在表面活性剂存在下二价过渡金属离子与溴邻苯三酚红显色反应的比较研究

对在表面活性剂存在下,Cu~(2+)、Zn~(2+)、Cd~(2+)、Hg~(2+)、Mn~(2+)、Co~(2+)和Ni~(2+)与BPR之间的显色反应进行了比较研究。筛选出Cu(Ⅱ)-BPR-PVA,Zn(Ⅱ)-BPR-CPB。Cd(Ⅱ)-BPR-CTMAB等七种体系进行了实用性研究,找出了它们的最佳条件,应用于样品分析结果满意,提出了螯合、缔合、胶束增溶的协同作用是这些体系增敏作用的主要因素,发现了增敏作用的程度与离子结构、表面活性剂性质和介质有密切关系。     

CuMnCeLa-O/γ-Al2O3催化剂助燃脱硝性能研究

采用等体积浸渍法制备了Cu Mn-O/γ-Al_2O_3、Cu Mn Ce-O/γ-Al_2O_3和Cu Mn Ce La-O/γ-Al_2O_3催化剂.用XRD、BET、SEM、XPS和H_2-TPR技术对其物相和表面性质进行了表征.在连续固定床微反装置上评价了催化剂的CO+O_2和CO+NO反应性能.结果表明,催化剂样品中观测不到Cu O、Mn O_x、Ce O_2和La_2O_3的XRD晶相峰,活性组分在γ-Al_2O_3载体表面呈高度分散状态.Ce、La的引入对催化剂的比表面积、孔容和孔径分布影响不大.SEM谱图中未观测到活性组分的形貌,金属氧化物在载体表面均匀分布.Ce~(3+)!Ce~(4+)之间的可变价转换,引起Cu Mn Ce-O/γ-Al_2O_3催化剂表相Cu O中具有非完整结构的[Cu~(2+)_(1-x)Cu_x~+][O_(1-2)1_x□1_(2x)]增多,Cu~+/Cu~(2+)比例增大,表相氧空位增多,H_2-TPR还原峰温度向低温区偏移.Ce~(4+)、La~(3+)之间不平衡电荷以及共生过程中Cu-Mn-Ce-La-O之间的强相互作用,加大了Cu O和Mn O_x结构的不完整性,导致Cu Mn Ce La-O/γ-Al_2O_3催化剂样品表相产生更多的Cu~+、Mn~(2+)、Mn~(3+)和氧空位,相应的H_2-TPR还原峰温度进一步向低温区偏移.催化氧化CO和CO催化还原NO实验结果表明,在反应空速20 000 h~(-1),350℃反应温度下,Cu Mn Ce La-O/γ-Al_2O_3催化剂CO催化还原NO反应的CO转化率达到88.2%,NO转化率达到了96.1%,表现出了较好的氧化还原活性.     

丙醇-溴化十六烷基三甲胺-硫酸按-水体系萃取分离汞(Ⅱ)

研究了丙醇-溴化十六烷基三甲胺(CTMAB)-(NH_4)_2SO_4-水体系萃取分离汞的行为及与常见离子分离条件.试验表明:调节pH1.0或3.0,能使Hg(Ⅱ)从Fe~(3+)、Co~(2+)、Ni~(2+)、Zn~(2+)、Mn~(2+)、Cu~(2+)、Al~(3+)等离子混合液中分离出来.     

以三正辛胺-失水山梨糖醇单油酸酯-二甲苯乳状液膜迁移分离汞(Ⅱ)的研究

用三正辛胺-失水山梨糖醇单油酸酯-二甲苯乳状液膜体系研究了汞(Ⅱ)的迁移行为,确定了完全且快速迁移汞(Ⅱ)的制乳和迁移条件。汞(Ⅱ)可与常见离子Zn~(2+)、Cd~(2+)、Co~(2+)、Ni~(2+)、Cu~(2+)、Pb~(2+)、Mn~(2+)等得到满意的分离。     

Cu(Ⅰ)-A沸石的吸附性质

考察了离子交换方法和Mn~(2 )、Tl~ 和Fe~(2 )共存阳离子对Cu(Ⅰ)-A沸石及其吸附性质的影响以及CO吸附动力学.离子交换方法不改变Cu(Ⅰ)-A沸石的CO、N_2吸附类型,但影响其吸附量.Mn~(2 )基本上未改变Cu(Ⅰ)-A沸石的吸附性质,而Tl~ 和Fe~(2 )则产生显著影啊,其中Fe~(2 )使N_2吸附增强而不利于CO-N_2二元混合气体的分离.采用CuA、MnCuA和TlCuA型沸石,在25℃及2.94×10~5Pa压力下,可将CO从30%提浓到97～99%,CO回收率可达90%.CO在Cu(Ⅰ)-A沸石上的吸附为二级过程,其吸附热为63.5KJ/mol.讨论了CO吸附机理.     

氨基(β-羟基)甲酸酯与亚磺酸酯树脂的合成及其对贵金属离子的吸附性

合成了八种氨基(β 羟基)甲酸酯树脂与氨基(β-羟基)亚磺酸酯树脂。探讨了溶剂、试剂摩尔比、反应温度与时间对制得的树脂功能基含量、吸附容量的影响.在一定的pH及酸度范围内,在杂质离子Ni~(2+)、Cu~(2+)、Zn~(2+)、Mn~(2+)、Cd~(2+)存在下,树脂5高选择性地定量吸附Au(Ⅲ);树脂对Au(Ⅲ)、Pt(Ⅳ)、Pd(Ⅱ)有选择吸附性。     

一步水热合成Cu-SAPO-34选择性催化丙烯还原氮氧化物（英文）

采用一步法水热合成不同Cu/Al比的Cu-SAPO-34催化剂,并对其丙烯选择性催化还原NO(C3H6-SCR)性能进行了研究。通过N2吸附-脱附、X射线衍射(XRD)、X射线光电子能谱(XPS)、程序升温还原(H2-TPR)和原位漫反射傅里叶变换红外光谱(In situ DRIFTS)等研究手段对催化剂进行表征,考察Cu-SAPO-34中Cu物种含量对催化剂的物理化学性质和反应活性的影响。结果表明,当铜负载量为2.76%～4.12%(w/w)时,Cu-SAPO-34催化剂在富氧条件下300～400℃内表现出非常有吸引力的C_3H_6-SCR活性,可实现～100%的脱硝效率和～100%的N_2选择性。原位红外光谱研究表明,Cu-SAPO-34分子筛骨架上孤立的Cu~(2+)离子是NO吸附和活化形成NO_2~-/NO_3~-中间物种的主要活性位,并通过C_3H_6-SCR反应过程中Cu~(2+)/Cu~+氧化还原循环来实现Cu~(2+)离子的持续供给。     

原位合成的Cu-SSZ-13催化剂：结晶时间对NH3-SCR性能的影响

通过一步法原位合成Cu-SSZ-13分子筛催化剂,考察了结晶反应时间对NH3选择性催化还原(NH3-SCR)催化性能的影响,利用H2程序升温还原(H2-TPR)、X射线衍射(XRD)、电子顺磁共振光谱(EPR)和X射线电子能谱(XPS)等分析手段表征催化剂。结果表明,结晶时间不同会影响到Cu-SSZ-13分子筛中活性Cu物种的含量和分布,结晶时间为4 d时Cu-SSZ-13分子筛的NH3-SCR催化性能最佳。高温水热条件下,Cu-SSZ-13分子筛中不稳定的Cu~(2+)A物种会发生迁移而形成相对稳定的Cu~(2+)B物种;Cu~(2+)物种发生团聚而造成分子筛结构破坏,部分Cu~(2+)物种也因分子筛骨架坍塌而被包埋,这是导致催化活性下降的主要原因。     

OL负载Cu催化剂及其催化氧化CO及乙酸乙酯性能

采用氧化还原法合成了层状锰氧化物(OL),并以OL为载体采用离子交换法制备了不同Cu负载量的Cu_x/OL催化剂。利用X射线衍射(XRD)、电子扫描电镜(SEM)、N_2吸附/脱附、H_2~-程序升温还原(H_2-TPR)、TG(热重)、X射线光电子能谱(XPS)、O_2-程序升温脱附(O_2-TPD)等技术对所制催化剂进行结构和织构表征,并对其催化氧化CO及乙酸乙酯活性进行了评价。结果表明,OL具有典型的层状锰氧化物结构,适量掺杂Cu对OL的结构和织构影响不大,但Cu的掺杂明显影响Cu_x/OL的还原性、氧移动性及催化剂表面Cu~(2+)/CuO、(Mn~(2+)+Mn~(3+))/Mn~(4+)和Oads/Olatt的比例。Cu_x/OL的催化性能与以上因素密切相关。在Cu_x/OL样品中,Cu_5/OL催化剂具有最佳的催化活性(CO催化氧化,T_(50)=70°C和T_(90)=100°C;乙酸乙酯催化氧化T50=160°C,T90=200°C)。同时,Cu_5/OL催化剂具有最佳的还原性能、氧移动性能和最多的Cu~(2+)、(Mn~(2+)+Mn~(3+))和表面吸附氧浓度。Cu_x/OL催化性能与铜锰之间相互作用、还原性和氧移动性能密切相关。     

CuO在CeO_2载体上的存在状态研究——氧化物-氧化物相互作用的“嵌入模型”

用X-射线衍射(XRD)和X-射线光电子能谱(XPS)研究了CuO/CeO_2体系中CuO在CeO_2表面的分散状态。结果表明,CuO在CeO_2表面的分散容量约为1.20mmol/100m~2,当CuO含量低于该分散容量时Cu~(2+)在CeO_2载体表面以嵌入形式呈离子态分布;而含量高于分散容量时则有结晶态的CuO出现。首次试用静态二次离子质谱(SSIMS)研究了CuO/CeO_2样品表面第1层中Cu~(2+)/Ce~(4+)离子的比值,结果显示CuO含量为1.22和0.61mmol CuO/100m~2 CeO_2的样品中该比值分别为0.93和0.46;程序升温还原(TPR)结果表明,表面嵌入态的Cu~(2+)比晶相CuO中的Cu~(2+)更易还原而且还原分两步进行,在约153℃和165℃出现两个还原峰。用表面相互作用的嵌入模型讨论并解释了所得实验结果。     

Ga_2O_3改性Cu/SiO_2催化剂降低水蒸气催化重整产物中CO选择性

采用蒸氨法制备的xGa-Cu/SiO_2催化剂可以同时产生Cu~0和Cu~+物种,加入Ga后催化剂的二甲醚水蒸气重整反应活性和选择性都有很大程度的提高,其中5Ga-Cu/SiO_2催化剂在380°C时的二甲醚转化率为99.8%,CO选择性为4.8%。通过透射电子显微镜(TEM),氢气-程序升温还原(H_2-TPR),N_2O滴定和X射线光电子能谱(XPS)结果发现,Ga与Cu物种之间的相互作用,一方面可以提高Cu物种的分散度,另一方面可以促进Cu~+的形成。通过改变Ga负载量可以调变Cu~+/(Cu~0+Cu~+)的比例,氢气的时空收率结果表明,Ga通过调变Cu~+/(Cu~0+Cu~+)影响催化活性,并且当Cu~+/(Cu~0+Cu~+)=0.5时,氢气时空收率达到最大值为5.02mol·g~(-1)·h~(-1)。程序升温表面反应(TPSR)结果表明,Ga通过促进水气变换反应提高反应产物CO_2选择性。     

卟啉化合物电化学性质研究 Ⅰ.5,10,15,20-四-(4-乙酰氧基苯)卟吩及其Cu、Zn、Fe、Co、Ni配合物的合成及循环伏安研究

本文报道了5,10,15,20-四-(4-乙酰氧基苯)卟吩[T(4AOP)P]及其Cu、Zn、Fe、Co、Ni配合物的合成及其在CH_2Cl_2-0.1mol/1 TBAP体系中的循环伏安(CV)研究结果.CV实验表明:Cu~(2+)、Zn~(2+)、Ni~(2+)离子以稳定的+2价存在于T(4AOP)P中,电子转移反应在卟啉环上进行,而Fe~(3+)、Co~(2+)离子在氧化还原过程中发生价态变化。实验发现:不同金属卟啉在卟啉环上氧化还原顺序及其非均相电子转移反应速率常数与环上π电子云密度成规律性变化.     

Cu2-MnO_x高效催化1,2,3,4-四氢喹啉氧化脱氢芳构化

采用新型无模板草酸盐路线制备了系列不同Cu含量的MnO_x催化剂(MnO_x、Cu1-MnO_x、Cu2-MnO_x、Cu3-MnO_x、Cu4-MnO_x、Cu2-450及Cu2-550),并应用于1,2,3,4-四氢喹啉(THQL)氧化脱氢芳构化。通过热重和热流分析(TG-DSC)、X射线衍射(XRD)、N2物理吸附-脱附、扫描电子显微镜(SEM)、透射电子显微镜(TEM)、能谱(EDS)、X射线光电子能谱(XPS)、H2程序升温还原(H2-TPR)、原子吸收光谱(AAS)手段对催化剂进行表征。结果显示在这七种锰氧化物中,Cu2-MnO_x具有高比表面积、增大的介孔平均孔径、较低的还原温度、最高的Mn~(3+)含量和吸附氧含量,最高的Mn~(3+)/Mn~(4+)。Cu2-MnO_x在温和的反应条件下,以廉价的空气为氧化剂、无碱添加剂的情况下对THQL芳构化转化率和喹啉(QL)选择性分别达99.1%、97.2%。催化剂套用五次后转化率还可达95.8%,选择性随着套用次数增加略有降低,这可能是Cu元素的流失所致。催化剂无定型结构、Mn~(3+)和吸附氧含量,Mn~(3+)/Mn~(4+)、晶格氧的流动性及CuO和MnO_x的协同作用是高催化活性的关键因素。     

r,r′-联吡啶桥联Cu,Rh配合物的合成、晶体结构和ESR谱

合成了r,r’-联吡啶为桥的异双核配合物[(H_2O)Cu(dien)(μ-r,r’-bpy)Rh(NH_3)_5](ClO_4)_5·H_2O.研究了单晶结构和ESR谱.晶体属正交晶系,空间群Pbca,晶胞参数:a=14.425(1),b=29.589(2),c=16.893(6)A,Z=8.偏离因子R=0.065.分子中Cu~(2+)和Rh~(3+)分别取五配位的四方锥和六配位的八面体构型,联吡啶桥的2个吡啶面夹角为51°.依据ESR谱计算了3配合物中Cu~(2+)的键参数并讨论了Cu~(2+)的成键性质.     

N-甲基-2-硫-咪唑树脂对钯吸附的研究

测定了N-甲基-2-硫-咪唑树脂对钯Pd(Ⅱ)吸附的容量,Pd(Ⅱ)与Fe~(3+)、Cu~(2+)、Ni~(2+)、Mn~(2+)的分离系数、吸附Pd(Ⅱ)的速率常数、Freundlich吸附常数。通过化学法、红外光谱等方法,分别确定树脂功能基对钯吸附的络合比,及吸附过程功能基与钯发生了配位键合.选用混合洗脱剂可定量洗脱钯,并证明此法在实际应用中,可富集、回收钯。     

聚胸腺嘧啶单链DNA-CuNCs荧光增强法用于汞离子的高灵敏检测

基于Hg~(2+)与DNA中胸腺嘧啶(T)结合的高度特异性和DNA铜纳米簇的荧光增强性质,构建了一种简便、灵敏检测汞离子的新方法.当Hg~(2+)存在时,聚T单链DNA(P1)通过T-Hg~(2+)-T特异性结合形成双链DNA,Cu~(2+)经抗坏血酸钠还原后生成的中间体Cu+与双链DNA螺旋结构间的氢键部分有强的结合力,促使Cu0附着聚集在双链DNA上形成铜纳米簇,导致体系荧光增强,从而实现对汞离子的高灵敏检测.体系荧光强度与Hg~(2+)浓度的对数值成正比,对Hg~(2+)检测的线性范围为1.0 nmol/L~10μmol/L,检出限达0.4 nmol/L,对湖水样品中Hg~(2+)检测的回收率达到97.2%~106.6%.与传统方法相比,该方法具有无需标记、检出限低及选择性好等优点,可用于环境水体中汞离子的测定.     

CuO／γ—Al2O3上CO和NO吸附的红外光谱研究：Ⅱ.还原态

应用红外光谱技术研究了CO和NO及其混合气体在还原态CuO/γ-Al_2O_3上的吸附.XRD分析样品物相仅有Cu~0,但是,XPS和IR都证明样品表面上除Cu~0外,还有Cu~(2+)和Cu~+。CO以分子态的形式吸附在Cu~+和Cu~0上(低于173K,无NO存在时,CO可以吸附在Cu~(2+)上);NO以分子态吸附在Cu~(2+)上,在Cu~0上为离解吸附(173K以下,无CO存在时,NO可以吸附在Cu~+上)。CO吸附时,表面还生成HCO_3~-、CO_3~(2-)、HCOO~-,NO吸附时,除被氧化为NO3~-外,表面上还出现N_2O物种;高于室温时,CO和NO共吸附,表面上除生成HCO_3~-、CO_3~(2-)和N_2O外,还有NCO~-物种生成,讨沦了CO和NO反应的基本步骤。     

冠醚过渡金属配合物的制备

碱金属、碱土金属、希土元素、锕系元素的阳离子与冠醚形成配合物的报导已有许多,但过渡金属Mn、Co、Ni、Cu的二价阳离子与冠醚形成配合物的报导却很少,而且不成系统,还未见到Fe~(3+)、Cr~(8+)与冠醚形成配合物的报导。我们以12-冠-4(Ⅰ)、15-冠-5(Ⅱ)、18-冠-6(Ⅲ)为配体,制备了Fe~(3+)、Cr~(3+)、Mn~(2+)、Co~(2+)、Ni~(2+)Cu~(2+)的硝酸盐和氯化物两系列配合物。     

具有丰富介孔Cu-SAPO-34催化剂制备及其低温氨气选择性催化还原反应(英文)

氮氧化物(NO_x)是主要的大气污染物之一,与光化学烟雾、全球气候变暖等环境问题密切相关.随着汽车产业的高速发展,柴油车排放尾气中的NOx脱除成为国内外尾气催化净化领域最突出的难点之一.其中氨气选择性催化还原技术(NH_3-SCR)由于其高效率、低成本的特征已成为主要的移动源脱硝技术.目前,实际应用中最广泛的是V_2O_5-WO_3(MoO_3)/TiO_2催化剂,然而一些不可避免的因素仍然存在,比如V具有较强的毒性,较高的操作温度,较窄的活性温度窗口以及易将SO_2氧化为SO_3导致催化剂表面会有大量的硫酸盐沉积而失活等.因此很有必要开发一种无钒SCR催化剂.近年来,分子筛负载过渡金属作为催化剂引起了研究者的广泛兴趣,其中Cu-CHA分子筛催化剂因其高SCR活性,高N2选择性,较宽的温度窗口以及优异的稳定性引起研究者的广泛关注.就Cu/SAPO-34而言,传统的制备方法是利用离子交换法将Cu离子引入到SAPO-34微孔孔道中,然而由于微孔会限制Cu离子的分布,导致绝大多数Cu优先分布在分子筛外表面,从而限制了其活性发挥.Martínez-Franco课题组利用双模板一步法成功制备了Cu-SAPO-34催化剂,提高了分子筛中活性Cu离子数目.Peden课题组发现在NOx的NH_3-SCR反应中Cu-SAPO-34催化剂存在低温动力学限制.因此开发一种具有丰富介孔的多级孔Cu-SAPO-34催化剂势在必行.我们利用一步水热晶化法成功制备了一系列具有丰富介孔的Cu-SAPO-34催化剂.采用扫描电子显微镜(SEM)、透射电子显微镜(TEM)、氮气吸附-脱附、X射线衍射(XRD)、~(27)Al核磁共振(Al-NMR)、紫外可见漫反射光谱(UV-Vis DRS)、电感耦合等离子体-原子发射光谱(ICP-AES)、X射线光电子能谱(XPS)、氢气程序升温还原(H2-TPR)和电子顺磁共振(EPR)等表征手段研究了Cu-SAPO-34多级孔催化剂的物理化学性质.XRD测试结果证实,H-Cu-SAPO-34催化剂具有典型的CHA结构.TEM和N2吸附-脱附测试结果表明,H-Cu-SAPO-34催化剂具有丰富的介孔结构.Al-NMR测试结果表明,多种配位的Al物种存在于H-Cu-SAPO-34中.UV-Vis DRS测试结果证实了孤立Cu~(2+)和高分散的CuO的存在,没有观察到(Cu-O-Cu)2+和CuAl2O4物种的存在.ICP-AES和XPS测试结果表明,H-Cu-SAPO-34催化剂具有相似的Cu含量,并且H-Cu-SAPO-34-20催化剂具有最高的Cu~(2+)含量.H2-TPR测试结果表明,H-Cu-SAPO-34-20催化剂具有最低的孤立Cu~(2+)还原温度以及最高的孤立Cu~(2+)含量.这可能有利于其NH3-SCR活性提高.同时H2-TPR还表明,H-Cu-SAPO-34催化剂中存在含量不等的孤立Cu+,并且孤立Cu~(2+)是NH3-SCR反应的主要活性中心.EPR测试结果进一步表明,位于SAPO-34椭球腔内(Site(I))的孤立Cu~(2+)是该反应的主要活性位.由NO的NH3-SCR反应测试结果来看,相比于普通的Cu/SAPO-34催化剂,具有丰富介孔结构的H-Cu-SAPO-34催化剂呈现出更高的低温催化活性,同时H-Cu-SAPO-34-20催化剂具有最高的低温NH3-SCR催化活性,这与其较高的活性Cu~(2+)含量以及较低的孤立Cu~(2+)还原温度密切相关.动力学测试结果表明,所合成的H-Cu-SAPO-34多级孔催化剂具有相似的活化能(Ea=98 kJ/mol),并且该值远大于普通CHA基SCR催化剂,这意味着介孔的存在确实大大降低了反应物分子在H-Cu-SAPO-34孔道内的扩散阻力,提高了反应物分子与活性位的接触概率,从而提高了其低温NH3-SCR催化性能.     

基于铜离子与DNA相互作用的铜离子检测

利用铜离子(Cu~(2+))可与DNA分子中的碱基相互作用形成络合物的性质,将Cu~(2+)富集在DNA修饰电极表面,进而采用微分脉冲伏安法(DPV)实现了铜离子的检测.此外,由于乙二胺四乙酸(EDTA)对Cu~(2+)具有更强的络合能力,富集于DNA修饰电极表面的Cu~(2+)很容易被洗脱液中的EDTA络合,从而实现修饰电极的再生和重复利用.实验结果表明,在最佳实验条件下,Cu~(2+)浓度在2.0×10-6~1.0×10-5mol/L和2.0×10-5~1.0×10-4mol/L范围内与其相对还原峰电流强度(I-I0)呈良好的线性关系,且该传感器简单、稳定,可循环使用.