咪唑类离子液体的二氧化硫吸附性能

为研究咪唑类离子液体脱除烟道气中SO2的规律,以1-丁基,3-甲基氯代咪唑([Bmim]Cl)、1-丁基,3-甲基硝酸咪唑([Bmim]NO3)、1-丁基,3-甲基氟硼酸咪唑([Bmim]BF4)和1-戊基,3-甲基氯代咪唑([C5mim]Cl)4种离子液体作为SO2吸附剂,研究了不同条件下4种离子液体对模拟烟道气中SO2的吸附性能,并初步进行了离子液体再生脱硫试验.利用傅立叶变换红外光谱(FTIR)对吸附前、后和再生后的[Bmim]Cl结构变化进行了研究.结果表明,4种离子液体对SO2均有吸附能力,且吸附能力为:[C5mim]Cl[Bmim]Cl[Bmim]NO3[Bmim]BF4,其中[C5mim]Cl的累积脱硫量达到200.8mg/g,[Bmim]Cl的最佳脱硫温度为40.0℃;3种阴离子对脱硫性能的影响顺序为:Cl-NO3-BF4-.在温度为90.0℃、压强为0.09MPa、再生4.0h后,[Bmim]Cl的硫容从再生前的65.9mg/g下降到26.5mg/g.脱硫过程中离子液体的结构发生了变化,它对SO2分子同时存在物理吸附和化学吸附.     

不同生物质原料催化制备5-羟甲基糠醛的研究进展

生物质被视为一种潜在的丰富可再生能源,可用于生产能源、化学品和材料等,是传统能源的潜在替代品。5-羟甲基糠醛(5-hydromethylfurfural, HMF)是一种多功能、关键的可再生平台化合物,有许多潜在的应用,被誉为“沉睡的巨人”,可以由生物质衍生的碳水化合物生产。目前,制备HMF的原料主要是糖类化合物。深入讨论了HMF的合成机理以及己糖、多糖和其他生物质等不同来源的原料催化制备HMF方法的研究进展。以往的研究可以发现,葡萄糖转化为HMF大多选用路易斯酸催化剂,对于果糖则更注重于非均相催化剂的设计。多糖类最终水解为单糖进行转化,应同时注重多糖的水解以及单糖的转化,关键点仍是单糖的转化。最后对HMF原料未来的研究方向和催化剂的设计开发进行展望,以期为今后的深入研究提供理论支持。     

咪唑醋酸盐脱除模型油中苯并噻吩的研究

以酸性离子液体1-丁基-3-甲基咪唑醋酸盐([C_4mim]Ac)为萃取剂,质量分数30%的H2O2溶液为氧化剂,初始硫质量分数为200μg/g的正庚烷溶液作为模型油,考察其萃取氧化脱硫性能。结果表明在[C_4mim]Ac-H_2O_2体系里,当反应温度为328 K,反应时间为60 min,剂油体积比(V_(IL)∶V_(MO))为1∶40,VIL为0.5 m L,V(H_2O_2)为0.5 m L时,模型油脱硫率可达75.6%,循环再生的[C_4mim]Ac依然具有较好的脱硫能力。     

吗啉催化“一锅法”合成3-甲基-5-苯基-2-环己烯酮

以吗啉为催化剂,苯甲醛和乙酰乙酸乙酯为原料,采用"一锅法"合成了3-甲基-5-苯基-2-环己烯酮,并研究了吗啉的用量、碱和溶剂的种类、反应温度、反应时间等条件对该合成反应的影响。结果表明,当吗啉物质的量分数为苯甲醛的30%,以碳酸钾为碱,乙醇-水溶液(乙醇与水体积比为4∶1)为溶剂,于120℃温度下反应12 h,可得到3-甲基-5-苯基-2-环己烯酮的产率最高,为87%。产物结构经IR、1H NMR和13C NMR确证。反应历经了Robinson环合、水解、脱水、脱羧数个步骤,简化了合成操作。     

电催化5-羟甲基糠醛氧化为2,5-呋喃二甲酸的研究进展

在可持续发展导向下,替代能源需求不断增加,生物质资源的有效利用成为研究焦点。5-羟甲基糠醛(HMF)作为一种生物质基平台化合物,具有广阔的应用前景。通过选择性氧化反应,HMF可以转化为高附加值化合物,如2,5-呋喃二甲酸(FDCA)。近年来,电催化氧化作为一种绿色环保的新型手段,在HMF转化为FDCA的研究中取得了显著进展。然而,这一过程涉及竞争反应,如水氧化,对FDCA的产率和法拉第效率产生影响。催化剂对降低反应能垒、提高产物选择性至关重要,但面临稳定性不足、过电位偏高和酸性环境下活性不足等挑战。聚焦于高效催化剂的研究进展,从贵金属催化剂到非贵金属催化剂和非金属催化剂进行深入探讨,旨在为生物质的高效转化提供有益参考。     

Pd-Fe/石墨烯多功能催化阴极降解4-氯酚机制研究

制备出Pd-Fe/石墨烯多功能催化阴极,与Ti/Ir O2/Ru O2阳极、有机涤纶滤布构成隔膜电解体系,将阴极催化加氢脱氯作用和阴阳极氧化作用耦合起来对含4-氯酚的有机废水进行降解,采用TOC仪、紫外扫描、高效液相色谱、离子色谱分析方法研究其降解效果及反应历程.结果表明,在最佳反应条件下,Pd-Fe/石墨烯催化体系阴阳极室中4-氯酚转化率分别为98.1%和95.1%,优于Pd/石墨烯催化体系阴阳极室的93.3%和91.4%.Pd-Fe/石墨烯催化体系脱氯效果高于95%,表明双金属催化剂具有更强的析氢能力.在阴阳极的协同作用下,反应120 min时4-氯酚被完全转化.通过阴极加氢脱氯作用,4-氯酚被还原成苯酚.随后苯酚在阴阳极的共同氧化作用下,被氧化生成对二苯酚、苯醌等中间产物,继而被氧化为小分子有机酸,最后被矿化为CO2和H2O,据此提出了4-氯酚降解的可能历程.     

氯离子影响热活化过硫酸盐降解苯酚的机理研究

地下水中广泛存在的氯离子(Cl?)会在自由基作用下生成氯活性物质,进而与污染物反应可能引发新的环境风险. 为研究Cl?影响过硫酸盐(PS)高级氧化技术修复苯酚污染地下水的效果及机理,采用热活化PS氧化体系考察温度、PS浓度、初始pH及Cl?浓度对苯酚降解效果的影响,结合三维荧光平行因子分析(EEM-PARAFAC)查明苯酚降解过程中体系的光谱特征,借助气相色谱-质谱联用仪识别氯代有毒副产物的数量及种类,并揭示其降解机理. 结果表明:①反应温度的升高和PS浓度的增加均可促进苯酚的降解,且降解过程符合伪一级动力学模型. ②Cl?的存在会加速热活化PS对苯酚的降解,其降解效率随Cl?浓度的增加而提高,当Cl?浓度为10、25和50 mmol/L时,反应5 h后苯酚降解率为100%. ③苯酚降解过程中反应体系的荧光特征可分为4种荧光组分(C1、C2、C3和C4),Cl?存在时,C1和C2组分的荧光强度降幅更大,C3和C4组分主要为苯酚降解产物的光谱特征,其中C3组分的荧光强度随反应时间延长呈先增强后降低趋势. ④根据质谱测试结果,推断出Cl?存在时苯酚降解的可能机理,主要包括羟基化/氧化和氯化作用,其中生成的氯代有毒副产物包括2-氯苯酚、4-氯苯酚、2,4-二氯苯酚、氯氢醌、3,5-二氯儿茶酚、2,3-二氯-2-甲基丁烷和2-氯-4-甲基-2-戊醇. 研究显示,Cl?会提升热活化PS对苯酚污染地下水的修复效率,但也会因氯化作用生成氯代有毒副产物.      

离子液体氯化1-辛基-3-甲基咪唑对EMT6细胞的毒性及其机理研究

为评估咪唑类离子液体的生物毒性,研究了氯化1-辛基-3-甲基咪唑([C8mim] [C1])对EMT6细胞的毒性作用和可能的机制.不同浓度(0.06、0.25、1 mmol·L-)的[C8 mim][Cl]对EMT6细胞染毒12h后,采用MTT方法检测细胞活力,二乙酸荧光素(FDA)方法检测细胞膜通透性的变化,Rhodamine 123染色方法检测线粒体膜电位的变化,ELISA方法检测了Caspase-3的活性,并测定了细胞内活性氧(ROS)的含量.结果表明,经[Csmim] [Cl]染毒12h后,EMT6细胞活力下降,并呈剂量依赖关系.当[Csmim] [Cl]浓度高于0.25 mmol·L-1时,细胞活力与对照相比,差异显著.研究还发现,[Csmim][Cl]染毒增加了EMT6细胞膜通透性,降低了线粒体膜电位并诱导产生过量的活性氧,增强了Caspase-3活性.实验结果表明,[C8mim] [Cl]染毒造成了EMT6细胞膜通透性的改变、活性氧的过量产生和凋亡分子表达的增强,这可能是[Csmim] [Cl]导致细胞凋亡和活力下降的主要原因.     

生活垃圾热转化过程中C—Cl的形成与抑制

二口恶英与一般烃类的区别在于C—Cl,其数量和位置决定了二口恶英的毒性。在热化学转化过程中,产物中的C—Cl主要有2个来源:燃料中的C—Cl经历反应保留下来;活性氯与烃类分子发生的氯化反应。C—Cl键能低、易断裂。无机形态中,Cl·和Cl2为活性氯,易氯化烃类重新形成C—Cl;HCl较稳定,不易参与氯化反应。氯代烃分子中和反应系统中的H都有利于Cl向HCl的转移。因此,创造一个H充裕的反应环境,通过Cl向HCl的定向转移来抑制产物中的C—Cl,是一种较为理想的二口恶英控制方法。在气化工艺中,产物中充裕的H2为Cl向HCl的定向转移提供了条件,通过气化产物在适当条件下的均相转化,可以实现对C—Cl以及二口恶英的控制。     

咪唑氯盐离子液体对蚯蚓急性毒性及体重影响研究

采用OECD标准滤纸接触法和人工土壤法,研究了3种离子液体1-丁基-3-甲基咪唑氯盐([Bmim]Cl)、1-己基-3-甲基咪唑氯盐([Hmim]Cl)、1-辛基-3-甲基咪唑氯盐([Omim]Cl)对赤子爱胜蚓(Eisenia fetida)的急性致死作用,并测定亚慢性暴露试验下蚯蚓的体重变化.滤纸接触法测得[Bmim]Cl、[Hmim]Cl、[Omim]Cl对蚯蚓24 h的半致死浓度(LC50)分别为109.60、50.38、7.94μg.cm-2;48 h的LC50分别为98.52、39.14、3.61μg.cm-2.人工土壤法得到[Bmim]Cl、[Hmim]Cl、[Omim]Cl对蚯蚓7 d的LC50分别为447.78、245.56、180.51 mg.kg-1,14 d的LC50分别288.42、179.75、150.35 mg.kg-1.蚯蚓在3种离子液体作用下表现出不同的中毒症状.3种离子液体对蚯蚓的生长表现出不同程度的抑制作用,体重随着浓度增加而下降.离子液体对蚯蚓毒性随着碳链长度的增加而增大.