高温CH_4、CO_2、水蒸汽催化反应宏观动力学模型

使用积分反应器在孔砖型催化剂原型上研究了 CH_4、CO_2和水蒸汽催化反座。获得的宏观反应动力学模型为{R_(CH_4)=0.099exp(-50010/RT)P_(CH_4)~(3·31) P_(CO_2)~(-2·39)R_(CO_2)=0.22exp(-86503/RT)P_(CH_4)~(2·40) P_(CO_2)~(-1·69)(1-Q./K.)     

天然水体主要本底成分对催化臭氧氧化草酸的影响

采用浸渍法制备了Fe2O3负载活性炭（Fe2O3/AC）催化剂,考察了Fe2O3/AC催化臭氧氧化草酸的活性以及天然水体主要本底成分对Fe2O3/AC催化臭氧氧化草酸的影响. 结果表明,臭氧氧化草酸过程中Fe2O3/AC显示了良好的催化活性,草酸的去除主要基于催化贡献. HCO3-、CO32-及腐殖酸对Fe2O3/AC催化臭氧氧化草酸体系均有抑制作用. HCO3-和CO32-加入使催化臭氧氧化体系pH升高,进而降低Fe2O3/AC催化臭氧氧化草酸的活性. 此外,HCO3-和CO32-也是羟基自由基抑制剂,HCO3-、CO32-对体系的抑制作用从侧面验证Fe2O3/AC催化臭氧氧化草酸遵循羟基自由基机理. 腐殖酸加入体系后,与草酸形成竞争吸附和竞争氧化,从而抑制草酸的降解.     

CH_2=C(CH_3)COOCH_3+O_3反应机理及主通道速率常数的理论研究

采用CBS-QB3方法构建了CH_2=C(CH_3)COOCH_3+O_3反应体系的势能剖面,并对其反应机理及速率常数进行了研究.计算表明,标题反应首先经过渡态TSa生成一个稳定的五元环臭氧化物中间体IMa,然后中间体IMa按不同O-O键的断裂方式发生五元环裂解反应,分别生成产物P1(CH_2OO+CH_3OC(O)C(CH_3)O)和P2(CH_2O+CH_3OC(O)C(CH_3)OO).利用经典过渡态理论(TST)并结合Wigner矫正模型计算了200~1200 K范围内标题反应的速率常数K~(TST/W).结果表明,294 K时,CH_2=C(CH_3)COOCH_3+O_3反应速率常数为4.76×10~(-18)cm~3·molecule~(-1)·s~(-1),与Bernard等对类似反应所测的实验值十分吻合.     

基于X-ZSM-5上NaAlCl4催化制备(CH3)2SiCl2机理的量化研究

在Lanl2dz和6-311++G(3df,2pd)不同的基组水平上,采用量子化学方法分别对Zn~(2+)和AlCl~(2+)改性后的NaAlCl_4催化制备(CH_3)_2SiCl_2的反应机理进行了研究。计算结果表明:Zn~(2+)改性NaAlCl_4后速控步骤为催化剂吸附(CH_3)_3SiCl的过程;而AlCl_2~+改性NaAlCl_4后机理中速控步骤为CH_3SiCl_3与催化剂一并吸附(CH_3)_3SiCl所形成的中间体(CH_3AlCl_2/X-ZSM—5)的过程。综合分析得知:两通道的速控步骤活化能相差79.11kJ·mol~(-1),AlCl_2~+有利于反应进行,而Zn~(2+)对反应有负面影响。这与前线轨道分析结果一致。     

含硅催化剂(CH_3)_3SiCl-AgClO_4体系引发四氢呋喃阳离子聚合的研究

本文叙述了选择(CH_3)_3SiCl-AgClO_4体系研究四氢呋喃活性聚合作为研究复杂的含硅催化剂体系的准备。结果发现四氢呋喃在-22℃时为活性聚合,0℃时聚合反应kp值为0.21×10~(-3)l/mol.s,研究了催化剂浓度及温度对聚合反应速度的影响,导出本体聚合方程式R_p=k[(CH_3)_3SiCl][AgClO_4],表观活化能为3.53kcal/mol,也探讨了四氢呋喃在本文实验条件下的聚合反应机理。     

大气中羰基化合物(CH_3)_2C(OH)C(O)CH_3与Cl原子反应的理论研究

本文主要运用量子化学方法和过渡态理论对羰基化合物(CH_3)_2C(OH)C(O)CH_3与Cl原子的大气反应进行研究。在CCSD(T)-F12A/VDZ-F12//BHand HLYP/6-311++G(d,p)能级沿着势能面找到了四条反应通道。研究表明来自于与(CH_3)_2C(OH)C(O)CH_3中—OH相邻两个甲基(—CH_3)的氢提取是主要反应通道,有最低的能垒-0.69 kcal/mol和-1.31 kcal/mol。因此,大气中Cl原子与(CH_3)_2C(OH)C(O)CH_3中H_2反应最容易进行。     

以VO〔OCH_2C(CH_3)_3]_2Cl—Al(iBu)_3催化丁二烯、丙烯交替共聚合的动力学研究(Ⅰ)

研究了以VO[OCH_2C(CH_3)_3]_2Cl—Al(iBu)_3催化丁二烯、丙烯交替共聚合的动力学特征,测定了单体及催化剂的反应级数,建立了聚合速度动力学方程:并在-80～-20℃的广泛温度范围内测定了总速率常数k、链增长速率常数k_p、链转移速率常数k_(tv)等,推导了活性链平均寿命的计算公式。同时,根据所得动力学数据,对本催化体系的一些聚合特征进行了解释。     

4—羟基—4′—X—二苯酮的合成

本文研究了4-羟基-4′-x-二苯酮的合成方法,其中x可为H、CH_3、Br、Cl、OH、CH_3O,反应采用三氯化铝催化,由对甲氧基苯甲酰氯与x-取代笨反应,一步得到目标分子。应用本反应时间短、产率都在75％以上。     

对甲苯磺酸／甲醇试剂用于气相色谱法中羧酸甲酯的衍生化反应

羧酸和甲醇在酸的催化下进行酯化反应,是气相色谱衍生化反应的常见方法。常用方法有CH_3OH～HCl法,CH_3OH_3OH—H_2SO_4法,CH_3OH—BF_3法,这些方法都比较成熟,在实际应用中也各具特点。曾有人用对甲苯磺酸(P—TSA)作为羧酸酯化反应的催化剂,该法对一些复杂的有机酸和醇反应转化率较高,并有不少这方面的合成专利和报导。本文探讨将PTSA—CH_3OH法用于色谱分析的新的甲酯化方法。采用某些有机酸和甲醇反应,考察P—TSA的催化效能,实验结果表明:P—TSA对三类羧酸的甲酯化反应都有较好的催化效果,尤其苯甲酸、水杨酸、邻氯苯甲酸等芳香酸用CH_3OH—PTSA法优于CH_3OH—HCl,CH_3OH—BF_3法。     

改性Ziegler-Natta体系催化乙烯/1-辛烯共聚合反应

采用改性Ziegler-Natta(Z-N)催化体系(n-BuO)TiCl₃/MgCl₂/AlEt₃催化乙烯/1-辛烯共聚合。考察了聚合温度、Al/Ti物质的量比、单体投料比及乙烯压力对聚合行为的影响,并与传统Z-N催化体系TiCl₄/MgCl₂/AlEt₃催化乙烯/1-辛烯共聚合行为进行了对比研究。采用GPC,DSC,¹³C-NMR,SEM对共聚物的结构、形态及性能进行了表征。结果表明,改性Z-N催化体系催化乙烯/1-辛烯共聚合时,1-辛烯的共聚能力明显高于传统Z-N催化体系,在共聚物中1-辛烯的插入量达2.26%（摩尔分数）,而传统Z-N催化剂1-辛烯的插入量仅为0.34%（摩尔分数）;Al/Ti物质的量比及单体投料比对催化剂的活性、1-辛烯的插入量、共聚物的分子量与分子量分布及共聚物的微观结构有明显的影响;根据¹³C-NMR结果计算了单体的竞聚率:r_E=55.00,r_O=0.023,其乘积r_E· r_O=1.27,表明该聚合物为无规共聚物。     

CH_3CCl_2与NO_2反应机理的理论研究

运用密度泛函方法BMK/6-311+G(d,p)和组合能量算法BMC-CCSD,研究了CH_3CCl_2与NO_2的反应机理,得到了体系的势能面信息和详细的反应机理.反应物发生碰撞后,其中NO_2中的N原子和O原子可以分别进攻CH_3CCl_2中-CCl_2基团上的C原子而首先形成络合物,然后从络合物开始经历一个或者多个过渡态生成产物或者直接分解成产物.共找到了11条反应通道,计算结果表明CH_3CClO和CH_3CCl_2O是反应的主要产物.     

大气中O,S-二甲基-甲基硫代磷酸酯与OH自由基降解反应的理论研究

采用量子化学计算方法,几何构型在M062X/6-31+G(d,p)理论水平,单点能在M062X/6-311++G(3df,2pd)理论水平下,对大气中O,S-二甲基-甲基硫代磷酸酯(OSDMMP)与OH自由基反应的降解过程进行了详细的机理研究。结果显示:整个反应过程需要经历3个氢抽提反应通道,经过这3个反应通道分别生成3种不同的产物,即产物1 CH_3SP(O)(CH_3)OCH_2、产物2 CH_2SP(O)(CH_3)OCH_3和产物3 CH_3SP(O)(CH_2)OCH_3,其中生成产物1和产物2所需要跨越的能垒比生成产物3要低,在发生反应时的竞争优势更为明显;产物1CH_3SP(O)(CH_3)OCH_2和产物2 CH_2SP(O)(CH_3)OCH_3在环境中与氧化剂NO和O_2发生后继反应所生成的最终产物其毒性比反应物OSDMMP有明显的降低,而产物3 CH_3SP(O)(CH_2)OCH_3的最后降解产物其毒性与OSDMMP相近。     

Ru改性碳纳米管催化甲醇分解的密度泛函理论研究

基于密度泛函理论,运用VASP软件计算了甲醇在Ru改性单壁碳纳米管(Ru/CNTs)表面分解的全部基元反应所涉及的吸附能、活化能和部分反应速率常数,探究了甲醇在该催化剂表面的分解机理。根据吸附能确定了各物种的最优吸附位;其中,COH、CH和C最优吸附位是bridge~(Ru-C)(br1)位,其余物种的最优吸附位均为Top~(Ru)(T1)位。甲醇分解的第一步基元反应存在三条反应路径,即CH_3OH→CH_3+OH、CH_3OH→CH_2OH+H和CH_3OH→CH_3O+H;由活化能及反应速率常数分析可知,主反应路径为CH_3OH→CH_2OH→CHOH→COH→CO,即甲醇分解时其C—H键最易发生断裂,生成的CH_2OH分子经连续脱氢最终生成CO.因此,Ru/CNTs催化甲醇分解的主产物是CO和H,且不易积碳。     

苯骈15-冠-5催化二溴卡宾与苯乙烯和多芳代苯乙烯环加成反应动力学

本文研究了在50％NaOH,CH_2Cl_2体系中,苯骈15-冠-5催化产生的二溴卡宾与苯乙烯、多芳代苯乙烯反应的相对速率常数K_(rel),讨论了苯乙烯α及β位上芳基取代基数目和空间位置对K_(rel)的影响。     

分散深蓝新染料的合成及性能

以2-甲氧基-5-乙酰氨基苯胺为原料,经烷基化、重氮偶合等反应制备了一系列蓝色分散染料。结构式为:式中X为卤素,Y为—NO_2、—CN;R、R_3为—CH_3、—C_2H_5;R_1、R_2为—C_2H_4OH、—C_2H_4OCOCH_3;—C_2H_4CN、—CH_2—■、—CH_2—CH=CH_2。染料的最大吸收波长为580—630 nm;摩尔消光系数为3.46—4.10×10~4(mol/L)~(-1)cm~(-1),溶解度参数19.46—22.18(J~(1/2)/cm~(3/2))。     

苯骈15-冠-5催化二溴卡宾与苯乙烯和多芳代苯乙烯环加成反应动力学

本文研究了在50%NaOH,CH_2Cl_2体系中,苯骈15-冠-5催化产生的二溴卡宾与苯乙烯、多芳代苯乙烯反应的相对速率常数K_(rel),讨论了苯乙烯α及β位上芳基取代基数目和空间位置对K_(rel)的影响.     

金属表面处理用混合硅烷体系中硅烷水解度的测定

硅烷工作液的水解度数据可为建槽过程中浓缩液稀释倍数以及硅烷工作液循环利用研究提供重要依据。以双-(3-三甲氧基硅基丙基)胺(BAS)和乙烯基三乙酰氧基硅烷(VTAS)的混合体系为研究对象,异丙醇为内标物,采用气相色谱内标法对BAS/VTAS体系中两种硅烷的水解产物CH_3OH和CH_3COOH的浓度进行精确定量,并通过计算得到两种硅烷的水解度数据。该方法的有效性采用红外光谱法、极化曲线和CuSO4点蚀法进行验证。结果表明:气相色谱法能够有效、快速地表征BAS/VTAS混合体系中两种硅烷的水解度,其结果可作为硅烷水解液性能评判的定量依据。     

β—（乙酰氧基）乙基硅烷对聚硅氧烷的交联作用

报道β-(乙酰氧基)乙基烃基二氯硅烷(CH_3CO_2CH_2CH_2SiRCl_2)[A]和二甲苯二氯硅烷[B]共水解,待到含有可消去基团的线型聚硅氧烷[C]。然后,在酸或碱催化下,[A]链节发生β-消除反应,而使[C]交联。实验表明,含有β-(乙酰氧基)乙基的有机硅化合物作为聚硅氧烷的交联剂的优点是:各种单体的比例可以在较宽范围内变动,反应条件便于掌握,树脂的结构容易控制。     

MMT/FeCl_3催化下微波法合成双吲哚甲烷衍生物

探究一种微波辅助MMT/FeCl_3催化吲哚与芳香醛的反应,方便、快速地合成双吲哚甲烷衍生物.研究表明,在CH_2Cl_2中,微波辅助x=15%MMT/FeCl_3催化,产率最高可达94%.催化剂重复使用4次,产率仍可达60%.该方法具有操作简单、反应快、产率高、环境友好等优点,为合成双吲哚甲烷衍生物提供了一条有效途径.     

由ASOG法预测高压汽液平衡

本文提出一种新的混合规则,它是用ASOG基团贡献法表达SRK、PR和Martin等立方型状态方程中的相互作用参数“a”。作者确定了CH_4、CH_3、CH_2、N_2、H_2、CO_2等各基团对的参数,温度范围为80K到280K。另外,计算和预测了包括正构烷烃、氮、氢和二氧化碳等二元和三元体系的高压汽液平衡。