NaA分子筛膜的水热合成及表征

采用水热合成方法在α-Al2O3陶瓷管载体表面合成了致密的NaA分子筛膜,考察了2种原料配比对合成分子筛膜的影响.利用SEM、XRD和单组分气体渗透等方法对NaA分子筛膜进行表征.由SEM照片可以观察到,按照配比n(Na2O)∶n(SiO2)∶n(Al2O3)∶n(H2O)=2∶2∶1∶200合成的NaA分子筛膜表面存在许多较大的晶体团,影响膜的连续性,而按照配比n(Na2O)∶n(SiO2)∶n(Al2O3)∶n(H2O)=6∶2∶1∶600合成出的NaA分子筛膜表面平整,分子筛晶粒均匀,二者膜厚均约为20μm.由XRD确定合成出的为NaA分子筛膜.通过单组分气体渗透率测得H2/N2、H2/C3H8理想分离因数接近Knudsen扩散机制的水平,说明气体是通过晶间孔隙渗透的.     

两种Keggin型有机-无机混配物的结构及催化消除甲醇的研究

为了寻找高效消除挥发性有机污染物的新材料,克服单纯杂多酸催化剂催化性能低、稳定性差的缺点,采用水热法合成了两种新的具有Keggin型杂多酸骨架的有机-无机混配配合物单晶,分别为(4-C6H7N)2(4-C6H8N)3PW12O40·H2O(配合物1)和(4-C5H7N2)3(PW12O40) ·5H2O(配合物2),用X-射线单晶衍射、红外光谱、紫外光谱、差热-热重进行了表征.配合物1和2由1个Keggin型PW12O40阴离子与有机配体4-甲基吡啶或4-氨基吡啶组成,并通过广泛的氢键作用在空间上无限延展形成超分子网络结构.配合物1为单斜晶系,晶胞参数为:a=16.0569(10)(A),b=19.8781(17)(A),c=18.4728(15)(A),α=90.00°,β=98.384(7)°,γ=90.00°.配合物2为单斜晶系,晶胞参数为:a=11.8880(9)(A),b=20.0148(15)(A),c=25.495(2)(A),α=90.00°,β=96.279(5)°,γ=90.00°.在流动催化反应体系中,探讨了该两种配合物催化消除甲醇的能力.体系流速为10mL/min,甲醇初始质量浓度为3.0g/m3,配合物1在150℃时对甲醇的消除率达到85.25％,配合物2在140℃对甲醇的消除率达到53.00％.     

2-苯基[60]富勒烯吡咯烷衍生物的合成研究

为了给高能炸药提供钝感剂,以提高其安全性能,用甘氨酸、苯甲醛和C60等为原料合成了2-苯基[60]富勒烯吡咯烷衍生物(产物1),探讨并获得了产物1的适宜合成工艺条件: 反应物C60、苯甲醛和甘氨酸物质的量之比为1∶4∶6,温度为105 ℃,反应时间为14 h,此时产率可达到75%(以消耗的C60计).用FT-IR(傅立叶变换红外光谱)、UV-Vis(紫外可见光谱)、1H-NMR(核磁共振氢谱)和MS(质谱)表征了产物1的结构,初步探讨了产物1对HMX(奥克托今)的钝感作用.结果表明,产物1对HMX具有明显的钝感作用,添加质量分数为1%的产物1可使HMX的摩擦感度降低到33%,撞击感度降低到48%.     

衰变子体对241Am2Zr2O7固化体晶胞体积影响的模拟

为探索241 Am核素衰变子体对241Am2Zr2O7烧绿石固化体晶胞体积的影响,根据递次衰变理论计算了241Am衰变子体种类及其含量随时间的变化值,并以Nd2Zr2O7作为Am2Zr2O7的模拟物,La作为241Am衰变子体Np的模拟元素,采用Sol-喷雾热解法合成了(Nd1-xLax)2Zr2O7(0.1≤x≤0.9)系列模拟固化体.利用XRD和SEM研究了该固化体晶胞参数(α、V)随x的变化关系以及其烧结体的微观结构.结果表明,经103 a后,241 Am核素的相对摩尔分数仅为最初的10-5at％,其子体237Np的摩尔分数将达到70at％以上,并在4.3×103a后达到峰值(约99at％).相较其他常规方法,Sol-喷雾热解法能在更低温度、更温和的条件下获得纯相的(Nd1-xLax)2Zr2O7烧绿石样品,且能保证其烧结体晶粒细小(约10 μm),结构致密,残余气孔率可减少到5％.(Nd1-xLax)2Zr2O7模拟固化体的晶胞参数(α、V)均随x的增加而逐渐增大,在相同x条件下,其晶格常数理论值较试验值大0.2％,其晶胞体积在x为0.9时将膨胀约4％.(Nd1-xLax)2Zr2O7模拟固化体晶胞参数变化趋势与(Am1-xNpx)2Zr2O7固化体的理论值基本一致.     

Y型沸石膜的制备及在二氯乙烷和氮气混合物分离中的应用

在多孔α-Al2O3陶瓷管的外表面水热合成NaY型沸石膜,用XRD及SEM表征所合成的膜.并将合成出的膜用于分离二氯乙烷和氮气的混合物,考察了不同压力差对分离效果的影响.实验结果表明,将渗透压差控制在50 kPa,既可保证有较高的渗透率,又有一定的分离因数.     

废弃印刷线路板在二氧化碳气氛下的热失重动力学研究

利用热重分析仪研究了废弃印刷电脑线路板(CP)、电视机线路板(TV)、交换机线路板(SW)和游戏机线路板(GS)在CO2气氛下的热失重规律,采用Coats-Redfern积分法和Agrawal温度积分近似式,分别选取不同的机理函数计算了热失重动力学方程的指前因子和活化能,并根据转化率的计算值与试验值间的标准偏差确定了最优机理函数。结果表明,4种样品的失重过程均包括挥发分析出和固定碳气化两个主要的失重阶段,其中挥发分析出阶段又包括两个不同的反应区间,共采用3个机理函数来描述整个失重过程。其中TV在温度区间562~613 K的机理函数为[(1-α)-2.5-1]/2.5,在613~934 K的机理函数为[-ln(1-α)]4,在934~1 233 K的机理函数为[1-(1-α)1/3]2;CP在温度582~636 K和636~955 K的机理函数为[(1-α)-3.5-1]/3.5,在955~1 233 K的机理函数为α+(1-α)ln(1-α);SW在582~639 K和639~959 K的机理函数为[(1-α)-3.5-1]/3.5,在959~1 233 K的机理函数为[(1-α)-1/3-1]2;GS在577~641 K的机理函数为[(1-α)-1.5-1]/1.5,在641~917 K的机理函数为(1-α)-2,在917~1 233 K的机理函数为[-ln(1-α)]3。基于最优机理函数计算出的转化率与试验结果均吻合很好,但不同样品所遵循的机理函数有差异。在求取最优机理函数时,仅根据拟合直线的相关系数最大、标准偏差最小的原则来选取最优机理函数还不够完善,进一步考虑转化率的计算值与试验值间的标准偏差,可以获得更合理的机理函数。     

矿石、水样和粉尘中钋~(210)的测量——铜片沉集口闪烁法

钋~(210)(又称RaF)属于铀系α放射性子体(能量为5.23Mev),半衰期138.3天,在周期表中属于氧族元素中最后一个元素,化学性质与碲相似。根据国家标准《放射防护规定》(GBJ8—74)属于极毒组,在露天水源中的限制浓度为2×10~(-10)居里/升;工作场所空气中最大允许浓度为2×10~(-13)居里/升,要求较为严格,因此做好环境中钋~(210)的监测工作是很必要的。我们在文献方法的基础上,进行了钋~(210)的测量及最佳条件实验,结果表明本法作为矿石、粉尘和水样中钋~(210)的测量是适用的,方法简便,灵敏度约为10~(-12)居里。原理钋~(210)与其它的α放射体不同,能被某些金属置换并自然沉集于金属上,特别是铜。利用此性质为钋~(210)与溶液中其它α放射体分离纯化,继而测量铜片上α放射性强度,即可     

Fe2+抑控煤中α硫酚结构氧化机理及效果

应用Gaussian 03程序,采用密度泛函方法,在B3LYP/6-31G(d,p)水平下,分析Fe~(2+)抑制煤中α位硫酚结构氧化的效果,从而为阻化剂的配制与优选提供数值依据。首先,根据自然键轨道理论分析煤的特征结构C_(10)H_7SH与过渡金属Fe~(2+)形成配合物的成键本质,并结合分子中的原子理论分析其稳定性;然后,分别计算C_(10)H_7SH结构和[FeSH_8CC_(10)]~(2+)配合物吸附O_2的反应过程,得到反应过程所需活化能,以此活化能为指标,表征Fe~(2+)抑控煤中α位硫酚结构氧化的效果。计算结果表明,Fe~(2+)与C_(10)H_7SH结构中的S原子间形成了配位键,根据电子密度拓扑分析得其键能E_(S-Fe)为-128.56 kJ/mol,C_(10)H_7SH结构吸附O_2的反应过程所需活化能为E_C=62.71 kJ/mol,[FeSH_8C_(10)]~(2+)配合物吸附O_2的反应过程所需活化能与其相比增加了35.60 kJ/mol。研究表明,Fe~(2+)对煤中α位硫酚结构氧化具有明显的控制作用。     

MAMA双功能螯合剂前体的合成及结构表征

双功能螯合剂在放射性药物的研究、合成、应用,特别是在生物分子的放射性标记方面发挥着极为重要的作用.本文采用简易方法合成了MAMA双功能螯合剂前体,N-(2"-对甲氧苄巯乙基)-2-[(2'-对甲氧苄巯乙基)氨基]乙酰胺,并通过Uv-vis、IR、1HNMR、MS以及元素分析等对其结构组成进行了确证;同时,利用Gaussian 03W程序对其进行了结构优化描述,并计算了相应的分子能量.此外,对制备得到的前体进行了稳定化处理,将其转化为盐酸盐形式,并用IR、1HNMR等进行了检验,确定了此处理是合理可行的.     

富勒烯并4,4'-二(N-乙酰基-2-氨乙基)二苯基环丙烷的合成

以对甲苯磺酰肼、4,4'-二(N-乙酰基-2-胺乙基)苯甲酮和C60为原料,采用一锅煮方法合成了富勒烯并4,4'-二(N-乙酰基-2-氨乙基)二苯基环丙烷,为后期水溶性核素促排剂的合成提供原料。该方法比已报道方法反应步骤简单,操作方便,安全性好。采用紫外可见光谱(UV-Vis)、核磁共振氢谱(1HNMR)、红外光谱(FT-IR)、质谱(MS)对产物的结构进行了表征。     

纳米X型沸石制备及其对含铜废水处理

采用水热合成法以煅烧高岭土为原料合成了纳米级X型沸石分子筛,并采用透射电镜(TEM)和X射线衍射(XRD)进行了表征.研究了影响纳米X型沸石分子筛对Cu(Ⅱ)吸附的因素,包括纳米X型沸石分子筛用量、pH值、接触时间和温度.结果表明:投加0.4 g纳米X沸石分子筛,在pH为5.0、温度为25 C、吸附时间为10 min情况下,去除率达到99.65%,最大吸附量可达101.4 mg/g.采用0.5 mol/L的Na2EDTA能较完全洗脱纳米级X型沸石分子筛所吸附的Cu(Ⅱ),表明纳米级X型沸石分子筛能循环使用,可应用于含铜废水的处理.     

Fe掺杂Bi2MoO6的制备及其可见光催化活化PMS降解橙黄Ⅱ的研究

采用一锅水热合成法制备Fe掺杂Bi2MoO6光催化剂,对Bi2MoO6的主体结构进行修饰和调整.在可见光LED照射下,利用合成的Fe-Bi2MoO6催化剂活化过一硫酸盐(PMS,peroxymonosulfate,oxone)对偶氮染料橙黄Ⅱ进行光催化降解.采用X射线衍射(XRD),扫描电子显微镜(SEM),透射电子显微镜(TEM),X射线能谱(XPS)和紫外-可见漫反射光谱(UV-Vis)对催化剂的形貌微观结构和化学价态进行表征,并应用在光催化活化PMS降解橙黄Ⅱ的过程中.结果表明,催化剂投加量为0.4 g/L,PMS投加量为0.4 mmoL/L,初始pH值接近中性条件下,Fe-Bi2MoO6材料对橙黄Ⅱ的去除率可以达到100％.经过Fe掺杂后,Fe取代一部分的Bi3+,致使主体晶格出现畸变,不仅有利于光生电子和空穴的产生、分离和转移,还增强了 Bi2MoO6的光催化活性.Fe-Bi2MoO6光催化剂经重复使用5次后对橙黄Ⅱ的降解率仍然可以达到89.1％以上,具有优秀的光催化稳定性能.活性自由基的出现在光催化降解过程中起到主要作用,由此展示出一种潜在的光催化降解机制,且Fe掺杂Bi2MoO6比单纯Bi2MoO6具有更好的光催化降解稳定性.     

氢氧化镁铝溶胶MAHs对Cr(VI)吸附性能的研究

采用共沉淀法合成氢氧化镁铝溶胶 MAHs.研究MAHs对模拟Cr(VI)废水的吸附行为和效果.分析溶液pH值、温度、吸附时间、MAHs投加量和Cr(VI)初始浓度等对MAHs吸附性能的影响,并采用XRD和IR表征MAHs结构,探索其吸附机理.结果表明,MAHs对Cr(VI)的适皮宜吸附条件为pH=6、30℃、吸附20 min,其吸附等温线符合Langmuir吸附等温方程.适宜条件下.氢氧化镁铝溶胶MAHs对Cr(VI)的饱和吸附量达90 mg/g,去除率达95%以上,对Cr(VI)具有很强的吸附能力.处理后废水达到因家规定工业废水排放标准(0.5mg/L).氢氧化镁铝溶胶MAHs对Cr(VI)的吸附是由于铬酸根阴离子插入了MAHs样品层间,吸附剂可通过pH=2的Fecl2溶液再生.     

粉煤灰合成沸石对铬污染土壤中Cr(Ⅲ)的吸附稳定化效果及机制研究

为解决Cr(Ⅲ)对土壤的污染问题,采用碱熔水热法制取粉煤灰合成沸石,研究沸石掺量、反应时间、水分质量分数、初始pH值和Cr(Ⅲ)初始质量比等因素对合成沸石吸附稳定化铬污染土壤中Cr(Ⅲ)效果的影响,建立吸附等温线模型和吸附动力学方程,并进行微观表征和吸附稳定化机制分析.结果表明,粉煤灰合成沸石对污染土中Cr(Ⅲ)有良好的吸附稳定化效果.当沸石掺量为15％、水分质量分数为26％、pH值为5～9时,对Cr(Ⅲ)进行稳定化修复效果好.Cr(Ⅲ)的毒性浸出随Cr(Ⅲ)初始质量比增加而增大,随反应时间延长先逐渐减小而后趋于稳定.动力学及热力学拟合结果表明,准二级动力学模型及Langmuir等温模型可以解释Cr(Ⅲ)在合成沸石上的吸附行为,其中影响吸附速率的主要因素为膜扩散.SEM、XRD等微观分析结果显示粉煤灰合成沸石后,其结构发生明显变化,比表面积增大,有利于对Cr(Ⅲ)吸附稳定化.合成沸石吸附稳定化污染土中Cr(Ⅲ)的机制是离子交换、静电引力、沉淀等物理及化学吸附作用综合的结果.     

钙钛锆石和榍石基人造岩石固化铀的研究

以天然锆英石(ZrSiO4)、CaCO3、TiO2和UO2(NO3)2·6H2O为原料,通过高温固相反应,制备了包容铀(质量分数4.5 %)的钙钛锆石和榍石基人造岩石固化体.借助X射线衍射(XRD)和扫描电子显微镜(SEM)研究了其矿相组成和微观结构.采用MMC-1静态浸泡法和γ射线辐照方法测定了其抗浸出性能和抗辐照性能.结果表明,制备钙钛锆石和榍石基固化体的最佳合成及烧结温度为1 290 ℃.所得固化体结构致密,有较好的抗浸出性和辐照稳定性.     

等转化率法在硫化亚铁热动力学研究中的应用

FeS的氧化放热是引起石油储罐火灾与爆炸事故的主要原因.采用同步热分析仪对FeS的氧化倾向性及其热动力学规律进行研究,主要分析粒径为0.062～0.074mm的FeS在常温至900℃范围内的DSC/TG试验曲线,运用FWO、Kissinger、Friedman等多种等转化率法计算FeS的活化能和指前因子.其中FWO和Kissinger法的计算结果较为接近,可靠度较高.结合Malek法提出的y(α)-α标准曲线,推断出最概然机理函数为f(α)=(1-α)2.这说明FeS的氧化自燃反应符合二级普通化学反应机理.     

Fe的掺杂对MnO2纳米管结构和甲苯降解性能的影响

采用水热法合成了MnO₂纳米管，同时在MnO₂的水热合成过程中，掺杂不同含量的Fe,制备了0.6%Fe-MnO₂、1%Fe-MnO₂和5%Fe-MnO₂的催化剂材料，使用扫描电镜(SEM)、X射线衍射(XRD)、氮气吸附-脱附、拉曼光谱等技术对四种催化材料的形貌和结构进行了表征，并以甲苯为目标污染物对其催化活性进行了研究。结果表明，Fe的掺杂没有影响MnO₂纳米管的形貌和晶型，四种催化剂的形貌均为纳米管状结构，晶型均为α-MnO₂,而比表面积、孔容和最可几孔径显著下降。四种催化剂催化氧化甲苯时，1%Fe-MnO₂纳米管表现出最好的甲苯低温催化性能，这可能与掺杂1%Fe改变了Mn-O化学环境，使Mn—O的键能发生了改变，引起了晶格缺陷有关。     

2-氯-5-三氯甲基吡啶的波谱学数据与结构分析

2-氯-5-三氯甲基吡啶是重要的农药中间体.以3-甲基吡啶为原料通过光氯化反应合成2-氯-5-三氯甲基吡啶,经分离后得到纯度为99.5%的产品.利用红外(IR)、紫外(UV)、质谱(MS)、核磁共振(NMR)等实验技术研究了其波谱学特征,详细讨论了该化合物的1HNMR、13CNMR谱,并对所有1HNMR、13CNMR谱的信号进行了归属.讨论了红外吸收特征峰对应官能团的振动形式,样品的官能团与目标化合物一致.该方法为此类化合物的结构解析提供了有益的分析依据.     

有机化改性海泡石对六六六吸附性能的探讨

分别采用阴阳离子表面活性剂对海泡石进行有机化改性处理,并对改性海泡石进行了吸附六六六实验.结果表明,未经有机化改性的海泡石对六六六各异构体去除能力由小到大依次为:γ-六六六(12.66%)、δ-六六六(12.79%)、α六六六(17.35%)、β-六六六(33.57%).经DOSO3Na有机化改性的海泡石对六六六各异构体的去除能力由小到大依次为:β-六六六、γ δ-六六六、α-六六六.经CTMAB有机化改性的海泡石对六六六各异构体的去除能力由小到大依次为:β-六六六、α-六六六、γ δ-六六六.有机化改性海泡石使体系中β-六六六大幅度增加,可能为有机化海泡石催化α、γ、δ各异构体向β异构体转化.     

贫化铜渣的特性分析

铜渣是有色金属火法炼铜过程中产出的固体废弃物.通过化学分析、XRD衍射、SEM-EDS和热重等分析铜渣的特性.铜渣主要成分是赤铁矿(α-Fe203)、铁橄榄石(Fe2SiO4)、磁铁矿(Fe3O4)和非晶态硅石,并含有铜及少量镍、钴等有价组分.铁橄榄石和磁铁矿约占总渣量的90%.冷却方式影响渣中铁橄榄石的形成,空冷渣中铁橄榄石的比例明显高于水淬铜渣中的铁橄榄石含量.磁铁矿以多边状、树枝状、放射状结构存在于硅酸盐基体中;铁橄榄石呈柱状、板状、树突状颗粒存在于炉渣基体中;铜矿物或被硅铁氧化物所包裹,或与铜铁矿物共同形成斑状结构及多矿物共生嵌于铁橄榄石基体中.铜渣中铁橄榄石组分首先在491～1 173℃之间氧化转变为赤铁矿和非晶态硅石,其次是磁铁矿发生Fe3O4→γ-Fe2O3→α-Fe2O3的晶型转变过程.加热可以使铁橄榄石、铜和铁的硫化物及磷化物发生氧化反应.