油-水界面上的电解研究冠醚催化碱金属离子转移

本文用油-水界面上的循环伏安法研究了锂、钠、钾和铯四个碱金属离子在苯并-12-冠-4,苯并-15-冠-5,4'-甲苯并-15-冠-5和苯并-18-冠-6-存在于硝基苯相时,从水相向硝基苯相的转移,考察了有关过程的机理,测定了相应的配合物稳定常数。     

铁硅酸盐分子筛乙苯氧化脱氢催化性能研究──平衡阳离子性质及水热处理对反应活性的影响

在823K和乙苯/O₂=1.0的条件下考察了乙苯在FeZSM-5上的催化活性。比较了平衡阳离子性质、水热处理及Fe₂O₃的分散程度对乙苯氧化脱氢性能的影响。结合XPS、ESR及TPR测试结果讨论了FeZSM-5中铁的存在状态与乙苯氧化脱氢的关系。结果表明,FeZSM-5催化剂上作为L酸中心的骨架Fe(Ⅲ)、水热处理产生的高分散非骨架Fe(Ⅲ)和适当强度的碱中心共同构成了乙苯氧化脱氢活性中心。     

碱金属萃取化学的研究 III:弱酸性偶氮螯合剂化学结构对萃取锂的性能研究

The synergistic extractic extraction of lithium with a solution of o-phenylazophenols (HAX) and trioctylphosphine oxide (TOPO) or other trialkylphosphine oxide (TRPO, R = C8-10) in o-dichlorobenzene from aqueous solution of lithium hydroxide was reported. The structural effect of o-phenylazophenols on extraction of lithium has been examined. In the case of 1-(p-X-phenylazo)-2-naphthols, the HMO calculation shows that the charge density of azo nitrogen atom(the donor atom, denote azo N) and hydroxyl oxygen atom does not very apparently, so that the stability of their chelates with lithium has no obvious variations as well. In this case their ability to extract lithium is chiefly governed by the pKa. of the compound. The results of extraction prove that there is a linear correlation between the extraction constant Kex and pKa. However, for the second group of chelating agents, the change of their structure leads to the change of the change of both pKa and stability of chelates. The results of extraction and HMO calculation show that the stability of chelates is mainly influenced by the strength of the coordination bond, i.e. the larger the charge density of azo N (qN), the more stable the chelate will be. Therefore, their ability to extract lithium is roughly directly proportional to the stability of chelates and inversely to the pKa. the strength of coordination bond for the chelates can be experimentally measured by means of the strength of intramolecular hydrogen bond of chelating agent, ΔδOH (the diference of chemical shift of hydroxyl proton in free and bonded state). Therefore, the ratio, ΔδOH/pKa, can be used to evaluate the extraction ability of chelating agents to lithium. We find that it is approximately proportional to the distribution ratio (D).     

使用量子级联激光器和多通吸收光谱技术用于CO探测

根据一氧化碳(CO)气体分子在4.7 μm处的基频吸收特性,使用中心波长为4.75 μm的量子级联激光器(QCL)和多反射气体吸收气室(MGC)设计了一种新型CO传感器。该仪器使用可在室温脉冲方式下工作并具有热电制冷功能的QCL,通过对其温度和注入电流进行调节,最终使得出射光波长定位在CO基频吸收带的一根强吸收线(2 103 cm-1)。与此同时,使用有效光程为16米的新型MGC(40 cm长,800 ml采样容积)和液氮冷却碲镉汞中红外探测器,有效提高了系统的响应灵敏度。此外,系统中配合使用了参考气室和空间滤波光学结构,有效地改善了入射光束的质量,降低了由光源的不稳定而产生的噪声,进一步提高了系统的检测灵敏度。在实验室条件下对不同浓度的CO气体进行多次重复检测,结果显示,该仪器工作稳定,按信噪比为1计算,可实现对一氧化碳气体的检测下限为5 μmol·mol-1。     

γ-石墨单炔的制备及在能量储存与转化领域的应用

炔碳材料是一种新兴的二维碳同素异形体,具有一定的导电性和较高的比表面积,其sp²和sp型杂化碳组成的多孔结构,拓展了离子输运通道,提升了电荷转移能力,在能量储存与转化领域展现出广阔的应用前景。γ-石墨单炔(γ-GY)是理论上结构最稳定的单炔类炔碳材料,具有稳定的共轭体系、独特的三角孔结构,有助于离子的脱嵌和迁移;同时γ-GY还具有良好的半导体性能,在光电催化方面也具有很大的应用潜力。另外,通过异原子掺杂或前驱体分子结构设计调控γ-GY的构型和电子排布,有利于拓展γ-GY在能源领域的应用。本文重点总结了γ-GY的制备方法及其在锂(钠、钾)离子电池和光电催化方面的应用研究进展,提出了γ-GY类材料面临的挑战与机遇,并展望其在能源领域的发展趋势。     

离子极化力连接性拓扑指数的应用

本文提出离子极化力连接性拓扑指数，定义为：mX=∑(gixgi……）^-0.5,gi为原子的极化力值，其0、1阶指数公式分别为：0X=∑(gixgj)^-0.5,0X,1X与56种金属卤化物的晶格能（U）呈优级线性关系，回归方程为：U=-631.58 1061.65^oX 1719.59^1X r=0.9996，另外，0X,1X与碱金属卤化物的磁化率，M-X键长等亦显著相关。     

燃煤烟气中碱金属化合物对V2O5/AC催化剂低温脱硝的影响： NH3的吸附与氧化

采用湿法浸渍-再干燥法将K₂O和K₂SO₄担载到低温SCR催化剂V1/AC上,模拟研究了烟气中超细碱金属颗粒物对V1/AC催化剂脱硝活性的影响。结果表明,两种含K化合物的引入均导致了该催化剂的失活,明显抑制了NH₃在催化剂上的吸附,尤其是热稳定性较低的吸附;K₂SO₄的抑制作用明显小于K₂O,这与它们对催化剂SCR活性的影响规律相一致。K₂O的担载对催化剂表面的氧化性能影响较小,但由于其能抑制NH3的吸附而引起催化剂的失活;K₂SO₄的担载则增加了催化剂表面吸附态的NH₃在O₂气氛中被过度氧化为NO的可能性。     

纳米负载型V2O5-WO3/TiO2催化剂碱中毒及再生研究

实验制备了陶瓷颗粒为骨架的纳米级V₂O₅-WO₃/TiO₂(C)催化剂。采用浸渍法模拟碱金属中毒,研究了中毒及再生对催化剂脱硝活性的影响,运用XRD、FT-IR、H₂-TPR、XPS技术表征分析了碱金属对催化剂的失活作用。实验表明,碱金属能使催化剂活性降低,钾的毒性大于钠。FT-IR结果显示,催化剂以Lewis酸作为活性酸位。H₂-TPR、XPS结果表明,钾的加入降低了催化剂的氧化能力,主要影响了催化剂表面的吸附氧。采用单纯的水洗方法并不能提高催化剂活性,而酸洗再生后催化剂在较高反应温度下活性得到较好的恢复。     

阳离子交换色谱中色谱柱温度对碱金属与碱土金属离子保留的影响

研究了非抑制型阳离子交换色谱中色谱柱温度(25~50℃)对碱金属离子(Li+、Na+、K+、Rb+)和碱土金属离子(Mg2+、Ca2+、Sr2+)以及NH4+保留的影响。在Shim-pack IC-C1磺酸型阳离子交换柱上,以硝酸为流动相分离碱金属离子,以乙二胺或乙二胺-草酸(柠檬酸)为流动相分离碱土金属离子,随着色谱柱温度的升高,碱金属和碱土金属离子的保留时间均增长,其范特霍夫曲线具有良好的线性关系,斜率为负值,表明在此条件下碱金属和碱土金属离子的保留为吸热过程。在Shim-pack IC-SC1羧酸型阳离子交换柱上,以硫酸为流动相同时分离碱金属和碱土金属离子,随着色谱柱温度的升高,Mg2+、Ca2+的保留时间增长,而K+、Rb+的保留时间缩短,Li+、Na+、NH4+的保留时间基本不变。在此条件下,Mg2+、Ca2+、K+和Rb+的范特霍夫曲线具有良好的线性关系,其中Mg2+和Ca2+的曲线斜率为负值,K+和Rb+的曲线斜率为正值,表明Mg2+和Ca2+的保留表现为吸热过程,K+和Rb+的保留表现为放热过程。研究表明在不同固定相和流动相条件下,色谱柱温度对碱金属和碱土金属离子保留行为的影响不同。     

钠离子诱导的头孢菌素类抗生素质谱裂解机理的研究

采用电喷雾多级串联质谱技术,研究了头孢噻吩钠、头孢西丁钠、头孢他美酯、头孢克肟4种头孢菌素类抗生素在金属钠离子诱导下的裂解规律,并与质子诱导下的裂解规律进行比较。结果发现,头孢菌素类化合物在钠离子诱导方式下的多数质谱行为与质子诱导下的一致:多数质谱断裂发生在7-氨基头孢烷酸母核的侧链取代基R1、R2、R3上;C(3)位侧链上的C—X(X=O、N、S)键容易断裂;C(2)位羧基上的CO2和C(8)位的CO容易丢失。此外,还发现金属钠离子可比质子诱导更多更复杂的断裂反应。质子化离子的β-内酰胺环开环方式单一,为N(1)—C(8)和C(6)—C(7)键断裂;而金属钠离子能够诱导新的β-内酰胺环断裂,如C(7)—C(8)、N(1)—C(6)和C(4)—S(5)三键断裂和N(1)—C(8)、N(1)—C(6)和C(4)—C(5)三键断裂。另外,在碱金属钠离子诱导下,结构重排更为频繁。