兰东辉
,
樊娜
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王莹
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高显
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张平
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陈浪
,
区泽堂
,
尹双凤
催化学报
doi:10.1016/S1872-2067(15)61085-3
随着科学技术的进步和工业化的发展，大量化石燃料被消耗，大气中二氧化碳浓度急剧增加，导致温室效应加剧，严重威胁到人类的生存和发展。基于可持续发展的思想，利用储量丰富且廉价的二氧化碳作为 C1资源替代有毒的气体(如一氧化碳和光气等)制备具有广泛应用的环状碳酸酯，不仅满足“绿色化学”的要求，而且符合“原子经济性”的原则。迄今为止，大量用于催化二氧化碳和环氧化物环加成反应合成环状碳酸酯的催化剂，包括均相催化剂(如金属卤化物、有机碱、离子液体和金属配合物)，多相催化剂(如金属氧化物、负载型催化剂、有机聚合物、金属有机框架材料和碳材料等)被报道。其中金属催化剂占主导地位，大多表现出优异的催化活性。然而，目前可供开采的金属矿越来越少，大多数金属的回收再利用率较低，重金属污染日趋严重。因此，开发新型、廉价、绿色、高效、循环性和稳定性好的非金属催化剂具有重要意义。
本文主要介绍了近3年以来用于催化二氧化碳和环氧化物环加成反应合成环状碳酸酯的非金属催化剂，主要包括有机碱、离子液体、固载型催化剂、有机聚合物和碳材料等。概括了不同种类催化剂的设计思想及其催化反应机理，重点阐述了分子内以及分子间各种功能基团的协同作用对环加成反应的影响。通过比较发现，具有“C–N=C”结构的有机碱活性相对较高，氢键给体和亲核物质都能与有机碱协同作用提高其催化活性；传统离子液体的活性一般不理想，氢键给体如羟基和羧基的引入有利于促进环加成反应，且多阳离子和多氢键给体功能化的离子液体表现出更高的催化活性；负载型催化剂中，载体和活性组分之间的协同作用有利于加速环加成反应的进行，多种功能基团负载和以共价键方式多层固载能更好地提高催化剂稳定性和催化活性；利用非烯烃化合物制得的活性组分位于主链的多孔有机聚合物，催化活性和稳定性大多高于活性组分位于侧链的烯烃聚合物；碳材料催化剂中，引入不饱和的 N物种(如伯胺和吡啶氮)，有利于 CO2的吸附和活化，能促进环加成反应。此外，利用密度泛函的方法，计算模拟催化反应过程，能更好地揭示反应机理，并为设计和制备高效的催化剂提供理论指导。
该领域目前面临的重要挑战是研发可以同时实现二氧化碳捕获和转化的新型、环保和高效非金属催化剂，终极目标是利用多孔催化材料在常温和常压下直接捕获工业废气中的二氧化碳，并利用捕获的二氧化碳实现环状碳酸酯的连续生产。基于协同催化的设计思想，利用多种基团功能化的策略合成高效吸附和活化二氧化碳以及开环活化环氧化物的非金属催化剂，有望实现上述目标。
关键词:
环加成反应
,
二氧化碳
,
环氧化物
,
环状碳酸酯
,
非金属催化剂
,
协同作用
石璞
,
陈浪
,
钟苗苗
,
刘跃军
高分子材料科学与工程
采用工业级的纳米碳酸钙(nano-CaCO3),通过双螺杆挤出机制备了一系列nano-CaCO3填充的聚丙烯(PP)复合材料.力学性能实验表明,高组分nano-CaCO3填充PP复合材料的拉伸强度略有下降,而弯曲模量有较大提高;nano-CaCO3在低组分时对PP没有明显的增韧效果,但在20～ 40 phr时对PP都有较好的增韧效果.当填充40 phr时,其CHARPY冲击强度达到17.0 kJ/m2.通过偏光显微镜(POM)、差示扫描量热仪(DSC)、X射线衍射仪(XRD)、扫描电子显微镜(SEM)等研究了高含量nano-CaCO3对复合材料结晶的影响.POM观察表明nano-CaCO3使PP的球晶尺寸变小;DSC和XRD研究表明复合材料从单纯的α晶型向α和β晶型共同存在转变,并且结晶峰温升高了约7.0℃(8#样),结晶度增加到62.7％;SEM观察表明PP/高组分nano-CaCO3复合材料内仅有少量的银纹-剪切带和刚性粒子脱粘.但有大量120～300nm的孔洞,估计原因是较蓬松的纳米碳酸钙粒子之间含有大量的微小气体,在加工剪切后保留于复合材料内,形成一种带亚微米级孔洞的复合材料.这些孔洞最有可能是导致材料韧性大幅度上升的主要原因.
关键词:
高组分mno-CaCO3
,
聚丙烯
,
增韧机理
,
亚微米级孔洞
陈浪
,
贺捷
,
刘英
,
陈鹏
,
区泽堂
,
尹双凤
催化学报
doi:10.1016/S1872-2067(15)61061-0
由于人类面临的能源危机与环境污染问题日益严重，光催化技术作为最有可能解决这两大问题的技术而备受关注。其中，光催化剂是光催化技术的核心。开发具有宽光谱响应、高载流子分离效率的光催化剂既是研究热点也是难点。铋系光催化剂具有较强的可见光吸收能力。但是，提高铋系光催化剂对入射光的吸收效率、降低光生载流子复合效率仍是提高其光催化活性的关键。目前主要通过以下策略来解决这些问题：(1)贵金属负载，(2)半导体复合，(3)金属/非金属掺杂，(4)碳材料修饰，(5)铋金属负载等。最后还简要探讨了具有异质结的铋系光催化剂的发展趋势及其潜在应用。
采用贵金属负载于铋系光催化剂(构建肖特基结)，可以通过等离子体共振效应拓宽铋系光催化剂的光吸收范围，同时贵金属还能有效转移半导体上的光生电子，促进光生载流子的有效分离。但是，采用贵金属负载存在昂贵、容易发生团聚等不足。通过半导体之间构建紧密异质结，不仅可以调节所制备复合催化剂的能带结构，满足不同光催化反应的要求，而且由于内电场的存在可以促进光生载流子定向转移，从而提高光生载流子的分离效率。除此之外，通过杂原子掺杂可以在原子层面上构建异质结结构，也能有效抑制光生载流子的复合。近年来，通过与具有较好导电性能的碳材料复合，可以快速转移铋系半导体上产生的光子，提高光催化剂的活性和量子效率。铋纳米颗粒具有与贵金属类似的性能，通过采用铋金属对铋系半导体进行负载也可以发生等离子体共振效应，从而可以提高铋系半导体的活性。最后，作者展望了铋系半导体复合光催化剂发展的三个重要方向：(1)创制非化学计量比的铋系半导体复合光催化材料；(2)通过与还原能力更强的半导体构建复合光催化材料，实现光催化 CO2还原制备有机物和光催化全解水的应用中去；(3)充分利用铋系半导体化合物具有较强氧化能力的优点，将其应用于光催化有机物合成中，比如光催化甲苯类有机物选择性氧化等。
关键词:
光催化
,
铋
,
异质结
,
可见光
刘丽玲
,
袁国翠
,
牛耀玉
,
田超
腐蚀与防护
对宝浪油田污水处理系统污水水质、腐蚀挂片等数据分析,结果表明,该污水处理系统腐蚀严重.为了确定腐蚀影响因素,进行了污水流速、温度、pH等因素对腐蚀速率影响的试验研究.初步确定了这些因素对宝浪油田污水腐蚀影响规律,为日后制定防腐蚀措施可以提供参考.
关键词:
污水
,
腐蚀
,
影响因素
刘建国
,
李言涛
,
侯保荣
腐蚀与防护
海洋浪溅区是海洋环境腐蚀最严重的区带。本文介绍了国内外对海洋浪溅区的定义及浪溅区的范围，描述了钢铁在浪溅区的腐蚀规律，并从外因和内因阐述了浪溅区的腐蚀机理研究进展。从涂料保护、阴极保护、覆层防护三方面介绍了国内外目前常用的浪溅区防护技术。还对浪溅区腐蚀机理和防护技术提出了展望。
关键词:
浪溅区
,
腐蚀
,
防护
白振华
,
李涛
,
崔亚亚
,
郭乾勇
,
刘亚星
,
李秀军
钢铁
doi:10.13228/j.boyuan.issn0449-749x.20140388
针对平整机组因压下量小、变形热与摩擦热少、轧辊热凸度不大而无法采用精细冷却的方式控制中双组合浪、单肋浪、多肋浪、中肋组合浪、边肋组合浪等复杂浪形缺陷的问题，以四辊平整机组为研究对象，提出了一套采用非对称式结构来替代对称性结构，将板形控制手段从传统的对称弯辊（对称窜辊）、倾辊等二维增加到左弯辊、右弯辊、上窜辊、下窜辊以及倾辊等五维的板形控制思想，并在此基础上以实际板形与目标板形的差值最小为目标建立了一套适合于四辊平整机组的复杂浪形控制技术，通过左弯辊、右弯辊、上窜辊、下窜辊以及倾辊等板形控制参数的优化设定，有效解决了四辊平整机组复杂浪形缺陷的控制问题，弥补了平整机组因无法采用精细冷却而带来的板形控制先天性不足问题，为现场平整机组板形精细控制提供了一套新方法，具有进一步推广使用的价值。
关键词:
平整机
,
复杂浪形
,
非对称
,
精细控制
张苗苗
,
陆栋
,
曹国珍
,
刘敬
,
金文杰
,
王菊芳
,
李文建
原子核物理评论
doi:10.11804/NuclPhysRev.31.02.218
以能量为1.5 MeV/u，剂量分别为500，750，1000，1250，1500 Gy的电子束对1，2，4，6，8年等5种年份浓香型白酒进行辐照处理；扫描各酒样200～400 nm波段的紫外光谱，根据紫外光谱图的差异，计算了280～300 nm波段的光谱曲线相似度，分析光谱曲线变化规律。结果表明，对于前4种白酒，对照样与辐照样光谱曲线相似度值越小，催陈效果越好；白酒存放时间越久，酒体风格转向老熟所需剂量越小，越容易达到最佳催陈效果；对于8年白酒，辐照剂量超过750 Gy后，白酒体系动态平衡被打破，各单体物质增加，出现返生现象。因此，电子束辐照技术对低年份浓香型白酒催陈效果显著，是一种先进、高效的催陈方法。
关键词:
白酒
,
电子束
,
紫外可见光谱
,
光谱曲线相似度
,
催陈效果
王义栋
,
于斌
,
杨旭
,
彭艳
,
刘宏民
钢铁
针对由带钢局部高点引起的冷轧钢卷开卷后产生的附加局部浪形问题,建立起描述带钢的失稳波形模璋!,并基于薄板能量理论和局部高点层间压力模型推导出带钢附加浪形失稳临界值的计算公式,运用数值模拟方法定量分析了局部高点单因素对开卷带钢附加局部浪形的影响,数学模型的可靠性得到了模拟计算和生产试验验证,从而为生产现场治理带钢附加局部浪形缺陷提供了重要的指导依据.研究结果表明,随着带钢局部高点值的增大,带钢失稳临界压应力值就越小,开卷带钢附加局部浪形就越容易发生.
关键词:
附加浪形
,
局部高点
,
能量法
,
冷轧
,
带钢
霍亮
,
李碧乐
,
黄勇
,
王力
黄金
doi:10.3969/j.issn.1001-1277.2007.10.002
通过光片鉴定和电子探针分析,总结了内蒙古赤峰陈家杖子金矿床的矿石矿物组成,结构构造,划分了成矿期次.研究表明:矿床中矿石成分较复杂,硫化物种类多,有少量硫盐矿物出现;富硫贫砷毒砂、贫砷富硫黄铁矿、贫锌富铁的闪锌矿(与标准分子式相比),含杂质多的银锑黝铜矿和方铅矿与金关系密切;多金属硫化物阶段是该矿床的主要成矿阶段,其中第二世代富硫贫砷毒砂是陈家杖子金矿的最主要载金矿物,其次是方铅矿.结合流体包裹体测试和研究,确定该矿床为受大型角砾岩筒构造控制的低硫化型浅成低温热液矿床,该矿床深部有很大的找矿潜力.
关键词:
矿石矿物特征
,
矿床成因
,
陈家杖子金矿床
