2,2′-联吡啶-1，1′-二氧化物与铜（Ⅱ）的气敏配合物合成及其应用

以无水CuCl₂和2,2′-联吡啶-1,1′-二氧化物为原料,在DMF溶剂中合成了一种气敏配合物［Cu₅(bipy O₂)₆ Cl₈］Cl₂,并经元素分析、紫外光谱、红外光谱和摩尔电导率表征.对该配合物的气敏特性研究表明,该配合物对氨气有一定的敏感性和选择性.工作电压为3 V时,在浓度为0.05～0.40 mmol•L^-1范围,传感器的输出电压产生突跃性变化,从66 mV 增加到1756 mV.当工作电压为2 V时,输出电压随氨气浓度增大产生两次突跃:第1次突跃范围是0.10～0.40 mmol•L^-1,突跃值约为450 mV;第2次突跃范围是0.40～0.60 mmol•L^-1,突跃值约为960 mV.用其制作的传感器在涉氨化工生产的自动控制和氨气泄漏报警方面有一定的应用前景.     

钨离子掺杂对钛片表面TiO2薄膜光催化活性的影响

采用溶胶-凝胶法制备了负载在钛片上掺杂W⁶⁺的TiO₂薄膜光催化剂。研究结果表明,焙烧温度为520 ℃,TiO₂薄膜光催化剂活性最好;W⁶⁺的掺杂提高了TiO₂薄膜的光催化活性。当W⁶⁺掺杂浓度为6.04×10¹⁶个·cm^-3时,W⁶⁺-TiO₂薄膜光催化剂光催化活性最高,XRD结果表明,掺杂W⁶⁺前后TiO₂均为锐钛矿相,并未检测出任何钨的氧化物。     

2,2''''-联吡啶-1,1''''-二氧化物与铜(Ⅱ)的气敏配合物合成及其应用

以无水CuCl2和2,2′-联吡啶-1,1′-二氧化物为原料,在DMF溶剂中合成了一种气敏配合物[Cu5(bipy O2)6 Cl8]Cl2,并经元素分析、紫外光谱、红外光谱和摩尔电导率表征.对该配合物的气敏特性研究表明,该配合物对氨气有一定的敏感性和选择性.工作电压为3 V时,在浓度为0.05～0.40 mmol·L-1范围,传感器的输出电压产生突跃性变化,从66 mV 增加到1756 mV.当工作电压为2 V时,输出电压随氨气浓度增大产生两次突跃第1次突跃范围是0.10～0.40 mmol·L-1,突跃值约为450 mV;第2次突跃范围是0.40～0.60 mmol·L-1,突跃值约为960 mV.用其制作的传感器在涉氨化工生产的自动控制和氨气泄漏报警方面有一定的应用前景.     

酶法制备γ-D-glutamyl-L-tryptophan的动力学模型

以酶法合成γ-D-glutamyl-L-tryptophan (γ-D-Glu-L-Trp)为研究体系,采用D-谷氨酰胺为γ-谷氨酰基供体,L-色氨酸为受体,测定得到了转肽反应的米氏常数（K _m）为5.11 mmol·L^-1,催化常数（K_cat）为3.92 mmol·min^-1,γ-D-Glu-L-Trp的水解反应米氏常数（K′_m）为2.31 mmol·L^-1,催化常数（K′_cat）为1.46 mmol·min^-1。采用顺序反应机制建立了酶法制备γ-D-Glu-L-Trp的过程动力学模型,并进行了参数优化。经验证,所建模型可准确预测该体系中的反应进程,模型数值解与实验值的平均相对误差小于5%。     

含［N,O］配体的镍配合物/烷基铝催化甲基丙烯酸甲酯的聚合

制备了两种镍配合物二［N-(2-氧基-1-萘甲醛)缩-2,6-二异丙基苯胺］合镍［Ni(L₁)₂］和二［N-(2-氧基-1-萘甲醛)缩-邻甲基苯胺］合镍［Ni(L₂)₂］。研究了它们以普通烷基铝为助催化剂催化甲基丙烯酸甲酯(MMA)的聚合。结果表明,镍配合物的结构、聚合条件如单体浓度、Al与Ni物质的量比、聚合温度和聚合时间等对甲基丙烯酸甲酯聚合反应活性有很大的影响，当甲基丙烯酸甲酯浓度为0.8 mol·L^-1、n(Al)∶n(Ni)=400、温度为0 ℃时,催化活性达到110.7 kg-PMMA·(mol-Ni·h)^-1。随着聚合时间的延长，催化活性下降，而转化率则随着聚合时间的延长而缓慢增加。     

AIBA·2HCl-NaHSO3引发下DMDAAC-AM共聚物的合成与表征

采用偶氮二异丁脒二盐酸盐(AIBA·2HCl)和NaHSO₃(RH)组成的引发体系,研究了引发剂浓度、溶液的pH值、引发剂复配和加料方式等因素对二甲基二烯丙基氯化铵(DMDAAC)-丙烯酰胺(AM)共聚合反应规律的影响.结果表明：在30 ℃、n_AM∶n_DMDAAC=4∶1、ω(monomer) =30％和引发剂AIBA·2HCl-RH的浓度为1.0×10^-4 mol·L^-1的条件下, pH=7.0时, DMDAAC-AM共聚物的特性黏数达11.56 dl·g^-1;pH=10.0时,特性黏数最高达13.60 dl·g^-1.采取连续加料方式,可获得阳离子度38.8％,特性黏数达11.61 dl·g^-1的共聚物.进一步测得该引发体系30 ℃下,聚合反应的表观活化能为33.25 kJ·mol^-1,单体的竞聚率为γ_AM=6.800,γ_DMDAAC=0.174.     

甲基丙烯酸二甲氨基乙酯-丙烯腈共聚物膜的制备及其气体渗透性能

采用水溶液沉淀法合成了甲基丙烯酸二甲氨基乙酯（DM）和丙烯腈（AN）的共聚物,用红外光谱、黏度法和X射线衍射分析了聚合物的结构.实验考察了反应条件对共聚物结构的影响.在此基础上,通过溶液浇注法制备了甲基丙烯酸二甲氨基乙酯（DM）和丙烯腈（AN）的共聚物膜,研究了聚合物膜的CO₂、CH₄渗透性能.结果表明,由于共聚物中含有能与CO₂进行可逆反应的叔胺基,共聚物膜表现出较好的CO₂渗透性和CO₂/CH₄选择性,如在25℃、压力为1140 Pa时,CO₂的渗透速率可达 3.53×10^-12 cm³(STP)•cm^-2•s^-1•Pa^-1 , CO₂/CH₄ 的理想分离因子达到104.5.利用膜吸附CO₂和CH₄后红外光谱的变化,分析了膜对CO₂的促进传递机理.     

AIBA·2HCl-NaHSO3引发下DMDAAC-AM共聚物的合成与表征

采用偶氮二异丁脒二盐酸盐(AIBA·2HCl)和NaHSO₃(RH)组成的引发体系，研究了引发剂浓度、溶液的pH值、引发剂复配和加料方式等因素对二甲基二烯丙基氯化铵(DMDAAC)-丙烯酰胺(AM)共聚合反应规律的影响.结果表明：在30 ℃、n_AM∶n_DMDAAC=4∶1、ω(monomer) =30％和引发剂AIBA·2HCl-RH的浓度为1.0×10^-4 mol·L^-1的条件下， pH=7.0时， DMDAAC-AM共聚物的特性黏数达11.56 dl·g^-1;pH=10.0时，特性黏数最高达13.60 dl·g^-1.采取连续加料方式，可获得阳离子度38.8％，特性黏数达11.61 dl·g^-1的共聚物.进一步测得该引发体系30 ℃下，聚合反应的表观活化能为33.25 kJ·mol^-1，单体的竞聚率为γ_AM=6.800，γ_DMDAAC=0.174.     

2,2-二羟甲基丙醛电氧化的循环伏安研究

采用电沉积和热分解方法制备了Ti/SnO₂+Sb₂O₄/PbO₂电极,用循环伏安法（CV）对该电极在酸性溶液中氧化2,2-二羟甲基丙醛的电极过程进行了理论探讨。重点考察了扫描速率和2,2-二羟甲基丙醛浓度等因素对2,2-二羟甲基丙醛氧化为2,2-二羟甲基丙酸的影响。结果表明：在酸性溶液中,Ti/SnO₂+Sb₂O₄/PbO₂电极可将2,2-二羟甲基丙醛氧化为2,2-二羟甲基丙酸,此电极具有较好的电催化作用。根据Delahay理论,该电氧化过程为扩散步骤所控制,此结果为2,2-二羟甲基丙醛氧化反应的研究提供了理论依据。     

纳米SO42-/SnO2固体超强酸催化合成环己酮1,2-丙二醇缩酮

报道了以SnCl₄·5H₂O为原料和十六烷基三甲基溴化铵为模板剂，采用模板法合成纳米SO₄^2-/SnO₂固体超强酸催化剂。用XRD和TG-DTA进行了表征，以环己酮和1,2-丙二醇的缩合反应为探针反应，探讨了SO₄^2-/SnO₂固体超强酸的催化活性，较系统地研究了焙烧温度、反应时间、酮醇物质的量比、带水剂的用量和催化剂的用量等对反应的影响以及催化剂的稳定性。结果表明，SO₄^2-/SnO₂固体超强酸催化剂具有纳米大小，在环己酮1,2-丙二醇缩酮的合成具有良好的催化活性和稳定性。在最佳条件下，缩酮的产率可达97.2%，纯度（质量分数）为99.2%。     

碳纳米管/纳米TiO2-聚苯胺复合膜电极的制备及电化学性能

在含有0.2 mol·L^-1苯胺的0.5 mol·L^-1 H2SO4溶液中;采用循环伏安法（CV）;以扫描速度50 mV·s^-1;扫描电位为-0.1～0.9 V;在碳纳米管/纳米TiO₂（CNT/nanoTiO₂）膜电极上实现了苯胺的电化学聚合;通过CV法和电化学阻抗谱（EIS）并结合电子扫描显微镜和红外谱图对制备的碳纳米管/纳米TiO₂-聚苯胺（CNT/nanoTiO₂-PAn）复合膜电极的电化学性质和结构进行了表征;同时研究了复合膜电极对抗坏血酸（AH₂）的电催化性能;发现该复合膜电极对抗坏血酸的氧化具有较高的电催化活性。     

氨法脱碳系统再生能耗的研究

氨水溶液能够实现较高的CO2脱除率,具备较大的吸收能力,同时能够脱除烟气中SOx和NOx等酸性气体,近年来被认为是具有发展潜力的CO2吸收剂。普遍认为氨法再生过程的反应热能耗可降至26.88kJ.(molCO2)-1,远低于MEA能耗85kJ.(molCO2)-1。文中对比大量文献中的再生能耗数据,分析了其数据可靠性,理论计算和量热计实验测量低温下(35℃)氨水吸收CO2吸收热为60～70kJ.(molCO2)-1,并且随着CO2负载量增大无明显变化;高温下(80℃)初始吸收热热值约为60kJ.(molCO2)-1,随着CO2负载量增大而增大至120kJ.(molCO2)-1,然后再次减小至80kJ.(molCO2)-1。碳酸铵溶液吸收CO2过程吸收热测量实验也证实了氨水吸收CO2过程无法实现26.88kJ.(molCO2)-1低热值。和其他醇胺溶液吸收热热值相比,氨水溶液在降低能耗方面具有一定优势,但是优势不明显。     

γ-Al2O3中孔陶瓷膜的制备及表征

以粒径为0.3～0.4 μm的α-Al₂O₃为原料,通过悬浮液真空抽吸法,制备出平均孔径约为70 nm的完整无缺陷的片状α-Al₂O₃支撑体;以仲丁醇铝为前驱体,采用颗粒溶胶路线制备出稳定的Boehmite溶胶,以此溶胶采用浸浆法,在制备的α-Al₂O₃支撑体上制备出完整无缺陷的γ-Al₂O₃中孔膜,并考察了烧成温度对γ-Al₂O₃中孔膜性能的影响。结果表明,本文制备出的γ-Al₂ O₃膜的孔径约为3 nm,对PEG的截留分子量为2800～5300,纯水渗透通量为11.5～25.9 L.m^-2.h^-1［7.6×10⁵ Pa,（14±1）℃］。说明在孔径为70 nm左右的载体上直接制备孔径为3 nm的完整的中孔膜是可行的。     

溶胶-凝胶法制备PEW/SiO2杂化材料及表征

通过熔融接枝反应将乙烯基三甲氧基硅烷（VTMS）接枝到聚乙烯蜡（PEW）分子链上,接枝物红外光谱（FTIR）的1090、1030、960 cm^-1等处出现了—Si—O—CH3的特征吸收峰。以正硅酸乙酯（TEOS）为前驱体,混入接枝PEW中,通过溶胶-凝胶法（sol-gel）制备了PEW/SiO₂杂化材料。使用透射电镜（TEM）和热重分析（TG）研究了杂化材料的形态及性能,结果表明,通过sol-gel可以制备SiO₂含量为0. 98%～4. 12%的杂化材料,SiO₂颗粒与PEW接枝物分子间具有良好的相容性,纳米SiO2的存在提高了PEW的耐热性能,当SiO₂含量为3. 75%时,PEW的分解温度提高了21. 34℃。     

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%。     

聚合物中纳米粒子气泡膨胀分散方法

提出了一种聚合物中纳米粒子气泡膨胀分散方法,并应用该方法制备了环氧树脂/SiO₂纳米复合材料。该方法将纳米粒子团聚体和压缩气体一同注射到聚合物熔体（溶液）中,形成内含纳米粒子的微气泡,并利用气泡急速膨胀时引起的高速拉伸作用实现纳米粒子在聚合物中的均匀分散。在对分散机理进行分析的基础上,通过数值仿真计算对其分散能力进行了分析。对气泡膨胀分散法制备的环氧树脂/SiO₂纳米复合材料进行了透射电镜（TEM）分析和DSC分析,结果表明,样品中SiO₂粒子粒径在15～30 nm之间,其玻璃化温度比高速搅拌法制备的对比样品高18℃。     

滑动弧等离子体处理酸性橙Ⅱ废水

采用气液两相滑动弧等离子体降解酸性橙Ⅱ,研究了酸性橙Ⅱ的降解动力学及降解机理。结果表明：当电压为10 kV,载气为O₂,气体流速为0.4 m³·h^-1,废水流量为20 ml·min^-1,电极间最窄处距离为3.5 mm,溶液浓度在300 mg·L^-1以下时,滑动弧等离子体对酸性橙Ⅱ的降解符合一级动力学规律。检测了纯水放电时H₂O₂、O₃生成量以及OH·的相对量。运用紫外光谱（UV-Vis）、离子色谱（IC）、色谱-质谱联用（GC-MS）等方法,测定出酸性橙Ⅱ的主要降解产物有乙酸、乙二酸、丙二酸、苯酚、3-羟基苯乙酮、萘、苯磺酸、邻苯二甲酸（酐）、β-萘酚等,并依此推测酸性橙Ⅱ的降解机理,即羟基自由基攻击酸性橙Ⅱ分子上与萘环相连的C—N键,导致C—N键的断裂,进而染料脱色矿化。     

2,2-二羟甲基丁醛的催化合成与表征

采用新制的正丁醛（NBAL）和多聚甲醛（PFA）在三乙胺（TEA）催化下制备了合成三羟甲基丙烷（TMP）的中间产物2,2-二羟甲基丁醛（DMB）.探讨了原料配比和反应时间对DMB收率的影响,以及催化剂与含水量对反应体系升温速率及DMB收率的影响.最佳工艺条件为：N₂保护下,n_NBAL∶n_PFA∶n_TEA为1∶3∶（0.05～0.1）,含水量为10％～15％（以总量计）,反应温度为50～80℃,反应时间为2h.通过IR、GC、GC-MS、¹HNMR对DMB的结构进行了表征;经过GC分析,NBAL在上述条件下可反应完全（＞99％）,DMB收率达88％以上.     

H2O2沉淀铝酸钠溶液法制备大孔容纳米γ-Al2O3纤维粒子

采用H₂O₂沉淀铝酸钠溶液和乙醇分散并洗涤沉淀相结合的方式成功地制备出了大孔容纳米γ-Al₂O₃纤维.运用XRD、FT-IR、TG-DSC、TEM、BET和压汞法对比研究了水洗和乙醇分散并洗涤两种沉淀处理方式对产物结构、形貌和织构性质的影响.结果表明,乙醇洗涤产物γ-Al₂O₃纤维的直径约为10 nm,长度约在100 nm以上,孔容和比表面分别为2.23 ml•g^-1和222.0 m²•g^-1,而水洗γ-Al₂O₃的二次粒子无固定形状,孔容和比表面仅为0.37 ml•g^-1和162.3 m²•g^-1.乙醇洗涤时形成的CH₃CH₂O—基不仅使γ-Al₂O₃前驱物拟薄水铝石晶粒定向生长成纤维,还阻止了相邻颗粒表面之间因Al—O—Al键形成而产生的硬团聚.