ZIF衍生氧还原反应催化剂的研究进展

从沸石咪唑酯骨架材料(ZIF)衍生的含过渡金属催化剂出发,介绍ZIF衍生催化剂前驱体的制备和热解温度、气氛对催化剂的影响,总结ZIF衍生的铂和非贵金属催化剂材料用于氧还原反应(ORR)的研究进展.提出有关ZIF衍生ORR催化剂发展面临的实际应用挑战和活性位点探究问题.     

超重力强化处理硝基苯类废水的研究进展

硝基苯类化合物广泛存在于火炸药、石化、染料等行业，在其生产过程中产生大量硝基苯类废水，因其结构稳定、毒性大、可生化性差等特点备受广大科技工作者关注。传统废水处理方法存在传质受限、处理效率低等问题，利用超重力技术强化处理硝基苯类废水成为一种新的颇具潜力的方法。本文综述了超重力强化物理法、还原法、臭氧高级氧化法等处理硝基苯类废水方法研究进展，包括强化传质过程、材料制备、催化降解等方面，并对超重力强化处理硝基苯类废水放大过程中应关注的关键问题以及今后对优化结构、延长液体停留时间的研究方向进行了阐述和展望。     

中国科学院福建物质结构研究所电催化还原CO2制乙烯研究获进展

近日,中国科学院福建物质结构研究所的研究团队通过串联催化策略,在局部附近多个不同的催化位点来提高CO₂电还原反应(CO₂RR)对乙烯的选择性。该研究成果发表于《德国应用化学》杂志。CO₂RR反应对于合成乙烯等化学品具有重要意义,但受限于单一活性中心的多电子转移过程和缓慢的C-C耦合过程。该研究团队将Cu纳米颗粒均匀分散在锚定原子孤立的Ni-N位点的卟啉三嗪骨架[PTF(Ni)]上,构建了串联催化剂PTF(Ni)Cu,用于催化CO₂RR反应生成乙烯。其中PTF(Ni)可以有效地将CO₂还原成高浓度的CO,并随后迁移到附近的Cu位,为下一次C-C偶联和进一步生产乙烯提供高覆盖率。     

氮磷共掺杂生物质多孔碳材料的制备及其氧还原性能研究

将槟榔原料与一定量的磷酸氢二铵均匀混合，在氮气气氛下制备氮磷共掺杂生物质炭，再与KOH二次煅烧生成孔隙结构发达的杂原子掺杂多孔碳。电化学测试结果表明，杂原子掺杂碳催化剂材料的ORR(氧还原)活性良好，具有优异的稳定性和抗中毒特性。组装的锌-空气电池的测试结果显示，无金属催化剂可与商业20%Pt/C催化剂性能相媲美，表明以生物质为基础的氮磷共掺杂活性炭是一种很有商业价值的氧还原催化剂材料。     

静电纺丝法制备PLA/rGO纳米纤维膜及其在油水分离中的应用

使用改进的hummers法制备了氧化石墨烯，并用抗坏血酸还原了氧化石墨烯制备了具有疏水性能的rGO。使用静电纺丝的方法制备了PLA/rGO纳米纤维膜，探究了rGO的加量对PLA纳米纤维膜疏水性的影响。PLA/rGO纳米纤维膜的红外光谱与拉曼光谱图表明PLA与rGO为物理混合，在静电纺丝的过程中没有发生化学变化。研究发现在rGO加量为0.14%时，纳米纤维膜的接触角从118°增加到了139.2°,并且实验证明此膜具有良好的耐酸碱能力，滴定不同pH的溶液时，此膜的接触角均能达到125°以上。从油水分离实验发现PLA/rGO纳米纤维膜的油通量能达到141.3 L/（m²·h）,油水分离效率能达98.6%。     

煤基高能量密度燃料的合成及表征

高能量密度燃料是为新型高性能飞行器提供动力保障的关键,其合成及应用研究具有重要的前瞻性和重大战略意义。煤炭是我国的主体能源和重要原料,通过煤直接转化获取的煤基油,充分保留了煤中特有的环状分子化学结构,具有良好的热安定性和较高的能量密度,被认为是高超音速飞行器的优选燃料。以煤直接液化工艺生产的煤液化石脑油馏分为起始原料,通过富集轻质芳烃、化学合成、催化加氢稳定和产物分离提纯等方法制备煤基高能量密度燃料,并对其产物进行分子结构表征和性能评价。结果表明,煤直接液化生产的石脑油馏分是一种优异的催化重整原料,经催化重整富集轻质芳烃后,其轻质芳烃质量分数高达71.05%。Diels-Alder化学合成主产物是由多个封闭环平面组成且具有空间立体构型的二环或三环烃类物质,质量分数为46.18%,因分子内存在较大的张力能,结构紧凑,其拥有更大的密度和体积热值。煤基高能量密度燃料的密度和体积热值分别为0.8990 g/cm3与38.06 MJ/L,均大大超过现行的国内石油基喷气燃料(RP-3和RP-6)、煤基大比重喷气燃料、美国和俄罗斯军用标准。与单一纯物质合成高能量密度燃料(JP-10和T-10)比较,其密度与体积热值偏小。究其原因主要是轻质芳烃的富集度仅为71.05%,需进一步提高其轻质芳烃质量分数。另外,制备的煤基高能量密度燃料种类复杂,其主产物质量分数仅46.18%,下一步可重点调控合成产物的分子构型和纯化分离。     

还原温度对氧化石墨烯的湿度-甲醛交叉敏感性能的影响

以氧化石墨烯溶胶为前体，通过旋涂工艺制备薄膜型气敏元件，在低温80～180℃下进行热处理，获得系列不同还原程度的还原氧化石墨烯气敏元件，采用XRD、AFM、FT-IR、XPS对样品的层结构、薄膜厚度及含氧官能团变化属性进行表征，将气敏薄膜元件在相对湿度为11.3%～93.6%的范围内进行预湿处理，并测定元件对甲醛气氛的敏感性能。结果表明：随热还原处理温度的升高，氧化石墨烯的结构逐渐向类石墨结构转变，含氧官能团逐渐脱失，缺陷增多，薄膜的方块电阻呈数量级地减小，从41 MΩ减小至928 Ω；经不同湿度预处理的气敏元件置于甲醛气氛中产生了水分子与甲醛分子的竞争吸附，从而导致电阻的明显变化；在10^?4甲醛气氛下，未还原或热还原温度较低的气敏元件适用于低、高湿环境下甲醛气氛的气敏测试，最大灵敏度为69.1%，而还原温度适中的元件则适用于中湿环境的甲醛测试，最大灵敏度为80.3%。     

不同交联方式对微硅粉液体地膜降解性能影响

为研究微硅粉液体地膜的降解性,对比了两种交联膜的降解失重率,结构形貌和对土壤微量元素的影响,结果表明:预交联微硅粉液体地膜(预交联地膜,下同)在降解过程中具有良好的耐久性,不产生微孔结构,而直接交联微硅粉液体地膜(直接交联地膜,下同)耐久性较差,两种交联地膜在光照条件下具有较低的失重率,在实际应用中,微硅粉能够提高土壤中Si、K、Ca、Mg的含量,有助于植物生长。     

硝酸还原技术在煤制乙二醇装置中的应用及评价

煤制乙二醇装置在运行过程中,存在硝酸等原料消耗高、生产废水难以处理的问题。通过引入硝酸还原技术,经过小试、中试及工业化应用,取得了良好的效果,有效降低了原料消耗及运行成本,彻底解决了生产废水难以处理的问题,为煤制乙二醇工艺的成熟及环保发展创造了良好的条件。