采用蒸氨法制备了一系列铈改性的Cu/SiO₂催化剂,并对该催化剂在草酸二甲酯(DMO)加氢制乙二醇反应中的催化活性及热稳定性进行了考察.研究发现铈的加入对于催化剂表面铜物种的分布有显著的影响,而Cu⁺的含量是影响加氢活性的主要因素,铈通过影响催化剂中Cu⁺的含量而影响催化剂的反应活性.此外,催化剂表征结果表明铈可以提高铜物种与载体间的相互作用,同时4价铈的氧化性阻碍了Cu⁺的进一步还原,从而使得催化剂表面大部分的Cu⁺在热冲击以及还原后得以保留.因此,相比于铜硅催化剂,铈改性催化剂(Cu-1.0Ce/SiO₂)在草酸酯加氢制乙二醇反应中表现出较强的热稳定性.

采用水热法合成了H型丝光沸石(H-MOR-S),考察了其二甲醚(DME)羰基化合成乙酸甲酯(MA)的活性,并与购买的商业H型丝光沸石(H-MOR-C)的羰基化活性进行比较.结果表明,水热法合成的样品H-MOR-S在180 ℃具有较高的DME羰基化活性,DME转化率可达到53.0%;但购买的样品H-MOR-C的DME转化率仅为20.5%.通过XRD和BET表征发现:样品H-MOR-S具有更大的比表面积,尤其是微孔比表面积和体积较大,其平均孔径为0.430 nm,接近八元环通道的大小,表明该样品中有更多八元环尺寸的通道,从而具有更多的DME吸附活性位,有助于提高催化剂的DME羰基化性能;通过SEM表征发现:样品H-MOR-S呈椭球状颗粒分布,每个颗粒由光滑二维平面成层状沿分子筛c轴方向整齐有序堆叠起来,提高了分子扩散速度,因而表现出较高的DME羰基化活性.

采用分步浸渍法制备了硼改性Cu/Al₂O₃催化剂,利用XRD、FTIR、UV-Vis、N₂吸附、H₂-TPR、NH₃-TPD和N₂O解离吸附等方法对其结构进行了表征,研究了硼改性对催化剂结构及其催化甘油氢解反应性能的影响.结果表明,先浸渍硼再浸渍Cu时,随硼含量提高,催化剂酸量和Cu分散度增加,Cu与硼物种的相互作用增强.先浸渍Cu后浸渍硼时,催化剂的酸量提高、Cu物种分散程度变化不明显.先浸渍硼明显提高了Cu/Al₂O₃活性及1,2-丙二醇选择性.在220 ℃、3 MPa、质量空速2.0 h^-1及H₂/甘油比为20的条件下,随硼含量提高,甘油转化率及1,2-丙二醇选择性呈现增大趋势,其中硼含量为2%的催化剂上甘油转化率及1,2-丙二醇选择性分别达到99.9%和96.2%.硼改性对Cu/Al₂O₃催化性能的促进作用与催化剂酸性提高及Cu与B之间的相互作用有关.

以双官能团配体巯基丙酸(MPA)为保护剂, 通过配体置换法和液相化学还原法制备得到纳米银.考察了双官能团配体对纳米银的制备及热分解的影响.配体置换法制备的纳米银粒径为50 nm左右,化学还原法制备的纳米银粒径为10 nm左右.元素分析结果和X射线光电子能谱表明MPA通过S原子与Ag原子形成共价键,同时通过烷基链之间的氢键作用及范德华力形成多层保护剂保护的纳米银.将纳米银在200 ℃下烧结并对烧结产物进行表征,结果表明加热使得C—S键断裂,Ag/MPA热分解形成硫化银.

以叔丁醇为原料,优化了其与浓盐酸氯代合成叔丁基氯的反应,采用CaCl₂ 氯化盐助催化体系使反应收率提高到95%,产品质量分数为99%;3,3-二甲基-1-丁烯合成的关键步骤是叔丁基氯与乙烯反应制备3,3-二甲基-1-氯丁烷,探讨了催化剂用量、反应温度对反应收率的影响.反应以无水三氯化铝为催化剂,用量为n(AlCl₃):n[(CH₃)₃CCl]=0.018:1,反应温度为-17~-20 ℃时,产物3,3-二甲基-1-氯丁烷的收率可达80%;最后由3,3-二甲基-1-氯丁烷脱氯化氢制备3,3-二甲基-1-丁烯.考察了不同溶剂对反应收率的影响,以聚乙二醇-400为溶剂,无需加入相转移催化剂,收率可达88.5%,3,3-二甲基-1-丁烯的质量分数为可达95%以上.

9-芴酮是重要的精细化工中间体,具有非常高的经济价值,主要由芴催化氧化制得.建立了芴液相氧化反应产物的气相色谱分析方法,解决了反应产物主要组分的定性和定量分析问题.以固体碱为催化剂,考察了催化剂种类、催化剂用量、溶剂种类、氧气流量、温度、反应时间和搅拌速率等因素对反应的影响,并进行了催化剂回收再利用实验.实验结果表明:NaOH是一种高性能、非均相催化剂,在适宜的条件下(催化剂与芴质量比为0.06:1、溶剂用量为30 mL、氧气流量为12 mL/min、反应温度为40 ℃、反应时间为4 h、搅拌速率为300 r/min),芴的转化率在99%以上,9-芴酮收率在95%以上.

以乙二胺、丙烯酸甲酯为原料,采用迈克尔加成反应和水解反应制备端羧基聚酰胺胺.在1-(3-二甲氨基丙基)-3-乙基碳二亚胺盐酸盐(EDC)和N-羟基琥珀酰亚胺(NHS)的催化下,合成了壳聚糖-端羧基聚酰胺接枝物.分别使用红外光谱和热重分析法对目标产物进行了表征,并通过对接枝产物的水溶性以及粒径的研究确定了合成最适宜投料比.根据透射电镜图像,提出了该接枝物的成球机理.

采用硬炭与锂源自放电这种简单的预锂化方法可使锂嵌入硬炭,而后以预锂化硬炭和活性炭分别为负极和正极组装了锂离子电容器,研究了负极预锂化时间对锂离子电容器比容量的影响,结果表明随着预锂化时间的延长,比容量先增大后减小,15 h为最适宜预锂化时间.经过15 h预锂化的锂离子电容器具有最高的能量密度(97.2 Wh·kg^-1)和功率密度(5 412 W·kg^-1)、最小的阻抗和良好的循环性能(1 A·g^-1的电流密度下循环1 000次后,能量保持率为91.2%).三电极数据表明锂离子电容器优异的电化学性能源于正负极材料各自处于合适的工作电压区间.

采用焙烧和碱浸法对硅藻原土进行提纯活化处理,对提纯前后硅藻土的比表面积、SEM进行表征,确定了硅藻原土的最适宜焙烧温度和碱浸浓度.选用提纯后的硅藻土为原料,以硫酸铁为改性剂制备硅藻土复合絮凝剂,考察了硅藻土复合絮凝剂对污染海水氨氮、总磷和COD_Mn的混凝效果,并通过iPDA在线监测技术对其混凝特性进行了初步研究.实验结果表明,吉林长白县硅藻原土的最适宜焙烧温度为500 ℃,硅藻土101和104的最适宜NaOH浸洗浓度分别为1 mol/L和4 mol/L,提纯活化后的硅藻土表面微孔更加明显,比表面积较原土有一定程度的增大.改性硅藻土101与硫酸铁按质量比9:1制成的硅藻土复合絮凝剂对污染海水具有最好的混凝效果,当硅藻土复合絮凝剂投加量为60 mg/L时,对污染海水中氨氮、总磷和COD_Mn的去除率分别为26.25%、94.81%和44.42%,比单独采用硫酸铁作为絮凝剂时的去除率分别提高了3.93%、12.54%和6.09%.

利用动电位极化扫描和交流阻抗测试电化学试验方法,研究了铝合金在不同海水条件下的腐蚀行为.提高海水pH值、降低海水温度、海水盐度及海水溶解氧浓度,均使其腐蚀电流密度减小,电荷转移电阻与铝合金表面钝化膜电阻增加.在80 ℃、溶解氧浓度0.01 mg·L^-1的条件下,铝合金的腐蚀深度为0.0226 mm·a^-1.试验结果为铝合金材料用于低温多效海水淡化装置提供了技术依据.

利用左旋多巴在碱性水溶液中的氧化交联成膜反应制备适于MABR过程的复合膜.通过浸泡法对多孔性聚丙烯中空纤维膜进行表面聚合改性,考察了左旋多巴的浓度、反应时间和溶液pH值对改性效果的影响.比较了改性前后膜的表面结构、水接触角及气体通量的变化.结果表明在1.5 g/L、pH=9.5的条件下,反应时间为7 h时,左旋多巴能在中空纤维表面形成一层稳定的无缺陷复合皮层,气体通量为0.3176 mL/(cm²·s),接触角为75.1°,在MABR测试实验中,复合膜的挂膜效果和处理能力均有较大提高.

为解决黄磷脱砷系统中搅拌反应器反应不充分的问题,根据其工艺需求,研制出一种新型反应器——文丘里引射反应器,并将其用于贵州某黄磷厂的中试实验中.利用CFD数值模拟软件FLUENT的Realizable k-ε湍流模型和欧拉两相流模型,在经验公式范围内,对4种不同喷嘴出口直径(分别为6、8、10和12 mm)条件下的压降变化进行了研究和考察.结果显示,利用中试装置得到的相关实验数据与数值模拟结果基本吻合,说明数值模拟的结果是可靠的;随着喷嘴出口直径的增大,面积比减小,反应器所形成的压力比越大,驱动能力越强,同时工作效率也越高;喷嘴直径越小,产生的压力降越大,局部能量损失也越大,分散混合效果越好.根据模拟结果,为黄磷脱砷系统中文丘里引射反应器的工业放大设计提供了参考依据.

针对含低浓度杂质物系的分离进行了连续精馏动态累积操作(DACD)的研究,提出了DACD的操作方案.建立了数学模型,通过MATLAB编程对过程进行了模拟求解,研究了不同操作参数对操作影响,并用乙醇-正丙醇物系进行了实验验证.模拟和实验结果表明,DACD能够解决连续精馏处理含低浓度杂质溶液时塔顶或塔底产品流量太小控制不方便的问题,也降低了间歇精馏对塔釜大小的要求.

采用体外细胞评价法,以抗坏血酸(Vc)为参照物,分别从细胞形态、细胞活力、细胞内超氧化物歧化酶(SOD)、丙二醛(MDA)含量和谷胱甘肽过氧化酶(GSH-Px)活性等指标来研究不同剂量壳聚糖(Cs)对HepG2细胞氧化损伤的干预效果.结果表明壳聚糖对氧化受损HepG2细胞的形态和活力具有修复作用,且在降低MDA水平的同时提高SOD含量和GSH-Px的活性.与参照物Vc相比,壳聚糖对HepG2细胞氧化损伤的修复效果更好.

表达有毕赤酵母木糖还原酶(XR)和木糖醇脱氢酶(XDH)的重组酿酒酵母,能代谢木糖.但是XR和XDH分别偏好辅酶NADPH和NAD⁺,造成辅酶的不平衡和副产物的积累,所以重组酿酒酵母利用木糖产生乙醇的效率很低.转氢酶可以催化辅酶NADPH和NADH之间的相互转化,因此本实验将黑曲霉的转氢酶基因NNT转入到重组酿酒酵母中,通过实验确定了NNT基因的表达蛋白在酵母细胞内定位于线粒体中,NNT基因分别用pPGK1、pCCW12和pHXT7启动子进行表达,在微好氧的木糖发酵条件下,NNT基因的导入使酿酒酵母甘油产量下降,乙醇产率提高,在由pCCW12和pHXT7表达NNT基因的重组酿酒酵母中,木糖醇产率分别下降86.3%和49.3%,乙醇产率提高16.7%和12.7%,说明转氢酶NNT的存在改善了木糖代谢的辅酶不平衡,提高了乙醇的转化率.