Meso-四(3-甲基吡啶基)锰卟啉的合成及其放氧性能

本文报道了Meso-四(3-甲基吡啶基)锰卟啉的合成,并以它为光敏剂,氧化钌为催化剂,苯醌为电子受体,采用正交法进行了可见光放氧性能试验。试验表明,体系有较高放氧活性,提出了可能的四电子放氧机理。     

单取代四苯基卟啉镁配合物的合成和光合膜放氧性能的研究

本文报道了叶绿体模型,单十六烷氧基取代四苯基卟啉镁配合物的合成及用该卟啉作光敏剂、金属氧化物作催化剂(如RuO_2)、硝化纤维素作固定化粘结剂制成的光合膜,在电子受体[如K_sFe(CN)_6]溶液中用可见光照光氧化水放氧的性能。发现由镁卟啉、RuO_2和K_3Fe(CN)_6组成的光合膜光氧化水放氧体系,类似于光合作用的类囊体膜,具有光化学稳定性好、制备简单、放氧速率高、能重复使用等优点,可用于光合作用模拟研究。     

非水溶性四苯基卟啉化合物光敏分解水——氢和氧的电化学测定

本文采用电化学测量方法研究了各种非水溶性金属四苯基卟啉化合物的光敏催化分解水。在含有20％的N,N二甲基甲酰胺(DMF)的水溶液中,以胶体铂为催化剂,各种非水溶性的金属四苯基卟啉化合物(如锌、镁、铁、钴、钒、铜、镍、锡)分解水产氢的效率,以锌镁化合物较高。同时也比较和分析了作为电子传递剂(具有不同的表面电荷)的几种紫精化合物对产生氢气的影响。在同样的溶液体系中加入少量的二氧化钌粉末,可同时测出氧气的释放。用Clark电极测量氢气和氧气可以分别或同时在气相和液相进行。这是一种能连续进行的测量技术,适用于光敏催化分解水和其他有氢、氧产生的反应动力学的研究。     

铁、铜金属卟啉络合物光助催化分解水产氢的研究

用非贵金属卟啉络合物(Cu、Fe、Zn、Mn、Co、Ni)为光敏剂,三乙醇胺为电子给体,氯铂酸钾为催化剂,2,2′-联吡啶为助剂,Triton x-305为表面活性剂,做成胶束溶液体系,探讨了该体系在紫外光照下还原水产氢的功能。观察了不同pH值、组成,表面活性剂浓度和光照时间等对产氢量的影响,并提出了各组份的协同作用和可能的产氢机理。     

一个有可能用于光解水放氢与放氧的络合物体系

太阳能络合光催化分解水,自1976年G.Sprintschnik、D.G.Whitten等报道了三双吡啶钌光敏化体系以后,许多人做过不少努力,但有的只能放氢,有的只能放氧。到现在为止,还没有一个体系,能如半导体光电化学法那样,在分解水过程中,实现闭合循环,使一个体系能分别放氢与放氧。我们这个工作,就是这种尝试。我们所采用的是Pd(Bpy)_2Gl_2—ZnTPP体系。     

纳米TiO2对Mg-15%Mg2Ni复相合金吸放氢性能的影响

用扩散烧结制备Mg2Ni合金，然后与Mg粉和不同比例(质量百分比分别为0．5％，1.5％，2．5％)的纳米TiO2混和球磨得到纳米Mg—Mg2Ni—TiO2复合储氢材料。对复相合金进行储氢性能研究时发脱，其中添加0．5％TiO2的试样可以在393K，4MPa的条件下4min内吸氢，并能在503K，0．1MPa条件下15min内放氢，放氢量为4．1％；随着温度升高，复合储氢材料放氢量和放氢速度得到提高，在473K吸氢和503K放氢条件下，合金在15min内的放氢量达到5．6％。纳米TiO2对合金吸放氢动力学性能有促进作用。复合储氢材料中增加TiO2含量，加快了放氢速度，略微降低了放氢量。     

氧化水产氧研究

模拟自然界植物的光合作用,利用太阳能光解水制氢是开辟能源的一个重要途径,受到国内外科学家的重视。为了利用太阳光分解水制取低污染的氢燃料,必须寻找出合适的光敏催化体系。这个体系除了能吸收光能、传递电子外,还需促进光还原水放氢和氧化水放氧这两部分反应的实现。所以,为实现光解水的循环,氧化水放氧反应的研究也为大家所关注。     

油脂裂解油催化加氢稳定化研究

根据裂解油实际碳链组成,选取不同碳链长度(碳数n=2N,N=4~8)的烯烃,研究4种不同金属催化剂对烯烃加氢的催化作用。结果表明,PdC对烯烃加氢具有较好的催化效果。H2常压的条件下,以24 g正庚烷为溶剂,烯烃6 g,PdC用量3%(质量分数),在35℃条件下反应60 min,直链烷烃的产率大于99%。在此基础上,研究地沟油裂解油的催化加氢。在35 g裂解油中加入质量分数为3%的PdC,在H2初始压力6 MPa,反应温度100℃,反应时间120 min。气相色谱-质谱联用仪(GC-MS)分析裂解油加氢前后的组分变化,结果表明加氢后裂解油中的烯烃含量从35.46%降至2.01%,燃料油的稳定性得到提高。     

基于消光法的加氢催化生物柴油的碳烟测试

在定容燃烧弹内,基于二维消光法对纯柴油和加氢催化生物柴油与柴油的混合燃料在不同环境氧浓度和喷油压力下,对碳烟的二维分布、碳烟的初始生成时刻和碳烟浮起长度进行研究.结果表明:加氢催化生物柴油由于具有高的十六烷值可以改善着火性,缩短滞燃期,混合燃料的碳烟浮起长度较纯柴油短;喷射压力越高,碳烟初始出现时刻越早,碳烟浮起长度增大;随着氧浓度增大,碳烟初始生成时刻提前,碳烟浮起长度缩短.     

研究光合生物氢代谢的高灵敏度气相色谱法

本文报道了一种高灵敏度的测氢气相色谱法和几种不同类型光合生物放氢和吸氢活性的初步测定结果。 采用新型碳多孔微球TDX-02作为分离柱固定相,选用ST-04型色谱仪,并用高纯氮作载气,当进样1毫升气体样品时,可检测到0.2ppm(V/V)(相当于1×10~(-11)克分子)的氢气。 测定满江红-鱼腥藻共生体的放氢活性,需在Ar-C_2H_2-CO气相中静止光保温。不同种的满江红在不同气相中放氢活性有差别。兰藻在氩气中振荡光保温时,显示的放氢活性最高。绿藻、红藻和褐藻在厌氧暗适应后,有甲基紫精和连二亚硫酸钠存在下暗保温,能检测到其中氢化酶催化的放氢活性。吸氢活性的检测,需有适量氧和氢的存在。     

四苯基卟啉体系用于光解水放氢的可能性

光电化学法太阳能分解水系统,已从单晶TiO_2半导体发展到用多晶TiO_2半导体。我们考虑到,假如络合光催化分解水系统也能模仿光电化学法,则有以下优点:(1)不具体收集氢与氧,只从正电位、负电位的高低,就可以初步判断放氢放氧的可能;从光电流的大小,可以判断放氢或放氧的多少。(2)正极得电子,负极失电子后,通过盐桥与外电路连接,可以     

Li-Al-B-H复合体系的储氢性能研究

以LiAlH4和LiBH4为原料,采用球磨方法制备了Li-Al-B-H复合储氢体系,通过XRD、TG、DSC和SEM等研究手段对复合物的微观结构和性能进行表征.研究结果表明:LiAlH4/2LiBH4复合物加热至500℃时的放氢量达到9.7wt％,在450C和8Mpa H2条件下的最大吸氢量达到6.8wt％.还计算了(LiAlH4/2LiBH4)复合物放氢反应的表观活化能,并对( LiAlH4/2LiBH4)复合物吸放氢反应的机理进行了讨论.     

甘油催化氢解制备丙二醇研究进展

有效利用生产生物柴油副产的甘油将有助于提高生物柴油产业的经济性。甘油催化氢解的反应机理比较复杂,由于反应条件、催化剂的不同,甘油氢解制丙二醇的机理也存在一定差异。但无论反应按哪种机理进行,都会得到1,2-丙二醇;而在碱性条件下反应时很难得到1,3-丙二醇;在同时产生1,2-丙二醇和1,3-丙二醇的情况下,很难判断哪些因素对它们的选择性具有决定性作用。典型的甘油催化氢解一般会采取液相加氢工艺,但通过增大氢油比和缩短停留时间,甘油气相加氢工艺也可以实现。此外,通过多步骤或利用超临界溶剂、保护基团等也可实现甘油氢解。甘油催化氢解采用的催化剂体系包括均相和非均相催化剂,大部分是含铜、锌等副族金属元素和第Ⅷ族金属元素如镍、钌、铂、钯和铑的催化剂。均相催化剂对1,3-丙二醇有很高的选择性,最高可以达到1,3-丙二醇/1,2-丙二醇=2;非均相催化剂对1,3-丙二醇没有选择性,主要得到1,2-丙二醇和1,3-丙二醇的混合物,且对1,2-丙二醇的选择性随催化剂种类的不同而有所差异。对甘油催化氢解制取1,2-丙二醇效果最好的是含铜的催化剂。要实现甘油催化氢解制备丙二醇的工业化生产,还需进一步探索甘油催化氢解的机理,探索助剂效应,改进催化剂体系,或者从反应工程的角度进行改进,提高催化剂的选择性,达到对1,2-丙二醇或1,3-丙二醇的高的选择性和产率。     

硫与间氯苯腙对海水绿藻Platymonas subcordiformis光照产氢特性的影响

对数生长后期海水绿藻Platymonas subcordiformis具有较高氢酶活性,分别采用培养基中无硫和添加解偶联剂CCCP的方法研究其光照产氢特征.结果表明:无硫连续光照期间,PSⅡ保持较高放氧活性,不能诱导氢酶表达进行光照产氢;厌氧暗诱导32h后,加入5、10、15和20μmol/L的解偶联剂CCCP后光照,PSⅡ光化学活性和光合放氧能力明显被抑制,藻液体系保持厌氧状态,能够持续光照产氢12h以上,光照产氢量分别为21.8、23.0、22.5和16.0μmol/mg Chl;合适浓度的CCCP能够促进绿藻直接光照产氢,但光照产氢量和产氢速率较低.     

AB5型固态金属储氢系统吸/放氢特性实验研究

为研究AB₅型固态金属储氢系统在不同温度和压力条件下的吸/放氢性能,搭建小型固态金属储氢罐实验平台,设计不同温度及压力条件下的吸/放氢循环实验,利用循环水浴系统构造换热环境对固态金属储氢罐进行循环换热,测试吸/放氢压力和温度等关键操作参数对AB₅型固态金属储氢系统吸/放氢性能的影响。结果表明：在达到相应吸氢反应平衡压力的条件下,较高的吸氢压力和温度对吸氢效率均具有促进作用,同时,较高的吸氢压力会加剧系统主要吸氢阶段的化合反应,伴有强烈的热交换行为,且维持不同放氢压力条件下的持续放氢需达到相应的放氢温度;同一压力条件下,较高的放氢温度可提高系统的放氢效率,使系统内部氢气压差达到相应放氢条件以维持系统持续稳定放氢的需求。上述结论可为AB₅型固态金属储氢系统的研究提供参考。     

催化原料的可裂化性能研究

大连石化自渣油加氢装置开工以来,四催化原料主要以加氢渣油作为催化重料,再调合一些二蒸馏馏分油、酮苯蜡下油以及加裂尾油,其中加氢渣油约占80%。催化原料的变化,也造成产品分布的变化,主要是油浆产率明显增加,液化气产率有所下降。采集并分析了6个样品的一般性质、化学组成及平均结构参数,一般性质包括密度、黏度、平均相对分子质量、残炭、馏程;化学组成包括元素组成(C、H、S、N)、微量金属元素组成(Ni、V、Ca等)和四组分族组成(饱和分、芳香分、胶质和沥青质);平均结构参数如fA(芳碳率)、fN(环烷碳率)、fP(开链饱和碳率)、RT(总环数)、RA(芳环数)、RN(环烷环数)、HAU/CA(缩合度参数)和σ(芳香环系周边氢的取代率),通过实验装置评价了不同催化原料的反应性能,并与工业数据进行对比。分析表明:液化气收率、重油收率、总轻油收率及总液体收率等关键指标与原料芳碳率及H/C原子比几乎均呈线性关系;芳碳率及H/C原子比的差异是导致催化原料可裂化性能差异的主要原因。     

加氢催化生物柴油喷雾燃烧及碳烟的试验

针对一种新型的大分子烷烃、不含氧的加氢催化生物柴油,基于先进的光学测试平台,在定容燃烧弹上、3种不同温度下开展了燃烧条件下该生物柴油的喷雾特性、燃烧特性以及碳烟生成特性的可视化研究.试验结果表明:随着加氢催化生物柴油掺混比例的增加,喷雾液相长度、着火延迟期和火焰浮起长度均呈现减小的趋势.对比50%,柴油和50%,加氢催化生物柴油的混合燃油(HB50)与柴油的碳烟生成特性发现,HB50碳烟的初始位置和初始时刻相对提前,并且在可视化区域内,碳烟的生成区域减小,碳烟的生成质量却增大.     

解偶联剂CCCP调控海洋绿藻Platymonas subcordiformis 的光照产氢特征

研究了不同浓度解偶联剂CCCP对海水绿藻Platymonas subcordiformis 光照产氢的影响.研究结果显示:厌氧暗诱导后,PSII光化学活性、光合放氧能力和光照产氢能力与CCCP浓度密切相关;藻液中CCCP浓度超过4μmol·L~(-1)时,藻细胞PSII光化学活性被持续抑制,光合放氧能力明显降低,密闭藻液体系能够保持厌氧状态,进行光照产氢12h以上;光照产氢所需电子的90%来自PSII光解水,10%来自内源底物代谢;随着CCCP浓度增加,其对氢酶活性的抑制作用增强.同时,研究了10μmol/L CCCP对不同pH藻液直接光照产氢的影响.     

有机酸溶木质素氢解制备单酚化合物的研究

首先利用木本类（硬木和软木）和禾本类不同生物质原料制备有机酸溶木质素，发现木本木质素的碳、氢元素含量和高位热值高于禾本木质素，软木木质素中β-O-4、β-β和β-5键含量高于硬木和禾本木质素。然后，通过不同种类木质素在乙醇/异丙醇中氢解实验发现，木本木质素氢解得到产物产率高于禾本木质素，其中杉木木质素的单酚产率最高，约为8.07%（质量分数）。此外，木本木质素解聚产生的单酚化合物以无侧链和三元碳侧链为主，而禾本木质素以二元碳侧链化合物为主。     

Ru-Mn复合氧化物催化剂(担载)产氢放氧的催化活性及其电镜和光声光谱研究

在大规模化学贮存太阳能光解水制氢研究中,催化剂是极其重要的环节之一。近年来这方面的报道日益增多,但大都是采用过渡金属,特别是贵金属或其氧化物作为催化剂,由于它们的过电位低,因而对放氧或产氢有利。本文报道了我们制备的Na-Y型分子筛担载的二元(RuO_x-MnO_y)/Y复合催化剂,实验表明它有甚高的产氧催化活性,可与多种贵金