pH-Dependent Assembly of Molecular Capsule,2D and 3D Coordination Polymers

Three lanthanum/4-sulfocalix[4]arene complexes,namely,H2[(H4CAS)La(H2O)7]2· H2[(H4CAS)La(H2O)7]2·2C2H5OH·12H2O(1),[H(H4CAS)La(H2O)5]·5H2O(2)and [(H4CAS)La-(H2O)4(NO3)La(H2O)5]·7H2O(3),have been synthesized at different pH conditions.Complex 1,which exhibits the structure of "molecular capsule" containing the guest of C2H5OH molecule,is formed at pH = 1.At pH = 2～3,a two-dimensional(2D)coordination polymer of 2 is formed.Further increase of the pH value to 5 leads to the three-dimensional(3D)coordination polymer of 3.Crystal data for 1:monoclinic,space group P21/n,a = 10.8743(16),b = 25.957(4),c = 15.863(2),β = 94.763(2)°,V = 4462.1(11)3,Mr = 1160.87,Z = 4,F(000)= 2376,R = 0.0370 and wR = 0.0936;Crystal data for 2:tetragonal,space group P4/n,a = 11.6593(16),c = 14.069(4),V = 1912.5(6)3,Mr = 1114.81,Z = 2,F(000)= 1136,R = 0.0849 and wR = 0.1906;and those for 3:triclinic,space group P1,a = 10.4588(16),b = 14.995(2),c = 16.699(3),α = 65.446(3),β = 83.487(3),γ = 73.305(3)°,V = 2281.6(6)3,Mr = 1367.76,Z = 2,F(000)= 1368,R = 0.0423 and wR = 0.1183.     

甲烷水合物分解及自保护效应的分子动力学模拟

采用分子动力学(MD)方法, 在温度T = 240, 260, 280和300 K的条件下模拟了Ⅰ型甲烷水合物晶体的分解过程. 研究发现,水合物分解后将在相界面上形成一层“准液膜”,准液膜中水分子的结构性质、空间取向和动力学性质均出现由“似晶”到“似液”的渐变过程. 在水合物分解过程中, 准液膜的存在对水分子和甲烷分子的扩散形成传质阻力. 由于甲烷分子必须穿过准液膜才能进入气相, 准液膜的传质阻力抑制了甲烷分子向气相的扩散过程, 致使水合物的分解速率随之降低, 从而产生自保护效应. 当温度低于水的冰点时, 准液膜中水分子的“似晶”程度较高, 准液膜的传质阻力较大, 自保护效应较明显. 当温度高于水的冰点时, 准液膜中水分子的“似液”程度较高, 准液膜的传质阻力显著下降, 水合物的自保护效应明显减弱.     

新型两性聚电解质高吸水性树脂CMCTS-g-（PAA-co-PTMAAC）的制备研究

通过氧化还原引发荆引发的接枝共聚反应,使阴离子型单体丙烯酸(AA)和阳离子型单体三甲基烯丙基氯化铵(TMAAC)在羧甲基壳聚糖(CMCTS)的分子链上接枝共聚,制得羧甲基壳聚糖接枝-(聚丙烯酸-co-聚三甲基烯丙基氯化铵)(CMCTS-g-(PAA-co-PTMAAC)两性聚电解质高吸水性树脂.采用红外光谱对产物的结构进行了表征,比较了反应条件对产物吸液性能的影响.发现制备具有良好吸液性能的高吸水性树脂的最优化反应条件为:TMAAC占单体总质量的14.3%,mNNMBA/mAA值在0.014附近,单体总质量为CMCTS质量的9.33倍,丙烯酸中和度在20%～30%之间.研究发现,随外部溶液pH值的变化,两性聚电解质高吸水性树脂的溶胀性能在酸性和碱性条件下各有一个最大值,在等电点处产物的吸液性相对较低.     

水溶液中环氧值的测定

基于用酸滴定法滴定与亚硫酸钠在水溶液中反应所生成的氢氧化钠,提出了测定环氧值的方法.以环氧氯丙烷(ECH)为试验对象,令一定量的ECH与亚硫酸钠在一定体积的水溶液中反应1～2 h后,分取部分经定容至一定体积的反应溶液,用标准盐酸溶液滴定.按文中给出的公式计算其环氧值,对反应时间、反应温度和溶液的pH值对测定的影响作了试验.方法的检出限为4.5×10-5mol·L-1,还对方法的精密度和回收率进行了试验,测得相对标准偏差和回收率依次在1.3%～1.8%之间和95.9%～98.6%之间.     

Synthesis and characterization of a novel high thermally stable energy compound： 1-（1-Adamantylamino）-2,4,6-trinitrobenzene

1-（1-Adamantylamino）-2,4,6-trinitrobenzene （1） as a potential energy material has been synthesized in excellent yield and characterized by FT-IR, 1H NMR and single crystallographic methods, and is thermally stable, decomposed in the range of 215- 72℃.     

两步热化学分解水制氢用氧交换材料

氧交换材料是一种能够在惰性或还原气氛中快速释氧,而在弱氧化气氛下(如水蒸气)恢复氧的储氧材料。基于氧交换材料的太阳能热化学分解水制氢技术可实现太阳能向氢能的高效转化。该技术利用太阳能提供热量使氧交换材料高温释氧或被还原性气体还原,而后与水发生氧化反应生成纯氢。将氧交换材料制成透氧膜,在膜的两侧发生材料的释氧和氧恢复,同时实现纯氢的连续制备。本文详细论述了铁基氧化物、钙钛矿氧化物、镍基氧化物、铈基氧化物、无机透氧膜等氧交换材料的研究成果,重点介绍了基于不同反应体系氧交换材料的应用情况,并就提高铁基氧化物、钙钛矿氧化物等典型氧交换材料反应活性与循环稳定性的可能路径,构建高效透氧膜反应器的难点与发展方向等主要问题进行了探讨与展望。     

泡沫铝负载钌基催化剂应用于N2O的低温催化分解研究

将导热性能良好的泡沫铝作为载体,羰基钌为前驱体制备了一系列不同形态的钌基催化剂应用于N2O的低温催化分解研究.采用XRD、XPS、SEM、TEM、BET、H2-TPR等方法对催化剂进行了表征,于石英管固定床反应器上对催化剂性能进行了评价.重点考察了泡沫铝作为催化剂载体的可行性、载体的处理方法对催化剂活性的影响以及RuO2、Ru、Ru3(CO)12所表现出的活性差异.结果表明:泡沫铝作为催化剂载体,能够促进N2O的催化分解;泡沫铝经H2O2处理有利于提高其对活性中心的附着力,提高催化活性;N2O浓度为1%,Ru负载量为0.3%,活性中心分别为Ru3(CO)12、Ru、RuO2时,N2O完全转化温度依次为285、380和415℃;活性较高的Ru3(CO)12/泡沫铝催化剂在长时间作用后活性组分转变为RuO2.     

镍修饰WO3膜光电化学氧化水的研究

在强碱性溶液中低电压低电流条件下在W基底上经阳极氧化得到致密WO3层,而后在酸性条件下在WO3表面经光辅助电化学还原沉积镍,所获得的复合电极具有优异的光电化学氧化水的活性和稳定性.SEM,EDX,XPS和TEM等表征表明复合电极中具有体心立方结构的W基底经阳极氧化形成了具有单斜结构的WO3层,表面修饰的镍物种以Ni(OH)2形式存在.光电化学实验表明WO3层对可见光具有良好的光响应,表面修饰镍后,光电氧化水的起始电位显著降低,电极的稳定性也得以提高.     

Zn取代类水滑石衍生复合氧化物上N2O的催化分解

恒定二价与三价阳离子比为3((nZn+nMg)/nAl=3),采用共沉淀法制备不同Zn含量的系列类水滑石前驱物ZnxMg3-xAl-HT (x=0,0.5,1.0,1.5,2.0,2.5,3.0),经焙烧得到其衍生复合氧化物催化剂ZnxMg3-xAlO,用于N2O的直接催化分解.采用X射线衍射(XRD)、比表面积分析(Brunauer-Emmett-Teller)、热分析(TG-DSC)和傅里叶变换红外(FT-IR)光谱等表征手段考察了Zn含量对材料前驱物及其衍生复合氧化物组成和结构的影响,研究了系列ZnxMg3-xAlO催化剂的N2O催化分解性能,同时探讨了反应条件,如N2O浓度、空速、O2和H2O等因素对催化剂活性的影响.结果表明,所有前驱物材料均能形成完整的层状水滑石结构;经高温焙烧后形成了以Zn-Al尖晶石为主相的复合氧化物,且Zn掺杂有助于促进尖晶石相的生成;Zn含量对材料的热稳定性、比表面积和N2O催化分解活性有显著的影响;随着Zn含量增加,催化剂比表面积下降,但其不是影响催化剂活性的主要因素;650℃焙烧后的Zn2.0Mg1.0AlO催化剂具有较好的N2O催化分解活性;N2O浓度、空速及O2对催化剂活性的影响较小,而H2O则对活性有较大的影响.