刘朝军
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梁晓怿
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滕娜
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刘小军
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龙东辉
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詹亮
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张睿
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杨俊和
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凌立成
新型炭材料
利用气相氧化处理对沥青基球状活性炭(PSAC)进行氧化改性,考察了氧化改性气氛中氧含量、氧化时间和氧化温度对PSAC表面化学性能的影响.用氮气吸附法表征了PSAC的孔结构,并研究了改性前后PSAC对苯酚吸附性能的变化规律.结果表明:改性前后PSAC的孔结构变化不明显;当氧化改性气氛中氧含量为20%,氧化时间为5 h以及氧化温度分别为400 ℃和450 ℃时,沥青基球状活性炭的表面酸性官能团由0.11 meq/g分别增加到1.22 meq/g、1.60 meq/g,碱性官能团由0.52 meq/g分别减少到0.03 meq/g、0.02 meq/g;随着表面酸性官能团数量的逐渐增加,PSAC亲水性能逐渐增强,使得溶剂水对吸附位产生强烈的竞争吸附,最终导致PSAC对苯酚的吸附等温线由L型向S型转变.
关键词:
沥青基球状活性炭(PSAC)
,
空气氧化
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孔结构
,
吸附性能
张鹏飞
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邓江
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毛建拥
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李浩然
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王勇
催化学报
doi:10.1016/S1872-2067(15)60871-3
醇的氧化产品(醛和酸)是精细化工中的重要中间体.醇类的选择性氧化无论是在基础研究还是在工业应用方面都具有非常重要的意义.传统的方法是使用化学计量的氧化剂(如：高氯酸盐,重铬酸盐,高锰酸盐,过氧酸)来氧化醇.但是,这些氧化剂具有强腐蚀性,价格较昂贵,有些氧化剂还具有很强的毒性或者反应后产生大量重金属废液.而以分子氧作为氧化剂在温和条件下实现醇到醛的氧化具有更好的经济性也更环保.在过去几十年里,科学家们发展了许多催化体系来活化氧气分子.这些体系大部分是基于钌、钯、铜和钛等金属催化剂.近年,考虑成本和环境因素,越来越多的科学家把目光投向无金属催化剂来实现醇的氧化.石墨型氮化碳(g-C3N4)是二维层状类石墨结构,层内原子以共价键相连,层与层之间由于分子间作用而堆叠在一起.在g-C3N4中引入介孔(mpg-C3N4)能够提高g-C3N4的比表面积,提供更多的活性位点.由于mpg-C3N4具有半导体性质(带隙宽度为2.7 eV),在可见光照射下能够激发出一个电子给氧气,氧气得到电子后生成具有较高氧化活性的?O2–.这样我们就可以在比较温和的条件下得到活性较高的氧化剂.但是?O2–活性和产量有限、并且容易被猝灭,因此我们想通过选用一个能形成比较稳定的自由基的有机分子来“传递氧化性”.基于上述思考,我们引入mpg-C3N4和N-羟基邻苯二甲酰亚胺(NHPI)作为组合催化体系实现光催化和有机催化有效的结合来催化选择性氧化醇.以苯甲醇为模型化合物、以mpg-C3N4/NHPI作为组合型催化剂、普通的钨丝灯为光源,在25 oC下通入1 atm O2,实现了醇的选择性氧化.通过电子自旋共振测试,我们探测到?O2–自由基.在只有mpg-C3N4的体系中,产生的?O2–自由基很快被猝灭,从而不能有效地氧化苯甲醇.而加入NHPI后,?O2–自由基能够夺取NHPI中O–H键的氢,形成PINO自由基.形成的PINO自由基能够在温和的反应条件下氧化苯甲醇得到苯甲醛.(图1)通过调节mpg-C3N4和NHPI的比例,我们发现增加mpg-C3N4的比例有利于苯甲醛的生成.一方面,较低的反应温度不利于生成的醛被进一步氧化成酸.另一方面,由于苯甲醇和mpg-C3N4通过O-H...N或者O-H...π相互作用能够很好的吸附到mpg-C3N4表面,从而氧化为苯甲醛；而生成的苯甲醛与mpg-C3N4的相互作用比较弱,容易脱附到溶液中,避免被进一步的氧化.同时,我们也将mpg-C3N4/NHPI催化体系拓展到其他醇类的氧化反应,同样能够得到很好的转化率和选择性.该催化体系不需要任何金属元素,利用偶合的光催化组合进行可见光催化氧化过程,反应温度低,为醇类分子的选择性氧化制备醛或者酸提供了一条有效并且环保的策略.
关键词:
空气氧化
,
苯甲醇
,
N-羟基邻苯酰亚胺
,
自由基
,
氮化碳
张哲娟
,
林丽锋
,
高阳
,
杨介信
材料热处理学报
以乙炔为原料气,采用铬一镍复合催化剂,在550~C下,由化学气相沉积法(CVD)制得了直径为20.300nm的多壁碳纳米管(MWNT).经过45min的高能球磨处理后,通过空气氧化法对所获碳纳米管进行提纯,去除了碳纳米管中的无定形碳、碳纳米颗粒等非晶碳成分,提高了碳纳米管的纯度;并研究了提纯温度和场发射特性的关系.用扫描电镜、Raman光谱对其形貌和结构进行了表征.结果表明:碳纳米管在空气中,400～450℃加热10min后,非晶碳成分基本去除,纯度得到提高可以得到优化的场发射特性,如低的阈值电场和高场发射电流等.
关键词:
碳纳米管
,
高能球磨
,
空气氧化
,
场发射性能
王玉果
,
吴广顺
新型炭材料
doi:10.3969/j.issn.1007-8827.2007.01.017
利用真空浸渍法制得三维编织炭纤维增强环氧复合材料,研究了空气氧化处理前后炭纤维表面状态的变化以及表面处理对三维编织复合材料力学性能的影响.结果表明:空气氧化处理使炭纤维的比表面积和表面粗糙度发生了变化,随着氧化温度和氧化时间的增加,炭纤维的比表面积有不同程度的增加;但同时伴随着炭纤维强度的下降.经450℃-1 h空气氧化处理后,复合材料的弯曲强度、弯曲模量和剪切强度分别提高了149%,91%和29%,但冲击强度下降了23%.
关键词:
空气氧化
,
炭纤维
,
三维编织
,
复合材料
户秋义
,
赵继全
,
朱领地
,
李梦青
,
李国华
,
王阳
,
葛凤燕
色谱
doi:10.3321/j.issn:1000-8713.2002.05.020
在空气氧化青霉素衍生物合成亚砜的反应中,用溶胶-凝胶法包容催化剂乙酰丙酮钴(Ⅲ),使反应在非均相条件下进行.采用反相高效液相色谱法测定了该反应的转化率.采用的色谱柱为C18反相柱(4.6 mm i.d.×150 mm,10 μm),流动相为甲醇-水(体积比为85∶15)溶液.在270 nm检测波长下,青霉素G-对甲氧基苄基酯亚砜(PGPMBO)检测量在0.05 g*L-1～0.40 g*L-1时,与其峰面积具有良好的线性关系,线性相关系数为0.9992.在不同反应条件下反应的最高转化率为98.8%.该方法可直接对反应体系进行测定,可以快速准确地测定出反应的转化率,准确地反映出反应的真实情况.
关键词:
高效液相色谱法
,
空气氧化
,
反应转化率
,
青霉素衍生物
,
亚砜
张哲娟
,
孙卓
,
张燕萍
,
杨介信
,
冯涛
,
陈奕卫
液晶与显示
doi:10.3969/j.issn.1007-2780.2007.05.009
以镍金属为催化剂,在600 ℃条件下,采用化学气相沉积法(CVD)制备碳纳米管.将制得的碳纳米管用高能球磨法处理0.5～1 h后,以空气氧化法进行提纯,并研究了氧化温度对碳纳米管形貌和场发射性能的影响.用扫描电镜、Raman光谱分别对300～500 ℃的氧化提纯后的碳纳米管的形貌和结构进行了表征.结果表明:碳纳米管的场发射性能随温度的升高而升高,经400～450 ℃加热10 min后,非晶碳成分减少,碳管纯度得到提高,场发射性能达到最高;当氧化温度继续升高时,碳纳米管的缺陷密度增大,非晶化程度增加,场发射特性变差.因此,通过控制氧化温度可以有效提高碳纳米管的纯度和场发射性能.
关键词:
碳纳米管
,
场发射
,
球磨
,
空气氧化
赵蒙蒙
,
张程煜
,
李丽华
,
唐睿
,
陈乐
钢铁研究学报
doi:10.13228/j.boyuan.issn1001-0963.20140276
HT9钢在核反应堆包壳管中具有巨大的应用前景.在失水事故下,包壳管材料的温度将远高于600℃.为此,研究了HT9钢600℃以上的空气氧化行为.用增重法测定其氧化动力学曲线,利用SEM、EDS和XRD分析氧化产物的形貌、成分和结构.基于对氧化动力学与氧化产物的分析,探讨其氧化机制.结果表明:在600~1000℃范围内随着温度的升高和时间的延长,HT9钢氧化程度增加;氧化层呈双层结构,内层为(Fe,Cr)2 O3,外层是Fe2 O3;不同温度的氧化动力学遵循不同的规律,氧化过程主要受铁离子和铬离子的扩散共同控制.
关键词:
HT9钢
,
空气氧化
,
氧化动力学
,
氧化层
郭艳辉
,
张楠
,
陈纪忠
金属学报
用SEM、TEM观测了微细铜粉在250-400 ℃空气氧化过程中的形貌和结构变化, 并用热重分析仪(TGA)测试了试样的氧化增重. 通过对氧化产物形貌变化的分析提出了微细铜粉中温空气的氧化历程: 氧原子吸附→疏松氧化膜形成→铜离子向外迁移→氧化膜增厚.
在此基础上建立了微细铜粉空气氧化增重的理论表达式, 用铜粉在250-400 ℃间的氧化增重实验结果回归拟合了理论公式的参数, 拟合结果与实验结果很好吻合.
关键词:
微细铜粉
,
oxidation
,
relational expression
,
simulation
