几乎没有氧化脱氢活性,而在烷烃氧化脱氢反应条件下存在活性诱导期;活性诱导期伴随着氮化硼边沿氧官能团化过程;氮化硼边沿B-O官能团没有脱氢活性,而B-OH官能团参与了氧化脱氢过程,辅助分子氧引发低碳烷烃脱氢反应;分子氧在羟基氮化硼边沿解离活化,反应过程中与边沿结构氧存在动态交换;氮化硼边沿羟基化定向合成过程可显著增强氧化脱氢反应活性.氮化硼作为一类新型烷烃氧化脱氢催化剂,目前正处于研究的初始阶段.因此,本文最后总结了一些关于氮化硼烷烃脱氢催化体系仍需深入研究的科学问题.     

模拟太阳光下稀土Gd掺杂了TiO2纳米晶的光催化性能研究

以甲基橙的光催化降解为探针反应,采用氙灯模拟自然条件下的太阳光,评价了通过酸催化的溶胶-凝胶法制备的稀土Gd掺杂改性TiO2纳米晶的光催化活性及对甲基橙水溶液TOC的去除效果.运用XRD和UV-Vis DRS表征技术考察了Gd掺杂对纳米TiO2的微晶尺寸、晶体结构与光学性能的影响.结果表明,Gd掺杂可以抑制TiO2由锐钛矿相向金红石相的转变,阻碍TiO2晶粒增长,使TiO2的光吸收带边发生蓝移且有利于对可见光的吸收,从而使Gd掺杂TiO2在模拟太阳光下光催化降解甲基橙的能力得到明显提高,但样品对甲基橙水溶液TOC的去除效果要滞后于其对色度的去除.     

图形王国的公开课

"嗒嗒嗒!"小星星坐在书桌前奋笔疾书。他一边写一边在心里抱怨:爸爸真是的,给我买这么多辅导作业,还这么难,害得我整个寒假连一点儿玩的时间都没有!突然,一道金光闪过,小星星被带入了一个神奇的世界。小星星抬头一看,"图形王国"这几个耀眼的     

原位微区同步辐射X射线荧光和近边吸收谱研究铅耐受细菌吸附-转化铅机理

为了从微观水平研究细菌生物吸附及转化铅机理,利用原位微区同步辐射X射线荧光(μ-SRXRF)及X射线吸收近边结构谱( XANES)研究云南兰坪铅锌矿区农田土壤样品中筛选的铅耐受性细菌吸附铅的分布特征及铅形态转化规律。土壤中具有铅耐受性的菌株主要为Arthrobacter sp.属(节杆菌属),采用μ-SRXRF对其吸附铅的含量进行快速简单直接分析,部分细菌吸附铅的含量高达5925μg/g,富集系数达14.8。XANES结果表明,细菌吸附 Pb 后存在形态为 PbS、(C17 H35 COO)2Pb 和 Pb5(PO4)3Cl 分别占58.0％,22.2％和19.8％,与培养基本身以有机态为主的Pb形态有明显差异,表明培养基中铅被细菌吸附后有向硫化物转化的趋势,这为研究重金属生物有效性的影响因素提供了实验参考。     

多角度构造三角形全等

<正>全等三角形是解决几何问题的工具.在许多问题中需要构造三角形全等.怎样去构造呢?通过下面的问题希望同学们能有所体会.已知:如图1,在四边形ABCD中,已知∠ACB=∠BAD=105°,∠ABC=∠ADC=45°.求证:CD=AB.分析图中的已知条件后,     

静电场边值问题的矩量法解

本文采用修正格林函数积分方程的矩量法数值解技术求解静电场边值问题。这种方法具有较边界积分法积分域小的特点,不仅有高的计算效率和精度,尤其适用于有无限延伸导体边界的边值问题。本文着重讨论与传输线问题等效的边值问题,这是典型的二维静电场问题,对高频和微波技术有重要的实用价值。本文方法也适用于三维静电场问题和交变电磁场问题。     

孤立波对水下山包的绕射及开路边界条件的应用比较

在无界域的数值方法中,开路边界条件(Open Boundary Condition(OBC))是一个十分重要的研究课题.对于波动问题已有许多不同形式的OBC。但对它们的有效性,许多还缺乏在直接应用中的分析比较。本文以非线性长波的Boussinesq方程为控制方程组,在方形人为边界上采用了几类较重要的OBC,计算了无界水域中孤立波对水下山包的绕射。文中既给出了令人感兴趣的三维散射图案,又对这些OBC的有效性作了分析比较,对它们的可用性提出了一些有参考价值的意见。     

最小次数至少为4的超欧拉图

设Ｇ是２－边－连通的ｎ阶图。假设对任何的的最小边割集Ｅ等于包含于Ｅ（Ｇ）且│Ｅ│≤３,Ｇ－Ｅ的每个分支的阶至少为ｎ／５,则或者Ｇ是一个超欧拉图或者Ｇ有５个互不相交的阶数为ｎ／５连通分支,当这５个分支都收缩时,Ｇ收缩为Ｋ２,３,这个结果推广了蔡小涛,Ｐ．Ａ．Ｃａｔｌｉｎ,Ｆ．Ｊａｅｇｅｒ和Ｈ．Ｊ．Ｌａｉ等人关于超欧拉图的结果。     

自相似马氏过程任意紧集逆像集的Hausdorff维数

本文获得乐自相似马氏过程任意紧集过像集的Ｈａｕｓｄｏｒｆｆ维数以及自相似马氏过程水平集的一致 Ｈａｕｓｄｏｒｆｆ维数．     

交通网络连通性表达法的研究

通过对增设虚拟边网络连通性表达法和对偶图网络连通性表达法的描述和它们所面临问题的分析研究,说明这两种方法在交通网络连通性表达上,尤其是在引进交通转弯限制时所显示出来的需要大量处理工作的问题,提出了一种新的网络连通性表达法,作者称为“边标号法”,此法避免了对交通网络增设虚拟边或进行点边转化所带来的大量工作量问题,在对交通网络图不作任何修改的情况下,清楚而有效地表达出网络的连通特性。并用一个具体实例通过程序实现该方法,体现出了边标号法的优越性