一种富勒烯衍生物的合成研究

富勒烯独特的分子结构,使其具有许多优异的物理性质,在光、电、磁、药物化学等方面有着广阔的应用前景.富勒烯研究几乎涉及物理学、化学以及材料科学的各个领域,同时对生物学、医学等也产生了巨大冲击,这使富勒烯家族成为当前科学界研究的热点.本文制备了一种水溶性富勒烯衍生物C60（NH2 CH2 CH2 NH2）m,并对其进行了红外吸收光谱和电喷雾质谱的表征.红外吸收光谱结果表明乙二胺已连接在C60上,电喷雾质谱结果表明C60与乙二胺的加成产物主要有C60 NH2 CH2 CH2 NH2、C60（NH2 CH2 CH2 NH2）2、C60（NH2 CH2 CH2 NH2）3和C60（NH2 CH2CH2 NH2）4.     

环境友好固体超强酸SO_4~(2-)/Fe_2O_3催化合成阿斯匹林的研究

制备固体超强酸SO2-4/Fe2O3,并测定其红外光谱,首次将其作为催化剂应用于合成阿斯匹林。考察了反应时间、反应温度、催化剂用量、酸醇摩尔比等对水杨酸酰化反应的影响。研究结果表明,最佳条件下收率可达88.8%。SO2-4/Fe2O3对合成阿斯匹林的反应具有良好的催化作用,是能代替浓硫酸作为水杨酸乙酰化的对环境友好的优良催化剂。     

粉煤灰水热法合成沸石的研究进展

粉煤灰作为燃煤电厂排放的主要工业固体废弃物,对其进行资源化利用是必然的趋势,粉煤灰合成沸石是其高值化应用的有效途径之一。阐述了粉煤灰碱性水热法合成沸石的机理,体系中硅铝酸盐凝胶的形成是决定因素,且硅铝酸盐晶体形成经历了诱导期、成核期、晶体生长期3个时期。综述了传统一步水热法、二步水热法、微波辅助加热法、碱熔融-水热法、晶种诱导合成法、逐步升温法和渗析-水热法等方法的研究进展,对原料组成、外加碱激发剂、反应时间和温度、液固比、特殊添加剂、反应器种类等影响因素作了分析总结,并对粉煤灰水热合成沸石面临的问题、挑战及发展前景进行了展望。     

棱形十二面体Ag_3PO_4微晶的辅助合成及其可见光催化性能

以六次甲基四胺(HMTA)和聚乙烯吡咯烷酮(PVP)为混合辅助剂,采用沉淀法合成了立方晶相棱形十二面体Ag3PO4微晶,对其进行了表征,并通过降解罗丹明B考察了其可见光催化活性。实验结果表明:以0.10g(25 g/mol(以Ag NO3计))HMTA和0.10 g PVP为混合辅助剂合成的棱形十二面体Ag3PO4微晶,其禁带宽度为2.17e V,对罗丹明B有较好的可见光催化活性;在8 mg/L罗丹明B溶液中加入0.4 g/L Ag3PO4,可见光照射12 min时,未添加辅助剂以及分别添加0.10 g PVP、0.10 g HMTA、0.10 g HMTA和0.10 g PVP混合辅助剂制备的Ag3PO4对罗丹明B的降解率分别为67.59%,76.25%,91.88%,99.64%;棱形十二面体Ag3PO4微晶重复使用4次后,罗丹明B的降解率仍达91.59%,说明该光催化剂具有较好的重复使用性能。     

氨基乙醇席夫碱Cu2+配合物的合成及其催化染料降解

合成了3个氨基乙醇席夫碱Cu2+配合物并进行了表征.利用分光光度法考查了配合物催化降解酸性蓝9的性能和动力学曲线;利用Graph Pad Prism 5软件进行了米氏常数的测定;利用HPLC法测定了降解产物.发现配合物均为单核五配位配合物.发现配合物能催化废水中酸性蓝9降解,催化活性Cu Cl Lb·H2O最好,Cu Cl La·H2O其次,Cu Cl Lc·H2O最差,说明给电子基团有利于催化活性,位阻基团不利于催化活性.发现Cu Cl La·H2O、Cu Cl Lb·H2O催化酸性蓝9的V-S曲线与米氏方程吻合,米氏常数分别为1.35×10-2mmol·L-1和1.54×10-2mmol·L-1,说明催化过程具有酶促特性,Cu Cl La·H2O与底物的结合能力比Cu Cl Lb·H2O与底物结合能力弱.发现降解产物有顺式丁烯二酸.推测了配合物的催化机理和酸性蓝9的降解机制.得到了两个性能优良的酸性蓝9降解的仿酶催化剂,催化活性可以通过基团进行调控,为开发新的染料废水的有效治理技术提供了理论和实践支持.     

维生素A合成废水难降解成分的定性分析及处理建议

采用吹扫捕集气相色谱-质谱法定性分析了维生素A生产企业污水处理厂的出水和现场中试出水中主要残留难降解成分。结果表明两种出水中10.7 min出峰的物质是含量最高最主要的难降解成分,是COD降不下去的最主要原因。结合维生素A合成工艺、这个物质的物理、化学性质、水样的颜色、气味确定了该物质是3-甲基-1-戊烯-4-炔-3-醇,并从可能的代谢途径分析了该物质难以降解的原因。并从合成工艺和污水处理工艺方面提出了污水处理的建议。     

机器学习在碳基环境功能材料领域的应用研究进展

随着环境功能材料领域产生的数据量及其数据复杂性急剧增加,高成本、长周期的传统实验手段已无法迎合目前功能材料的发展趋势。近年来迅速发展的机器学习能对数据进行深入挖掘和解析,有望为此类问题提供有效的解决方案。机器学习具备效率高、精度高等优势,有效弥补了传统"试错"方式的不足。介绍了机器学习的基本工作原理和算法,从预测理化性质、辅助微观表征和指导新型材料合成3个方面简述了机器学习在环境碳基功能材料领域中的应用研究进展,分析了机器学习在该领域的问题与挑战,展望了机器学习方法在环境碳基功能材料领域的前景与发展趋势。     

“可再生”聚羧酸盐凝胶-碱复合净水材料的原位合成及应用

为高效、经济及绿色地净化含铜废水,基于新的原位合成方法,制备新型聚羧酸盐凝胶-碱复合净水材料,用于对含铜废水的高效“可再生”净化. 以一种活性杂环型阳离子单体(N,N-二烯丙基-3-羟基杂氮环丁烷氯化铵,DHAC)和丙烯酸(AA)为基本原料,通过“预聚+交联”的新型反应过程,构建开环交联型聚羧酸盐凝胶骨架(ROPCG),并产生原位包覆效应,实现对溶液体系中NaOH的100%包覆,获得高效的ROPCG-NaOH复合净水材料. 结果表明:①基于“吸附+沉淀”协同的双重作用机制,ROPCG-NaOH材料实现了对含铜废水的高效净化,每g ROPCG-NaOH复合净水材料可去除384.62 mg的铜离子,同等净水能力优于大部分同类产品. ②ROPCG-NaOH复合净水材料仅通过简单的“预聚+交联”反应过程即可获得,且主要的生产原料为商业易得的常规原料,具有简单易得、绿色环保的特性,综合考虑ROPCG-NaOH复合净水材料具有明显的应用优势. ③ROPCG-NaOH材料废渣可再生为有用的ROPCG凝胶吸附剂,再生ROPCG凝胶吸附剂的铜吸附容量为276.24 mg/g,与单纯ROPCG凝胶吸附剂的铜吸附容量(286.53 mg/g)接近,重复再生率为96.55%. 研究显示,ROPCG-NaOH复合净水材料能高效、经济、绿色及“可再生性”地处理水中铜离子,应用前景良好.