原位漫反射红外光谱对N2O在分子筛上吸附的研究

基于离子交换法制备了Fe改性ZSM-5、MCM-22和Beta分子筛,原位漫反射红外光谱(in situ DRIFTS)考察了N2O在分子筛上的吸附行为.结果表明:N2O在分子筛上的吸附强度较弱;N2O可分别吸附在分子筛表面Br(o)nsted酸中心和价键补偿Fe3 阳离子位,其中2 228 cm-1红外吸收峰归属于N2O在Br(o)nsted酸中心的吸附,2 218 cm-1红外吸收峰是Fe3 对N2O的吸附;不同构型分子筛的孔道结构不影响N2O在分子筛上的吸附.     

NO在Ir(110)表面吸附和解离反应的泛函密度理论

采用密度泛函理论(DFT)和周期性平板模型,考察NO在Ir(110)表面上的吸附、解离及N2生成机理.计算结果表明:NO以N端向下在顶位吸附为最稳定的吸附方式,其次是短桥位,空位吸附最不稳定;顶位吸附的NO在表面存在2条解离通道:1)直接解离通道;2)由初始态扩散到短桥位,继而发生N—O键断裂生成N原子和O原子,是NO在表面解离的主要通道;解离后的N原子经联短桥位共吸附态发生N—N聚合反应生成N2,在表面共存的O原子促进了N2的生成,与实验结果相符.     

高温焙烧处理对Fe-ZSM-5分子筛性能的影响

在常压和N2气氛下,实验考察了高温焙烧处理对离子交换法制备的Fe改性ZSM-5分子筛性能的影响.利用XRD、NH3-TPD2、7Al MAS NMR、FTIR、XPS、UV-vis和H2-TPR等检测方法表征了Fe-ZSM-5分子筛高温焙烧前后的性能变化,并以N2O气相一步氧化苯制苯酚为模型反应,考察了高温焙烧对Fe-ZSM-5分子筛催化性能的影响.结果表明:1)Fe离子以非骨架铁的形式负载于Fe-ZSM-5分子筛的表面或孔道中,其存在态为Fe2O3;2)高温焙烧处理导致分子筛发生骨架脱铝,并在表面形成新的五配位铝;3)高温焙烧使Fe-ZSM-5表面的Fe2O3含量降低,所诱发的Fe离子表面迁移形成了更多有利于苯酚生成的活性位,因而能显著提高苯酚的选择性.     

CFB锅炉循环灰对NO和N2O排放影响的实验研究

在循环流化床(CFB)锅炉中,NOx和N2O的排放浓度由NOx和N2O在炉膛内生成和降解的相对速度决定。该文利用小型流化床实验台研究了循环灰对NO和N2O浓度的影响。实验温度控制在850℃,反应时间为25ms。结果表明:在实验台反应器中加入一定量的循环灰以后,NO的排放浓度降低,而N2O的排放浓度先增加然后略有降低;循环灰中的C以及C反应生成的CO能还原NO,并促进N2O的生成,而循环灰中的CaO、Fe2O3等活性组分能促进N2O的热分解。     

CuO/TiO2和CuO-ZrO2/TiO2催化剂对NO+CO反应性能的影响

以TiO2为载体，采用浸渍法制备了不同负载量的CuO／TiO2和CuO-ZrO2/TiO2催化剂，并在色谱—微反装置上考察了催化剂对NO CO反应性能，并通过TPR、XRD和NO-TPD技术对上述催化剂进行了表征．结果表明催化剂经500℃ H2气氛中还原1h与空气氛中处理的相比，活性有明显的改善，CuO／TiO2(6％)对NO完全转化的T99%＝325℃，而CuO-ZrO2/TiO2(6％，10％)对NO完全转化的T99%＝300℃；TPR结果表明CuO／TiO2在TPR过程中出现4个还原峰，而CuO／TiO2只有2个还原峰，说明ZrO2的引入使CuO在TiO2上的还原物种发生了变化；空气氛处理的CuO／TiO2催化剂XRD检测到的是CuO的特征衍射峰，而H2气氛处理是金属Cu的特征衍射峰；NO-TPD结果表明两种气氛处理的催化剂，NO吸附在其上的热脱附产物中质谱能检测到4种物种(NO，N2O，N2和O2)，低温脱附物种为吸附在弱位上的NO，高温脱附物种则是吸附在强位上的NO；CuO／TiO2上引入ZrO2后NO的脱附峰温明显降低，这表明NO在CuO-ZrO2/TiO2表面的分解活性大于No在CuO／TiO2表面的分解活性;NO CO反应低温时形成中间产物N2O，高温时产生N2;NO-TPD脱附峰温与两种气氛处理的催化剂活性有很好的对应关系，且NO在催化剂表面的解离是NO CO反应的速控步骤．     

Fe-ZSM-5分子筛酸性和Fe离子对苯一步氧化制苯酚反应的影响

离子交换法制备的Fe-ZSM-5和K-Fe-ZSM-5分子筛,经不同温度水热处理后作为催化剂应用于N2O为氧化剂的苯一步氧化制取苯酚反应中。实验中,采用XRD、N2-吸附仪、NH3-TPD、27Al MAS NMR、FT-IR、UV-vis和H2-TPR等方法对催化剂进行表征。结果显示:离子交换制备的Fe-ZSM-5分子筛,部分Fe离子以Fe2O3形式负载于分子筛的孔道中。经水热处理,分子筛骨架脱铝导致Brnsted酸性位减少,而Fe2O3离子发生迁移形成活性Fe离子位。在苯一步氧化制苯酚反应中,N2O分子吸附于Fe离子位生成α-O。活性评价结果显示,水热处理前后,催化剂分解N2O性能不变,但苯酚选择性随水热处理温度的升高而逐渐降低。此外,K离子的引入将导致催化剂选择性的降低。     

N＋NO2反应动力学研究

采用UMP2(full)/6-31G*方法从理论上对N和NO2的反应进行了研究,计算了各反应通道上所有驻点的构型参数和振动频率,根据相对的G2MP2能量绘制的势能剖面图详细给出了N和NO2的反应机理.在此基础上,应用经Wigner校正的Eyring过渡态理论计算了在280~1 500 K温度范围内,1大气压下该反应3个反应通道的活化热力学量、反应速率常数、频率因子.计算结果表明:N NO2→IM→TS1→N2 O2是主要反应通道,N2和O2为主要产物.     

CuO—La2O3／γ—Al2O3上CO和NO吸附的红外光谱研究

应用XRD分析了催化剂的体相结构,用红外光谱研究了CO和NO在CuO-La_2O_3/γ-Al_2O_3催化剂上的吸附,并对表面铜的价态进行了表征。氧化态样品的体相存在CuO、CuAl_2O_4,可能还有CuLa_2O_4物相,表面铜以 2价的形式存在。还原态样品的体相存在Cu~0、CuLa_2O_4,可能还有CuAlO_2,表面存在Cu~0、Ca~ 和少量的Cu~(2 )。CO容易在Cu~.、Cu_2O及CuAlO_2上形成分子态吸附;同时还存在HCO_3~-、CO_3~(2-)物种。NO容易吸附在CuO、CuAl_2O_4和CuLa_2O_4上,在Cu~0上可能解离吸附,还产生NO_3~-吸附物种。氧化态样品上,150℃以上,CO使Cu~(2 )还原为Cu~ 。还原态样品上,NO和CO交替吸附和共吸附实验证明低温出现了NO/Cu~(2 )和CO/Cu~ 的选择吸附现象。     

V2O5/Fe2O3@TiO2核壳微球NH3-SCR过程中N2O形成和抑制机制研究

以商业P25为硬模板,钒酸铵和硫酸铁铵为原料,采用水热法制备了Fe2O3/V2O5@TiO2核壳微球.通过改变Fe2O3和V2O5含量调节Fe2O3/V2O5@TiO2核壳微球NH3法选择性催化还原(NH3-SCR)性能.研究结果表明:在相同温度下,NO转化率和N2O生成率随V2O5含量的增加而增加.Fe2O3可以显著抑制N2O生成,随Fe2O3含量的增加,N2O生成率先降低后又增加,当V2O5和Fe2O3含量分别为1％和3％时,NO转化率最高而N2O生成率最低,对环境的影响最小.     

催化剂载体γ-Al2O3上NO对SO2的氧化吸附

通过研究催化剂载体γ-Al2O3在423K吸附温度和不同气氛(有氧和无氧)下NO和SO2的吸附曲线、吸附量,以及漫反射红外光谱(DRIFTS)分析,探讨了低温下在γ-Al2O3上NO对SO2的氧化吸附的影响．研究表明,低温下在γ-Al2O3上NO对SO2氧化吸附有促进作用,γ-Al2O3晶格氧直接参与了NO促进SO2氧化的反应,NO促进SO2氧化吸附的机理是：γ-Al2O3吸附NO形成的表面螯合亚硝基与邻位弱吸附的Al-O-SO2发生表面反应,使弱吸附的Al-O-SO2氧化生成稳定的SO4^2-,并产生氧空位,放出NO,气相中的氧补充氧空位生成晶格氧,使表面反应得以继续进行。     

Constraining the atmospheric N2O budget from intramolecular site preference in N2O isotopomers

Nitrous oxide (N2O) is an important trace gas in the atmosphere. It is an active greenhouse gas in the troposphere and it also controls ozone concentration in the stratosphere through nitric oxide production. One way to trace the geochemical cycle of N2O is by measuring the natural abundance of stable isotopes, namely 15N and 18O (refs 2-15). Here we report the intramolecular distribution of 15N within the linear NNO molecule, determined by measuring molecular and fragment ions of N2O on a modified mass spectrometer. This revealed a preference for 15N at the central N position, or alpha-site, within N2O isotopomers (isotope-containing molecules). Moreover, this preference varied significantly throughout the atmosphere. In the troposphere, low alpha-site preference indicates local emission of N2O from soils and fossil-fuel combustion, each with distinct isotopomer signatures, which then mixes with background N2O. In the stratosphere, on the other hand, loss of N2O is observed as enhanced alpha-site preference for 15N, due to fractionation during ultraviolet photolysis of N2O. We have constructed an atmospheric mass balance of N2O, incorporating isotopomer abundance, which shows that the intramolecular distribution of 15N is a parameter that has the potential to increase significantly the resolution with which sources and sinks of N2O can be identified and quantified in the atmosphere.     

炭分子筛吸附脱除乙醛装置尾气乙烯中少量氧气和氮气的研究

采用重量法研究了Ｃ２Ｈ４、Ｏ２和Ｎ２在５Ａ沸石和碳分子筛上的吸附平衡和扩散动力学性质。结果表明,在５Ａ沸石上,Ｃ２Ｈ４的平衡吸附量和扩散速率均比Ｏ２和Ｎ２的大;在炭分子筛上,Ｃ２Ｈ４的平衡吸附量比Ｏ２和Ｎ２的大,而扩散速率则远小于Ｏ２和Ｎ２。模拟变压吸附评价表明：Ｃ２Ｈ４－Ｏ２－Ｎ２混合组分（含０２ ６．８％,Ｎ２ ３．０％）通过该炭分子筛时,Ｏ２和Ｎ２的穿透时间长,可获得合格的乙烯产品;该炭分子     

H2在N2O内燃烧反应机理探讨

本文利用公式ΔH=-0.1196n λ计算了H2在N2O内燃烧反应的火焰温度,计算值为3197K,与实际温度2923K较为接近.根据火焰温度,提出了H2在N2O内燃烧反应的机理,该机理为:(1)2N2O→N2 2NO;(2)NO hv→N· O;(3)N· NO→N2 O·;(4)H2 O·→H2O hv.     

介质阻挡放电分解O2/N2的试验及机理分析

通过建立介质阻挡放电型低温等离子体反应器实验系统,利用Q-V Lissaious 图形法对反应器电学参量进行测试,研究了该反应器分解O2/N2混合气时,激励峰值电压、放电功率、电场强度对生成的臭氧及二氧化氮体积分数的影响.结果表明:反应器放电功率、电场强度随激励峰值电压和放电频率的升高而增大,放电频率对电场强度的影响较...     

废水脱氮过程中N_2O的控逸理论及研究进展

N2O是大气中重要的温室气体之一,大量研究表明,污水生物处理的硝化反硝化过程是N2O的重要强源之一.通过对硝化反硝化全过程的机理分析,探讨了N2O的逸出机理.同时阐述了外界因素对N2O逸出量的影响规律.据此优化实际运行中的污水生物脱氮工艺,以达到有效控制N2O逸出的目的.     

十核环状有机锡氧梯形化合物{[(ArCH2)2Sn(O)]5(O2N)}2的合成和{[(p-ClC6H4CH2)2Sn(O)]5(O2N)}2的晶体结构

目的研究烃基锡氧化合物的结构。方法通过（ArCH2）2SnCl2在硝酸银存在下发生水解反应进行合成，通过元素分析、红外光谱和核磁共振氢谱对其结构进行表征。结果合成了4个新型十核环状有机锡氧梯形化合物{[（ArCH2）2Sn（O）]5（O2N）}2[Ar=P-ClC6H4（1），p-FC6H4（2），o-ClC6H4（3），o-FC6H4（4）]，用X-射线单晶衍射测定了化合物{[（p-ClC6H4CH2）2Sn（O）]5（O2N）}2（1）的晶体结构。结论在此化合物中所有锡原子呈五配位畸变三角双锥构型。     

复合改性ZSM-5纳米片催化N_2O分解反应研究

以ZSM-5纳米片(Nanosheet-ZSM-5)为前驱体,醋酸铜、硝酸银、硝酸铈和硝酸镧为改性剂,采用一步法离子交换,制备了不同金属复合改性ZSM-5纳米片催化剂,测试了其N2O催化分解性能,结合催化剂的理化性质、H2-TPR和O2-TPD等表征,研究了复合改性对催化剂N2O分解性能的影响及其原因.结果表明,Ag、Ce或La的掺入,可促进Cu-ZSM-5纳米片催化剂上活性物种的还原,加快吸附氧的脱附,从而提高了N2O的催化分解活性.经Ag、Ce复合改性还可有效提高Cu-ZSM-5纳米片催化剂的低温活性.     

NO and N2O fluxes from agricultural soils in Beijing area

Chinese agriculture represents one of the most intensively managed agroecosystems in the world. Typical nitrogen fertilization rates are more than three times those of the world' s average, resulting in dramatically accelerated nitrogen cycling in China. In this study, we have examined NO and N2O exchange in the upland agricultural systems of Beijing area. Inorganic and organic fertilizer treatments were arranged in order to evaluate their impact on the magnitude and proportion of trace gas emissions. Increasing inorganic fertilization rates showed a highly significant impact upon emissions of both NO and N2O. Organic matter amendment did not have a statistically significant impact on the N-gas fluxes examined here. Overall losses of added nitrogen by NO and N2O emission averaged 1.24% and 0.22% respectively over the range of treatments in this study. Results from our field study indicate that compared with other studies done elsewhere, emissions of reactive nitrogen from agricultural systems in Beijing area are not so large as expected before.     

双核Cu聚合物[Cu2(C7H7O2N)2(C12H8N2)2·2H2O]·Cl2·(C7H7O2N)2·4H2O的合成、结构及性能解析

本论文以对氨基苯甲酸、邻菲罗啉与Cu(II)制备了深墨绿色的双核配位聚合物[Cu_2(C_7H_7O_2N)_2(C_(12)H_8N_2)_2·2H_2O]·Cl_2·(C_7H_7O_2N)_2·4H_2O颗粒状晶体,用元素分析、IR等方法对其进行了表征,并通过TG分析推断了该配位聚合物可能的热分解机理.X-射线衍射分析表明,该配合物晶体属于单斜晶系,空间群为C2/c,晶体结构中丰富的氢键将分子连接成三维无限网络结构.