自然界水钠锰矿日光催化作用模拟实验研究

以水钠锰矿为代表的锰氧化物在地表环境中广泛存在,其日光催化作用是驱动地表锰元素价态循环的重要途径之一.在合成并系统研究不同结构锰氧化物半导体矿物学性质的基础上,重点开展了其光催化还原反应及其影响因素的对比实验研究,探讨了矿物晶体结构、电子结构与介质条件对光催化还原效果的影响机制,提出了光催化反应过程中光电子的转移途径.实验结果表明:不同结构锰氧化物在可见光照射下均可发生自光催化自还原从而释放锰离子,其中层状的单斜水钠锰矿自还原效率最高,光照5h可释放11.65%锰离子,孔道状的锰钾矿自还原效率最低(3.58%);锰氧化物的光催化反应速率随pH的降低而升高,其中单斜水钠锰矿在pH为6.5条件下的锰离子溶出率是pH为9.5中的2.66倍;锰氧化物的光催化反应速率受有机电子供体的影响,其中腐殖酸做空穴捕获剂时锰的还原量是甲醇时的1.78~4.46倍;焦磷酸根可迅速络合光催化反应中产生的三价锰而显色,其中δ型二氧化锰与六方水钠锰矿光照5h可持续产生0.058mg·L~(-1)三价锰,表明锰氧化物的光还原是单电子转移方式,三价锰是主要的中间产物.     

不同锰氧化度水钠锰矿的XPS研究

为了了解水钠锰矿八面体空位的具体分布状况以及表面化学性质,采用X线光电子能谱技术(XPS)对不同锰氧化度水钠锰矿表面Mn与O元素的化学状态进行研究;探讨水钠锰矿结构中空位的分布状况,并建立结构模型。研究结果表明:在高真空测试环境下,在不同锰氧化度水钠锰矿结构中,Mn存在饱和配位和不饱和配位2种化学状态,其含量(摩尔数分数,下同)分别为83.79%~91.69%和8.31%~17.21%;对于锰氧化度较高的水钠锰矿,不饱和配位Mn的含量较小;O以晶格氧、羟基氧和水分子中氧3种化学状态存在,其含量分别为50.44%~65.05%,24.90%~39.27%和8.07%~12.63%;对于锰氧化度较高的水钠锰矿,结构中羟基氧的含量较大;当水钠锰矿沿(110)方向上含Mn3+的MnO6八面体链中Mn3+含量增大时,结构中空位含量相应减少。     

玻屑凝灰岩合成A型沸石工艺优化研究

以经过预处理的玻屑凝灰岩为原料,采用水热反应晶化合成工艺,并对该工艺进行优化,可合成出质量较好的A型沸石产品.该合成工艺流程为:玻屑凝灰岩(预处理)+氢氧化钠+铝酸钠+水→水热反应→晶化合成→过滤、洗涤→烘干→A型沸石产品.最佳技术参数为:硅铝比为2,钠硅比为1.2,水钠比为45,晶化时间≥6h,晶化温度100℃.该工艺流程简单,技术参数容易控制,原料来源丰富,合成成本低,易于实现工业化生产.图6,表4,参14.     

孔道结构矿物及其晶体结构特征

给出了孔道结构的定义。重点介绍了包括钠沸石、浊沸石、钙十字沸石、菱沸石、丝光沸石、坡缕石、海泡石、绿柱石、异极矿、软锰矿、拉锰矿、锰钾矿、硬锰矿、钙锰矿、水锰矿、黄磷铁矿、磷钠铍石和磷灰石等在内的硅酸盐类、锰的氧化物和氢氧化物类,以及磷酸盐类等具有孔道结构的天然矿物和它们的结构特征。简要论述了具有孔道结构的矿物在环境修复和治理中有广泛应用的吸附效应、孔道效应和催化效应,认为具有孔道结构的矿物在未来的环境属性开发、化学和生物改性以及合成孔道矿物方面会有很好的应用前景。     

模板剂、磷源和乙醇对模板法层状磷酸钙盐的影响

以表面活性剂为模板的介孔材料合成方法广为人们关注．以十二烷基磺酸钠(SDS)为模板,在水性体系中制备了层状介孔磷酸钙盐．用XRD表征了合成产物的无机相组成和层状结构的有序度．考察了不同熟化时间下SDS、磷源和乙醇的影响．结果表明,SDS用量增加可以提高层状结构的有序度,磷酸铵盐特别是(NH_4)_2HPO_4为磷源、乙醇与水体积比为1：1对有序层状结构的形成最有利．     

微波加热回流法合成Mg-Al二元类水滑石化合物

采用微波加热回流法合成镁铝型二元类水滑石化合物.利用X-射线衍射分析(XRD)对合成产物进行表征.结果表明,合成样品均有水滑石的层状结构,结晶良好.此外,本研究还探讨加热强度、反应时间和反应体系的pH对合成产物结构的影响.     

稀土介孔功能材料研究进展

稀土介孔功能材料由于其在催化、吸附以及制备功能性材料方面具有潜在的应用价值,近年来引起人们的广泛关注.层状、六方、立方结构相的稀土掺杂和纯的稀土介孔功能材料相继被合成.文章系统综述了近几年来在稀土介孔功能材料合成以及提高其水热稳定性等方面的研究进展工作.     

镁铝水滑石及其插层组装化合物的合成与表征

采用共沉淀法制备了镁铝水滑石及十二烷基苯磺酸钠插层镁铝水滑石,并用元素分析仪、X射线衍射仪、红外光谱仪、扫描电镜等手段对合成产品进行了表征和分析。结果表明,得到的镁铝水滑石(MgAl-NO3-LDHs)以及十二烷基苯磺酸钠插层的镁铝水滑石插层组装化合物(DBS-LDHs)保持了水滑石的层状结构,结构比较完整。共沉淀法可以成功地把十二烷基苯磺酸钠插入合成的层状氢氧化镁铝层间。     

"酸处理红辉沸石-碱-铝酸钠-水”水热反应体系P型沸石的合成

用X射线衍射等测试方法研究"酸处理红辉沸石-碱-铝酸钠-水”水热反应体系混合物的硅铝的量比(n(SiO2)/n(Al2O3))、钠硅的量比(n(Na2O)/n(SiO2))、水钠的量比(n(H2O)/n(Na2O))以及晶化温度和晶化时间对P型沸石合成的影响;确定以酸处理红辉沸石为原料合成P型沸石的工艺流程和技术参数.工艺流程为酸处理红辉沸石→水热反应→晶化合成→过滤、洗涤→烘干→P型沸石产品;最佳技术参数为n(SiO2)/n(Al2O3)=3～4;n(Na2O)/n(SiO2)=1.0～1.2;n(H2O)/n(Na2O)=28～37;θ=95～100℃;t=6～8h.这为天然红辉沸石资源的开发利用开辟了新的途径.     

不同土壤锰结核对Cr(Ⅲ)的氧化比较

以几种土壤锰结核为实验材料,采用平衡吸附法和化学选择溶提技术,对不同类型的氧化锰矿物氧化Cr(Ⅲ)进行了研究.结果表明,供试锰结核对Cr(Ⅲ)的氧化能力大小顺序为N1>N4>N2>N5,与所含易还原性锰含量顺序不一致.换算成易还原性锰对Cr(Ⅲ)的氧化后,则其顺序为N4>N2>N1>N5.由组成供试锰结核的主要氧化锰矿物得知,对Cr(Ⅲ)的氧化能力:钠水锰矿>锂硬锰矿>钙锰矿,这可能与氧化锰矿物的结晶程度、晶体构造和Mn(Ⅳ)含量的差异以及Cr(Ⅲ)在氧化锰表面的吸附位置有关.     

Nickel and copper accumplation as essential elements in 10-A manganite of deep-sea manganese nodules

MANY ferromanganese minerals have been found in marine manganese deposits. There have been terminological and intrinsic problems in accurately defining the constituents of manganese nodules(1), but 10-A manganite and delta-MnO(2) which are often compared with todorokite and birnessite seem to be the only major constituents of marine manganese nodules and crusts. [Note that birnessite is a natural species of delta-MnO(2) of four-line form, whereas marine delta-MnO(2) is two-line form, so marine and terrestrial delta-MnO(2) should not be compared directly with each other.] However, there have been few experimental studies of the mechanism of accumulation and the crystallochemistry of these elements in 10-A manganite of manganese nodules, although many experimental studies of adsorption of metals to natural and synthetic manganese and iron oxides have been made(7,8). I have now investigated the mechanism of accumulation of nickel and copper in manganese nodules by synthesising 10-A manganite and comparing the composition with that shown by microscopic and electron microprobe analyses of marine 10-A manganite.     

KF-Al2O3试剂在Michael加成反应中的新应用

芳亚甲基丙二腈和硝基甲烷在KF-Al2O3的作用下发生双Michael加成，继而发生环化反应生成2-氨基-1，3，3-三氰基-5-硝基-4，6-二芳基环己烯，该反应的研究为此类化合物的合成提供了一种方便的方法。     

微波辐射制备PMMA-BMA树脂及其吸附油烟性能

本文提出应用微波辐射法制备聚甲基丙烯酸甲酯-甲基丙烯酸丁脂(PMMA-BMA)吸油烟树脂,采用扫描电子显微镜对吸油烟树脂的表面形貌和孔结构进行了表征,研究了单体配比、引发剂用量、交联剂用量、微波功率对树脂吸附气相油烟性能的影响.结果表明,当MMA/BMA配比为0.8:1,引发剂、分散剂和交联剂的用量分别为0.4％、0.3％和0.35％时,所合成的树脂其吸油烟率达到最大,此时树脂表面形成了较多和较深的孔.与常规条件下的合成方法相比,使用微波辐射合成WRT树脂不仅可缩短一半以上的反应时间,而且其吸附气相油烟率也高于普通合成法得到的NR树脂.此外,微波辐射合成的树脂其吸附气相油烟性能还优于普通活性炭和商品的G-1651型高吸油树脂.     

聚乙烯醇与谷氨酸缩合物合成的研究

本文给出了一种新的氨基酸类高分子药物的合成方法,并对产物进行了红外光谱的分析和表征。     

聚合物支载树状化合物的合成及其应用研究

综述了聚合物支载合成树状化合物的方法,系统地介绍了近年来采用固相支载法和液相支载法合成树状化合物及其应用,并讨论了聚合物支载合成树状化合物的前景．     

利用说话人自适应实现基于DNN的情感语音合成

为了提高情感语音合成的质量,提出一种采用多个说话人的情感训练语料,利用说话人自适应实现基于深度神经网络的情感语音合成方法。该方法应用文本分析获得语音对应的文本上下文相关标注,并采用WORLD声码器提取情感语音的声学特征;采用文本的上下文相关标注和语音的声学特征训练获得与说话人无关的深度神经网络平均音模型,用目标说话人的目标情感的训练语音和说话人自适应变换获得与目标情感的说话人相关的深度神经网络模型,利用该模型合成目标情感语音。主观评测表明,与传统的基于隐马尔科夫模型的方法比较,该方法合成的情感语音的主观评分更高。客观实验表明,合成的情感语音频谱更接近原始语音。所以,该方法能够提高合成情感语音的自然度和情感度。     

用热解CVD方法合成的金刚石的结晶特性

本文研究了用热解CVD方法合成的金刚石的结晶特性,并与用高温高压法合成的金刚石的结晶特性做了比较。     

罗丹明染料的合成及光谱性能研究

以带羧基、甲基的苯甲醛以及N,N-二乙基间氨基苯酚为原料,合成了罗丹明荧光染料,经酸催化缩合得到目标产物.该法避免了常规合成方法中5-位和6-位异构体混合物的产生,减少了繁琐的分离纯化工序,获得了单一的产物,从而降低了制备成本.光谱性能测试的结果表明,通过该方法合成出的化合物,其摩尔消光系数在不同溶剂中保持稳定,使化合物对溶剂环境的依赖性大大降低,这是由于该方法合成的罗丹明染料无异构体生成,因此没有醌式和内脂式的互变.     

热敏材料聚N-异丙基丙烯酰胺的结构对其溶胀性能影响

本文主要研究热敏材料聚N-异丙基丙烯酰胺 (PNIPAAm) 的结构对其溶胀性能影响。分别采用水热法和微波辐射法合成PNIPAAm热敏水凝胶，应用扫描电镜观察了两种合成方法制得的水凝胶的表面结构，测定了水凝胶随温度变化的溶胀率曲线及其溶胀和退溶胀动力学，并讨论了水凝胶的结构对其溶胀率的影响。结果表明：与水浴法制备的水凝胶相比，微波辐射法所得到的水凝胶无论是在干燥状态下还是溶胀状态下都具有更为丰富发达且较大的孔隙结构，在溶胀过程中，微波辐射法合成的水凝胶在临界溶解温度(LCST)以下具更高的溶胀率，而在LCST以上时，能更多地释放水而具有更低的溶胀率。此外，微波辐射所合成的水凝胶由于具有较为发达的孔隙结构，使其比水浴法制备的水凝胶具有更快的溶胀速度和退溶胀速度。