ZnAl水滑石负载钯催化剂的制备及催化性能

采用离子交换-还原法制备了系列锌铝水滑石负载钯催化剂Pd/ZnAl-LDH,通过XRD、TEM和ICP对该系列催化剂进行了表征,并对其在低毒溶剂乙醇或水中苯甲醇氧化反应的催化性能进行了详细考察。研究结果表明,反应溶剂、Pd负载量、氧气压力、反应时间等对催化剂的催化性能有很大的影响,当Pd负载质量分数为2%,反应压力为0.2MPa时,Pd/ZnAl-LDH在乙醇溶剂中表现出最佳的催化性能,苯甲醇转化率和苯甲醛选择性可分别达到93.3%和93.6%。     

氟乙烯与氧分子的反应机理分析

不饱和的氯氟烃可能与空气中的氧分子直接反应生成原子氧,抑制臭氧分解为氧分子和氧原子的过程进行,从而保护臭氧层。本文通过研究不饱和氯氟烃的代表物CH_2=CHF与单线态和三线态氧分子的反应机理,讨论其直接与氧分子反应生成氧原子的可能性及相关的反应和产物。在B3LYP/6-311++G(d,p)水平上,对CH_2=CHF和O_2反应及相关过程进行了计算和分析,具体包括:优化反应物、过渡态、中间体以及产物的几何构型;通过振动分析,确认过渡态、中间体以及产物;从过渡态出发进行内禀坐标(IRC)计算:反应体系中各基元反应的标准Gibbs自由能变计算;并通过零点能校正计算反应活化能。由此得出:氟乙烯与单线态氧分子反应生成的产物中有原子氧、乙酰氟、HF、CH_2=C=O、CH_3F、CO、氟乙醛,其中最稳定的产物是乙酰氟和氧原子;CH_2=CHF与氧分子反应生成抑制臭氧分解平衡的氧原子是可以自发进行的。     

高炉煤气在A型分子筛上的吸附热

从高炉煤气中的主要成分N2,CO和H2O在A型分子筛上的吸附机理出发,构造出A型分子筛的八元环微观模型及与上述气体的吸附作用模型.运用Gaussian98软件包,对模型结构采用量子化学从头计算的方法(ab initio),在HF/3-21G水平上进行结构优化,然后在优化后的平衡构型上,进行MP2/6-31G相关能校准.由MP2能量得到A型分子筛对N2,CO和H2O的吸附热:-26.8 kJ/mol,-28.7 kJ/mol和-81.8 kJ/mol.     

C20B4和C20B2N2的量子化学研究

用Hartree-Fock（HF）方法优化了C24及其异质富勒烯C20B4和C20B2N2几何构型,分析了C20B4和C20B2N2的相对稳定性与前线轨道性质。结果表明,B原子和N原子的取代使C24的稳定性降低,前线轨道能级升高,这对它的氧化还原活性产生了影响。     

C_(24)团簇异构体的量子化学计算

采用密度泛函B3LYP方法在6-31G~*水平上对设计的3种新型笼状C_(24)异构体进行了计算,从能量分析发现这3种异构体均为稳定的笼状团簇,其中部分碳原子呈现局部共轭,共轭程度不大.除C_(24)-38具有芳香性外,其他结构均是反芳香性的.根据计算所得结合能可知,其热力学稳定性顺序为:C_(24)-56＞C_(24)-46＞C_(24)-38＞C_(24)-68.C_(24)团簇HOMO-LUMO能隙△ε＞5 eV,是绝缘体,而较大的△ε,电子难以激发,有利于体系的稳定.     

氧化还原法制备Mn3O4催化剂及其甲苯催化氧化性能与机理研究

在氧化还原法制备α-MnO₂的基础上，通过控制焙烧温度和气氛制备了Mn₃O₄催化剂，系统考察了其甲苯催化性能。结果显示，Mn₃O₄催化性能优于MnO₂，并且在230℃下保持转化率90%以上稳定运行100 h。原位红外等表征结果表明，与MnO₂相比，Mn₃O₄具有适当的氧化还原能力、更高的晶格氧活性、更多的表面吸附氧和更强的甲苯吸附能力，促使催化剂表面苯甲酸物种的快速转化，进而提高其甲苯催化性能。本研究可为锰基催化剂的制备及其甲苯催化氧化性能提升机理研究提供参考。