草酸在PPy-HEImTfa电极上的电催化性能及其机理

以离子液体1-乙基咪唑三氟乙酸盐为介质,采用恒电流方法在铂电极表面合成了导电聚合物聚吡咯（PPy-HEImTfa）。与相同条件下在硫酸溶液中合成的聚吡咯（PPy-H₂SO₄）和铂电极相比,PPy-HEImTfa对草酸的电催化活性有了很大的改善。电化学原位红外光谱分析表明：在聚吡咯表面,草酸可经电氧化生成CO₂,其氧化中间体主要是吸附态COOH;在高电位下,聚吡咯非常稳定,不易发生过氧化。     

硝基苯在离子液体BPyBF4/H2O中的电化学行为

在离子液体1-丁基吡啶四氟硼酸盐(BPyBF₄)的水溶液中,采用循环伏安法(CV)、计时电流法(CA)、恒电位电解及原位红外光谱法(in-situ FTIRS)等研究了硝基苯在铂电极上的电化学还原行为。研究结果表明:硝基苯在离子液体BPyBF₄/H₂O体系中的还原过程是受扩散控制的,其还原产物主要是偶氮苯,经估算得到硝基苯在该体系中的扩散系数为3.1×10^-7 cm²·s^-1,提高温度和加入一定浓度的水均有利于硝基苯在该体系中的电化学还原。     

微波法离子液体介质中纳米TiO2光催化剂制备及催化活性

以钛酸丁酯为前驱物,在离子液体1-丁基-3-甲基咪唑六氟磷酸盐、水和无水乙醇组成的混合溶剂中,采用溶胶-凝胶法和微波干燥,制备了纳米TiO₂光催化剂,并用XRD、TG和IR对催化剂结构进行了表征。以甲基橙为模拟污染物,高压汞灯为光源,考察了离子液体用量、焙烧温度、微波功率和微波干燥时间等对TiO2光催化剂活性的影响。结果表明,在n（［Bmim］PF₆）∶钛酸丁酯）=3.0、焙烧温度550 ℃、微波干燥功率210 W和微波干燥时间20 min条件下,离子液体介质中用微波干燥所得的纳米TiO₂催化剂具有较高的光催化活性,90 min使甲基橙降解率达97.8%,表明离子液体的存在抑制了TiO₂由锐钛矿相向金红石相的转变,并起增大TiO₂比表面积及表面羟基含量的作用     

一种新的离子液体在一氧化碳和苯乙烯共聚反应中的应用

以4-甲基吡啶、溴代正丁烷、六氟磷酸钾为原料利用微波合成了1-丁基-4-甲基吡啶六氟磷酸盐离子液体,并以其为反应介质采用复配催化体系［Pd(N-N)₂］［BF4］₂ 、［Pd(N-N)₂］［PF6］₂催化一氧化碳和苯乙烯共聚,合成了聚酮 (STCO)。利用元素分析、热重分析、GPC、核磁共振及红外光谱等方法对离子液体和共聚产物进行表征。用离子液体代替传统溶剂,考察了不同的钯催化剂、离子液体用量、反应时间对聚合反应的影响及钯复配催化剂在离子液体中对一氧化碳和苯乙烯交替共聚的重复使用性。实验结果表明,［Pd(N-N)₂］［PF6］₂复配催化剂在离子液体中的催化活性最高;使用离子液体有效地增加了聚酮产量,提高了催化活性;催化体系重复使用4次后,催化活性仍保留第一次的51%。     

二元离子液体OMImBF4/HMImPF6中硝基苯的电化学还原

将离子液体OMImBF₄与HMImPF₆二元复合,研究了离子液体复合前后电导率、红外谱峰等的变化,在不同体积比的OMImBF₄/HMImPF₆体系中采用循环伏安法(CV)、计时电流法(CA)和电化学原位红外光谱法(In-situ FTIRS)等方法探究了硝基苯在铂电极上的电化学还原行为。研究结果表明,OMImBF₄/HMImPF₆的电导率随HMImPF₆体积比的增大而减小,红外谱峰较单一离子液体变化明显;硝基苯在体积比为3:1的二元离子液体OMImBF₄/HMImPF₆体系中的还原峰电位及还原峰电流均优于单一离子液体,且主要产物偶氮苯的选择性及硝基苯的转化率都要优于单一离子液体。硝基苯在此二元离子液体体系中的还原过程受扩散控制,扩散系数D为 2.024×10^-7 cm²·s^-1。     

有机物在离子液体中无限稀释活度因子及液液界面张力的定量机构-性质关系

用PM3半经验量子化学方法计算了烷烃、烯烃和芳烃等的疏水性参数lgP、偶极矩、前线分子轨道能隙和水合能等结构描述符,与实验测定的烃类在1-丁基-3-甲基咪唑六氟磷酸盐（［C₄MIM］［PF₆］）、1-烯丙基-3-甲基咪唑四氟硼酸盐（［AMIM］［BF₄］）、1-异丁烯基-3-甲基咪唑四氟硼酸盐（［MPMIM］［BF₄］）和［MPMIM］［BF₄］-AgBF₄ 4种离子液体中的无限稀释活度因子进行定量结构-性质关系（QSPR）研究,建立的QSPR模型具有良好的关联和预测能力.同时测定了烃类等溶质与离子液体［C₄MIM］［PF₆］的液液界面张力,发现其与无限稀释活度因子有相似的变化趋势,据此采用同样的结构描述符,建立了溶质与［C₄MIM］［PF₆］界面张力的QSPR模型,模型的关联能力良好.     

离子液体RMimBF4中硝基苯电还原传荷特性

采用循环伏安法研究了离子液体RMimBF₄中硝基苯在微铂电极上电还原动力学特性参数——传递系数α的变化规律。研究结果表明,离子液体中,硝基苯电还原过程的第2个电子转移反应是速度控制步骤。该反应的传递系数α随硝基苯浓度增加而减小;相同浓度时,温度升高,α迅速增大。在离子液体EMimBF₄-水-硝基苯体系中,相同硝基苯浓度下,随水含量增加,α先减小,后增大。不同离子液体中,α的变化规律为：EMimBF₄＞〖JP〗BMimBF₄＞HMimBF₄。     

酸功能化聚醚离子液体催化合成乙酸松油酯的研究

制备和表征了酸功能化聚醚离子液体1-(3-磺酸)丙基-3-聚氧乙烯醚基咪唑磷酸二氢盐-［HSO₃－(CH₂)₃－im－(CH₂CH₂O)nH］H₂PO₄,并用于催化合成乙酸松油酯的反应,考察了反应时间、反应温度、原料配比和催化剂用量等因素对反应的影响。在n(松油醇)∶n(乙酸酐)=1∶1.5,松油醇5.1 g、离子液体1.5 g、反应温度40 ℃和反应时间8 h条件下,松油醇转化率超过99.5%,乙酸松油酯的选择性为87.8%;并对离子液体的重复使用性能进行了考察,表明离子液体不经处理直接重复使用6次后,松油醇的转化率为99.4％,乙酸松油酯的选择性为88.3％,具有较好的重复使用性能。     

姜黄素在乙炔黑-离子液体复合修饰玻碳电极上的电化学行为及含量的测定

采用乙炔黑(AB)和离子液体(1-丁基-3-甲基咪唑六氟磷酸盐,[BMIM]PF₆)作为复合修饰材料,制备了AB-离子液体复合修饰电极(AB-[BMIM]PF₆/GCE)。用循环伏安法(CV)研究姜黄素在该修饰电极上的电化学行为。实验结果表明,在pH为6.5的磷酸盐缓冲液(PBS)中,姜黄素在该修饰电极上出现氧化峰。AB-离子液体分散液的最佳滴涂量为8μL,此时姜黄素检测的峰电流值最大且灵敏。在扫速为75 mV·s^-1时,峰电流变化最大,表明此为最佳扫描速率。此时,峰电流值与姜黄素浓度呈线性关系,其线性方程为I(μA)=3.121 5C(mmol·L^-1)+0.789 7,检测限为0.02 mmol·L^-1。     

新型冠醚功能化离子液体［A（benzo15C5）HIM］［(CF3SO2）2N］的合成

通过Williamson反应、Friedel-Crafts酰基化等反应合成了新型冠醚功能化离子液体1-烯丙基-3-（6′-氧代苯并-15-冠-5-己基）咪唑双三氟甲磺酰亚胺（［A（benzo15C5）HIM］［（CF₃SO₂）₂N］）,并以IR、¹H NMR对其结构进行了表征。初步探讨了双酚A（BPA）在多壁碳纳米管-离子液体（MWCNTs-IL）修饰玻碳电极上的电化学行为。     

乙腈-乙醇-水-四丁基溴化铵体系中蒽和柴油的电解加氢

引　言近年来, 各个国家对燃油中芳烃含量的限制力度逐渐加强, 柴油降芳烃日益受到人们的关注. 世界燃油规范二类柴油要求二环、三环及多环芳烃<5%, 三类柴油要求二环、三环及多环芳烃<2%.目前柴油脱硫降芳烃的主要手段是催化加氢, 该方法的反应条件要求高, 而且需要外供氢气,     

常温下ABR反应器处理低浓度有机废水降解动力学

本文研究了折流板厌氧反应器（ABR）在常温下处理低浓度有机废水有机污染物降解动力学方面的问题。根据对ABR反应器有机污染物降解动力学模型的研究,得出ABR处理效率与水力停留时间（HRT）、污泥浓度、分格数（m）及温度有关。小试采用葡萄糖配制的模拟生活污水进行试验,求得不同温度下减速增长的速度常数K₂值。由Arrhenius公式求得了活化能E值1.92×104 J.mol^-1,这表明本试验中温度对K₂值影响不大,从而在理论上说明在温度较低时ABR反应器仍有较好处理效果的原因。     

碳化钨纳米晶薄膜电极的制备及其对甲醇电氧化性能

引　言碳化钨具有与金属铂相类似的表面电子结构[1], 因此, 人们一直在探索碳化钨在化学领域中的催化性能, 期望利用矿藏丰富、价格低廉的钨矿优势, 用碳化钨来替代资源稀缺、价格昂贵的铂及铂基合金催化剂. 研究表明, 碳化钨在烷烃重整、异构化反应以及在氢析出反应等方面具有     

硫酸水溶液中3-甲基吡啶透过Nafion膜的渗透

引　言Nafion膜是美国Dupont公司开发的一类全氟磺酸型阳离子交换膜, 由疏水性骨架与亲水性磺酸基团组成, 具有优良的离子选择透过性和化学稳定性, 广泛用于膜电解制碱工业. 在质子交换膜燃料电池、膜分离、有机电合成等领域的应用研究进展迅速[1~5]. 在直接燃料电池中, Nafio     

不同介质中间硝基苯磺酸钠的电化学行为

研究了铜电极上间硝基苯磺酸钠在含有四丁基高氯酸铵（TBAP）电解质的质子惰性介质（DMF）、质子介质（H₂O）及混合介质（DMF/H₂O）中的电化学行为。结果表明：在质子惰性介质中,间硝基苯磺酸钠分步连续地被还原为ArNO^-₂·和［ArNO²］^2-·阴离子自由基;其中ArNO₂/ArNO^-₂·为扩散控制的单电子转移可逆氧化还原反应。在水溶液中,间硝基苯磺酸钠经历了ArNO₂/ArNO和ArNO/ArNHOH反应。而在混合溶剂中,由于DMF的存在阻碍了硝基的质子化进程,间硝基苯磺酸钠经历了ArNO₂/ArNO^-₂·和ArNO-2·/ArNHOH反应。通过量化计算进一步证实了上述实验结果。     

纳米钙基CO2吸附剂反应吸附与分解动力学

采用TGA测定纳米钙基CO₂吸附剂在500～650℃温度范围内,CO₂分压0.015～0.025 MPa氮气气氛中的吸附反应动力学。针对纳米钙基CO₂吸附剂吸附CO₂反应特征,提出以两倍最大吸附速率对应的时间点前后分别为快速反应段与慢速反应段。分别采用Boltzmann方程与Avrami-Erofeev方程拟合快速反应段与慢速反应段吸附反应动力学方程,得到纳米钙基CO₂吸附剂在快速反应段与慢速反应段的活化能分别为27.52、70.25 kJ·mol^-1。吸附率拟合与实验值平均相对误差分别为10.29％、4. 17%。研究测试了纳米钙基CO₂吸附剂在650～800℃温度范围内,N₂,0.02、0.04 MPa CO₂分压氮气气氛中的分解反应动力学。忽略反应过程中传热、传质影响,采用收缩核模型,分别求得吸附剂在N₂,0.02、0.04 MPa CO₂分压氮气气氛中的活化能为141.9、34.7、113.2 kJ·mol^-1。碳酸钙分解率与实验值比较平均相对误差分别小于5.66% 、7.82%、5.01%。     

模板法制备有序中孔炭材料及其性能

以SBA-15为模板,蔗糖为炭源,在不同的炭化温度下合成了不同比表面积的中孔炭材料。利用红外光谱(IR), 小角X射线衍射(XRD), 透射电镜(TEM),N₂吸脱附及循环伏安测试等技术考察了不同炭化温度对中孔炭材料形貌、比表面积、孔体积及比电容的影响。结果表明：最佳炭化温度为700℃,TEM观测表明,700℃炭化所制备的样品孔结构呈二维六角有序分布,N₂吸脱附测试表明,该样品的孔体积为1.88 cm³&#8226;g^-1,比表面积为1394 m²&#8226;g^-1,具有典型的中孔结构和集中的中孔分布,它的最可几孔径为3.4 nm;采用循环伏安测试电极及电容器的电化学行为,结果显示,该样品单电极在6 mol&#8226;L^-1的KOH电解液中,扫描速度为1 mV&#8226;s^-1时,比电容可达212 F&#8226;g^-1,是一种理想的超级电容器电极材料。     

925银电极上同步电化学还原NO2-与CO2合成尿素

引言煤炭、石油等化石燃料燃烧的同时会产生大量氮氧化物(NOx)和二氧化碳(CO2),导致地球的生态系统遭受严重破坏[1]。NOx是导致酸雨、光化学烟雾的主要污染物,而CO2是主要的温室气体。目前国内外使用比较广泛的NOx废气处理方法可分为干法和湿法两大类,其中干法可以分为选择性催     

O,O-二丁基二硫代磷酸锌在玻碳电极上的电氧化特性

采用循环伏安法和计时电量法等测试方法,以玻碳(GC)电极为工作电极,研究了O,O-二丁基二硫代磷酸锌(ZBPD)在含0.5 mol·L^-1 LiClO₄的N,N-二甲基甲酰胺(DMF)水溶液(体积比9:1)中的电化学行为,并探讨了温度、扫描速率和底物浓度等因素对其电化学特性的影响。实验结果表明,ZBPD在GC电极表面的电氧化反应是受扩散控制的不可逆过程。估算了不同温度下ZBPD在DMF水溶液中的扩散系数D,进而求得其扩散活化能E_a约为29.52 kJ·mol^-1。     

电沉积铁氰化镍薄膜的电控离子交换性能

采用电沉积方法在不同导电基体上制备出具有电化学控制离子交换(ESIX)性能的电活性NiHCF(nickel hexacyanoferrate)薄膜.在1 mol&#8226;L^-1 KNO₃溶液中采用电势循环可逆地置入与释放碱金属离子,比较了铂、铝和石墨基体上薄膜的电活性、离子交换容量及再生能力;在1 mol&#8226;L^-1(KNO₃+CsNO₃)混合溶液中测定了不同浓度下薄膜的伏安特性曲线和电化学交流阻抗谱,分析了薄膜对Cs/K离子的选择性.重点考察了制膜液组成对薄膜电化学性能的影响,通过EDS测定薄膜组成并结合循环伏安曲线分析了薄膜组成和结构与其电化学特性之间的关系.实验表明,3种基体材料上均能制得性能稳定的NiHCF膜,铝和石墨基体上的NiHCF薄膜同样具有良好的ESIX性能;控制制膜液组成可得到不同组分占优的膜,由此可筛选较为理想的ESIX膜材料.