分子筛纳米孔道中客体粒子的电化学行为

采用循环伏安法研究了金属离子Fe2+、金属络合离子[Fe(CN)6]3-在NaY分子筛纳米孔道中的电化学行为,并进一步了解了分子筛中主客体之间的相互作用.结果表明,Fe2+占据分子筛笼孔的不同位置时,呈现出不同的还原特性,且在氧化还原过程中会发生位置的迁移;络合铁离子经离子交换进入NaY分子筛孔道后,可能与分子筛骨架上的羟基发生了强烈的相互作用,形成[Fe(ZOH)m(CN)6-m]n-主客体络合结构,其电化学行为表现出多对氧化还原峰.     

HZSM-5分子筛催化热裂解生物质制备芳烃化合物

自制催化剂固定床热解器催化热解纤维素、木质素和杨木。考察3种原料温度对热解产率的影响,同时实验5种分子筛催化剂ZSM-5、HZSM-5、MCM-41、β-分子筛和NaY分子筛催化热解纤维素,其中HZSM-5具有较好的催化效果。相对不加催化剂有机产物的产率没有明显降低(31.43%VS 28.48%),但芳烃化合物的选择性提高,超过70%。HZSM-5分子筛在热解杨木中也表现出较好的芳烃选择性,其中甲苯的选择性达到了38.15%。     

TS-1分子筛的表面改性与再生

合成钛硅分子筛TS-1,研究了表面负载金属钯、表面硅烷化处理对TS-1催化氧化性能的影响以及TS-1的稳定性和再生性能.结果表明:金属Pd对氧化剂H2O2具有显著的分解作用,负载于TS-1表面会导致TS-1分子筛催化氧化活性下降.表面硅烷化处理可以增强TS-1表面疏水性,进而提高其催化氧化活性.TS-1分子筛的失活不是结构崩溃、骨架钛损失或中毒因素引起的,而是其孔道被大分子有机物堵塞所致.采用高温焙烧或H2O2溶液洗涤法能疏通失活TS-1分子筛的孔道,使其再生.     

NaY/MCM-48复合分子筛的合成与表征

以微孔分子筛NaY为内核, 合成一种中微孔复合分子筛NaY/MCM-48. 通过XRD、SEM、TEM、IR、N_2吸附脱附和TPD等手段对复合材料进行了表征, 此外对复合材料的水热稳定性进行了考察. 研究结果表明, 复合材料同时具有中孔分子筛MCM-48和微孔NaY型沸石的特点, 并且和纯MCM-48分子筛相比孔壁增厚, 孔径变大; 与纯中孔分子筛MCM-48相比, 复合分子筛的酸性明显增强, 并且水热稳定性提高. DFT计算其孔径分布主要集中于1.2和3.2nm.     

负载新型酞菁纤维素纤维的制备及催化氧化性能

首先采用丁二酸酐和顺丁烯二酸酐改性氨基钴酞菁制得两种新型水溶性钴酞菁,然后将这两种新型水溶性钴酞菁负载到纤维素纤维上,制得新型高分子催化剂,并选用巯基乙醇和H2O2作为底物来考察负载酞菁纤维素纤维的催化氧化活性。实验结果表明,两种高分子催化剂对巯基乙醇具有良好的催化氧化活性和催化分解H2O2的能力。     

X射线衍射法测定分子筛晶胞参数与结晶度

用X射线衍射外推函数法测定饮和吸水前后NaY分子筛的晶胸参数和结果度，再与^29Si和^27Al固体魔角核磁共振谱仪所测定的NaY分子筛骨架中的硅铝比进行关联，得到了X射线衍射法测定NaY分子筛骨架中硅铝比的经验公式，达到了测定NaY分子筛骨架中硅铝比的要求。试验结果表明，测定NaY分子筛晶胞参数和结晶度的有效方法是在测定前对分子筛进行稳化处理，使其饱和吸水，比通常采用的化学方法省时，结果准确，重复性好。     

超声波活化处理提高纤维素选择性氧化反应性能的研究

纤维素是一种重要的可再生性天然多糖聚合物。纤维素的高度结晶性和难溶性,决定了纤维素多数的化学反应都是在多相介质中进行。为了提高纤维素对试剂的可及度及反应性能,在进行多相反应之前,纤维素材料通常要经历溶胀或活化处理。本文采用超声波对纤维素进行活化处理,研究了处理条件对纤维素选择性氧化反应的影响。结果表明,超声波处理能显著提高纤维素与高碘酸盐的氧化反应活性,缩短反应时间和高碘酸盐用量,优化反应条件。     

NaY分子筛催化剂结构分析

用X射线衍射外推函数法测定了饱和吸附前后NaY分子筛的晶胞系数和结晶度。通过晶胞参数与用固体魔角核磁共振谱仪测定的NaY分子筛骨架中的Si／Al比的关联经验公式，得到了X射线衍射法测定NaY分子筛骨架中Si／Al的方法。从X射线的衍射特征，分析了NaY分子筛的单个晶胞和结晶度的参数，并比较了它们的活性，从而找到了结晶度和活性之间的规律。利用拟合回归曲线和最小二乘法得到的计算经验公式与实验过程中得到的活性近似相等。在应用中可直接计算催化剂活性。     

脱铝改性NaY分子筛载体对磷钨酸封装过程的影响

分别采用水热法和SiCl4气相法对NaY分子筛进行脱铝改性,作为载体应用于磷钨酸(PW)的原位封装过程。采用XRD、N2物理吸附、ICP-AES和SEM等手段对脱铝改性后NaY分子筛载体结构进行了表征。结果表明,两种脱铝方法在使NaY分子筛硅铝比接近5.5的情况下,水热法比SiCl4气相法脱铝样品的结晶度高、比表面积和孔容更大、微孔所占的比例更高,相同条件下用于磷钨酸的原位封装过程,能获得0.0569g PW/g载体的封装量,显著高于SiCl4气相法处理的样品。     

液体杜仲胶的制备

采用间接氧化法降解杜仲胶(EUG),制备室温下可流动杜仲胶。首先采用乳液法对杜仲胶进行环氧化改性制备了环氧化杜仲胶(EEUG),进而用强氧化剂高碘酸实现氧化降解,制备了数均相对分子质量M_n≤10000、端基为醛基和酮基的液体杜仲胶(LEEUG)。利用红外光谱(IR)、核磁共振(¹H-NMR和¹³C-NMR)、凝胶渗透色谱、差示扫描量热分析、热重分析及旋转流变仪等研究了环氧度、降解反应时间和高碘酸用量对产物相对分子质量及其分布的影响以及降解产物的结构和性能。结果表明,降解反应温度30℃,降解时间6 h,n_H5IO6∶n_C=C=0.03条件下可得到数均相对分子质量8000～10000的LEEUG。IR、¹H-NMR和¹³C-NMR结果表明高碘酸通过进攻环氧基团,而非碳碳双键,使其开环断链,生成端基为醛基与酮基的LEEUG。环氧基团的含量对LEEUG的相对分子质量几乎没有影响,但可通过调控环氧度调...     

紫外光固化巯基-乙烯基硅氮烷制备聚合物陶瓷前驱体的热裂解

采用不同升温速率的热失重(TGA)研究了紫外光固化巯基-乙烯基硅氮烷共聚产物的热解动力学,并采用Kissinger、Friedman和Vachuska-Voboril等方法对热解动力学参数进行了计算。结果表明,该共聚物在300℃～450℃,450℃～600℃和700℃～800℃出现了三个明显的失重峰,且分解活化能随热解温度升高逐渐增大,反应级数变小。采用热失重-质谱联用(TGA-MS)和红外光谱对热解产生的气体及热解转化物进行了分析,提出了热裂解历程,在第一和第二阶段主要是由于发生偶合脱氢、转胺基反应和脱羧反应产生了H_2、NH_3和CO_2,硫主要是以H_2S和SO_2形式脱除,并伴有少量的噻吩;第三阶段以Si-C和C-H断裂产生H_2和CH_4气体为主。     

酚醛树脂原位催化裂解制备低维碳纳米结构

以Ni（NO₃）₂·6H₂O为催化剂前躯体,原位催化裂解酚醛树脂制备了碳洋葱、竹节碳和碳纳米管等低维碳纳米结构;用粉体X-射线衍射（XRD）、扫描电镜（SEM）和透射电镜（TEM）等手段对低维碳纳米结构进行了表征。结果表明;当Ni（NO₃）₂·6H₂O与苯酚物质量比小于0.01时,Ni催化剂易分散,碳纳米管易生成,管径均一、分布稠密;当Ni（NO₃）₂·6H₂O与苯酚物质量比大于0.04时,Ni催化剂易团聚,碳纳米管管径分布较宽,分布稀疏;当Ni（NO₃）₂·6H₂O与苯酚物质量比为0.10时,Ni催化剂团聚现象严重,难以生成碳纳米管;提出了碳洋葱、竹节碳和碳纳米管不同碳纳米结构可能的形成机理。     

细菌纤维素在NMMO·H20中的溶解性能

研究了细菌纤维素在N-甲基吗啉-N-氧化物的一水合物(NMMO·H2O)中的溶解性能,通过偏光显微分析(PM)、红外光谱分析(FT-IR)、X射线衍射分析(XRD)、热重分析(TG)等手段,表征了该溶剂体系获得的再生细菌纤维素膜的结构和性能.结果表明,该溶剂体系对细菌纤维素有良好的溶解性能,溶解过程以物理变化为主,溶解...     

Mn4+-掺杂锂钒氧化物的合成及其电化学性能

以LiOH·H2O、NH4VO3和Mn(CH3COO)2·4H2O为原料,以柠檬酸(C6H8O7·H2O)为络合剂,用凝胶溶胶法按xLiV3O8·yLiMn2O4(x∶y=1∶0,4∶1,8∶l,12∶1,16∶1)合成出锂离子电池正极材料Mn4+-LiV3O8,并对其结构和电化学性能进行了研究.结果表明,用该法制备的...     

固相化学法制备纳米Ce0.75Zr0.25O2粉体的表征及应用（英文）

以Ce2(CO)3,ZrOCl2.8 H2O和H2C2O4.2 H2O为原料,第一次成功地采用了机械力活化固相化学法制备纳米Ce0.75Zr0.25O2粉体。以XRD、TEM分析及XPS等测试手段对Ce0.75Zr0.25O2粉体的结构和形貌进行了表征,结果表明,产物为单一立方相的球形粉体,平均粒径小于20nm,比表面积为85.4m2/g。通过TG-DTA分析,对合成过程中可能发生的化学反应机理进行了分析。对Ce0.75Zr0.25O2氧化物固溶体在三效催化剂中的活性进行了评价。     

超稀溶液体系中高性能MFI型沸石膜的制备及表征

以廉价管状大孔α-Al₂O₃作为载体, 采用二次生长法, 在超稀溶液体系(H₂O/SiO₂=1000)中成功制备了高性能MFI型沸石膜, 分别考察晶种尺寸和H₂O/SiO₂对沸石膜的形貌及渗透蒸发性能的影响。结果表明, 尺寸为0.4 μm晶种制备的晶种层具有更大的晶核密度, 能够增加载体表面的成核位点, 因此对沸石膜的生长具有更强的诱导作用。超稀溶液体系中低浓度的模板剂和硅源环境能够控制沸石晶体的生长速率, 从而降低沸石膜厚度, 同时可以抑制晶间缺陷的形成。将制备的沸石膜用于60℃渗透蒸发分离5wt%乙醇/水混合物, 分离因子α_(乙醇/水)和渗透通量分别为47和4.09 kg/(m²·h)。采用超稀的合成液配方和廉价大孔载体, 既可以降低沸石膜制备的原料成本, 又可以提高沸石膜的渗透通量, 显示出MFI型沸石膜在脱除水中低浓度有机物潜在的工业化应用前景。     

硫酸铵低温焙烧中低品位氧化锌矿

以中低品位氧化锌矿为原料、硫酸铵为反应介质,通过低温焙烧得到热料,研究了焙烧温度对Zn提取率的影响。结果表明,培烧温度为450℃时锌的提取率最高,为91.8%。焙烧温度低反应不充分;焙烧温度过高H₂SO₄分解挥发,降低反应率。将熟料溶出过滤得到硫酸锌溶液,经净化除杂得到洁净的硫酸锌溶液。以硫酸锌溶液为原料、碳酸铵为沉淀剂,采用沉淀法制备出碱式碳酸锌前驱体,将其煅烧制备了微细氧化锌粉体。采用XRD、SEM及化学成分分析等手段对前驱体和氧化锌粉体进行了表征。结果表明,溶液中OH^-、HCO₃^-与Zn²⁺共同作用得到前驱体,前驱体受热脱水、分解得到ZnO粉体。碱式碳酸锌前驱体为Zn₄（CO₃）（OH）₆·H₂O,呈类球形颗粒团聚体,氧化锌粉体为六方铅锌矿结构,颗粒呈球形,分散性良好。     

紫外激发蓝色荧光粉Sr2-x-yB5O9Cl:xEu2+,yTb3+的合成和发光性能

采用高温固相反应法合成Sr_2-x-yB₅O₉Cl:xEu²⁺,yTb³⁺蓝色荧光粉。用X射线衍射表征材料的晶体结构、用荧光光谱仪测定Eu²⁺和Tb³⁺的掺杂浓度,研究了助溶剂H₃BO₃过量浓度和反应温度对荧光粉发光性质的影响。结果表明,单掺杂Eu²⁺时,其浓度猝灭机理为电偶极-电偶极交互作用机制,浓度猝灭临界距离为R_C=1.71 nm。在紫外（230-410 nm）波段有强而宽的吸收带,表明此粉是一种近紫外白光LED用的蓝色荧光粉。     

电解液组分对TiCP/Ti6Al4V复合材料微弧氧化膜耐蚀性及耐磨性影响

采用微弧氧化技术在 TiC_P/Ti6Al4V 复合材料表面制备陶瓷膜。在NaAlO₂和NaH₂PO₂两种溶液体系中通过添加不同添加剂 NaOH、C₁₀H₁₂CaNa₂N₂O₈·4H₂O和Na₂SiO₃, 研究电解液组分对陶瓷膜组织、耐蚀性和耐磨性的影响。结果表明: 在NaH₂PO₂电解液体系中生成的膜层由金红石型和锐钛矿型TiO₂相组成, 而在NaAlO₂体系中除了生成TiO₂外, 还生成了Al₂TiO₅和γ-Al₂O₃。添加NaOH可以加快微弧氧化反应速率, 添加NaAlO₂和Na₂SiO₃有利于提高膜层的硬度, NaH₂PO₂溶液体系中形成的膜层厚度是NaAlO₂溶液体系的2~3倍。 在NaAlO₂和NaH₂PO₂电解液体系中生成的膜层, 其耐腐蚀性能排序均为: Na₂SiO₃>C₁₀H₁₂CaNa₂N₂O₈·4H₂O>NaOH。在NaAlO₂电解液体系中生成的膜层的耐磨性能排序为: Na₂SiO₃>NaOH>C₁₀H₁₂CaNa₂N₂O₈·4H₂O, 而在NaH₂PO₂电解液体系中生成的膜层的耐磨性能排序为: Na₂SiO₃>C₁₀H₁₂CaNa₂N₂O₈·4H₂O>NaOH。TiC_P/Ti6Al4V复合材料经过微弧氧化处理后, 耐磨性和耐蚀性均优于基体, 在NaH₂PO₂+Na₂SiO₃电解液中生成的微弧氧化膜的耐蚀性最好, 耐磨性也较好, 其腐蚀电流密度较钛基复合材料基体降低约2个数量级, 因此综合性能最好。     

生物活性玻璃-二氧化锰复合支架的制备与表征

骨修复支架在植入缺损处后出现的炎症与氧化应激有关, 其中过氧化氢(H₂O₂)浓度过高是引起氧化应激的主要原因之一。二氧化锰(MnO₂)能够通过催化分解H₂O₂来消除植入物周围环境过量的H₂O₂, 同时催化H₂O₂分解产生的氧气(O₂)能够缓解骨缺损处因血供不足而导致的缺氧环境, 从而有利于骨组织再生与骨缺损修复。本研究采用简单的氧化还原法在3D打印制备的生物活性玻璃(BG)支架表面原位沉积MnO₂颗粒, 得到BG-MnO₂复合支架(BGM), 赋予BG支架清除H₂O₂的同时提供O₂的能力。研究结果表明, BGM支架表面沉积MnO₂含量随反应溶液中高锰酸钾浓度升高而增加, 其抗压强度随MnO₂含量增加而增强, 但这些支架的孔隙率和降解速度基本保持不变。更为重要的是, BGM支架能够在H₂O₂环境中持续催化分解H₂O₂产生O₂, 当不同Mn含量的BGM (BGM5和BMG9)支架在浓度为2 mmol/L的H₂O₂溶液中催化分解H₂O₂产生的O₂能使溶液中饱和氧浓度分别达到8.4和11 mg/L。细胞实验结果表明, BGM支架对骨髓间充质干细胞的增殖和碱性磷酸酶活性有一定促进作用。因此, BGM支架在骨组织修复领域具有较大的应用潜力。