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电催化氮氧化反应研究进展论文

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电催化氮氧化反应研究进展论文

气体传感器是气体检测系统的核心,通常安装在探测头内。从本质上讲,气体传感器是一种将某种气体体积分数转化成对应电信号的转换器。探测头通过气体传感器对气体样品进行调理,通常包括滤除杂质和干扰气体、干燥或制冷处理、样品抽吸,甚至对样品进行化学处理,以便化学传感器进行更快速的测量。 气体的采样方法直接影响传感器的响应时间。目前,气体的采样方式主要是通过简单扩散法,或是将气体吸入检测器。 简单扩散是利用气体自然向四处传播的特性。目标气体穿过探头内的传感器,产生一个正比于气体体积分数的信号。由于扩散过程渐趋减慢,所以扩散法需要探头的位置非常接近于测量点。扩散法的一个优点是将气体样本直接引入传感器而无需物理和化学变换。样品吸入式探头通常用于采样位置接近处理仪器或排气管道。这种技术可以为传感器提供一种速度可控的稳定气流,所以在气流大小和流速经常变化的情况下,这种方法较值得推荐。将测量点的气体样本引到测量探头可能经过一段距离,距离的长短主要是根据传感器的设计,但采样线较长会加大测量滞后时间,该时间是采样线长度和气体从泄漏点到传感器之间流动速度的函数。对于某种目标气体和汽化物,如SiH4以及大多数生物溶剂,气体和汽化物样品量可能会因为其吸附作用甚至凝结在采样管壁上而减少。 气体传感器是化学传感器的一大门类。从工作原理、特性分析到测量技术,从所用材料到制造工艺,从检测对象到应用领域,都可以构成独立的分类标准,衍生出一个个纷繁庞杂的分类体系,尤其在分类标准的问题上目前还没有统一,要对其进行严格的系统分类难度颇大。 1 主要特性 1.1 稳定性 稳定性是指传感器在整个工作时间内基本响应的稳定性,取决于零点漂移和区间漂移。零点漂移是指在没有目标气体时,整个工作时间内传感器输出响应的变化。区间漂移是指传感器连续置于目标气体中的输出响应变化,表现为传感器输出信号在工作时间内的降低。理想情况下,一个传感器在连续工作条件下,每年零点漂移小于10%。 1.2 灵敏度 灵敏度是指传感器输出变化量与被测输入变化量之比,主要依赖于传感器结构所使用的技术。大多数气体传感器的设计原理都采用生物化学、电化学、物理和光学。首先要考虑的是选择一种敏感技术,它对目标气体的阀限制(TLV-thresh-old limit value)或最低爆炸限(LEL-lower explosive limit)的百分比的检测要有足够的灵敏性。 1.3选择性 选择性也被称为交叉灵敏度。可以通过测量由某一种浓度的干扰气体所产生的传感器响应来确定。这个响应等价于一定浓度的目标气体所产生的传感器响应。这种特性在追踪多种气体的应用中是非常重要的,因为交叉灵敏度会降低测量的重复性和可靠性,理想传感器应具有高灵敏度和高选择性。 1.4抗腐蚀性 抗腐蚀性是指传感器暴露于高体积分数目标气体中的能力。在气体大量泄漏时,探头应能够承受期望气体体积分数10~20倍。在返回正常工作条件下,传感器漂移和零点校正值应尽可能小。 气体传感器的基本特征,即灵敏度、选择性以及稳定性等,主要通过材料的选择来确定。选择适当的材料和开发新材料,使气体传感器的敏感特性达到最优。 2 主要原理及分类 通常以气敏特性来分类,主要可分为:半导体型气体传感器、电化学型气体传感器、固体电解质气体传感器、接触燃烧式气体传感器、光化学型气体传感器、高分子气体传感器等。 2.1 半导体气体传感器 半导体气体传感器是采用金属氧化物或金属半导体氧化物材料做成的元件,与气体相互作用时产生表面吸附或反应,引起以载流子运动为特征的电导率或伏安特性或表面电位变化。这些都是由材料的半导体性质决定的。 自从1962年半导体金属氧化物陶瓷气体传感器问世以来,半导体气体传感器已经成为当前应用最普遍、最具有实用价值的一类气体传感器,根据其气敏机制可以分为电阻式和非电阻式两种。 电阻式半导体气体传感器主要是指半导体金属氧化物陶瓷气体传感器,是一种用金属氧化物薄膜(例如:Sn02,ZnO Fe203,Ti02等)制成的阻抗器件,其电阻随着气体含量不同而变化。气味分子在薄膜表面进行还原反应以引起传感器传导率的变化。为了消除气味分子还必须发生一次氧化反应。传感器内的加热器有助于氧化反应进程。它具有成本低廉、制造简单、灵敏度高、响应速度快、寿命长、对湿度敏感低和电路简单等优点。不足之处是必须工作于高温下、对气味或气体的选择性差、元件参数分散、稳定性不够理想、功率要求高.当探测气体中混有硫化物时,容易中毒。现在除了传统的SnO,Sn02和Fe203三大类外,又研究开发了一批新型材料,包括单一金属氧化物材料、复合金属氧化物材料以及混合金属氧化物材料。这些新型材料的研究和开发,大大提高了气体传感器的特性和应用范围。另外,通过在半导体内添加Pt,Pd,Ir等贵金属能有效地提高元件的灵敏度和响应时间。它能降低被测气体的化学吸附的活化能,因而可以提高其灵敏度和加快反应速度。催化剂不同,导致有利于不同的吸附试样,从而具有选择性。例如各种贵金属对Sn02基半导体气敏材料掺杂,Pt,Pd,Au提高对CH4的灵敏度,Ir降低对CH4的灵敏度;Pt,Au提高对H2的灵敏度,而Pd降低对H2的灵敏度。利用薄膜技术、超粒子薄膜技术制造的金属氧化物气体传感器具有灵敏度高(可达10-9级)、一致性好、小型化、易集成等特点。 非电阻式半导体气体传感器是MOS二极管式和结型二极管式以及场效应管式(MOSFET)半导体气体传感器。其电流或电压随着气体含量而变化,主要检测氢和硅烧气等可燃性气体。其中,MOSFET气体传感器工作原理是挥发性有机化合物(VOC)与催化金属(如钮)接触发生反应,反应产物扩散到MOSFET的栅极,改变了器件的性能。通过分析器件性能的变化而识别VOC。通过改变催化金属的种类和膜厚可优化灵敏度和选择性,并可改变工作温度。MOSFET气体传感器灵敏度高,但制作工艺比较复杂,成本高。 2.2 电化学型气体传感器 电化学型气体传感器可分为原电池式、可控电位电解式、电量式和离子电极式四种类型。原电池式气体传感器通过检测电流来检测气体的体积分数,市售的检测缺氧的仪器几乎都配有这种传感器,近年来,又开发了检测酸性气体和毒性气体的原电池式传感器。可控电位电解式传感器是通过测量电解时流过的电流来检测气体的体积分数,和原电池式不同的是,需要由外界施加特定电压,除了能检测CO,NO,N02,02,S02等气体外,还能检测血液中的氧体积分数。电量式气体传感器是通过被测气体与电解质反应产生的电流来检测气体的体积分数。离子电极式气体传感器出现得较早,通过测量离子极化电流来检测气体的体积分数已电化学式气体传感器主要的优点是检测气体的灵敏度高、选择性好。 2.3固体电解质气体传感器 固体电解质气体传感器是一种以离子导体为电解质的化学电池。20世纪70年代开始,固体电解质气体传感器由于电导率高、灵敏度和选择性好,获得了迅速的发展,现在几乎应用于环保、节能、矿业、汽车工业等各个领域,其产量大、应用广,仅次于金属氧化物半导体气体传感器。近来国外有些学者把固体电解质气体传感器分为下列三类: 1)材料中吸附待测气体派生的离子与电解质中的移动离子相同的传感器,例如氧气传感器等。 2)材料中吸附待测气体派生的离子与电解质中的移动离子不相同的传感器,例如用于测量氧气的由固体电解质SrF2H和Pt电极组成的气体传感器。 3)材料中吸附待测气体派生的离子与电解质中的移动离子以及材料中的固定离子都不相同的传感器,例如新开发高质量的C02固体电解质气体传感器是由固体电解质NASICON(Na3Zr2Si2P012)和辅助电极材料Na2CO3-BaC03或Li2C03-CaC03,Li2C03- BaC03组成的。 目前新近开发的高质量固体电解质传感器绝大多数属于第三类。又如:用于测量N02的由固体电解质NaSiCON和辅助电极N02- Li2C03制成的传感器;用于测量H2S的由固体电解质YST-Au-W03制成的传感器;用于测量NH3的由固体电解质NH4-Ca203制成的传感器;用于测量N02的由固体电解质Ag0.4Na7.6和电极Ag-Au制成的传感器等。 2.4接触燃烧式气体传感器 接触燃烧式气体传感器可分为直接接触燃烧式和催化接触燃烧式,其工作原理是气敏材料(如Pt电热丝等)在通电状态下,可燃性气体氧化燃烧或者在催化剂作用下氧化燃烧,电热丝由于燃烧而生温,从而使其电阻值发生变化。这种传感器对不燃烧气体不敏感,例如在铅丝上涂敷活性催化剂Rh和Pd等制成的传感器,具有广谱特性,即能检测各种可燃气体。这种传感器有时称之为热导性传感器,普遍适用于石油化工厂、造船厂、矿井隧道和浴室厨房的可燃性气体的监测和报警。该传感器在环境温度下非常稳定,并能对处于爆炸下限的绝大多数可燃性气体进行检测。 2.5光学式气体传感器 光学式气体传感器包括红外吸收型、光谱吸收型、荧光型、光纤化学材料型等,主要以红外吸收型气体分析仪为主,由于不同气体的红外吸收峰不同,通过测量和分析红外吸收峰来检测气体。目前的最新动向是研制开发了流体切换式、流程直接测定式和傅里叶变换式在线红外分析仪。该传感器具有高抗振能力和抗污染能力,与计算机相结合,能连续测试分析气体,具有自动校正、自动运行的功能。光学式气体传感器还包括化学发光式、光纤荧光式和光纤波导式,其主要优点是灵敏度高、可靠性好。 光纤气敏传感器的主要部分是两端涂有活性物质的玻璃光纤。活性物质中含有固定在有机聚合物基质上的荧光染料,当VOC与荧光染料发生作用时,染料极性发生变化,使其荧光发射光谱发生位移。用光脉冲照射传感器时,荧光染料会发射不同频率的光,检测荧光染料发射的光,可识别VOC。 2.6高分子气体传感器 近年来,国外在高分子气敏材料的研究和开发上有了很大的进展,高分子气敏材料由于具有易操作性、工艺简单、常温选择性好、价格低廉、易与微结构传感器和声表面波器件相结合等特点,在毒性气体和食品鲜度等方面的检测具有重要作用。高分子气体传感器根据气敏特性主要可分为下列几种: l)高分子电阻式气体传感器 该类传感器是通过测量高分子气敏材料的电阻来测量气体的体积分数,目前的材料主要有欧菁聚合物、LB膜、聚毗咯等。其主要优点是制作工艺简单、成本低廉。但这种气体传感器要通过电聚合过程来激活,这既耗费时间,又会引起各批次产品之间的性能差异。 2)浓差电池式气体传感器 浓差电池式气体传感器的工作原理是:气敏材料吸收气体时形成浓差电池,测量输出的电动势就可测量气体体积分数,目前主要有聚乙烯醇-磷酸等材料。 3)声表面波(SAW)式气体传感器SAW气体传感器制作在压电材料的衬底上,一端的表面为输入传感器,另一端为输出传感器。两者之间的区域淀积了能吸附VOC的聚合物膜。被吸附的分子增加了传感器的质量,使得声波在材料表面上的传播速度或频率发生变化,通过测量声波的速度或频率来测量气体体积分数。

理论上来说,氮气是和氧气、水反应生成硝酸的。首先,在放电条件下,氮气才可以和氧气化合生成一氧化氮:N2+O2=放电=2NO ①然后,一氧化氮与氧气迅速化合,生成二氧化氮:2NO+O2=2NO2 ②最后,二氧化氮与水反应生成硝酸:3NO2+H2O=2HNO3+NO ③说明一下,第②、③步反应如果在氧气充足的情况下可以这么反应:4NO+3O2+2H2O==4HNO3 假如说你要写一个大得化学方程式的话可以这么写2N2+5O2+2H2O=放电=4HNO3 (不过不建议这么总括)硝酸是一种具有强氧化性、腐蚀性的强酸,属于一元无机强酸,是六大无机强酸之一,也是一种重要的化工原料,化学式为HNO3,其水溶液俗称硝镪水或氨氮水。在工业上可用于制化肥、农药、炸药、染料、盐类等;在有机化学中,浓硝酸与浓硫酸的混合液是重要的硝化试剂。所属的危险符号是O(Oxidizing agent 氧化剂)与C(Corrosive 腐蚀品)硝酸的酸酐是五氧化二氮(N2O5)。自然界中的硝酸主要由雷雨天生成的一氧化氮或微生物生命活动放出二氧化氮形成。人类活动也产生氮氧化物,全世界人为污染源每年排出的氮氧化物大约为5300万吨,这些氮氧化物也会形成硝酸。硝酸性质不稳定,因而无法在自然界长期存在,但硝酸的形成是氮循环的一环。自然界生成1.一氧化氮的生成:N2 + O2=闪电=2NO2.二氧化氮的生成:2NO+ O2=2NO23.生成的二氧化氮溶于水中生成硝酸:3NO2+ H2O=2HNO3+ NO4.有些海鞘(Ciona intestinalis)也能分泌硝酸御敌[

背景介绍

在过去的十年中,电催化CO2还原反应 (CO2RR) 与H2O生成C2+化合物已成为热门研究领域。原因主要有三个:一是太阳能、风能等可再生能源发电,可再生电力成本不断降低。可再生电力和电催化CO2RR的结合将有助于建立碳中和过程。其次,对高能分子的电催化CO2RR能够以化学能的形式储存电能。第三,最近的研究表明,电催化CO2RR可以实现C2+烯烃和含氧化合物的高选择性。同样令人感兴趣的是,电催化的C-C偶联可能通过与热催化氢化不同的机制进行,这为控制C-C偶联和产物选择性提供了新的机会。

除了电催化CO2RR外,电催化CO还原反应 (CORR) 生成C2+化合物近年来也备受关注。这不仅是因为CO是一种丰富且廉价的碳原料,可以从各种资源中生产,例如天然气/页岩气、煤炭和生物质,而且还因为可以构建通过CO将CO2 转化为C2+化合物的间接途径。间接途径包括两个步骤,即技术上成熟的电催化 CO2RR到CO,然后是电催化CORR到C2+化合物。如果可以开发出具有高选择性、活性和稳定性的电催化CORR的高效催化剂,则间接途径将是有希望的。

已经发表了多篇关于直接电催化CO2RR的优秀评论文章。然而,到目前为止,关于电催化CORR的评论文章很少。由于CO通常被认为是电催化CO2RR到 C2+化合物的关键反应中间体,因此电催化CO2RR和CORR之间肯定存在相似之处。然而,CO2RR和CORR之间的差异也是已知的。例如,在电催化CO2RR 中,C2H4的选择性通常高于Cu催化剂中的C2+含氧物(主要是C2H5OH),而在许多文献中,C2+含氧物是电催化CORR中的主要C2+产物。

本文回顾重点介绍了在铜基催化剂上电催化CO2RR和CORR转化为C2+化合物(包括 C2H4、C2H5OH、CH3COO 和 n-C3H7OH)的异同。首先,我们将介绍CO2 和CO电催化还原的基本知识,包括阴极和阳极反应、电催化反应器和关键性能参数。接下来,将讨论反应机制,特别是C-C耦联机制。此外,将强调为这两条路线开发高效催化剂和系统的进展。我们将分析决定电催化CO2RR和CORR的选择性、活性和稳定性的关键因素(主要包括催化剂、反应器配置和反应条件)。最后,我们将重点介绍这个蓬勃发展的研究领域的机遇、挑战和可能的未来发展趋势。

图文解读

图1 CO2RR直接途径和间接途径

表1 电催化平衡电势

图2 三种反应器

图3 关键性能参数

图4 C-C耦联机制

图5 C-C耦联后生成C2H4和C2H5OH的机制

图6 双金属铜基催化剂原理

原文链接: Electrocatalytic reduction of CO2 and CO to multi-carbon compounds over Cu-based catalysts

催化反应的应用及研究进展论文

催化剂定义:又叫触媒。根据国际纯粹与应用化学联合会(IUPAC)于1981年提出的定义,催化剂是一种物质,它能够改变反应的速率而不改变该反应的标准Gibbs自由焓变化。这种作用称为催化作用。涉及催化剂的反应为催化反应。催化剂(catalyst)会诱导化学反应发生改变,而使化学反应变快或减慢或者在较低的温度环境下进行化学反应。催化剂在工业上也称为触媒。初中书上定义:在化学反应里能改变其他物质的化学反应速率,而本身的质量和化学性质在反应前后都没有发生变化的物质叫做催化剂,又叫触媒。催化剂在化学反应中所起的作用叫催化作用。我们可在波兹曼分布(Boltzmann distribution)与能量关系图(energy profile diagram)中观察到,催化剂可使化学反应物在不改变的情形下,经由只需较少活化能(activation energy)的路径来进行化学反应。而通常在这种能量下,分子不是无法完成化学反应,不然就是需要较长时间来完成化学反应。但在有催化剂的环境下,分子只需较少的能量即可完成化学反应。催化剂有三种类型,它们是:均相催化剂、多相催化剂和生物催化剂。均相催化剂和它们催化的反应物处于同一种物态(固态、液态、或者气态)。例如:如果反应物是气体,那么催化剂也会是一种气体。笑气(一氧化二氮)是一种惰性气体,被用来作为麻醉剂。然而,当它与氯气和日光发生反应时,就会分解成氮气和氧气。这时,氯气就是一种均相催化剂,它把本来很稳定的笑气分解成了组成元素。多相催化剂和它们催化的反应物处于不同的状态。例如:在生产人造黄油时,通过固态镍(催化剂),能够把不饱和的植物油和氢气转变成饱和的脂肪。固态镍是一种多相催化剂,被它催化的反应物则是液态(植物油)和气态(氢气)。酶是生物催化剂。活的生物体利用它们来加速体内的化学反应。如果没有酶,生物体内的许多化学反应就会进行得很慢,难以维持生命。大约在37℃的温度中(人体的温度),酶的工作状态是最佳的。如果温度高于50℃或60℃,酶就会被破坏掉而不能再发生作用。因此,利用酶来分解衣物上的污渍的生物洗涤剂,在低温下使用最有效。催化剂分均相催化剂与非均相催化剂。非均相催化剂呈现在不同相(Phase)的反应中(例如:固态催化剂在液态混合反应),而均相催化剂则是呈现在同一相的反应(例如:液态催化剂在液态混合反应)。一个简易的非均相催化反应包含了反应物(或zh-ch:底物;zh-tw:受质)吸附在催化剂的表面,反应物内的键因十分的脆弱而导致新的键产生,但又因产物与催化剂间的键并不牢固,而使产物出现。目前已知许多表反应发生吸附反应的不同可能性的结构位置。仅仅由于本身的存在就能加快或减慢化学反应速率,而本身的组成和质量并不改变的物质就叫催化剂。催化剂跟反应物同处于均匀的气相或液相时,叫做单相催化作用;催化剂跟反应物属不同相时,叫做多相催化作用。人们利用催化剂,可以提高化学反应的速度,这被称为催化反应。大多数催化剂都只能加速某一种化学反应,或者某一类化学反应,而不能被用来加速所有的化学反应。催化剂并不会在化学反应中被消耗掉。不管是反应前还是反应后,它们都能够从反应物中被分离出来。不过,它们有可能会在反应的某一个阶段中被消耗,然后在整个反应结束之前又重新产生。使化学反应加快的催化剂,叫做正催化剂;使化学反应减慢的催化剂,叫做负催化剂。例如,酯和多糖的水解,常用无机酸作正催化剂;二氧化硫氧化为三氧化硫,常用五氧化二钒作正催化剂,这种催化剂是固体,反应物为气体,形成多相的催化作用,因此,五氧化二钒也叫做触媒或接触剂;食用油脂里加入0.01%~0.02%没食子酸正丙酯,就可以有效地防止酸败,在这里,没食子酸正丙酯是一种负催化剂(也叫做缓化剂或抑制剂)。

绿色催化剂的应用及进展摘要]对新型绿色催化剂杂多化合物的研究进展进行了综述,主要介绍了杂多化合物在催化氧化、烷基化、异构化等石油化工领域的研究现状,并对其应用和发展前景做了总结和评述。[关键词]杂多化合物;绿色化工催化剂;展望随着人们对环保的日益重视以及环氧化产品应用的不断增加,寻找符合时代要求的工艺简单、污染少、绿色环保的环氧化合成新工艺显得更为迫切。20世纪90年代后期绿色化学[1,2]的兴起,为人类解决化学工业对环境污染,实现可持续发展提供了有效的手段。因此,新型催化剂与催化过程的研究与开发是实现传统化学工艺无害化的主要途径。杂多化合物催化剂泛指杂多酸及其盐类,是一类由中心原子(如P、Si、Fe、B等杂原子及其相应的无机矿物酸或氢氧化物)和配位原子(如Mo、W、V、Ta等多原子)按一定的结构通过氧原子桥联方式进行组合的多氧簇金属配合物,用HPA表示[3-6]。HPA的阴离子结构有Keggin、Dawson、Anderson、Wangh、Silverton、Standberg和Lindgvist 7种结构。由于杂多酸直接作为固体酸比表面积较小(<10 m2/g),需要对其固载化。固载化后的杂多酸具有“准液相行为”和酸碱性、氧化还原性的同时还具有高活性,用量少,不腐蚀设备,催化剂易回收,反应快,反应条件温和等优点而逐渐取代H2SO4、HF、H3PO4应用于催化氧化、烷基化、异构化等石油化工研究领域的各类催化反应。1杂多酸在石油化工领域的研究进展随着我国石油化工工业的快速发展,以液态烃为原料制取乙烯的生产能力在不断增长,而产生的副产物中有大量的C3~C9烃类,其化工综合利用率却仍然较低,随着环保法规对汽油标准中烯烃含量的严格限制,如何在不降低汽油辛烷值的情况下,生产出高标号的环境友好汽油已是我国炼油业面临的又一个技术难题。目前,催化裂化副产物C3~C9烃类的催化氧化、烷基化、芳构化以及C3~C9烃类的回炼技术已成为研究的热点。因此,催化裂化C3~C9烃类的开发与应用将有着强大的生产需求和广阔的市场前景。1.1催化氧化反应杂多酸(盐)作为一类氧化性相当强的多电子氧化催化剂,其阴离子在获得6个或更多个电子后结构依然保持稳定。通过适当的方法易氧化各种底物,并使自身呈还原态,这种还原态是可逆的,通过与各种氧化剂如O2、H2O2、过氧化尿素等相互作用,可使自身氧化为初始状态,如此循环使反应得以继续。用杂多酸作催化剂使有机化合物催化氧化作用有两种路线是可行的[7]:①分子氧的氧化:即氧原子转移到底物中;②脱氢反应的氧化。将直链烷烃进行环氧化是生产高辛烷值汽油的重要途径之一。Bregeault等[8]研究了在CHCl3-H2O两相中,在作为具有催化活性的过氧化多酸化合物的前体的杂多负离子[XM12O40]n-和[X2M18O62]m-以及同多负离子[MxOy]z-(M=Mo6+或W6+;X=P5+,Si4+或B3+)的存在下,用过氧化氢进行1-辛烯的环氧化反应时,负离子[BW12O40]5-、[SiW12O40]4-和[P2W18O62]6-都是非活性的,并且许多光谱分析法表明它们的结构在反应过程中没有发生变化。[PMo12O40]3-表现出很低的活性,而[PW12O40]3-、H2WO4和[H2W12O42]10-都表现出高活性。反应中Keggin型杂多负离子[PW12O40]3-被过量的过氧化氢分解而形成过氧化多酸{PO4[WO(O2)2]4}3-和[W2O3(O2)4(H2O)2]2-,而这两种活性物种在环氧化反应中起到了重要的作用。1.2烷基化反应石油炼制工业上,烷烃烷基化、烯烃烷基化及芳烃烷基化反应是生产高辛烷值清洁汽油组分的环境友好工艺。但以浓硫酸和氢氟酸作为催化剂的传统烷基化工艺因氢氟酸的毒性和浓硫酸的严重腐蚀性受到了很大的限制。C4抽余液是蒸气裂解装置产生的C4馏份经抽提分离丁二烯后的C4剩余部分,其中富含大量的1-丁烯和异丁烯。如何利用C4抽余液中的异丁烯和1-丁烯是C4抽余液化工利用的关键。异丁烯是一种重要的基本有机化工原料,主要用于制备丁基橡胶和聚异丁烯,也用来合成甲基丙烯酸酯、异戊二烯、叔丁酚、叔丁胺等多种有机化工原料和精细化工产品。1-丁烯是一种化学性质比较活泼的a-烯烃,其主要用途是作为线性低密度聚乙烯(LLDPE)的共聚单体,也用于生产聚丁烯、聚丁烯酯、庚烯和辛烯等直链或支链烯烃、仲丁醇、甲乙酮、顺酐、环氧丁烷、醋酸、营养药、农药等。特别是自20世纪70年代LLDPE工业化技术开发成功以来,随着LLDPE工业生产的蓬勃发展,国内外对1-丁烯的需求与日俱增,已成为发展最快的化工产品之一。刘志刚[9]等用浸渍法制备了Cs+、K+、NH4+的SiPW12杂多酸盐类和SiO2负载的SiPW12杂多酸,在超临界条件下评价了它们对异丁烷和丁烯烷基化的催化作用。结果表明,它们的活性和选择性大小顺序是当阳离子数相同时,Cs+盐>K+盐>NH4+盐。(NH4)2.5H1.5SiW12O40尽管催化活性不高,但对C8产物的选择性达到83.48%;Cs2.5H1.5SiW12O40具有很高的催化活性,但其对C8产物的选择性却只有62.47%。1.3异构化反应汽油的抗爆性用异辛烷值表示,直链烃异构化是生产高辛烷值汽油的重要手段。C5~C6烷烃骨架异构化旨在提高汽油总组成的辛烷值,反应受平衡限制,低温有利于支链异构化热动力学平衡。为达到最大的异构化油产率,C5~C6烷烃异构化应在尽可能低的温度和高效催化剂存在下进行。烷烃骨架异构化是典型的酸催化反应,最近发现有较多的固体酸材料(其酸强度高于H-丝光沸石)可用于轻质烷烃骨架异构化,其中,最有效的有基于杂多酸(HPA)的催化材料和硫酸化氧化锆、钨酸化氧化锆(WOx-ZrO2)。2绿色催化剂绿色化学对催化剂也提出了相应的要求[1,2]:(1)在无毒无害及温和的条件下进行;(2)反应应具有高的选择性,人们将符合这两点的催化剂称之为绿色催化剂。由于一些杂多酸化合物表现出准液相行为,极性分子容易通过取代杂多酸中的水分子或扩大聚合阴离子之间的距离而进入其体相中,在某种意义上吸收大量极性分子的杂多酸类似于一种浓溶液,其状态介于固体和液体之间,使得某些反应可以在这样的体相内进行。作为酸催化剂,其活性中心既存在于“表相”,也存在于“体相”,体相内所有质子均可参与反应,而且体相内的杂多阴离子可与类似正碳离子的活性中间体形成配合物使之稳定。杂多酸有类似于浓液的“拟液相”,这种特性使其具有很高的催化活性,既可以表面发生催化反应,也可以在液相中发生催化反应。准液相形成的倾向取决于杂多酸化合物和吸收分子的种类以及反应条件。正是这种类似于“假液体”的性质致使杂多酸即可作均相及非均相反应,也可作相转移催化剂。陈诵英[10]等用二元杂多酸为催化剂,双氧水为氧化剂,醋酸为溶剂,催化氧化三甲基苯酚(TMP)合成三甲基苯醌(TMBQ),这与传统方法先用发烟硫酸磺化TMP,然后在酸性条件下用固体氧化剂氧化得到TMBQ相比,能减少排放大量废水以及10 t以上的固体废物,且其摩尔收率可达86%,大大提高了原子利用率。刘亚杰[11]等采用一种性能优良的环境友好的负载型杂多酸催化剂(HRP-24)合成二十四烷基苯。HR-24属于一种大孔、细颗粒、强酸性的固体酸催化剂,大孔和细颗粒有利于大分子烯烃的扩散,且不容易被长链烯烃聚合形成的胶质堵塞孔道,而强酸性可使催化剂在较低温度下就具有较高的催化活性。实验表明,在反应温度和压力较低的情况下(120℃和0.1~0.2 MPa),烯烃的转化率和二十四烷基苯的选择性都接近100%。Furuta等[12]采用Pd-H3SiW12O40催化乙烯在氧气和水存在下氧化一步合成了乙酸乙酯,简化合成工艺,与绿色化学相适应。刘秉智[13]以活性炭负载磷钼钨杂多酸为催化剂,用30%双氧水催化氧化苯甲醇合成苯甲醛,苯甲醛收率可达74.8%。与国内同类产品的生产工艺相比,其具有催化活性好,反应条件温和,生产成本低廉,催化剂可重复使用,对设备无腐蚀性,不污染环境,是一种优良的新型合成工艺路线,具有一定的工业开发前景。3展望虽然绿色化工催化剂理论发展逐渐得到完善,但大多数催化剂仍停留在实验阶段,催化剂性能不稳定,制备过程复杂,性价比低是制约其工业化应用的主要原因,但从长远角度考虑,采用绿色化工催化剂是实现生产零污染的一个必然趋势。环境友好的负载型杂多酸催化剂既能保持低温高活性、高选择性的优点,又克服了酸催化反应的腐蚀和污染问题,而且能重复使用,体现了环保时代的催化剂发展方向。今后的研究重点应是进一步探明负载型杂多酸的负载机制和催化活性的关系,进一步解决活性成分的溶脱问题,并进行相关的催化机理和动力学研究,为工业化技术提供数据模型,使负载型杂多酸早日实现工业化生产,为石油化工和精细化工等行业创造更大的经济、社会效益。求最佳答案

这不是闺房记乐,这是闲情记趣中的。绝 是说 花多,不断绝。你自己参照百度吧属 是一类的意思 。联系上下文,是寻觅昆虫善 这一句翻译为,岂不是很好吗行 试验,或者说做了 。何妨而效之 , 何不仿效一下。或抱花梗,或踏草叶,栩栩如生,宛然动人。上文说以针刺死,做了标本,所以有这句。浮生六记记得是芸这个人,表现的是一个知己与伴侣的妻子,你从这方面来回答吧。既然是闲情,也何必计较呢,应试教育真是糟蹋东西。我闲居在家的时候,案头上的插花盆景长续不断。芸说,你的插花啊,能表现出雨露风晴中的各种自然韵味,可谓精妙入神。然后画法中有一种草木与昆虫共同相处的方法,你为何不效仿一下呢。我说,虫儿会爬会乱动,怎么可能像作画一般呢?芸说,我有一种办法,不过恐怕会被(后人)作为始作俑者而引起罪过呢。我说,那你说说看。芸说,虫儿死后,它的颜色神态并不会有多大改变,(我们)找到螳螂产蝉蝶之类用针刺死,然后用细丝捆在它们的脖子上,系在草木间,再整理它们的脚足,或抱花梗,或踏草叶,栩栩如生,(这样)岂不是很好吗?我很高兴,按她的办法去试了,看见的人没有不赞美称绝的。求于闺中的意见,当今世上恐怕未必再有这样会心的人了吧。

一氧化氮氧化研究论文

、整体和局部组织发生缺血、缺氧时一氧化氮的变化有关这类研究的报道较多,但结论互相矛盾。戴爱国等(1996)利用猪肺脏进行的缺氧实验证明:缺氧对猪肺动脉内皮细胞 NOS的活性和基因表达有明显的抑制作用,其内皮细胞的NO合成减少。冉培鑫等(1997)证明大鼠缺氧时肺组织内NOSmRNA的表达降低。高春锦等(1998)给大鼠造成ACOP(全身缺氧)时动物动脉血内NO减少。薛连壁等(l999)的大鼠ACOP实验也得到同样结果。但也有相反结果的报道Horryl和Stephon R最近报道大鼠ACOP时血浆 NO增高。有学者报道缺氧时早期机体内源性NO释放增高。我们认为Horryl等与高春锦的大鼠ACOP实验的结果并不矛盾Horryl等的实验很可能是大鼠ACOP后立刻抽血测定NO,此时大鼠中毒极早,VEC受缺血、缺氧的刺激,但还没有发生功能和结构的明显损害,故VEC在缺氧刺激下NOS活性代偿性增强,NO产生增多。高春锦的实验是在大鼠ACOP后约2-3h后才抽血检测NO,此时大鼠的VEC的功能和结构已经遭到明显的损害,以致NOS活性降低,同时大量VEC损伤脱落,故而NO减少。薛连壁等的大鼠ACOP实验证明大鼠中毒即刻(中毒后2-3h)测定之动脉血内NO(从8.62±0.99mmol/L降至5.32±1.09mmol/L)、CEC(从3.74±0.12增至4.21±0.13)的变化。说明此时大鼠VEC发生大量脱落,NO合成明显减弱。 脑缺血-再罐流损伤的机制非常复杂,有多种因素参与,钙超载、兴奋性氨基酸毒性作用、氧自由基毒性作用等日益为人们所接受。近年来,随着对一氧化氮(NO)研究的深入,NO在脑缺血-再灌流损伤中的作用也成为当代医学研究的一大热点。本文对NO在脑缺血-再灌流中的生物合成、变化规律及毒性作用机制研究进展作一综述。 1 NO的生物合成及特点 1980年Furchgott和Zawadzki首次提出由内皮细胞产生的内皮源性舒张因子(EDRF)对包括脑血液循环在内的多种血管都有明显的舒张作用。现已证明E-DRF就是NO。NO是一种无负荷、自由基性质的气体,带有不成对的电子,容易弥散通过细胞膜。NO的生物合成是通过一条鸟氨酸循环的分支来完成的,即L-精氨酸(非D-精氨酸)通过一氧化氮合酶(NOS)的作用生成瓜氨酸并释放出NO,该反应过程需要分子氧、黄素腺嘌呤二核苷酸(FAD)、黄素单核苷酸(FMN)、生物喋呤、钙调蛋白(CaM)和还原型辅酶Ⅱ(NADPH)的参与。 NO兼有信使物质和神经递质的功能,在各系统中均有广泛的生物学特性,它既能舒张血管,抗血小板和白细胞粘附、聚集,又具有细胞毒性作用,还能充当一种新型信息分子,发挥递质功能[1]。在脑缺血-再灌流过程中,不同类型的NOS产生的NO对缺血脑组织产生复杂的影响, 目前较公认的为内皮型NOS产生的NO有神经保护作用,而神经元型和诱导型NOS产生的NO则有神经毒性作用。Lipton等提出NO在生理及病理条件下的作用可能与其本身的氧化还原状态有关。氧化型离子(NO+)能引起N-甲基-D天冬氨酸(NMDA)受体疏基亚硝基化,通过阻断NMDA受体发挥神经保护作用,而NO还原型离子(NO-)则能与超氧阴离子(02-)反应生成过氧化亚硝酸阴离子而起细胞毒作用。 2 NOS的分布及其特点 催化NO生物合成的酶称为NOS,NOS广泛存在于各种类型的细胞中,它的活体形式是个二聚体,需要FAD、FMN、血红素及四氢叶酸等作为辅助因子。1998年Garthwait首次证实脑组织中存在NOS。各个组织细胞中酶的活性、特性和产生的基因都可不同,但其氨基酸顺序约有50%是相同的。现己确定的NOS亚型有3种,根据原型酶的细胞或组织来源不同分别称为脑神经元型NOS(nNOS)、内皮细胞型NOS(eNOS)和白细胞/巨噬细胞型NOS(iNOS)。他们的编码基因分别定位于12、17和7号染色体上[2]。这3种亚型的NOS总的来讲从功能上可分为两大类即原生型NOS(cNOS,包括nNOS和eNOS)和诱导型NOS(iNOS)。 原生型NOS(eNOS)分布于血管内皮细胞、神经组织和血小板中,该酶为可溶性酶,它的合成受Ca2+和CaM的调节,任何引起Ca2+进入细胞的因素均能导致eNOS活性增加。当胞浆内Ca2+浓度达到0.4~1μmol/L时该酶活性最大。它被激活时,NO释放的时间短,其中eNOS产生的NO更接近血管平滑肌,它可以激活血管平滑肌细胞中的可溶性鸟苷酸环化酶,使胞内cAMP浓度升高,从而起到扩张血管、抑制血小板和白细胞粘附、聚集的作用,发挥生理功能。而nNOS则是神经元和小胶质细胞在缺血急性期,NMDA受体激活Ca2+大量内流时产生的,具有神经毒性作用。 诱导型NOS(iNOS)主要分布于巨噬细胞、炎性中性粒细胞、血管平滑肌细胞、内皮细胞、小胶质细胞和星型细胞等。它是非钙依赖性酶,在基态下不合成NO,只有在缺血、缺氧和某些细胞因子如肿瘤坏死因子(TNF)等的激活下经4~8h方可诱导iNOS mRNA的表达,产生释放大量的NO[3]。与cNOS不同的是,iNOS是由DNA转录调节的,一旦此酶合成就不断地产生NO,直至底物耗尽[4]。iNOS的mRNA3’端缺乏AUUUA富含区,mRNA的降解速率与AUUUA富含区关系密切,所以iNOS的mRNA半衰期特别长,一旦诱导合成即可持续长时间翻译,合成iNOS[5],这种过量产生的NO可对缺血组织造成损害,而对于产生NO的细胞则无明显影响,这可能是由于这些细胞中维持NOS活性的Ca2+对其鸟苷酸环化酶具有抑制作用或者这些细胞中含有大量的超氧化物歧化酶(SOD)可以对抗NO的损伤的结果。 3 脑缺血-再灌流时NO的变化规律 脑缺血发生后,NO迅速短暂升高,5~35min达高峰,60min内下降至原有水平。此时的NO升高主要由神经元的nNOS和血管内皮细胞的eNOS所介导,若缺血继续,NO逐渐下降,当再灌流时NO又逐步升高,至再灌流24h达高峰[6],再灌流7d的NO水平仍高于缺血前水平,这可能是再灌流后早期NOS所需氧和底物供应得到改善以及NO的产生释放增加所致,而再灌流后期(12h后)iNOS被诱导表达也可产生大量的NO。如长时间缺血超过6h,iNOS在脑缺血后的炎症细胞部位表达,使NO再次升高。缺血的方式不同,iNOS的表达时间也不相同。Iadecola实验室采用逆转录-聚合酶链式反应(RT-PCR)技术发现iNOS mRNA在持久性大脑中动脉阻断(MCAO)后12h开始表达,2d达高峰:而短暂性MCAO后则不同,它的iNOS mRNA在MCAO后12h即达高峰,4d左右降至正常。 nNOS和iNOS产生的NO均可引起神经组织损伤,但由于nNOS半衰期短,产生的NO量少,对神经系统的毒性作用相对较小,临床意义不大。且在缺血超早期,内皮细胞产生的NO量超过神经元产生的有毒性NO,通过增加侧支循环,阻止血小板聚集和白细胞对微血管的堵塞,改善微循环,抵消了毒性作用。随着缺血时间的延长,在缺血后期及再灌流期,损伤区内发生明显的炎症反应和白细胞侵入,并伴有iNOS mRNA的高度表达。由于iNOS与CaM结合紧密,即使在低Ca2+的条件下也能保持其活性,产生大量的NO,这一期产生的NO具有更大的神经毒性,引起迟发性脑损伤,具有更重要的意义。实验证明iNOS基因敲除的大鼠在MCA02d后其梗塞体积明显小于对照组[7],而以此期间使用iNOS抑制剂氨基胍可以明显减少缺血压神经元的损伤[8]。 4 NO在脑缺血-再灌流损伤中的神经毒性作用机制 脑的活动主要依靠葡萄糖的有氧氧化提供能量,它是一个对缺氧最敏感的器官,一旦脑缺血达到一定程度,再灌流不仅不能使缺血区代谢和机能得以恢复反而加重脑水肿及扩大脑梗死面积,再灌流的结果实际是缺血的延续。已有多方面的证据表明在脑缺血期及再灌流期中,由nNOS和iNOS产生的大量NO对神经细胞具有毒性作用,其作用的机制可能为: 4.1 NO通过超氧自由基起细胞毒性作用 在生理情况下,NO与02-反应速度比SOD清除O2-的速度快3倍,但由于体内NO浓度(10~1OOnmol/L)比体内SOD的浓度大约低100倍,此时产生的NO很难与SOD竞争O2-,而主要作为信使传导分子行使其功能。在脑缺血-再灌流时,由nNOS和iNOS产生的脑内NO浓度显著升高以至于达到能与SOD竞争超氧化物的水平。NO迅速与O2-反应生成硝基过氧化物(0N00-),后者质子化后进一步生成过氧亚硝酸(ONOOH),并在酸性环境中分解为OH-和N02。过去认为,OH-是NO引起脑损伤的最重要的氧自由基,现在则认为ONOO-的直接氧化作用的毒性远远大于OH-,它不仅是一种很强的氧化剂,更重要的是它对反应有很高的选择性,如过氧化亚硝基能够直接氧化脂质、DNA及蛋白的疏基、锌/硫中心、铁/硫中心等,上述反应的速度大约是过氧化亚硝酸分解产生OH-速率的1000倍。这些产物均可造成严重的细胞损伤。 4.2 NO介导谷氨酸(Glu)的毒性作用 脑缺血-再灌流时Glu过度释放,通过激活Glu受体的NMDA受体亚型,促使Ca2+大量内流,诱导nNOS表达引起NO合成大量增加。iNOS的诱导表达也受Ca2+的影响,此即为NMDA-Ca2+-NO通路。 4.3 NO作用于含铁蛋白产生毒性作用 NO极易与铁(Fe)结合形成Fe-NO,使含Fe(酶失活。如NO作用于含血红素基团的酶,激活ADP-核糖转移酶,使ADP核糖化,引起蛋白质结构和功能的改变:NO作用于含Fe-S蛋白类的复合物,如线粒体中的泛醌氧化还原酶、琥珀酸氧化还原酶、顺乌头酸氧化还原酶等,使它们失活,从而抑制线粒体呼吸并导致迅速的能量耗竭。 4.4 NO导致DNA的损伤作用[9] NO通过脱氨基作用导致DNA损伤,并抑制核糖核苷酸还原酶,此酶为DNA合成的限速酶。NO和其产物N000-、OH-还可以引起DNA氧化,破坏DNA的结构,进一步损伤DNA。 4.5 NO引起多巴胺(DA)大量释放产生神经毒性 脑缺血时,纹状体释放的大量谷氨酸作用于多巴胺能神经元末梢上的NMDA受体,然后激活NOS,生成的NO激活鸟苷酸环化酶升高cGMP水平,最终导致大量的DA释放,后者可能参与神经细胞的损伤。Spatz[10]等证明抑制NOS可以明显降低DA的释放,减少脑损伤。4.6近年来研究显示,由iNOS诱导产生的大量NO还可以加强缺血后脑组织中环氧化物酶Ⅱ(COX-2)的活性,使缺血期积累的大量花生四烯酸在COX-2作用下生成前列腺素、白三烯和大量的反应活性氧(02-),从而增加其毒性。对大鼠局灶性脑缺血的研究发现,缺血后24h缺血区周围iNOS阳性的中性粒细胞与COX-2阳性的神经元相混杂,平均距离近16±1μm,这正在NO扩散能力之内,使用iNOS基因敲除的大鼠,MCAO48h后,缺血侧半球前列腺素、白三烯的水平较对照组减少40%~50%[11]。 5 NO与缺血半暗带(IP) 1981年Abtrup等将围绕局灶脑缺血中心区的类似于“全日食”的这部分周围区域(IP)定义为:围绕着梗塞中心的缺血性脑组织,其电活动己终止尚保持正常的离子平衡和结构完整;如再适当增加局部脑血流,至少在急性阶段突触传递能完全恢复,亦即IP内缺血脑组织的功能是可能恢复的。从此IP成为局灶性脑缺血中心坏死区以外脑组织可逆性损害区的代名词,也是治疗缺血性脑血管病时竭力抢救的区域。局灶性脑缺血是由严重缺血的中心区和处于低灌流状态的IP组成。随着缺血时间的推移,缺血中心区和IP处于动态变化过程。在有利条件下,IP可转化为正常灌流区(时限性可逆),在不利情况下转化为梗塞区(不可逆转),并在缺血中心区向临近组织扩散,并最终成为永久性梗塞灶的一部分[12]。IP持续的时间与很多因素有关,迄今绝大多数学者认为,在脑缺血后6~8h梗塞中心区损害即非常明显,而半暗带的细胞能存活数小时(急性IP)至数日(慢性IP),在MCAO后3d,仍有可逆性神经损害[13~14]。 IP损伤的机制有多种,即微血管损伤、组织水肿、多形核白细胞(PMN)聚集浸润和星形胶质细胞反应增生是促使半暗带损害的机制之一。大鼠MCAO模型中,梗塞中心区在外侧纹状体及其外侧皮质,而岛叶、尾状核内侧部及顶叶皮层被证明为半暗区,此区域于短暂MCAO后24h内即有明显的血脑屏障破坏[15]、组织水肿、白细胞浸润和胶质细胞反应性增生,被缺血/缺氧激活的白细胞、星形胶质细胞和小胶质细胞可以产生多种细胞因子如IL-1、IL-6、IL-8、TNF-2、IFN-γ等,诱导iNOSmRNA表达产生过量的NO,影响梗塞周边半暗带神经元的存活。 在脑缺血后期及再灌流期,血管源性中性粒细胞透过血脑屏障,与脑内的巨噬细胞、小胶质细胞一起激活iNOS,合成大量NO,参与半暗带的神经损伤[16]。Stephen Ashwal等[17]利用大鼠实验发现iNOS活性在脑缺血中心区>半暗区>非缺血区,形成了NO由缺血中心区向正常区递减的梯度。促使半暗区神经元发生进行性损伤,使半暗区不断地加入梗死区,扩大梗塞面积。同时由于再灌流期氧的供应,黄嘌呤脱氢酶转化为黄嘌呤氧化酶产生大量的02-,NO与O2-反应生成ONOO-加重半暗区的损伤。由于iNOS于缺血后12h方开始升高,2d达高峰,此时缺血中心区坏死已十分明显,而半暗区尚有大量存活的可逆性损伤的神经元,这种过量的NO必将主要影响半暗区受损神经元的存活,大鼠实验表明iN05抑制剂可以阻断NO的强烈损伤作用,减轻血脑屏障的破坏、脑组织和血管内皮的损伤,使缺血半暗带得到保护,从而减少梗塞面积。 6结语 NO在脑缺血-再灌流中的作用十分复杂,不同的时间、不同NOS产生的NO对脑组织作用不同,eNOS产生的NO主要起神经保护作用,而nNOS、iNOS产生的、NO则有神经毒性作用,特别是iNOS,因其作用时间长,产生NO量大,可以诱发一系列病理反应,主要损伤半暗区,更具有实际意义。目前对NO与脑缺血的研究还在进行中,这一领域的进展将为探讨脑缺血损伤机制;寻找高效、高选择性nNOS和iNOS抑制剂,使得NO在脑缺血-再灌流损伤中既保持其舒张脑血管,增加缺血区血流量和抗血小板及白细胞粘聚的保护作用,又避免其对脑组织的损伤作用;以及为脑血管病的治疗提供新思路。

理论上来说,氮气是和氧气、水反应生成硝酸的。首先,在放电条件下,氮气才可以和氧气化合生成一氧化氮:N2+O2=放电=2NO ①然后,一氧化氮与氧气迅速化合,生成二氧化氮:2NO+O2=2NO2 ②最后,二氧化氮与水反应生成硝酸:3NO2+H2O=2HNO3+NO ③说明一下,第②、③步反应如果在氧气充足的情况下可以这么反应:4NO+3O2+2H2O==4HNO3 假如说你要写一个大得化学方程式的话可以这么写2N2+5O2+2H2O=放电=4HNO3 (不过不建议这么总括)硝酸是一种具有强氧化性、腐蚀性的强酸,属于一元无机强酸,是六大无机强酸之一,也是一种重要的化工原料,化学式为HNO3,其水溶液俗称硝镪水或氨氮水。在工业上可用于制化肥、农药、炸药、染料、盐类等;在有机化学中,浓硝酸与浓硫酸的混合液是重要的硝化试剂。所属的危险符号是O(Oxidizing agent 氧化剂)与C(Corrosive 腐蚀品)硝酸的酸酐是五氧化二氮(N2O5)。自然界中的硝酸主要由雷雨天生成的一氧化氮或微生物生命活动放出二氧化氮形成。人类活动也产生氮氧化物,全世界人为污染源每年排出的氮氧化物大约为5300万吨,这些氮氧化物也会形成硝酸。硝酸性质不稳定,因而无法在自然界长期存在,但硝酸的形成是氮循环的一环。自然界生成1.一氧化氮的生成:N2 + O2=闪电=2NO2.二氧化氮的生成:2NO+ O2=2NO23.生成的二氧化氮溶于水中生成硝酸:3NO2+ H2O=2HNO3+ NO4.有些海鞘(Ciona intestinalis)也能分泌硝酸御敌[

论文研究这个?

具体研究领域:现主要进行“一氧化氮(NO)与具有明确生物活性的天然产物相偶联的杂合衍生物的设计、合成及生物活性研究”。近年来,发表相关科研论文13篇,其中以第一作者在本学科国际高水平杂志上发表论文两篇,分别为:J. Med. Chem. 2008,51,4834~4838. 及Bioorg. Med. Chem. Lett. 2007, 17(11): 2979~2982. 影响因子 (IF) 分别约为4.9及2.6。申请发明专利3项,获授权发明专利2项。课题资助:1. 国家自然科学基金:新型NO/五环三萜杂合物的分子构建及生物活性评价(主持,面上项目,32万)2. 江苏省自然科学基金:基于NO的抗肝癌三萜衍生物分子设计及活性相关性(主持,面上项目,8万)3. 天津市自然科学基金:新型肝靶向性三萜衍生物的合成及生物活性研究(排名第二,重点项目,20万)。所获成果:1. 获授权发明专利两项:1)张奕华,陈莉,田季德,郭青龙. 齐墩果酸偶联衍生物及其药物用途[P].获奖:论文“一氧化氮供体型齐墩果酸衍生物的设计、合成及生物活性研究” (第一作者) 1)获中国药学会学术年会(昆明)优秀论文三等奖 (2004,7);2)获第7届全国青年药学工作者最新科研成果交流会(杭州)优秀论文二等奖(2004,12)。研究生培养:独立指导硕士研究生10人,已毕业2人,分别就业于北京和天津市;目前在读硕士生8人。代表性论文及成果王中原,汤佳,陈莉*. 水飞蓟宾衍生物的研究进展. 药学进展 2009,8:360~364.仇文,陈莉*, 孔祥文, 孔令义. 呋咱氮氧化物与阿魏酸偶联化合物的合成及生物活性研究. 化学试剂 2008, 4:336-339.姜一平 冯锋 谢宁 陈莉 朱明晓. 毛冬青的化学成分. 药学与临床研究 2008,3:163~165.陈莉,张奕华,毕小玲, 罗叶青. 齐墩果酸酯的合成研究(II). 中南药学 2006, 12:416~418.陈秀英, 季晖, 张奕华, 陈莉. 一氧化氮供体型齐墩果酸衍生物ZCII2对早期实验性肝纤维化的保护作用. 中国临床药理学与治疗学, 2005, 11:1261~1265.陈莉. 一氧化氮供体型齐墩果酸衍生物的设计、合成及生物活性研究. 第7届全国青年药学工作者最新科研成果交流会(杭州) 2004,12.蒋丽媛,陈莉,张奕华. (2-乙酰氧基)苯甲酸(3-硝氧甲基)苯酯的合成工艺改进. 中国药物化学杂志 2004, 3:178~179.陈莉. 一氧化氮供体型齐墩果酸衍生物的设计、合成及生物活性研究. 中国药学会学术年会(昆明) 2004,7.陈莉, 孔祥文, 张奕华. 齐墩果酸酯的合成研究 (一). 中草药 2003, 34 (12) :1080~1081.陈莉, 蒋丽媛, 张奕华. NCX-1000的新合成方法. 药学进展 2003, 27 (6) :358~360.

催化氢化研究新进展论文

如下:

【摘要】:综述了分子氧氧化环己烷制取环己酮的催化剂的研究进展,重点介绍了光催化剂、纳米催化剂、仿生催化剂、分子筛催化剂和复合催化剂在环己烷催化氧化方面的应用,其中,负载在分子筛上的纳米金催化剂具有较高的催化活性、选择性及稳定性。

【关键词】:环己烷氧化,环己酮,催化剂的认识。

环己酮是重要的有机化工原料和工业溶剂,广泛应用于医药、油漆、涂料、橡胶、农药行业、印刷和塑料回收方面。目前,工业上制取环己醇和环己酮的方法主要为苯酚加氢法、苯部分加氢法和环己烷液相氧化法,环己烷氧化法的应用最为普遍,占90%以上。

由于环己醇和环己酮比环己烷更易于被氧化,为获得适宜的环已醇和环已酮的选择性,工业上环己烷氧化转化率通常控制在3.5%~5.0%,氧化选择性为90%左右。

但环己烷的大量循环造成能耗上的巨大浪费。目前,环己烷氧化工艺研究的热点主要集中在对传统工艺的改造优化、氧化剂的选择及高效催化剂的开发。开发高性能和环境友好的催化剂成为研究热点,近年来开发的一些氧化催化剂在改善环己烷转化率和产物选择性方面表现出较好的性能。

本文主要综述分子氧氧化环己烷制环己酮催化剂的研究进展。

AAU3D打印很高兴为您解答本科的时候接触过一段时间微生物燃料电池,给一点个人建议,仅供参考,可能很多表述不够专业,请见谅关键词:半导体、微生物、光催化意思大概是微生物燃料电池中,将光催化与微生物催化耦合在一起,促使微生物光电系统产生电子转移并产氢。针对微生物燃料电池处理废水产电的优点,以及光催化技术在制氢过程中效率低和需要添加牺牲剂的缺点,提出一种新的低成本、无污染的微生物光电化学系统产电制氢技术,阴极光生电子与阳极生物氧化产生的电子在还原制氢中的协同作用机制。

催化剂定义:又叫触媒。根据国际纯粹与应用化学联合会(IUPAC)于1981年提出的定义,催化剂是一种物质,它能够改变反应的速率而不改变该反应的标准Gibbs自由焓变化。这种作用称为催化作用。涉及催化剂的反应为催化反应。催化剂(catalyst)会诱导化学反应发生改变,而使化学反应变快或减慢或者在较低的温度环境下进行化学反应。催化剂在工业上也称为触媒。初中书上定义:在化学反应里能改变其他物质的化学反应速率,而本身的质量和化学性质在反应前后都没有发生变化的物质叫做催化剂,又叫触媒。催化剂在化学反应中所起的作用叫催化作用。我们可在波兹曼分布(Boltzmann distribution)与能量关系图(energy profile diagram)中观察到,催化剂可使化学反应物在不改变的情形下,经由只需较少活化能(activation energy)的路径来进行化学反应。而通常在这种能量下,分子不是无法完成化学反应,不然就是需要较长时间来完成化学反应。但在有催化剂的环境下,分子只需较少的能量即可完成化学反应。催化剂有三种类型,它们是:均相催化剂、多相催化剂和生物催化剂。均相催化剂和它们催化的反应物处于同一种物态(固态、液态、或者气态)。例如:如果反应物是气体,那么催化剂也会是一种气体。笑气(一氧化二氮)是一种惰性气体,被用来作为麻醉剂。然而,当它与氯气和日光发生反应时,就会分解成氮气和氧气。这时,氯气就是一种均相催化剂,它把本来很稳定的笑气分解成了组成元素。多相催化剂和它们催化的反应物处于不同的状态。例如:在生产人造黄油时,通过固态镍(催化剂),能够把不饱和的植物油和氢气转变成饱和的脂肪。固态镍是一种多相催化剂,被它催化的反应物则是液态(植物油)和气态(氢气)。酶是生物催化剂。活的生物体利用它们来加速体内的化学反应。如果没有酶,生物体内的许多化学反应就会进行得很慢,难以维持生命。大约在37℃的温度中(人体的温度),酶的工作状态是最佳的。如果温度高于50℃或60℃,酶就会被破坏掉而不能再发生作用。因此,利用酶来分解衣物上的污渍的生物洗涤剂,在低温下使用最有效。催化剂分均相催化剂与非均相催化剂。非均相催化剂呈现在不同相(Phase)的反应中(例如:固态催化剂在液态混合反应),而均相催化剂则是呈现在同一相的反应(例如:液态催化剂在液态混合反应)。一个简易的非均相催化反应包含了反应物(或zh-ch:底物;zh-tw:受质)吸附在催化剂的表面,反应物内的键因十分的脆弱而导致新的键产生,但又因产物与催化剂间的键并不牢固,而使产物出现。目前已知许多表反应发生吸附反应的不同可能性的结构位置。仅仅由于本身的存在就能加快或减慢化学反应速率,而本身的组成和质量并不改变的物质就叫催化剂。催化剂跟反应物同处于均匀的气相或液相时,叫做单相催化作用;催化剂跟反应物属不同相时,叫做多相催化作用。人们利用催化剂,可以提高化学反应的速度,这被称为催化反应。大多数催化剂都只能加速某一种化学反应,或者某一类化学反应,而不能被用来加速所有的化学反应。催化剂并不会在化学反应中被消耗掉。不管是反应前还是反应后,它们都能够从反应物中被分离出来。不过,它们有可能会在反应的某一个阶段中被消耗,然后在整个反应结束之前又重新产生。使化学反应加快的催化剂,叫做正催化剂;使化学反应减慢的催化剂,叫做负催化剂。例如,酯和多糖的水解,常用无机酸作正催化剂;二氧化硫氧化为三氧化硫,常用五氧化二钒作正催化剂,这种催化剂是固体,反应物为气体,形成多相的催化作用,因此,五氧化二钒也叫做触媒或接触剂;食用油脂里加入0.01%~0.02%没食子酸正丙酯,就可以有效地防止酸败,在这里,没食子酸正丙酯是一种负催化剂(也叫做缓化剂或抑制剂)。

反应烧结氮化硅陶瓷研究现状论文

Si3N4 陶瓷的制备技术在过去几年发展很快,制备工艺主要集中在反应烧结法、热压烧结法和常压烧结法、气压烧结法等类型. 由于制备工艺不同,各类型氮化硅陶瓷具有不同的微观结构(如孔隙度和孔隙形貌、晶粒形貌、晶间形貌以及晶间第二相含量等)。因而各项性能差别很大 。要得到性能优良的Si3N4 陶瓷材料,首先应制备高质量的Si3N4 粉末. 用不同方法制备的Si3N4 粉质量不完全相同,这就导致了其在用途上的差异,许多陶瓷材料应用的失败,往往归咎于开发者不了解各种陶瓷粉末之间的差别,对其性质认识不足。一般来说,高质量的Si3N4 粉应具有α相含量高,组成均匀,杂质少且在陶瓷中分布均匀,粒径小且粒度分布窄及分散性好等特性。好的Si3N4 粉中α相至少应占90%,这是由于Si3N4 在烧结过程中,部分α相会转变成β相,而没有足够的α相含量,就会降低陶瓷材料的强度。反应烧结法( RS)是采用一般成型法,先将硅粉压制成所需形状的生坯,放入氮化炉经预氮化(部分氮化)烧结处理,预氮化后的生坯已具有一定的强度,可以进行各种机械加工(如车、刨、铣、钻). 最后,在硅熔点的温度以上;将生坯再一次进行完全氮化烧结,得到尺寸变化很小的产品(即生坯烧结后,收缩率很小,线收缩率< 011% ). 该产品一般不需研磨加工即可使用。反应烧结法适于制造形状复杂,尺寸精确的零件,成本也低,但氮化时间很长。热压烧结法( HPS)是将Si3N4 粉末和少量添加剂(如MgO、Al2O3、MgF2、Fe2O3 等),在1916 MPa以上的压强和1600 ℃以上的温度进行热压成型烧结。英国和美国的一些公司采用的热压烧结Si3N4 陶瓷,其强度高达981MPa以上。烧结时添加物和物相组成对产品性能有很大的影响。由于严格控制晶界相的组成,以及在Si3N4 陶瓷烧结后进行适当的热处理,所以可以获得即使温度高达1300 ℃时强度(可达490MPa以上)也不会明显下降的Si3N4系陶瓷材料,而且抗蠕变性可提高三个数量级。若对Si3N4 陶瓷材料进行1400———1500 ℃高温预氧化处理,则在陶瓷材料表面上形成Si2N2O相,它能显著提高Si3N4 陶瓷的耐氧化性和高温强度。热压烧结法生产的Si3N4 陶瓷的机械性能比反应烧结的Si3N4 要优异,强度高、密度大。但制造成本高、烧结设备复杂,由于烧结体收缩大,使产品的尺寸精度受到一定的限制,难以制造复杂零件,只能制造形状简单的零件制品,工件的机械加工也较困难。常压烧结法( PLS)在提高烧结氮气氛压力方面,利用Si3N4 分解温度升高(通常在N2 = 1atm气压下,从1800℃开始分解)的性质,在1700———1800℃温度范围内进行常压烧结后,再在1800———2000℃温度范围内进行气压烧结。该法目的在于采用气压能促进Si3N4 陶瓷组织致密化,从而提高陶瓷的强度.所得产品的性能比热压烧结略低。这种方法的缺点与热压烧结相似。气压烧结法( GPS)近几年来,人们对气压烧结进行了大量的研究,获得了很大的进展。气压烧结氮化硅在1 ~10MPa气压下,2000℃左右温度下进行。高的氮气压抑制了氮化硅的高温分解。由于采用高温烧结,在添加较少烧结助剂情况下,也足以促进Si3N4晶粒生长,而获得密度> 99%的含有原位生长的长柱状晶粒高韧性陶瓷. 因此气压烧结无论在实验室还是在生产上都得到越来越大的重视. 气压烧结氮化硅陶瓷具有高韧性、高强度和好的耐磨性,可直接制取接近最终形状的各种复杂形状制品,从而可大幅度降低生产成本和加工费用. 而且其生产工艺接近于硬质合金生产工艺,适用于大规模生产。

又称活化烧结或强化烧结。更为严谨的,活化烧结和强化烧结有所不同。活化烧结指可以降低烧结活化能,使体系的烧结可以在较低的温度下以较快速度进行,并且使得烧结体性能提高的烧结方法。强化烧结泛指能增加烧结速率,或强化烧结体性能(通过合金化或者抑制晶粒长大)的所有烧结过程。通过添加物的作用,使反应与烧结同时进行的一种烧结方法。主要特点此法与普通烧结法比较,有如下两个主要特点:(1)提高制品质量,烧成的制品不收缩,尺寸不变化;(2)反应速度快,传质和传热过程贯彻在烧结全过程。普通烧结法物质迁移过程发生在胚体颗粒与颗粒的局部,反应烧结法物质迁移过程发生在长距离范围内。分为液相反应烧结和气相反应烧结两类。采用前一类的居多。例如,烧结氧氮化硅坯件时添加硅、二氧化硅和氟化钙(或氧化钙、氧化镁等,玻璃相形成剂)同氮反应生成二氮氧化二硅(Si2ON2),氧化钙、氧化镁等同二氧化硅形成玻璃相,氮溶解在焙融体(玻璃相)中;Si2ON2,晶体从被氮饱和的玻璃相中析出。这样制出的氧碳化硅的密度可相当于理论密度90%以上。工艺过程反应烧结的工艺过程为:先将α-SiC粉和石墨粉按比例混匀,经干压、挤压或注浆等方法制成多孔坯体。在高温下与液态Si接触,坯体中的C与渗入的Si反应,生成β-SiC,并与α-SiC相结合,过量的Si填充于气孔,从而得到无孔致密的反应烧结体。反应烧结SiC通常含有8%的游离Si。因此,为保证渗Si的完全,素坯应具有足够的孔隙度。一般通过调整最初混合料中α-SiC和C的含量,α-SiC的粒度级配,C的形状和粒度以及成型压力等手段来获得适当的素坯密度。实验表明,采用无压烧结、热压烧结、热等静压烧结和反应烧结的SiC陶瓷具有各异的性能特点。如就烧结密度和抗弯强度来说,热压烧结和热等静压烧结SiC陶瓷相对较多,反应烧结SiC相对较低。另一方面,SiC陶瓷的力学性能还随烧结添加剂的不同而不同。无压烧结、热压烧结和反应烧结SiC陶瓷对强酸、强碱具有良好的抵抗力,但反应烧结SiC陶瓷对HF等超强酸的抗蚀性较差。就耐高温性能比较来看,当温度低于900℃时,几乎所有SiC陶瓷强度均有所提高;当温度超过1400℃时,反应烧结SiC陶瓷抗弯强度急剧下降。(这是由于烧结体中含有一定量的游离Si,当超过一定温度抗弯强度急剧下降所致)对于无压烧结和热等静压烧结的SiC陶瓷,其耐高温性能主要受添加剂种类的影响。

氮化硅陶瓷粉体制备有很多方法,简单介绍下硅粉直接氮化法和SiO2还原氮化法

硅粉直接氮化法,该方法采用化学纯的硅粉(分析纯:95%以上)在NH3,N2+H2或N2气氛中直接与氮反应实现,其反应方程式如下:硅粉直接氮化合成Si3N4微细粉的优点是工艺流程简单,成本低缺点是该方法反应慢需较高的反应温度和较长的反应时间,制备的Si3N4粒径分布较宽,需要进一步经过粉碎、磨细和纯化才能达到质量要求。

SiO2还原氮化法,将SiO2的细粉与碳粉混合后,通过热还原首先生成SiO,然后SiO再被氮化生成块状的Si3N4总的化学反应式为:SiO2还原氮化法的特点是原料来源丰富,反应产物是疏松粉末,与硅粉氮化产物不需要进行粉碎处理,从而避免了杂质的重新引入,所以用该法制得Si3N4粉末粒型规整,粒度分布窄。

Si3N4陶瓷材料作为一种优异的高温工程材料,最能发挥优势的是其在高温领域中的应用它极耐高温,强度一直可以维持到1200℃的高温而不下降,受热后不会熔成融体,一直到1900℃才会分解,并有惊人的耐化学腐蚀性能,能耐几乎所有的无机酸和30%以下的烧碱溶液,也能耐很多有机酸的腐蚀;同时又是一种高性能电绝缘材料氮化硅与水几乎不发生作用;在浓强酸溶液中缓慢水解生成铵盐和二氧化硅;易溶于氢氟酸,与稀酸不起作用浓强碱溶液能缓慢腐蚀氮化硅,熔融的强碱能很快使氮化硅转变为硅酸盐和氨氮化硅材料的这些性能足以与高温合金相媲美但作为高温结构材料,它也存在抗机械冲击强度低,容易发生脆性断裂等缺点为此,在利用氮化硅制造复杂材料,尤其是氮化硅结合碳化硅以及用晶须和添加其它化合物进行氮化硅陶瓷增韧的研究中运用广泛。

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