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罗丹明B是典型有机染料污染物,造成水体环境等的污染,对其进行降解研究对于水体保护具有重大现实意义。采用主题词在Web of Science数据库中检索到3 946篇文献,利用VOSviewer软件,对检索到的文献进行关键词、作者、机构等要素共现分析并链接CNKI数据库的研究内容,构建学术知识图谱。对降解罗丹明B展开可视化分析,旨在揭示该领域的研究国家、研究机构、研究热点、核心研究领域与合作网络特征,为后续科研工作提供理论参考。分析结果表明,近十年内在降解罗丹明B领域内,中国是发文数量最多的国家,关键词聚类呈现多元研究格局,研究热点聚集在氯氧化铋、异质结结构、纳米材料、降解性能、TiO2等方面,纳米材料与异质结的研究将成为今后更好的发展方向。
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在现代化工中,酯类加氢反应占据着举足轻重的地位,是合成多种高附加值化学品的关键步骤,尤其在煤制乙醇、乙二醇的工艺路线中,乙酸甲酯和草酸二甲酯加氢是该工艺的核心步骤。铜基催化剂由于价格低廉、选择性高等优势而广泛应用于酯加氢工业中,但由于Cu的Tammann温度较低,铜基催化剂纳米颗粒(NPs)极易团聚而导致活性降低。在工业生产中为保证时空产率,需要提高反应温度,进而加速铜基催化剂失活。通过掺杂助剂、开发形貌限域等方法能够一定程度上阻碍Cu NPs高温聚集以保持催化剂的活性并提高使用寿命。阐述铜基催化剂的作用机制和酯类加氢反应的影响因素,综述铜基催化剂催化酯类加氢的研究进展,并介绍其在典型的酯类加氢工业中的应用。
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开发长寿命、低成本的电解液是实现无人机用锌-空气电池商业化的关键挑战之一。通过物理混合法制备一种亲水硅油/醋酸锌混合电解液,工艺简单且原材料成本较传统6 mol/L KOH体系降低约30%。采用1 mol/L醋酸锌与亲水硅油混合电解液体系的锌-空气电池在0.2 mA/cm2下循环寿命达400 h,分别为1 mol/L醋酸锌水溶液(290 h)和6 mol/L KOH电解液(140 h)的1.38和2.86倍。混合电解液兼具醋酸锌电解液的高导电性与亲水硅油抑制电解液挥发的特性,显著延长锌-空气电池寿命。混合电解液体系锌-空气电池具有低内阻(25 Ω)和高功率密度(44.3 mW/cm2),接近6 mol/L KOH溶液体系(15 Ω,47.2 mW/cm2)。该锌-空气电池与锂离子电池的混合动力系统推重比提升至33 mN/g(较单一锂电池提高12%),四旋翼无人机续航时间提升20%,功率输出稳定在2.5 W。本研究为锌-空气电池电解液设计提供了长寿命、低成本、高稳定性的新策略,混合电解液体系在长寿命储能及无人机动力领域展现出显著应用潜力。
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α,β-不饱和羰基化合物-顺酐选择性加氢制备高附加值产品γ-丁内酯(GBL)具有重要的科学研究意义与实际应用价值。由于顺酐分子内C=C与C=O基团共轭,实现产物高选择性的关键是合理设计多相催化剂。采用简单的共浸渍法,在Ni基催化剂基础上引入Co,产物GBL的选择性由5Ni/SiO2催化剂的53.5%、4Co/SiO2催化剂的7.2%显著提升至5Ni-4Co/SiO2催化剂的82.2%。结合XRD、H2-TPR、H2-TPD、HRTEM、XPS等表征结果分析表明,Ni-Co/SiO2催化剂表面形成的NiCo合金可提高催化剂氢活化能力,而Ni、Co相互促进还原产生的表面氧空位是吸附活化顺酐分子中C=O基团的活性中心,NiCo、Ni0、Co0以及氧空位几种活性中心协同作用完成C=O加氢,促进顺酐高选择性转化为目标产物GBL。
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采用蜂窝状Pd基氧化铝和氧化硅涂层催化剂,考察高温处理对不同载体涂层催化剂催化氧化甲烷性能的影响。实验结果表明,体积空速为20 000 h-1,甲烷的质量浓度为2 000 mg/m3,Pd/Al-550催化剂在反应温度400 ℃和500 ℃可实现90%和99.6%的甲烷转化率,性能优于Pd/Si-550催化剂(26.5%和99.4%)。分析和表征结果表明,Pd/Al-550催化剂表面Pd2+物种数量、表面吸附氧比例(Oads/Olat)和表面酸性优于Pd/Si-550催化剂。经过700 ℃高温处理后,Pd/Al-700催化剂和Pd/Si-700催化剂500 ℃的甲烷转化率分别降至90.1%和65.0%,贵金属颗粒尺寸和分散性未发生明显变化,Pd2+物种数量、表面吸附氧比例(Oads/Olat)和表面酸性下降可能是催化剂甲烷转化率下降的原因。
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采用水热法合成BiOCl纳米片,系统探究其对左氧氟沙星的压电光催化降解性能。通过XRD、SEM及紫外漫反射光谱对BiOCl的结构、形貌和光学性能进行表征。结果表明,所制备的纳米片BiOCl具有四方晶相结构及3.04 eV带隙宽度。在300 W氙灯与超声波协同作用下,BiOCl对10×10-6左氧氟沙星溶液40 min内降解率高达99.90%,反应速率常数分别是单一光催化和压电催化的4.6倍和13.89倍,超越二者性能的简单叠加,证实压电催化和光催化间存在很强的耦合效应。循环实验显示,5次重复使用后左氧氟沙星降解率仍保持85.45%,BiOCl展现出优异的稳定性。该研究为环境中抗生素污染物的高效去除及压电光催化技术的实际应用提供了理论支持。
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以CO2和甲醇(CH3OH)为原料直接合成碳酸二甲酯(DMC)法被认为是一种环保、原子经济性高的合成方法,高效催化剂尤其是金属氧化物催化剂的开发一直是该合成法的研究重点。以五水合硫酸铜和五水合硝酸锆为原料,采用尿素沉淀-水热法制备Cu/Zr物质的量比分别为1∶1、1∶2、1∶3 的CuO-ZrO2催化剂(Cu/Zr-1、Cu/Zr-2、Cu/Zr-3),并用于催化CO2与CH3OH直接反应生成DMC。采用傅里叶红外光谱(FT-IR)、X射线粉末衍射(XRD)、紫外-可见光谱(UV-Vis)和N2吸附-脱附(BET-BJH)对催化剂结构及组成进行表征。结果表明,随着铜比重的增加,DMC的收率先升后降,Cu/Zr-2的DMC收率达到峰值,为0.47 mmol/gcat,表明尿素沉淀-水热法制备的CuO-ZrO2催化剂具有较好的催化活性;Cu/Zr物质的量比对CuO-ZrO2催化剂表面的羟基基团、金属氧化物间的电子转移、孔结构、比表面积和晶体结构有明显的影响,当物质的量比为1∶2时,催化剂的比表面积最大,为77.27 m2/g,平均孔径大小适宜,为3.59 nm,存在较为丰富的表面羟基。
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2-叔戊基蒽是蒽醌法合成双氧水的关键,传统2-叔戊基蒽制备方法中存在AlCl3催化剂回收困难和污染较大等问题,亟需开发绿色环保型催化剂。采用磷酸处理改性β分子筛,研究磷酸浓度、浸渍时间和浸渍次数对蒽烷基化制备2-叔戊基蒽的影响。结果表明,在80 ℃条件下,将β分子筛浸渍在1 mol/L的磷酸溶液中搅拌1 h改性1次,可以有效提高分子筛比表面积、孔体积和孔径,在调节分子筛表面B酸和L酸含量的同时增加表面酸量。以上述最佳改性条件制备的β分子筛为催化剂,当溶剂二氯甲烷用量为10 mL/g时,在最佳反应条件下,即n(蒽)∶n (叔戊醇)=0.208∶0.208、催化剂用量0.5 g、反应时间3 h、反应温度160 ℃,2-叔戊基蒽收率可达38.51%。
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以镍铝合金粉和拟薄水铝石为原料,经成型、干燥、焙烧、浸取活化等过程制得负载型骨架镍吸附剂,采用XRD、SEM、H2-TPR和N2吸附-脱附手段对吸附剂的理化性质进行表征,并采用固定床吸附装置评价吸附剂脱除苯中微量噻吩硫化物的性能。结果表明,负载型骨架镍吸附剂的抗压强度、吸附脱硫性能与前驱体的焙烧气氛及碱浸取抽铝活化时间存在密切关系。与空气气氛焙烧相比,氩气气氛中焙烧制备吸附剂的抗压强度及吸附脱硫性能较优,相同条件下制得的吸附剂抗压强度可达26.10 N/mm;另外,随着碱液浸取抽铝活化时间增加,吸附剂抗压强度逐渐下降,吸附容量提高,但过长的活化时间导致吸附剂的抗压强度迅速下降。采用氩气气氛于860 ℃焙烧4 h制得前驱体,在60 ℃下,前驱体经质量分数15%NaOH浸取活化4 h得到脱硫吸附剂。在吸附温度180 ℃、压力2.0 MPa、进料体积空速为2 h-1的条件下,该吸附剂可将苯中的噻吩硫化物彻底脱除,且饱和吸附容量高达37.08 mg/g,表现出优异的吸附脱硫性能。
陕ICP备09013470号
