_磷酸氢锆_六氢吡啶的超分子插层组装及其对废水中酚的吸收研究

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磷酸二氢根插层水滑石的制备及其选择性红外吸收性能

ｓｕｐｒａｍｏｌｅｃｕｌａｒｓｔｒｕｃｔｕｒｅｗａｓｐｒｅｐａｒｅｄｂｙｒｅａｃｔｉｏｎｏｆｓｏｄｉｕｍｄｉｈｙｄｒｏｇｅｎｐｈｏｓｐｈａｔｅｉｎａｃｉｄｉｃｃｏｎｄｉｔｉｏｎｗｉｔｈｔｈｅ
二氢根阴离子组装到水滑石层问，制备了具有超分子插层结构的ＭｇＡ１一ＨＰＯ一ＬＤＨｓ，并采用ＸＲＤ、ＦＴＩＲ、ＴＧ．ＤＴＡ－ＤＴＧ、ＳＥＭ和
ＩＣＰ等手段进行了表征。采用母粒工艺将ＭｇＡ１一ＣＯ３一ＬＤＨｓ和ＭｇＡ１一Ｈ２ＰＯ一ＬＤＨｓ添加到聚乙烯（ＰＥ）中制备了ＬＤＨｓ／ＰＥ薄膜，研究其红外吸收性质发现，添加ＭｇＡ１一Ｈ２ＰＯ４．ＬＤＨｓ的ＰＥ薄膜在７～２５ｔｘｍ特别是９ — １１ｍ范围的红外吸收率明显高于添加ＭＳＡ１．
ｐｒｅｃｕｒｓｏｒ．ＴｈｅｒｅｓｕｌｔｉｎｇＭｇＡ１一Ｈ２Ｐ０４一ＬＤＨｓｗａｓｃｈａｒａｃｔｅｒｉｚｅｄｂｙＸＲＤ，｝－ＴＩＲ，ＴＧ．ＤＴＡ— ＤＴＧ，ｅｌｅｍｅｎｔａｌａｎａｌｙｓｉｓａｎｄ
王丽静徐向宇ＤａｖｉｄＧ．Ｅｖａｎｓ李殿卿

氢氧化锆及其焙烧产物对磷酸根的吸附特性研究

ｐｒｏｄｕｃｔｗａｓＺｒＯ２ａｎｄｔｈｅａｄｓｏｒｐｔｉｖｉｔｙｄｉｓａｐｐｅａｒｅｄ．ＴＧａｎｄＸＲＤａｎａｌｙｓｉｓｓｈｏｗｅｄｔｈａｔｔｈｅｓｕｒｆａｃｅａｃｔｉｖｅｇｒｏｕｐｓ（一０Ｈ）ｏｆ
ｍｕｌａｓｏｆＺｒＨａｔｄｉｆｆｅｒｅｎｔｃａｌｃｉｎｅｄｔｅｍｐｅｒａｔｕｒｅｓｗｅｒｅｓｔｕｄｉｅｄ，ａｎｄｔｈｅｉｎｌｆｕｅｎｃｅｏｆｔｈｅｃａｌｃｉｎｅｄｔｅｍｐｅｒａｔｕｒｅｏｎｔｈｅａｄｓｏｒｐｔｉｏｎ
ｅｆｆｅｃｔｏｆｐｈｏｓｐｈａｔｅｒａｄｉｃａｌｓｗａｓａｌｓｏｉｎｖｅｓｔｉｇａｔｅｄ．Ｔｈｅｏｐｔｉｍｕｍｅｘｐｅｒｉｍｅｎｔａｌｃｏｎｄｉｔｉｏｎｓｗｅｒｅｄｅｔｅｒｍｉｎｅｄｔｈｒｏｕｇｈｏ￣ｈｏｇｏｎａｌ
ｔｈｅｔｒｅａｔｍｅｎｔａｔ１００，２００，３００，４００，５００，６００ｏＣｒｅｓｐｅｃｔｉｖｅｌｙｗａｓｄｒａｍａｔｉｃａｌｌｙｄｅｃｒｅａｓｅｄ．Ｃａｌｃｉｎｅｄａｔ７００ｏＣ，ｔｈｅｃａｌｃｉｎｅｄ

第十七届全国催化学术会口头报告

分会场报告14日下午会场: 第一世界厅，主题：新型碳催化材料主持人黄少铭温州大学杨为民上海石化院13:30 KA-1 负载型金属纳米簇催化剂的组装与性能研究王远，北京大学SiC基纳米碳复合材料的催化特性14:10 IA-1潘秀莲，中科院大连化学物理研究所炭基催化新材料的创制及性能研究14:30 IA-2陆安慧，大连理工大学纳米金属催化剂设计及对碳纳米管结构调控14:50 IA-3魏飞，清华大学碳催化15:10 IA-4苏党生，中科院金属研究所15:30-15:50 休息主持人苏党生中科院金属所潘秀莲大连化物所基于纳米结构碳材料电催化氧还原催化剂的研究15:50 IA-5黄少铭，温州大学纳米碳杂化树脂催化材料的研制及应用16:10 IA-6杨为民，上海石化研究院Exotic Au nanostructures: structure solution, properties, and applications 16:30 IA-7韩宇，KAUST（阿卜杜拉国王科技大学）纳米碳材料表面含氧基团对异丙苯液相氧化反应的作用机制16:50 OA-1彭峰，华南理工大学17:10 KA-2 多孔聚合物催化材料孟祥举，浙江大学会场: 宋城厅(一)，主题：催化剂组成、结构和性能主持人丁维平南京大学罗孟飞浙江师大稀土倍半氧化物上过氧物种光诱导生成的18O同位素示踪研究13:30 IB-1翁维正，厦门大学脉冲化学吸附/反应与时间分辨的原位漫反射红外结合及其在固相催化13:50 IB-2剂表面催化反应研究中的应用黄伟新，中国科学技术大学14:10 KB-1 多相催化研究的宽波段原位红外光谱表征技术陈明树，厦门大学14:50 OB-1 17O 固体核磁共振研究纳米氧化铈的氧物种与表面化学反应彭路明，南京大学15:10 OB-2 模型Ag/CeO2催化剂的结构研究朱俊发，中国科学技术大学主持人翁维正厦门大学黄伟新中国科大15:50 OB-3 氧化物包裹的金属催化剂体系：精细设计与催化性能调控路军岭，中国科学技术大学16:10 OB-4 高选择性单原子Pt 催化剂用于NO+H 2反应林坚，中科院大连化学物理研究所16:30 OB-5 改性VOx/Al 2O 3催化剂的制备及其异丁烷脱氢性能田钰鹏，中国石油大学（华东）16:50 OB-6 表面改性碳纳米管与负载贵金属纳米粒子相互作用研究张炳森，中科院金属研究所17:10 OB-7 贵金属/FeO 界面的低温CO 氧化反应：分子尺度机理，界面限域效应与尺寸效应杨帆，中科院大连化学物理研究所17:30 OB-8 原位XAFS-DRIFTS 联用装置司锐，上海应用物理所会场: 宋城厅(二)，主题：化石能源的高效利用催化剂主持人郭晓光大连化物所周朝晖浙江工业大学13:30 IE-1 二氧化碳化学利用的机遇与挑战孙予罕，中科院上海高等研究院13:50 IE-2 中低温非氢固体氧化物燃料电池研究进展李永丹，天津大学14:10 IE-3 CO 与 H 2O 低温催化转化为液体燃料马丁，北京大学14:30 IE-4 二元氮化物纳米粒子的制备及其氧还原催化活性的研究廖世军，华南理工大学14:50 KE-1 煤转化过程相关的催化基础研究王建国，山西煤化所15:30-15:50 休息主持人李金林中南民族大学马丁北京大学 15:50 IE-5 MTO Catalyst and Catalysis FundamentalsTeng Xu ，ExxonMobil Chemical16:10 OE-1 介孔分子筛负载Ru 纳米粒子催化合成气转化制汽油馏分康金灿，厦门大学16:30 OE-2 协同效应对负载型Co 基F-T 合成催化剂活性影响的研究姚楠，浙江工业大学16:50 OE-3 直接无氧催化转化甲烷制高附加值化学品郭晓光，中科院大连化学物理研究所17:10 OE-4 CoMn 纳米基催化剂上合成气直接制备低碳烯烃的研究于飞，中科院上海高等研究院17:30 OE-5 Re-PW 12/TiO 2催化剂上二甲醚氧化制备二甲氧基二甲醚张清德，中科院山西煤炭化学研究所会场：创意城，主题：环境保护中的催化原理与技术主持人路勇华东师范大学董林南京大学13:30 IF-1 稀土Ce 基催化材料在环境保护中的应用杨向光，长春应化所13:50 IF-2 构筑类整体式催化剂用于有机废气催化氧化纪红兵，中山大学14:10 IF-3Mesoporous Hybrid and Composite Materials for Sustainable Energy and Environment袁忠勇，南开大学14:30 IF-4 低温等离子体协同催化DeNOx 反应郑小明，浙江大学14:50 IF-5 半导体纳米材料结构调控及其光催化性能研究毕迎普，兰州化物所15:10 IF-6 Role of fatty acid metabolic genes in photocatalytic inactivation of Escherichia coliPK Wong（王保强），學香港中文大15:30-15:50 休息主持人纪红兵中山大学索掌怀烟台大学15:50 KI-1 乙炔氢氯化反应的无汞催化剂张金利，天津大学16:30 OF-1 用于甲苯氧化反应的高活性三维有序大孔氧化钴负载Au-Pd 合金纳米催化剂的制备与表征戴洪兴，北京工业大学16:50 OF-2 整装Al-fiber@meso-Al2O3@Pd 上甲烷及VOCs 的高效催化燃烧路勇，华东师范大学17:10 OF-3 高活性和高水热稳定性Cu 基分子筛的制备及NH3-SCR 反应性能研究刘坚，中国石油大学（北京）17:30 OF-4 载体结构和表面性质对胶体法制备Pt/FeOx 催化剂性能的影响张文祥，吉林大学会场：苏黎士，主题：生物质转化催化剂（一）主持人刘海超北京大学梁长海大连理工大学椰壳活性炭催化苯酚羟基化反应研究13:30 IG-1胡常伟，四川大学水相催化纤维素直接转化为烷烃的研究13:50 IG-2马隆龙，中科院广州能源研究所14:10 IG-3碳纳米管负载金钯合金催化5-羟甲基糠醛选择氧化制2,5-二羧酸呋喃邓卫平，厦门大学甲醇介质中苹果酸C-C键催化选择氧化断裂制备丙二酸二甲酯14:30 IG-4徐杰，中科院大连化学物理研究所高效催化过程制取生物柴油的研究14:50 IG-5田志坚，中科院大连化学物理研究所Pd-NbOPO4多功能催化剂在生物质脱氧加氢中的作用研究15:10 IG-6王艳芹，华东理工大学15:30-15:50 休息主持人徐杰大连化物所邓友全兰州化物所MIL-53(Al)催化水解羧甲基纤维素钠制备5-HMF的研究15:50 OG-1王家强，云南大学微波辐照下碳水化合物的均相催化转化16:10 OG-2张亚红，复旦大学纤维素绿色催化转化合成多元醇平台化合物16:30 KG-1刘海超，北京大学负载型铼催化剂的微波绿色合成以及丁二酸加氢性能研究17:10 OG-3梁长海，大连理工大学可再生糠醛的催化氧化转化及机理研究17:30 OG-4尹国川，华中科技大学15日上午会场: 第一世界厅，主题：MOFs及介孔催化材料主持人郭新闻大连理工大学朱伟东浙江师范大学含氧含氮化合物的绿色催化合成08:20 KA-3吴鹏，华东师范大学磁性MOFs催化剂的制备及催化反应性能研究09:00 IA-8季生福，北京化工大学共价-金属卟啉多孔材料的合成及催化氧化活性09:20 OA-2吴传德，浙江大学MOFs基催化材料09:40 OA-3李映伟，华南理工大学纳米薄层ZSM-5分子筛上不同空速的MTP反应产物分布10:00 OA-4巩雁军，中国石油大学（北京）10:20-10:40 休息主题：介孔催化材料主持人吴鹏华东师范大学孟祥举浙江大学介孔沸石的制备、表征及其在直链烷烃临氢异构化中的应用10:40 IA-9朱伟东，浙江师范大学Y型沸石的晶内造孔及其对催化裂化反应性能的影响11:00 IA-10申宝剑，中国石油大学（北京）分子筛骨架中酸位的调控11:20 IA-11樊卫斌，山西煤化所表面富硅中空ZSM-5的设计合成与催化性能11:40 IA-12郭新闻，大连理工大学会场: 宋城厅(一)，主题：催化新反应及表征技术主持人贺鹤勇复旦大学吕功煊兰州化物所原位监测工作状态的金属催化剂获得高纯度单壁碳纳米管08:20 OB-9张强，清华大学近常压条件下碳/金属界面化学的原位表面研究08:40 OB-10傅强，中科院大连化学物理研究所固体酸催化剂结构与反应机理的核磁共振和量化计算研究09:00 KB-2邓风，中科院武汉物理与数学研究所09:40 OB-11甲醇制烯烃反应诱导期的反应机理研究戴卫理，南开大学10:00 OB-12SBA-15负载的Au-Ag(Cu)催化剂的原位X射线吸收光谱研究王爱琴，中科院大连化学物理研究所10:20-10:40主持人王爱琴大连化物所李福伟兰州化物所10:40 IC-1石墨相氮化碳光催化王心晨，福州大学11:00 IC-2Bi2O3表面氧空位密度调控及其对光催化性能的影响吕功煊，中科院兰州化学物理研究所11:20 IC-3Pt改性ZSM-5分子筛催化苯、甲醇烷基化反应的研究李小年，浙江工业大学11:40 IC-4催化剂结构反应性能关系研究的相关进展刘昌俊，天津大学会场: 宋城厅(二)，主题：新型分子筛及多孔材料主持人李永丹天津大学王公应成都有机所08:20 OA-5 单晶粒S-1分子筛积碳荧光成像研究王向宇，郑州大学08:40 OA-6核(Co/Al2O3)-壳(SAPO-34)复合型催化剂的费-托合成催化性能研究李金林，中南民族大学09:00 OA-7限域纳米催化剂热稳定性的研究万颖，上海师范大学09:20 OA-8一锅法合成有序介孔磷酸锆钨固体酸催化剂丑凌军，中科院兰州化学物理研究所09:40 KA-4低碳烷烃催化转化杨维慎，中科院大连化学物理研究所10:20-10:40主持人魏飞清华大学余皓华南理工大学10:40 OE-6面向高活性和高稳定性的非贵金属能源催化剂及反应机理邓德会，中科院大连化学物理研究所11:00 OE-7具有高指数晶面的Pt-Ni二元合金的合成及其电催化性能研究张鑫，中国石油大学（北京）11:20 OE-8基于离子液体体系的电催化还原CO2周锋，中科院兰州化学物理研究所11:40 OE-9光催化剂中助催化剂配位态对产氢活性的影响江治，上海交通大学会场：创意城，主题：大气污染治理催化剂主持人郝郑平中科院生态中心戴洪兴北京工业大学Cu基分子筛催化燃烧石化行业中含丙烯腈废气的研究08:20 OF-5张润铎，北京化工大学低温SCR催化剂的研究及工程应用08:40 OF-6何洪，北京工业大学等离子体催化消除挥发性有机污染物：机理与应用研究09:00 OF-7朱爱民，大连理工大学铜基小孔分子筛选择性催化还原NOx的表征及机理09:20 OF-8李俊华，清华大学原位红外研究碱土金属掺杂对三效催化反应中HC和NOx转化的促进作09:40 OF-9用杨颜林，浙江大学不同WO3含量对Fe2O3-WO3/Ce0.68Zr0.32O2整体式催化剂的氨选择性催10:00 OF-10化还原NOx (NH3-SCR)性能的影响陈耀强，四川大学10:20-10:40主持人李俊华清华大学朱爱民大连理工大学3DOM氧化物担载贵金属(Au、Pt)催化剂的设计、制备以及催化炭烟燃10:40 OF-11烧性能研究赵震，中国石油大学（北京）镁铝铁类水滑石衍生复合氧化物Mg2AlxFe1-x O上H2S选择催化氧化过11:00 OF-12程的研究张鑫，中科院生态环境研究中心三维铁碳气凝胶的构筑及其在电芬顿中的应用11:20 OF-13赵红颖，同济大学TiO2(001)晶面优先取向的MnOx/TiO211:40 OF-14范以宁，南京大学会场：苏黎士，主题：生物质转化催化剂（二）主持人王艳芹华东理工大学田志坚大连化物所氮杂炭负载型双金属纳米粒子在生物质酸存在下催化果糖一锅法脱水–08:20 OG-5加氢制2,5-二羟甲基呋喃的研究陈金，厦门大学08:40 OG-6纳米Cu-SiO2催化木糖醇选择氢解制备乙二醇和丙二醇黄志威，中科院兰州化学物理研究所09:00 OG-7高效加氢脱氧催化剂在柴油范围烷烃合成中的应用李广亿，中科院大连化学物理研究所Pd-Re双组份催化剂在丙三醇氢解中的性能研究09:20 OG-8贺德华，清华大学硝基芳香化合物及生物质醇的协同催化转化09:40 OG-9石峰，中科院兰州化学物理研究所碱金属离子交换Beta分子筛催化乳酸的气相脱水反应研究10:00 OG-10严波，清华大学10:20-10:40 休息主持人贺德华清华大学袁友珠厦门大学介观催化：思想、方法与前景10:40 KB-3丁维平，南京大学实验室技术产业化过程中基础研究的作用11:20 KE-2丁云杰，中科院大连化学物理研究所15日下午会场: 第一世界厅，主题：多孔催化材料的制备及应用主持人季生福北京化工大学王正宝浙江大学催化裂化汽油加氢改质成套技术GARDES的研究开发及应用13:30 IA-13鲍晓军，中国石油大学(北京)13:50 IA-14Core-Shell nanostructured mesoporous particles as multifunctionalcatalysts宋卫国，中科院化学研究所可溶性酸化氮化碳的制备与表征14:10 SA-1邹国军，中科院兰州化学物理研究所微波加热制备掺杂石墨烯及其在催化硝基苯还原中的应用14:20 SA-2唐沛，北京大学磷修饰的纳米金刚石催化烷烃氧化脱氢的研究14:30 SA-3孙晓岩，中科院金属研究所低温液相费托合成ε-Fe2C催化剂的制备及催化性能研究14:40 SA-4许可，复旦大学MOF材料形貌调控及其催化性能研究14:50 SA-5胡深，大连理工大学功能化MOFs在催化反应中的应用15:00 SA-6张富民，浙江师范大学高选择性高稳定性甲苯甲醇烷基化催化剂及其多段放大反应15:10 SA-7王奕人，大连理工大学Sn-Beta分子筛的制备及其催化环氧化合物水合反应的研究15:20 SA-8李兰冬，南开大学“拓扑结构重构”法合成MCM-49分子筛及其液相烷基化性能15:30 SA-9张凤美，中石化石油化工科学研究院分子筛酸性位点分布对其甲醇转化制烯烃催化性能的影响15:40 SA-10王森，中科院山西煤炭化学研究所会场: 宋城厅(一)，主题：反应及失活机理主持人刘昌俊天津大学李小年浙江工业大学13:30 KH-2 “配位”助推的绿色催化研究李福伟，中科院兰州化学物理研究所14:10 SH-1A highly active and recyclable catalyst used in alkoxycarbonylation ofaryl iodides: Pd@KAPs(Ph-PPh3)雷以柱，华中科技大学高空速预转化催化剂Z504的开发14:20 SH-2王昊，齐鲁石化研究院14:30 SH-3硫化温度对PdxSy/SiO2催化剂甲烷低温催化燃烧反应抗硫中毒性能的影响余倩倩，浙江工业大学14:40 SB-1Methanol To Propylene (MTP®) From Fundamental Insights To NewOpportunities孙先勇，北京低碳清洁能源研究所荧光 XANES-DRIFTS 联用方法原位研究 Cu/CeO2催化 CO 氧化反14:50 SB-2应姚思宇，北京大学ZrO2/MgO掺杂的Al2O3负载的钴费-托合成催化剂的失活研究15:00 SB-3张煜华，中南民族大学CO-PROX反应过程中CuO/CeO2催化剂的价态变化15:10 SB-4高志明，北京理工大学15:20 SI-1多孔金属有机膦酸盐高效催化剂的设计朱运培，南开大学高温处理碳载体对Pt/C催化氧化双甘膦的影响15:30 SI-2许孝良，浙江工业大学一种煤制芳烃的催化剂及工艺15:40 SI-3李康，中石化洛阳工程有限公司会场: 宋城厅(二)，主题：化石能源的高效利用主持人赵凤玉长春应化所韩怡卓山西煤化所13:30 OE-10Tuning support acidity for ultra-high chemoselective hydrogenation ofaromatic ketones黄俊，悉尼大学杂原子掺碳材料氧还原催化剂研究进展13:50 OE-11魏子栋，重庆大学新型铜-羟基磷灰石催化剂的构筑及其在草酸二甲酯选择加氢合成乙醇14:10 SE-1酸甲酯和乙二醇中的应用温超，复旦大学镍整体型催化剂催化甲烷自热部分氧化制合成气研究14:20 SE-2王亚权，天津大学丙烷脱氢PtSn/Ti-KIT6催化剂的研究14:30 SE-3李佳澄，中国石油大学（北京）Mo/Al2O3@SBA-15催化剂上丁烯歧化制丙烯14:40 SE-4李秀杰，中科院大连化物所14:50 SE-5煤焦油浆态床加氢制备清洁液体燃料马怀军，中科院大连化物所15:00 SE-6超细负载型Ni-Mo/γ-Al2O3催化剂在浆态床渣油加氢中的作用童凤丫，石油化工科学研究院亚微米ZSM-5负载Cr高效催化CO2气氛下C2H6脱氢15:10 SE-7程彦虎，复旦大学焦油水蒸气重整镍铁合金催化剂的制备、结构与性能15:20 SE-8李达林，福州大学15:30 SE-9HYDROGEN-RICH SYNGAS PRODUCTION VIA SAWDUSTGASIFICATION ON NANO IRON-ZINC-ALUMINA CATALYSTSFANGZHU JIN，University of Sydney水相中喹啉的高选择性加氢反应研究15:40 SE-10朱珠，四川大学会场：创意城，主题：环保催化剂及反应技术主持人赵震中国石油大学何静北京化工大学乙炔氢氯化负载型金催化剂的活化再生研究13:30 OF-15田学林，厦门大学负载金催化剂室温脱除室内空气污染物甲醛13:50 SF-1石川，大连理工大学设计合成用于高效制备山梨醇的Yolk-Shell结构催化材料14:00 SF-2李辉，上海师范大学双孔载体Cu-Fe基催化剂孔径调变对低碳醇合成性能的影响14:10 SF-3定明月，中科院广州能源研究所低温NO还原催化剂表面Mn活性组分的研究14:20 SF-4李哲，太原理工大学Cu2O的晶面效应对于催化消除NO的性能研究14:30 SF-5董林，南京大学14:40 SF-6NH4HSO4在Ce改性的钒钛SCR催化剂上分解规律的研究晁晶迪，北京工业大学Ni/Cu-BTC强化吸附脱除废水中刚果红染料分子的研究14:50 SF-7胡珏，浙江师范大学类芬顿纳米反应器15:00 SF-8林凯峰，哈尔滨工业大学低对称型一(1,4-二噻英)三(双正丁硫基)四氮杂钴卟啉的合成、表征与性15:10 SF-9能研究周泉，中南民族大学Ce0.9Cu0.1O2纳米棒催化剂上低温水气变换反应催化性能的研究15:20 SF-10陈阿玲，中科院大连化学物理研究所15:30 SF-11SnO2-CeO2催化剂的甲烷催化燃烧性能及反应机理研究刘程，天津大学会场：苏黎士，主题：生物质转化催化剂（三）主持人乔明华复旦大学范杰浙江大学13:30 OG-11 温控分离催化剂在催化反应中应用侯震山，华东理工大学13:50 SG-1 在Pd/H β和Pd/Ce-β上生物油类苯酚水相加氢脱氧性能研究王安杰，大连理工大学14:00 SG-2生物质合成气一步法合成二甲醚复合催化剂失活原因的研究宋法恩，山西煤炭化学研究所 14:10 SG-3钼磷杂多酸盐催化果糖“一锅”转化制备2,5-呋喃二甲醛胡常伟，四川大学 14:20 SG-4Bifunctional Polyacrylonitrile Fiber-mediated Conversion of Sucrose to 5-hydroxymethylfurfural in Mixed-aqueous System 史显磊，天津大学 14:30 SG-5甘油催化氢解制备丙二醇和生物丙醇朱善辉，山西煤化所 14:40 SG-6木质纤维素降解产物催化转化制备生物航空燃油陈伦刚，广州能源研究所 14:50 SG-7果糖催化转化制备生物质基化学品的研究陈金铸，广州能源研究所 15:00 SG-8SiO 2负载的Pd 合金单原子催化剂的乙炔选择加氢性能研究裴广贤，中科院大连化学物理研究所 15:10 SG-9顺酐选择加氢制丁二酸酐的研究卢磊，上海华谊集团 15:20 SG-10非程序升温还原法制备金属磷化物及植物油催化加氢制备生物柴油性能研究李伟，南开大学 15:30 SG-11预水解精细调变孔口尺寸合成第二代纳米笼环氧烷烃水合催化剂钟明梅，中科院大连化学物理研究所 15:40 SG-12NbOPO 4负载的Ru 催化剂在不同溶剂中催化转化纤维素的研究席金旭，华东理工大学墙报展示,热带雨林厅 15:50-19:00PA01-382; PB01-50; PC01-85；PD01-43; PE01-145; PF01-123，PG01-82; PH01-31; PI01-42 张贴时间：13:00以前，撤展时间：21:00以后会场: 第一世界厅，“催化原位动态表征”论坛 19:00-22:00Probing Catalytically Active Sites for Better Catalysis 刘景月同步辐射原位表征在催化研究中的应用刘志16日上午会场: 第一世界厅，主题：金属及合金催化剂主持人廖世军华南理工大学李勇中科院大连化学物理研究所08:20 KA-5 金的多相催化作用：从小分子活化到绿色合成曹勇，复旦大学铌钨氧化物固体酸催化葡萄糖制5-羟甲基糠醛09:00 IA-15贺鹤勇，复旦大学纳米氧化物催化有机官能团化反应研究09:20 IA-16王峰，中科院大连化学物理研究所金属粒子/规整形貌氧化物纳米结构的构筑及催化一氧化碳与挥发性有09:40 IA-17机物燃烧及醇类水汽重整制氢反应季伟捷，南京大学化学10:00 IA-18High efficient tetradentate ruthenium catalyst for esters reduction张绪穆，武汉大学10:20-10:40 休息主持人曹勇复旦大学王峰中科院大连化学物理研究所新型镶嵌式中孔钌炭催化剂的调控及其加氢性能10:40 OA-9李瑛，浙江工业大学PdCu 纳米粒子的晶相调控及其对催化加氢性能的影响11:00 OA-10李勇，中科院大连化学物理研究所11:20 OA-11Facile Fabrication of Caramel-Treats-like Layered Mesoporous Cu-SnMixed Oxides: a Novel Catalyst for CO Oxidation王翔，南昌大学11:40 OA-12Synthesis of M-N-C/SiO2 (M=Co, Mn, Fe) from metalloporphyrin, adance of M-N-C on the support刘志刚，湖南大学会场: 宋城厅(一)，主题：催化新反应及新技术主持人范以宁南京大学杨向光长春应化所过渡金属催化的C-N键活化反应研究08:20 OC-1黄汉民，中科院兰州化学物理研究所基于分子筛催化的氨基醇缩合胺化反应08:40 OC-2杨建明，西安近代化学所09:00 KC-1 绿色介质中催化反应研究韩布兴，中科院化学研究所09:40 OC-3 碳氢选择性还原氮氧化物最新研究进展余运波10:00 OC-4 绿色介质中硝基化合物催化加氢反应选择性控制及其机理程海洋，中科院长春应化所10:20-10:40休息主持人袁忠勇南开大学罗孟飞浙江师大10:40 OC-5 钴基助催化剂用于可见光催化分解水氧化反应章福祥，大连化物所11:00 OC-6 SO3H-functionalized Ionic Liquids Catalyzed Transformation of Alcohols韩峰，中科院兰州化学物理研究所11:20 OC-7 阳离子缺陷型Bi 6S 2O 15纳米线光催化性能研究朱永法，清华大学11:40 OC-8 半导体光催化材料表界面调控巩金龙，天津大学会场: 宋城厅(二)，主题：金属及氧化物催化剂主持人王安杰大连理工大学巩金龙天津大学08:20 OA-14 基于钙钛矿型氧化物和Ag/Al2O3的非铂NOx 储存还原催化剂孙科强，清华大学08:40 OA-15 Pt/CeO2催化剂上CO 氧化反应动力学研究鲁继青，浙江师范大学09:00 OA-16 纳米Au 在原子级别的二维结构调控及其优异的催化性能王亮，浙江大学09:20 OA-17 FeOx 担载的Pt 单原子和准单原子催化剂催化芳香硝基化合物选择加氢王爱琴，大连化物所09:40 OA-18 TiO2纳米晶暴露晶面对Au/TiO2催化性质的影响研究高飞，南京大学10:00 OA-19 超高分散氧化铁催化芳香醇低温空气氧化刘钢，吉林大学10:20-10:40休息主持人陈明树厦门大学魏子栋重庆大学10:40 OA-20 制备方法对MoO3/SiO2催化甲基苯基碳酸酯歧化反应的影响陈彤，成都有机化学研究所11:00 OA-21 丁烯氧化脱氢制丁二烯复合金属氧化物催化剂的制备与性能陈丰秋，浙江大学11:20 OA-22 新型金属配合物的设计、合成及其催化应用研究尹双凤，湖南大学11:40 OA-23用于生物质转化的有机-无机杂化固体酸的形貌控制合成及其性能研究郭伊荇，东北师范大学会场：创意城，主题：均相、手性及酶催化主持人杨启华大连化物所尹双凤湖南大学有机膦酸钴基高效类Fenton催化剂的合成与表征08:20 OH-1朱运培，南开大学Co单原子催化伯醇和仲醇氧化偶联制备α,β-不饱和酮08:40 OH-2张磊磊，大连化物所二维层板水滑石协同Rh(III)配合物高效催化C-H键活化反应09:00 OH-3何静，北京化工大学09:20 OH-4Design and Application on Enantioselective Oxidation of a NovelPorphyrin-Inspired Chiral Ligand高爽，大连化物所09:40 KH-1 水: 有机小分子催化中的独特介质刘，大连化物所龑10:20-10:40 休息主持人丁云杰大连化物所阎子峰中国石油大学预硫化型FCC汽油预加氢催化剂的制备10:40 II-1李阳，中石油石油化工研究院中国石油汽油质量升级技术开发及应用11:00 II-2马安，中石油石油化工研究院11:20 KI-2 油品质量升级与催化的机遇李明丰，石科院会场：苏黎士，主题：理论催化及计算模拟主持人李隽清华大学龚学庆华东理工大学08:20 ID-1Hierarchical catalysis苏宝莲，武汉理工大学多相催化反应活性理论研究08:40 ID-2胡培君，华东理工大学亚表层C原子对锐钛矿TiO2(101)负载Pd4和Pd2Ag2簇催化乙炔选择09:00 OD-1性加氢影响的密度泛函理论研究王贵昌，南开大学化学学院纳米催化体系选择性调控的理论基础09:20 OD-2傅钢，厦门大学碳纳米管限域效应的理论研究09:40 OD-3肖建平，大连化物所10:00 OD-4Rational design of zeolite catalysts for methanol conversion fromdescriptor-based first principles calculation王传明，上海石油化工院10:20-10:40 休息主持人王建国浙江工业大学傅钢厦门大学10:40 KD-1 纳米催化材料活性和稳定性的理论研究李微雪，大连化物所不同PdAg表面上乙炔选择性加氢的第一性原理研究11:20 OD-5宋丽娟，辽宁石油化工大学11:40 OD-6纳米粒子的全局结构优化与新型氧气电还原催化剂的设计韦广丰，复旦大学16日下午会场: 第一世界厅，主题：氧化物催化材料主持人杨维慎大连化物所沈俭一南京大学Au-Cu催化剂上CO-PROX反应性能研究13:30 OA-13祁彩霞，烟台大学烷基膦酸修饰的氧化铁纳米粒子催化氧气氧化甲苯为苯甲醛13:50 SA-25李磊，南京大学卤氧化铋纳米材料的结构与性能调控14:00 SA-26曹昌燕，中科院化学所Co改性CuO-Ce0.8Zr0.2O2催化剂对CO选择性氧化的影响14:10 SA-27罗永明，昆明理工大学K2CO3催化反应蒸馏技术制备β-二醇二苯甲酸酯14:20 SA-28谢伦嘉，北京化工研究院氮掺杂石墨烯基空盒状二氧化钛的制备、光催化性能及应用14:30 SA-29陈连清，中南民族大学14:40 SA-30Facile Synthesis of Polyacrylonitrile Fiber-Supported Poly(ammoniummethanesulfonate)s as Active and Recyclable Heterogeneous Br?nstedAcid Catalysts张文勤，天津大学水滑石前体晶格定位制备高分散Pt催化剂及其重整性能研究14:50 SA-31朱彦儒，北京化工大学介孔结构ZrP用于木糖脱水制糠醛的性能研究15:00 SA-32郭学锋，南京大学杂多酸/洋葱状纳米碳复合催化剂用于乙酸乙酯水解反应15:10 SA-33刘威，中科院金属研究所液滴反应器沉淀控制制备均一尺寸单分散球形Fe/SiO2催化剂15:20 SA-34李春林，大连化物所15:30 SA-35拓扑结构转化合成孔道结构调变的新型硅基沸石分子筛张坤，华东师范大学会场: 宋城厅(一)，主题：工业及应用催化技术主持人王仰东上海石化研究院章福祥大连化物所喹啉在预硫化型(Ni)MoS2/Al2O3催化剂上的加氢脱氮研究13:30 OC-9韩伟，石油化工科学研究院13:50 OC-10High Throughput Experimentation (HTE) as Valuable Tool to IncreaseR&D ProductivityPhilipp Hauck，hte GmbH。

离子液体催化芳烃硝化反应研究进展

煤炭与化工Coal and Chemical Industry第43卷第12期2020年12月Vol.43 No. 12Dec. 2020化工工艺与工程离子液体催化芳煙硝化反应研究进展刘岳明1,刘晨1,2,刘冉1,张珂1,张娟1,赵地顺1(1.河北科技大学"河北科技大学-南非大学”新能源国际联合实验室，河北石家庄050018；2.石家庄科技信息职业学院，河北石家庄050000)摘要：芳香族化合物的硝化产物在工业上有着广泛的用途，传统硝化工艺以浓硫酸作为催化剂，虽然操作条件成熟，但有强烈的腐蚀性，处理困难。

近年来，随着对绿色催化剂的深入研究，可替代传统混酸硝化体系的绿色催化硝化体系引起了广泛的研究兴趣，其中将新型绿色功能化离子液体作为硝化反应催化剂，实现硝化反应绿色清洁生产成为研究热点。

通过对离子液体应用于芳婕硝化反应的研究现状进行综述，表明离子液体具有较为理想的绿色催化前景。

关键词：离子液体；芳香族化合物；催化；硝化；绿色化学中图分类号：TQ241文献标识码：A 文章编号：2095-5979 ( 2020 ) 12-0111-07Research progress on nitrification of aromaticcompounds catalyzed by ionic liquidsLiu Yueming 1, Liu Chen 1,2, Liu Ran 1, Zhang Ke 1, Zhang Juan 1, Zhao Di s hun 1(1. Hebei Science and Technology University, New Energy International Joint Laboratory of H ebei Science and Technology Unwersity- South AfricaUnwersity, Shijiazhuang 050018, China; 2. Shijiazhuang Technology and Information VocationalCollege, Shyiazhuang 050000, China )Abstract : The nitrification products of aromatic compounds are widely used in industry. The traditional nitrification reaction process was using concentrated sulfuric acid as catalyst. Although the operation condition is mature, it has strong corrosivity and is difficult to treat. In recent years, as the study of green catalysts, the green catalytic nitrification systemwhich could replace the traditional nitrification system of mixed acid has attracted wide research interests. So, using new green functional ionic liquids as environment —friendly nitrification catalyst for realizing green and clean nitrificationreaction become a research hotspot. The research progress of ionic liquids used in aromatics nitration reaction was reviewed, and the ionic liquids showed an ideal green catalytic prospect.Key words : ionic liquid; aromatic compounds; catalyze; nitration0引言工业生产过程中排放的挥发性有机化合物(VOCs)是大气中有机气体污染物的主要来源，不仅对人类的健康造成严重危害，同时也是公认的可吸入颗粒物PM2.5前驱体，随着经济的发展，VOCs 气体的年排放量持续增长，如何有效控制并处理VOCs 气体成为研究热点。

六氢吡啶催化合成乙酰水杨酸的研究

第２６卷第ｌ２期
２０年１０８２月
河
南科
学
Ｖｏ．６Ｎｏ．２Ｉ２１
ＨＥＮＡＮＳＥＮＣＥＣＩ
Ｄｅ．０８ｃ２ｏ
文章编号：０４３１（０８１— ４１０１０ — ９８２０）２１７ — ３
六氢吡啶催化合成乙酰水杨酸的研究
Ａ）Ｐｒｉｌｒ８－浓盐酸（）饱和ＮＨＣＡＲ，ａＯ溶液，Ｈ试纸，ｒｋｒｐＢｕｅ
核磁共振仪（０ｚＣＣ３０ＭＨ，Ｄ１为溶剂）．１．乙酰水杨酸的合成２称取２０ｇ杨酸放入三颈瓶中，入一定量的乙酸酐，．水加装好回流冷凝管，于一定温度的水浴中，置加入
徐翠莲，陈伟，宛新生，苏惠，党玉丽
（南农业大学理学院，郑州河４００）５０２
摘
要：以水杨酸和乙酸酐为原料，以六氢吡啶为催化剂，合成了乙酰水杨酸，对反应条件进行了优化．结果表明，
当水杨酸与乙酸酐物质的量比为１，：六氢吡啶为水杨酸质量的ｌ３７％时，８反应５ｉ，在３ｃ５ｒｎ乙酰水杨酸的产率可达ａ
标准图谱化学位移一致『９１．
收稿１：２０ — ９２３期０８０— ３基金项目：国家科技攻关项目（０４Ａ２８４２０Ｂ５５０）
作者简介：徐翠莲（９５）女，１６一，河南西平人，教授，博士，从事有机化学教学和有机合成研究．

典型工业废水中全氟化合物处理技术研究进展

中国环境科学 2021,41(3)：1109~1118 China Environmental Science 典型工业废水中全氟化合物处理技术研究进展张春晖1*,刘育1,唐佳伟1,王文倩1,唐元晖1,许斌2,邓建军2,贾广如2,王健2,魏巍2,杨林浩2(1.中国矿业大学(北京)化学与环境工程学院,北京 100083；2.邯郸钢铁集团有限责任公司,河北邯郸 056015)摘要：通过分析镀铬、农药、纺织等行业对PFCs的应用及排放情况,总结了各类工业废水的特点及分布,综述了近年来国内外研究学者针对半导体废水、镀铬废水等实际工业废水中PFCs去除技术的研究进展,分析了吸附法、高级氧化法等处理技术应用于实际废水中的机理及利弊,以期为今后PFCs 实际废水处理研究发展提供了理论基础.关键词：全氟类化合物；工业废水；吸附；高级氧化技术中图分类号：X703 文献标识码：A 文章编号：1000-6923(2021)03-1109-10Progress of research on treatment technology of perfluorinated compounds in typical industrial wastewater. ZHANG Chun-hui1*, LIU Yu1, TANG Jia-wei1, WANG Wen-qian1, TANG Yuan-hui1, XU Bin2, DENG Jian-jun2, JIA Guang-ru2, WANG Jian2, WEI Wei2, YANG Lin-hao2 (1.School of Chemical & Environmental Engineering,China University of Mining and Technology (Beijing), Beijing 100083, China；2.HBIS Group Hansteel Co., Ltd, Handan, Hebei Handan 056015, China). China Environmental Science, 2021,41(3)：1109~1118Abstract：This paper firstly analyzes the application and discharge of PFCs in the industries of chromium plating, pesticide, textile, et al., and then summarizes the characteristics and distribution of various industrial wastewater. Subsequently, the research progress of P FCs removal technology in practical industrial wastewater including chromium plating wastewater and semiconductor wastewater was reviewed. Mechanism, advantages and disadvantages of various technologies including adsorption and advanced oxidation in practical wastewater treatment are analyzed. This work provides theoretical basis and suggestions for the future development of PFCs wastewater treatment.Key words：perfluorinated compounds；industrial wastewater；adsorption；advanced oxidation technology全氟化合物(PFCs)是一类氟原子取代碳氢化合物中全部氢原子的有机化合物.C-F键的高键能(484kJ/ mol)使得PFCs具有良好的疏水疏油性能以及极高的化学稳定性,以至于其在高温、强光、生物降解等作用下不易被降解,因此被广泛用于纺织、皮革、涂料、化工、食品包装等领域[1-2].全球流通的商用全氟类化合物种类高达2060种,其中全氟辛烷磺酸盐(PFOS)与全氟辛酸(PFOA)及其盐类是多种PFCs转化的最终产物,在环境中最为常见,因此受到研究学者的广泛关注[3-4].PFCs结构稳定且可生化性差的特点导致其可在全球范围环境中持久存在,造成大范围环境污染.日本、美国、中国等多个国家地表水、饮用水中均检测到了不同浓度全氟化合物的存在[5-8].PFCs伴随饮用水、地表水及其他介质进入生物体中,并随着食物链的传递在生物体内富集至较高浓度,对人体的生殖、免疫等系统健康造成严重威胁.2009年5月斯德哥尔摩公约缔约方大会将PFOS及其盐类、全氟辛基磺酰氟列入《斯德哥尔摩公约》,因此寻找控制并去除环境中全氟化合物的技术成为当前学者研究热点.国内外对水中PFCs去除方法的研究已非常详尽,吸附法、膜分离法、光催化降解以及电化学法为主要去除方法[9-10].童锡臻等[9]利用改性后的活性炭对实验室配水中PFCs进行吸附,结果表明微孔比表面积增大的改性活性炭,吸附能力增强,去除PFCs效果良好;PMIA中空纤维纳滤膜对水中PFOS去除率可高达99%[11];卓琼芳等[12]分别利用11种阳极材料对水中PFOA进行电化学氧化降解,发现当阳极材料为掺硼金刚石(BDD)时,去除率高达98%;除此之外,二氧化钛在光催化条件下对低浓度PFOA也有良好的降解效果,而Ag、Pd等贵金属的掺杂可进一步提高TiO2的光催化降解效率[13].收稿日期：2020-07-08基金项目：国家水体污染控制与治理科技重大专项(2017ZX07402001);国家重点研发计划(2018YFC0406400)* 责任作者, 教授,********************1110 中国环境科学 41卷PFCs去除方法的研究为治理环境中全氟污染物提供了理论基础,相关中英文文献高达500篇,然而以上大部分去除方法研究中所用水样为实验室配水,但目前环境中全氟类化合物主要来源为镀铬、化工、农药、皮革纺织等工业废水及生活污水,水质复杂,以实验室配水作为研究对象代表性不强,无法准确反映实际废水中全氟类污染物的去除效能,与实际应用结果有较大出入,因此将具有良好去除率的处理方法应用于实际环境样品,从而探究PFCs去除效果成为当前研究热点.本文通过介绍镀铬、农药、皮革废水等典型全氟化合物工业废水的来源、分布以及水质特点,总结了近年来针对实际废水中PFCs各种去除技术的机理、适用条件以及优缺点,分析了未来发展方向,以期为今后相关研究提供参考.1 PFCs工业废水来源、分布及特点PFOS因其具有良好的表面活性以及化学稳定性而被广泛用于镀铬行业、消防泡沫以及磺胺类农药的合成,我国PFOS年生产能力约为100t[14].镀铬行业中PFOS常被用作铬雾抑制剂,具有代表性的主要为全氟醚基磺酸钾(F-53)、全氟辛基磺酸钾(FC-80)、全氟辛基磺酸四乙基胺(FC-248)[15-16].镀铬过程中加入少量铬雾抑制剂形成致密泡沫层防止含铬氧化物溢出达到抑雾效果,减少铬的排放与原料损失,但其会随着最终产品出槽而被带出[16].我国镀铬行业每年向水中排放PFOS约3.6kg,远低于欧盟国家[17].其中,江苏、广州、浙江等沿海城市镀铬行业较发达,企业密集,废水带来的PFOS污染较严重.氟虫胺是一种防治蚂蚁和其他爬行昆虫的原料为PFOS的有机氟杀虫剂,每年约有4~8t PFOS用于生产氟虫胺[18].农药生产过程中会产生原料废水,其中含有大量全氟化合物,除此之外,农药杀虫剂等作用于农田后会残留大量全氟类化合物,伴随降雨等行为进入水体中产生农药废水,从而对环境造成不良影响.根据调查可知,我国全氟类农药生产主要集中在江苏、江西等地,农药废水污染也多聚集于这些地方.PFOS可提高水成泡沫的性能阻止油类等燃料的再燃,故常用于生产消防泡沫灭火剂.统计发现, 2001~2008年中国消防行业累计使用PFOS约131t,生产PFOS类泡沫灭火剂约24224t[19].2008年我国用于消防灭火的PFOS约6.15~8.61t,集中分布于广东、黑龙江等石油化工产业密集的省份[20].C—F键的极高键能使得PFCs具有良好的表面活性、热稳定性和疏水疏油性能,因此皮革、纺织等行业常利用全氟类化合物增加皮革制品以及纺织制品的舒适性以及防水性能[21].除此之外,PFOS还作为表面防污处理剂广泛用于造纸生产企业;不粘锅涂层、食品包装等也常用到PFCs,工业废水来源广泛,具体种类、特点及分布如表1所示.表1典型全氟化合物工业废水种类、特点及分布Table 1Types, characteristics and distribution of typical perfluorinated industrial wastewater产业名称主要PFCs种类废水特点主要分布城市镀铬废水 PFOS、F-53B pH值低,呈酸性,Cr浓度较高江苏、广州、浙江农药废水 PFOS生化性差,含盐量高[22]江苏、江西消防泡沫废水 PFOS / 广东、黑龙江皮革废水 PFOA、PFOS、PFOSA[9]铬含量高,pH值为8~10,氯化物,磷酸盐浓度高[23]江苏、浙江、福建、广东纺织废水 PPFCAs碱性高、pH值变化大[24]广东、浙江、江苏2典型工业废水中PFCs去除技术2.1吸附法吸附是将某种吸附剂加入到污水中,对污染物进行选择性吸附进而将污染物与水体进行分离达到去除污染物目的的一种污水处理技术[25].除常见吸附材料活性炭外,离子树脂、沸石、针铁矿、碳纳米管等都被证实可去除纯水配水中的全氟化合物[26-29].活性炭比表面积大,成本低廉,官能团较少,是目前最常用的去除全氟化合物的吸附剂[30].Du等[31]发现利用商用椰子基活性炭(CAC)通过氢氧化钾(KOH)一步活化过程制备的颗粒活性炭(R-CAC)对3期张春晖等：典型工业废水中全氟化合物处理技术研究进展 1111 镀铬废水中全氟化合物具有良好的去除效果,吸附性能最优时,PFOS、F-53B、TOC去除率分别为64%、78%、45%.R-CAC孔隙大,疏水基团较多,相比于CAC有明显优势,有利于对污染物的吸附,但废水中有机物会与PFOS竞争吸附点位,影响R-CAC对PFOS的吸附性能(图1).实际废水处理应用中应调整KOH/C与活化温度使得R-CAC吸附性能最优并预处理消除实际废水中有机物对吸附性能的影响.ABAPFOS分子有机物分子图1 镀铬废水中有机物与PFOS竞争吸附点位机理Fig.1 Competitive adsorption mechanism of organics and PFOS in chromium plating wastewaterA:静电作用、B:疏水作用表2不同吸附方法对实际废水中全氟化合物去除的研究Table 2 Removal of perfluorinated compounds from wastewater by different adsorption methods废水来源废水特点初始浓度吸附材料吸附条件去除率(%) 参考文献镀铬废水PFOS、F53B浓度较高;PAM等无机离子含量较高,同时存在部分有机物PFOS:44.1 µg/L R-CAC吸附时间:34h吸附剂用量:10mg/LPFOS:62F53B:79 [31]镀铬废水PFOS、F-53B浓度高,有较低浓度的六价铬/IRA67型阴离子交换树脂吸附剂用量:10mg/LPFOS:47.8F-53B:37.6[33]垃圾渗滤液 COD浓度较高,含有多种PFCs COD Cr:483.2mg/LPFH x A:1435ng/LPFHpA:423ng/LPFOA:2683ng/LPFNA:221ng/LPFDoA:53ng/L煤基粉状磁性活性炭(MAC)吸附剂用量:8g/150mL吸附时间:2hPFHxA:83.2PFHpA:78.5PFOA:89.6PFNA:79.5PFDoA:72.8[36]竹源活性炭(BAC)吸附剂用量:1.9g/L吸附时间:48hpH:4.0PFHxA:92PFHpA:96PFOA:96.6全氟辛烷磺酰氟(PFOSF)洗涤废水PFHxA、PFHpA、PFOA的浓度较高,TOC浓度较高,SO42-、Mg2+、Na+、Ca2+的浓度较高PFH x A:0.10mmol/LPFHpA:0.11mmol/LPFOA:0.29mmol/LTOC:63.2mg/LIRA67型阴离子交换树脂吸附剂用量:1.5g/L吸附时间:48hpH:4.0PFHxA:90PFHpA:95PFOA:95.5[34]1/19-MF-VT吸附剂用量:150mg/LPFOS:98PAC吸附剂用量:250mg/LPFOS:38水成膜泡沫灭火液(AFFF)废水PFOS浓度高,TOC含量较多,pH偏中性PFOS:22.5mg/LTOC:2234mg/LpH = 6.4IRA67型阴离子交换树脂吸附剂用量:250mg/LPFOS:50[35]活性炭(AC)吸附剂用量:0.8g/L吸附时间:4hCOD:70.5PFOS:67PFOA:68.2涂覆有ZnO的活性炭(ZnO/AC)黑暗环境;吸附剂用量:0.8g/L吸附时间:4hCOD:76.8PFOS:76PFOA:75污水处理厂污水COD含量高,含多种PFCs,PFOA、PFOS浓度相对较高,COD:92±2.8mg/LPFOS:175ng/LPFOA:166ng/L涂覆有ZnO的活性炭(ZnO/AC)光照环境;吸附剂用量:0.8g/L吸附时间:4hCOD:86.5PFOS:82.1PFOA:86.5[37]除活性炭外,离子交换树脂也常用于去除废水中PFCs.离子交换树脂主要是由树脂骨架以及离子1112 中国环境科学 41卷活性基团构成,离子活性基团包括固定基团以及交换基团,交换基团在一定条件下可变为自由基团,与水溶液中具有相同电性的离子进行交换,将其从水溶液中去除[32].Gao等[33]发现IRA67型阴离子交换树脂对电镀工业园区中的镀铬废水中PFOS及F-53B的去除率可达到48%和39%,但废水溶液中存在的硫酸根等其他无机离子会在处理过程中与PFOS和F-53B形成竞争关系,竞争离子交换点位,降低处理效率.此外,Du等[34]利用IRA67分别对实验室配水以及全氟辛基磺酰氟(PFOSF)企业洗涤废水中PFCAs进行吸附去除,发现实际废水中Na2SO4的二价阴离子与PFCAs在吸附过程中也形成了竞争关系,降低了去除效率;但废水中存在的高浓度盐促进了PFCAs胶束的形成,与Na2SO4的竞争作用相抵消,故整体去除效率与实验室配水相差不大.与非离子交换树脂(XAD4、XAD7HP)、煤基活性炭(CAC)相比,BAC、IRA67对废水中PFOA去除率较高,其中IRA67对实际废水中PFOA去除率可达90%,循环利用率高.实际废水中存在的其他离子对吸附剂吸附PFCs具有抑制作用,故寻找制备具有选择性吸附作用的吸附材料成为当前研究热点.杜子文[35]将磁性氟化蛭石(1/19-MF-VT)吸附剂用于处理水成膜泡沫灭火液(AFFF)废水,结果表明Fe3O4的嵌入使吸附剂表面变为亲水性,分散于水中为PFOS提供更多的吸附点位.相同条件下其对AFFF废水中PFOS去除率远高于离子交换树脂和粉末活性炭,且废水中其他有机物质对磁性氟化蛭石的吸附性能影响较小,对PFOS有较好的选择性.吸附法去除效率高、成本低、工艺简单,吸附动力学符合拟二级动力学,与实验室配水水样实验结果一致,适用于处理镀铬废水以及氟化企业洗涤废水,但实际废水中存在硫酸根等多种离子以及其他有机物分子(NOM)会与目标全氟污染物竞争吸附剂上的吸附点位,降低污染物去除率.各种吸附材料对实际废水的处理效果及条件如表2所示,通过比较不同吸附材料对不同实际废水处理研究,发现众多吸附剂中离子交换树脂IRA67因对PFOS选择性较强,受废水中其它离子影响较小,在实际废水中吸附效果较好,故离子交换树脂IRA67作为吸附剂处理实际工业废水具有可行性,而研究制备选择性良好的吸附剂成为吸附法处理实际废水中PFCs的关键.2.2膜分离法膜分离技术是利用液体中不同粒径混合物通过特殊膜的能力不同,将混合物选择性分离的技术[38].特殊膜孔径不同,可选择分离的物质也不同,常见用于分离全氟类化合物的膜包括纳滤膜(NF)和反渗透膜(RO).纳滤膜成本低,水通量高,可有效分离出分子量为200~2000的有机物等,NF 270,NF 200,DK和DL 四种纳滤膜均可有效去除水溶液中全氟表面活性剂[39-40].王钦等[41]利用NAS-4010型膜在最优条件下对生产聚四氟乙烯过程中产生的全氟辛酸铵(APFO)废水进行二级纳滤处理(图2).整个过程APFO总去除率高达97%,最终透过液中APFO浓度达到国家一级排放标准,可直接排放,而浓缩液经过进一步处理后可回收用于生产聚四氟乙烯,整个处理过程成本低,效率高,可回收生产原料,经济效益高,可应用于实际工程处理中.相比纳滤法,反渗透膜由于其膜孔径较小,表面致密,具有更好去除效果.反渗透膜耗能低,工艺简单,可截留溶解盐离子及部分有机物,对自来水中全氟化合物去除效果良好[42-43].Tang等[44]利用反渗透膜这一特性对半导体工业废水进行处理,发现几种不同反渗透膜对废水中PFOS截留率均达到99%,同时废水中异丙醇对膜通量有一定影响,故利用反渗透膜处理半导体工业废水实际应用中应根据目标污染物浓度选择相应反渗透膜,同时预处理消除异丙醇的影响.图2 二级纳滤处理低浓度全氟辛酸铵废水工艺流程[46] Fig.2 Treatment of low concentration ammonium perfluorooctanoate wastewater by two stage nanofiltration1:废水存储池 2:泵 3:过滤单元 4:微滤装置 5:一级纳滤装置 6:一级纳滤透过液存储池 7:二级纳滤装置 8:一、二级纳滤浓缩液存储池9:二级纳滤透过液存储池3期张春晖等：典型工业废水中全氟化合物处理技术研究进展 1113单独使用膜处理工艺处理PFCs废水存在二次污染问题,且能耗较大,工艺流程复杂,所以越来越多研究学者将膜处理技术与其他处理方法联合,达到净化废水的目的.南碎飞等[45]将纳滤与泡沫分离技术结合处理聚四氟乙烯生产过程中产生的全氟辛酸铵废水.预处理的废液进入泡沫分离塔,分离后的稀液进入膜分离装置进行纳滤,总去除率高达91%;而分离出的泡沫消泡后可回收利用.整个处理流程能耗小、效率高,可用于实际废水处理.Tsai等[46]利用电微滤装置对台湾一家电子/光电制造厂废水进行处理,电微滤过程中的电场作用可以改变微滤膜通量,而膜电位产生的电泳引力、静电斥力以及液体动力共同作用于PFOS和PFOA,使其从废水中分离.除此之外,工业废水中溶解性有机物(DOM)的存在会影响膜通量,降低全氟化合物去除率.膜分离法本质是利用物理方法对水中全氟化合物进行处理,并未对污染物结构造成影响,在净化废水同时还可回收利用原料,但膜分离方法在实际应用中易造成膜污染导致处理效率降低,故可与其它处理方法联合对工业废水进行处理.除此之外,实际工业废水成分复杂,其中溶解性有机物由于粒径原因可能影响膜通量,从而降低全氟化合物去除率,在实际应用时应预处理降低其它有机物的影响. 2.3高级氧化法高级氧化工艺即通过光照、超声、电解、添加催化剂等一系列手段使溶液中产生强氧化性自由基•OH,与溶液中全氟化合物反应从而将其去除,常见高级氧化工艺包括直接光解、光催化氧化、电化学氧化、超声降解等[42,47]电化学氧化法即在高电流密度下,使全氟化合物在阳极上直接或间接氧化从而得以去除的方法,由于其无二次污染、能效高,已被广泛用于废水处理,常用电极材料包括硼掺杂的石墨烯(BDD)、PbO2、TiO2等[48-49].本课题组[50]曾分别利用铝、不锈钢、钛和涂覆有纳米氧化锌的钛作为阳极构造电化学体系对北京市密云污水处理厂污水中全氟化合物进行去除,结果表明纳米氧化锌提高了电化学反应器对废水中全氟化合物降解效率,成为四种阳极材料中最优材料,部分全氟类化合物去除率可达60%及以上.Schaefer等[51]研究了Ti/RuO2作为电化学反应器阳极对含AFFFs消防基地地下水处理的效果,处理过程中PFOS与PFOA降解符合一级动力学,当电流密度为10mA/cm2时,通电9h,地下水中PFOS、PFOA去除率均达到90%以上,大部分PFOS、PFOA转化为挥发性气体被回收.除此之外,BDD作为阳极分别处理地下水、污水处理厂废水、垃圾渗滤液均有良好效果,对水样中PFOS、PFOA去除率均高于70%,对于废水中TOC 去除也有一定效果,但是该种方法能耗较高[52-54].尽管实际废水水质复杂,但以上各个研究表明,电化学氧化法可彻底去除废水中某种PFCs,处理效率高,去除过程均遵循一级动力学,与之前实验室配水研究结果一致,但能耗较高.表3不同高级氧化法对实际废水中全氟化合物的去除效率Table 3 Removal efficiency of perfluorinated compounds in wastewater by different advanced oxidation processes处理方法废水来源废水水质去除效率(%) 参考文献电化学氧化(纳米氧化锌电极) 污水处理厂污水 PFCs种类多,TOC等含量较低部分PFCs达60 [50] 电化学氧化(Ti/RuO 2作阳极) 含AFFFs消防基地地下水硫酸盐浓度高,包含多种PFCs PFOA、PFOS均达到90 [51]电化学氧化(Ti4O7作阳极) 离子交换树脂再生废液 TOC/氯化物含量高PFOS:100PFOA:100[59]地下水 TOC含量低,中性 PFOA:90 [52]工业废水污水处理厂 PFCs种类多,含量高,中性PFHpA:90;PFH x A:99PFPeA:97;PFBA:75[53]电化学氧化(BDD作阳极)垃圾渗滤液 COD/氨氮/氯离子含量高,PFOA:80PFOS:75[54]UV/PS光催化氧化污水处理厂 / PFOS:50[55]臭氧氧化半导体工业废水 / PFOA:92PFOS:100[56]超声氧化填埋场地下水含有少量有机化合物,中性PFOS:90 [58] 注:“/”为未获得相关数据.光化学氧化即在紫外光或可见光的照射下对有机物进行降解,多数情况下会添加光催化剂促使1114 中国环境科学 41卷反应发生,常见催化剂包括H2O2、过硫酸盐等.Qian 等[55]利用紫外线/过硫酸盐(UV/PS)去除消毒后污水处理厂废水中的PFOA,去除率约为67%;对比发现氯离子含量较少的地表水中PFOA去除效率约为80%,且反应时间较短.考虑到氯离子对光降解效率的影响,利用该方法处理实际废水时应对水中氯离子进行预处理消除影响.臭氧氧化是通过O3与水体中有机污染物直接或间接反应去除污染物的过程,臭氧分解过程中会产生•OH,促进反应进程.Lin等[56]对半导体废水进行臭氧预处理后将废液pH值调至11,确保臭氧充分分解为羟基自由基,从而促进典型全氟类化合物的降解去除.研究发现,处理6h后,PFOA去除率达到92%而PFOS被完全去除,pH值也由11降为6左右,变为中性,能耗较低,去除率高,应用潜力大.超声辐射水溶液使得超声波在水中传播形成气泡,气泡压缩时内部温度迅速升高使得水热解产生•OH与O、H原子,从而导致PFCs降解,反应环境要求低,降解迅速[42,57].Cheng等[58]对超声降解填埋场地下水中全氟化合物进行了研究,水样中存在的挥发性有机化合物导致液面温度降低,抑制了全氟物质的分解,故与超纯水配水相比,填埋场地下水中PFOS降解速率与效率均较低.高级氧化法的本质都是通过溶液中羟基自由基促进全氟污染物降解,研究表明电化学氧化、臭氧氧化、光催化氧化均可促进实际废水中羟基自由基的生成,从而去除各类工业废水中全氟类化合物,但由于实际废水成分复杂,各种高级氧化法去除机理不同,不同高级氧化工艺在处理实际废水过程中都受到水中其他有机物或无机离子不同程度的影响,对实际废水的处理效果也有所区别(图3),表三列举了近年来相关高级氧化技术处理实际废水的研究,其中电化学处理受水中其他物质影响较小,光催化氧化由于催化剂的存在受其他有机物影响较大,除此之外臭氧氧化法对处理环境要求较高,但去除率高.尽管实际废水与实验室配水在水质方面具有非常大的区别,但研究发现实际废水处理中也符合一级动力学.实际应用高级氧化法去除废水中全氟化合物时,应根据水中离子、有机物的种类对去除率的影响选择合适的方法.污水处理厂含FFFs地下水地下水半导体工业废水地表水20406080100PFOA去除率(%)废水来源图3 各种高级氧化法最优条件下对不同类型废水中PFOA去除率对比[51-52, 55-56, 58]Fig.3 Comparison of removal rate of PFOA in different types of wastewater under the optimal conditions of variousadvanced oxidation methods2.4生物处理法生物处理工艺并不能将水中PFCs降解去除,其浓度降低主要依靠活性污泥对其吸附作用.在实际污水处理中,生物处理工艺的活性污泥对废水中全氟化合物具有一定去除效果.王凯等[60]研究了辽宁4个不同污水处理厂不同处理工艺对全氟化合物的去除效果,结果表明,4个污水处理场中PFCs去除主要依靠活性污泥的吸附作用,与具体微生物处理工艺形式无太大关联,其中短链全氟化合物去除率最高可达85%,而长链去除率仅为10%以下.范庆等[61]通过对北京三个污水处理厂中各流程进出水中全氟化合物含量进行测定,分析得知全氟戊酸(PFPA)、全氟丁酸(PFBA)、全氟己烷磺酸(PFH x S)三类短链物质因生物降解性较差,在经过二级处理后由于活性污泥的吸附浓度有轻微降低.以上研究表明生物处理法可将部分长链全氟化合物降解为短链化合物,但并不能完全去除,实际废水中PFCs去除主要依靠污泥吸附作用.2.5其他去除技术除了常见氧化法去除全氟化合物,利用水合电子对PFOA的还原作用也可使C-F键断裂,从而将其去除.在紫外线照射下,碘化钾光解产生水合电子,促使PFOA还原脱氟,Qu等[62]研究了通过向溶液中添加碘化钾光还原去除其中全氟化合物并将该方法用于去除江苏省特氟龙生产厂生产废水中的3期张春晖等：典型工业废水中全氟化合物处理技术研究进展 1115PFOA.结果发现,照射12h后,废水中约96%的PFOA 被有效去除,其他全氟化合物去除效率也均在38.3~ 62.0%之间,具有低能耗、高去除率等优点.F-53B作为铬雾抑制剂大量存在于镀铬废水中,具有抗氧化性,Bao等[63]发现紫外线/亚硫酸盐(UV/Sulfite)还原法可完全去除镀铬废水中的F-53B,但由于废水中其他物质的干扰,速率低于超纯水配水.在实际处理全氟化合物废水过程中,除单独使用各种工艺外,许多学者及工厂将多种工艺联合使用,提升处理效率,降低能耗.黄俊[64]对哈尔滨市某污水处理厂各处理工艺过程全氟化合物的含量进行测定.该污水处理厂主要包括混凝沉淀、生物降解等过程,研究发现经过初沉池、二沉池后,污水中的PFOA浓度分别降低约20%和30%,而PFOS浓度降低约45%和10%;A/O工艺中的厌氧段对PFOA和PFOS降解率分别为13%与4%,BAF工艺对PFOA与PFOS的去除率分别为33%与12%.由此可知在污水厂整个处理工艺流程中,相比初沉池以及二沉池对全氟化合物的去除率,生物降解工艺对其降解效果微乎其微,不能作为PFCs主要处理手段,但将生物降解工艺与混凝沉淀结合可有效提升PFCs的去除率.2.6典型工业废水中PFCs去除效率对比表4列举了几类主要废水以及最优去除方法,生物处理工艺作为工业废水主要处理技术对全氟化合物有一定去除效果,但由于全氟化合物性质稳定不易被降解,故生物法处理含PFCs废水主要依靠活性污泥对其的吸附作用,去除效率低;而吸附法作为PFCs去除技术研究中出现频率最高的方法操作简便,去除效率高,应用范围广,能耗低,但水质复杂的实际废水中的多种物质会干扰吸附材料对PFCs的去除,与其竞争吸附点位,随着研究深入,各种吸附材料层出不穷,但寻找选择性高、再生性能好、吸附稳定的吸附材料仍是当前研究热点;膜分离法根据全氟化合物的不同粒径选择不同膜对其进行去除,操作简便能耗低,但废水中有机物的存在会影响膜通量,降低去除效率,除此之外膜污染也是该方法的缺点之一;电化学氧化、光化学氧化、超声辐射等高级氧化法均能对实际废水中PFCs进行去除,去除效果可观,但部分方法受实际废水水质影响大,操作能耗较高,实际应用推广仍有较大困难.不同类型PFCs废水由于水质不同适用处理方法也不同,但表4结果表明,吸附法与膜分离技术作为较常用水处理技术成本低,去除效率高,可作为去除实际废水中PFCs的主要方法,但吸附剂性能以及膜分离性能会受到水质不同程度影响,故对实际废水进行预处理以及研究开发选择性强的吸附剂成为当前吸附法与膜分离技术处理实际废水中PFCs的关键;除此之外,将吸附法,膜分离技术与其他技术结合减轻废水中其他物质的干扰,也是去除废水中PFCs的可行性方法.表4典型工业废水中PFCs最优去除技术Table 4 Optimal removal technology of PFCs in typical industrial wastewater废水类型水质特点去除方法去除效果优点缺点镀铬废水PFOS、F53B浓度高、各种有机、无机离子含量较高吸附法(R-CAC)PFOS、F-53B去除率均50%以上能耗低,成本低去除能力受废水中其他离子影响较大垃圾渗滤液有机物含量高、PFCs种类多吸附法(MAC)多种PFCs去除率均70%以上能耗低,操作简便去除效率受其他离子影响全氟辛酸铵(APFO)废水 APFO浓度较低,pH偏高纳滤法 97%以上工艺简单、节能、回收率高长期运行会出现膜污染现象水成膜泡沫灭火液(AFFF)废水\ 吸附法(1/19-MF-VT)PFOS去除率98%对PFOS吸附选择性好,能耗低\半导体工业废水PFOS浓度较高同时含有异丙醇反渗透法 90%以上效率高、无二次污染、能耗低受异丙醇影响较大,需预处理注:“\”表示未获得相关数据.3结语全氟化合物作为良好的表面活性剂因其疏水疏油的特点在工业上应用日益广泛,随之带来的环境问题也日益严重不可忽视.当前关于处理含PFCs 实际废水的研究主要涉及吸附、离子交换、膜分离。

磁性多孔碳材料的研究进展

04098功滋讨科2021年第4期(52)卷文章编号：1001-9731(2021)04-04098-07磁性多孔碳材料的研究进展”颛孙梦林1，何伟1,(1.沈阳化工大学材料科学与工程学院，沈阳110142； 2.辽宁隆镁科技有限公司，辽宁鞍山114207)摘要：磁性多孔碳材料同时具有磁性和多孔性质，其拥有丰富的孔道结构、高的比表面积、高孔容、良好的活性位点和磁性可分离等优异的性能，可以很好的解决多孔碳材料在应用过程中难分离回收等问题，因此，磁性多孔碳材料已经在吸附领域得到广泛的应用。

按照孔径大小、磁性强弱以及组合方式的不同将磁性多孔碳材料进行了分类，并综述了近年来磁性多孔碳材料的制备方法以及吸附应用，最后，对磁性多孔碳材料的应用前景进行了展望。

关键词：多孔碳材料；磁性；制备方法；吸附中图分类号：TB34文献标识码:A DOI：10.3969/.issn.1001-9731.2021.04.0140引言多孔碳材料［］具有高度发达的孔隙结构、高比表面积、良好的电导率、有序的多孔结构、大孔隙体积、强耐腐蚀性、热稳定性和良好的活性位点等优异的物理化学性能，因此，广泛应用在超级电容器电极23］、催化与储能［］、电池负极材料［］、重金属离子吸附［］、气体吸附⑺和微波吸收］8］等诸多领域。

目前，工业废水的大量排放,其中的许多染料对环境和人类身体健康具有一定的危害性，因此，从工业废水中去除有机染料就显得十分重要。

多孔碳材料凭借自身特性可应用于有机染料吸附，然而，常规的多孔碳材料在实际应用中难以分离和回收，且可能会造成二次污染。

随着人们对多孔碳材料的深入研究，开发具有优异性能的磁性多孔碳材料成为研究热点。

科研工作者们通过对多孔碳材料进行磁性复合来制备磁性多孔碳材料，如在多孔碳材料中增加磁性纳米粒子，可以轻而易举地将被污染的多孔材料分离出来，达到分离净化、重复利用的目的。

磁性多孔碳材料［］具有高比表面积、高孔容、吸附能力强、磁性可分离等特点，拥有磁性性质和多孔性质，可以很好的解决多孔碳材料的缺陷,在诸多领域有着巨大的应用潜力，如作为宽带电磁波的吸收剂［0］、用于药物输送［1］、屏蔽电磁干扰［2］等，磁性多孔碳材料所具备的优异特性有助于其作为吸附剂发挥出色的性能。

2016年湖南省优秀硕士及博士学位论文名单.

学科代码及名称 081601 测绘科学与技术 081702 化学工艺 081704 应用化学 081802 地质资源与地质工程 081901 采矿工程 082301 道路与铁道工程 082303 交通运输规划与管理 083002 环境工程 085201 机械工程 085201 机械工程 085218 矿业工程 085404 材料工程 100104 病理学与病理生理学 100104 病理学与病理生理学 100104 病理学与病理生理学 100401 流行病学与卫生统计学 100702 药剂学 101100 护理学 105101 内科学 105104 神经病学 105104 神经病学
学科代码及名称 010101 马克思主义哲学 070104 应用数学 070302 分析化学 071005 微生物学 071007 遗传学
导师姓名冯周卓唐先华张翼周育森马龙周艳宏帅词俊金展鹏刘祖铭杨续跃杨华明张治安周孑民孙克辉郭迎谢永芳李敏周子龙戴公连肖佳蔡昌盛
导师姓名朱建军王晖刘洪涛严家斌曹平陈宪麦黄合来王海鹰蔺永诚唐进元覃文庆张鸿段朝军孙仑泉邓昊胡国清李焕德雷俊周智广严新翔江泓
序号 61 62 63 64 65 66 67 68 69 70 71 72 73 74 75 76 77 78 79 80 81
单位名称中南大学中南大学中南大学中南大学湖南大学湖南大学湖南大学湖南大学湖南大学湖南大学湖南大学湖南大学湖南大学湖南大学湖南大学湖南大学湖南大学湖南大学湖南大学湖南大学湖南大学
序号 40 41 42 43 44 45 46 47 48 49 50 51 52 53 54 55 56 57 58 59 60

高校教师名录

学院职位机械与动力工程学院南京工业大学党委常委、副校长，机电控制学科群首席教授；江苏省工业装备数字化制造与控制技术重点实验室主任南京工业大学博士生导师，江苏省特聘教授，杭州市钱江特聘专家，享受国务院政府特殊津贴专家，机械与动力工程学院院长南京工业大学机械与动力工程学院流体密封与测控技术研究室主能源学院副院长现任机械与动力工程学院副院长，车辆与工程机械研究所所长现任南京工业大学机电一体研究所所长、江苏省工业装备数字化制造及控制技术重点实验室常务副主任；兼任：教育部、江苏省、安徽省、机械工业联合会等多家重点实验室及工程研究中心的专家组成员工学博士，教授，研究生导师南京工业大学过程装备与控制工程系主任，高端过程装备设计制造先进技术团队负责人南京工业大学过程装备与控制工程系副主任，机械工程压力容器协会会员，化学化工协会化工机械专业委员会委员南京工业大学机械与动力工程学院任教教授，硕士生导师，江苏省计量协会流量专业委员会委员、江苏省力学学会会员机械工程系主任，江苏省高校青蓝工程优秀骨干教师，江苏省工业装备数字制造及控制技术重点实验室主任助理材料科学与工程学院材料学院院长国家“973”计划项目首席科学家、材料科学与工程学院院长、南京工业大学（宿迁）新材料研究院院长、南京工业大学东海先进硅基材料研究院院长，教育部长江学者和创新计划团队负责人高技术陶瓷研究所所长现任本校材料物理与化学系主任材料学院复合材料系主任，复合材料研究所所长南京工业大学材料科学与工程学院党委书记，材料化学工程国家重点实验室副主任，南京工业大学现代分析中心常务副主任微波材料研究所所长现任材料科学与工程实验教学中心副主任、材料学院教工第一党支部书记无机材料系副主任姓名课题方向巩建鸣过程设备结构完整性技术、高温强度和寿命评价技术以及先进材料与结构力学行为研究，涉及材料、机械、化工、力学等多学科交叉研究朱跃钊先进能源装备技术、科技与社会凌祥主要从事新能源技术与装备、过程强化与节能环保装备技术、紧凑式热交换器、微通道热交换器、特种表面处理技术、特种连接技术（钎焊、扩散焊）、高温蠕变损伤与断裂等研究。

层状_磷酸锆的制备和烷二胺插层_磷酸锆及其结构表征

DO I :10.3969/.j issn .1003 0972.2010.01.028层状磷酸锆的制备和烷二胺插层磷酸锆及其结构表征王剑峰a,张亚非a *,郭宪吉b(郑州大学a .化工学院;b .化学系,河南郑州450001)摘要:在常温常压下用H F 直接沉淀法制取磷酸锆( ZrP ),并采用粉末X 射线衍射(XRD )、红外光谱(I R )等手段对磷酸锆的结构进行表征.结果表明, 磷酸锆的结晶度较高,晶相比较单一,层间距为0.77n m.晶体结构中有 HPO 4基团存在.并分别在不同条件下把烷二胺插入磷酸锆层间,研究了它的插层性能.关键词: 磷酸锆;制备;插层;结构表征中图分类号:O643.3 文献标志码:A文章编号:1003 0972(2010)01 0112 04Preparati on of Layered Z rP and A lkyl dia m i ne ZrPIntercal ati on and Characterizati onW ANG Jian feng a,ZHANG Ya fei a *,GUO X ian jib(a .Co ll ege o f Chem i ca l Eng i neering ;b .D epart ment o f Che m i stry ,Zhengzhou U n i v ers it y ,Zheng z hou 450001,Ch i na)Ab stract : Z rP w as prepared by a precipita tion m ethod .T he product w as character i zed by XRD,IR me t hods .T he produc t show ed a better crystallinity and a higher pur i ty ,and t he spaci ng of 0.77n m. HPO 4group ex ists i n the crysta.l A lky l d i am ine w as i nse rted i n layers o f Z rP unde r d ifferent cond iti ons ,and its interca lati on perfo r m ance w as stud i ed .K ey words : Z rP ;prepa ration ;i ntercalation ;structura l character izati on磷酸锆是一种阳离子型层状化合物,分子式为Zr(H PO 4)2 H 2O ,主要用作离子交换剂、催化剂及催化剂载体、吸附剂和色谱填充剂等[1-5],近年来以磷酸锆及其衍生物为主体,一些客体分子克服层与层之间的相互作用力可逆地插入到层间空隙,将层板撑开,层间距扩大,主-客体之间通过离子键、氢键、范德华力等作用力组装成具有特殊结构的复合材料,它们在离子交换、吸附、催化、医药、电化学、光化学、生物、环保等领域有广阔的应用前景[6-9].本实验中我们尝试把烷二胺通过酸碱反应嵌入磷酸锆层板间,此产物可作为其他有机大分子插入磷酸锆的预支撑剂,为其他有机大分子插入磷酸锆提供一定依据.我们先用H F 直接沉淀法[10]制取层状磷酸锆,再在回流条件下将烷二胺插入其间,制得烷二胺插层磷酸锆产物.1 实验部分1.1 材料和试剂氧氯化锆(Zr OC l 2 8H 2O ),A.R,上海试剂二厂;盐酸,A.R,洛阳昊华化学试剂有限公司;氢氟酸,A.R,天津化学试剂三厂;磷酸,A.R ,洛阳昊华化学试剂有限公司;1,3 丙二胺,C .P ,北京化学试剂公司;1,6 己二胺,A.R,美国R esearch 化学试剂有限公司;1,10 癸二胺,C .P ,上海来泽研究所;1,12 十二烷二胺,C .P ,山东淄博广通化工有限责任公司.1.2 层状磷酸锆的准备常温常压下,将5.5g 氧氯化锆溶解于80m L 去离子水中,加入5mL 37%的盐酸和5mL 40%氢氟酸,再加入40mL 85%的磷酸,室温情况下电磁搅拌96h ,产物经抽滤并用去离子水洗涤,洗至滤收稿日期:2009 03 25;修订日期:2009 06 01;*.通讯联系人,E m ai:l z hangy@f zz .cn 基金项目:河南省自然科学基金项目(50572096)作者简介:王剑峰(1972 ),女,河南新乡人,讲师,博士,主要从事催化新材料研究.112 信阳师范学院学报:自然科学版Journa l o f X i nyang N or m a lU niversity第23卷第1期 2010年1月N a t ura l Sc i ence Ed iti on V o.l 23N o .1Jan .2010液p H 值等于5,常温真空干燥.1.3 烷二胺插层磷酸锆的制备将1,3 丙二胺、1,6 己二胺、1,10 癸二胺、1,12 十二烷二胺与去离子水在一定温度下(1,3 丙二胺为常温,1,6 己二胺为50!,1,10 癸二胺为70!,1,12 十二烷二胺为90!)混合并搅拌1h ,加磷酸锆粉末,继续搅拌1h ,放置24h 后,经反复抽滤和用丙酮洗涤,在室温下风干,得到白色固体.产品分别记作a 、b 、c 、d .1.4 表征样品的X 射线衍射(XRD )表征用日本理学X 射线衍射仪,Cu 靶,CuK 辐射,电压35kV,电流30mA;傅利叶变换红外光谱(FT I R )测定用美国B r uker 生产的Nector22型红外光谱仪,KB r 压片;热分析(TG DTA )用日本Sh i m adzu 公司生产的差热热重分析仪,气氛为氮气,升温速度10!/m i n .2 结果与讨论2.1 Zr P 的结构特征直接沉淀法是用氢氟酸先与氧氯化锆反应形成锆的配合物(Zr F 62-),它在一定的条件下会发生分解,而后锆离子与磷酸发生反应生成磷酸锆沉淀,通过控制该配合物的分解速度可以控制沉淀过程.锆的配合物可以通过加热使之分解,也可以通过硅酸钠与氢氟酸的反应,不断消耗氢氟酸,促进配合物的分解,然后锆离子与磷酸发生反应生成磷酸锆.XRD 分析结果表明(图1),我们制备的磷酸锆衍射峰峰形尖锐,峰形规整,表明样品的结晶度较高.在2 =11.56∀、19.68∀、24.86∀处有3个强的特征衍射峰,对应于(002)、(110)、(112)面的衍射,相应的晶面间距分别是0.77、0.45、0.36n m.在2 =23∀附近的衍射峰强度很弱,表明样品中锆的氧化物含量很少.说明所得样品晶相比较单一. 磷酸锆的层间距是0.77nm.图1 磷酸锆的XRD 图F i g .1XRD pattern of ZrP红外光谱图(图2)上,900~1200c m -1的吸收带属于磷酸根基团不对称和对称伸缩振动吸收.3593和3510c m -1的两个吸收带是水的不对称和对称伸缩振动吸收,1618c m -1的吸收带对应于H 2O 的弯曲振动.另外,在3147c m -1处有一强的吸收带,归属为P O H 基团中O H 的伸缩振动吸收,说明磷酸锆结构中 H PO 4基团的存在.图2 磷酸锆的FT I R 图F i g .2FT IR sp ec tru m of Z rP2.2 烷二胺插层产物的结构表征烷二胺嵌入模式可能有两种(如图3):(1)单层烷二胺离子倾斜嵌入;(2)双层烷二胺离子平行嵌入层板. Zr P 层板表面上的P OH 基团的质子易离去而带负电荷.而烷二胺分子与水反应后,端基带正电,若烷二胺离子平行排布于层板间,其较低的电荷密度根本不能有效中和 Zr P 层板上的负电荷.若烷二胺离子以倾斜状态排布,电荷密度增大,则可能达到平衡电荷的效果.H 2NRNH 2+2H 2O #+H 3NRNH +3+2OH-图3 烷二胺两种可能的嵌入方式:(I)单层倾斜和(II)双层平行F i g .3Stylized represen tation of a can ted d ifferen t al kyl d i a m i n e m onolayer (I)and a p lanar d ifferen t alkyl d ia m ine b ilayer (II)113 王剑峰,等:层状磷酸锆的制备和烷二胺插层磷酸锆及其结构表征2.2.1 X 射线衍射(XRD )分析图4 1,3 丙二胺(a)、1,6 己二胺(b)、1,10 癸二胺(c)、1,12 十二烷二胺(d)插层磷酸锆的XRD 图Fig .4XRD pattern s of the i n tercalati on products of Z rP w ith differen t a l kyl d i a m i n e图4是烷二胺插层产品的XRD 图.通过Bragg 衍射方程2d si n =n 计算, Zr P 层间距为0.77n m.随着烷二胺碳链的增长,烷二胺插层产品的衍射峰位置2 向低角度方向发生位移,即产物的层间距增大.1,3 丙二胺(a)插层的 Zr P 的基本层间距为1.68n m,它的净层间高度为0.91nm ,大于1,3 丙二胺的分子直径(0.58nm ),而且由于层板带负电荷,而二胺分子在层间带正电荷,二胺分子平行嵌入不能有效中和层板的负电荷,我们据此推测,层间的1,3 丙二胺客体分子是以双层倾斜形式存在,1,3 丙二胺分子与层板间的夹角大约为51.7∀.1,10 癸二胺(c)插层 Zr P 相的基本层间距为1.94nm,它的净层间高度为1.14n m,小于1,10 癸二胺的分子直径(1.40nm ),同上我们推测,层间的1,10 癸二胺客体分子是以单分子层倾斜形式存在,1,10 癸二胺分子与层板之间的夹角大约54.5∀.1,12 十二烷二胺(d)插层 Zr P 相的基本层间距为2.22nm, ZrP 层板厚度为0.77n m.由此可知,1,12 十二烷二胺插层 ZrP 相的净层间高度为1.45nm,小于1,12 十二烷二胺的分子直径(1.63nm ),同上我们推测,层间的1,12 十二烷二胺客体分子在层间是以单分子层倾斜形式存在,1,12 十二烷二胺分子与层板之间的夹角大约62.8∀.1,6 己二胺(b)的情况比较特殊,插层的 Zr P 显示两套衍射峰.表明1,6 己二胺与 Zr P 反应后生成两个插层相,1,6 己二胺插层 Zr P 相的基本层间距为1.54nm 和1.28nm , Zr P 层板厚度为0.77nm.由此可知,1,6 己二胺插层 Zr P 的两个插层相的净层间高度为0.77nm 和0.51nm ,1,6 己二胺这种特殊插层行为的原因目前尚不清楚.除1,6 己二胺外,在各种烷二胺插层的 ZrP 的XRD 图上,都可观察到(001)和(002)的衍射峰,所有插层产物主衍射峰峰形尖锐而窄小,表明样品结晶度较高.2.2.2 红外光谱(FT I R)分析图5为 Zr P 和1,3 丙二胺(a)、1,6 己二胺(b)、1,10 癸二胺(c)和1,12 十二烷二胺(d)与 Zr P 的插层反应产物的FT I R 谱.在各插层产物的FT I R 谱中,在1486和1636c m -1附近出现2个特征吸收峰,分别归属为C H 2和NH 2的弯曲振动,这些峰证实了二胺的嵌入.在542c m -1附近的吸收峰由P O 4的弯曲振动引起.另外,新产生的2921和2852c m -1分别对应于烷二胺分子中NH 2和C H 2伸缩振动,在3450~3340c m -1间的宽吸收带对应于水分子中O H 的伸缩振动. Zr P 的图谱中,在1230和3147c m -1处的特征峰证实了P OH 的存在,而在插层产物中,这两处特征峰的消失说明二胺与P OH 发生酸碱反应.而属于磷酸根基团C 3v 不对称和对称伸缩振动吸收的900到1200c m -1的强吸收带保留,说明二胺嵌入后层板结构处于完整状态.图5 磷酸锆及磷酸锆与1,3 丙二胺(a)、1,6 己二胺(b)、1,10 癸二胺(c)及1,12 十二烷二胺(d)插层反应产物的FT I R 谱F i g .5FT I R spec tra of Z rP and th e i n tercalati on products of Z rP w ith 1,3 p rop yl d ia m ine(a)、1,6 hexyl d i a m i ne(b)、1,10 d ecyl d i a m i ne (c)and 1,12 dodecyl dia m ine2.1.3 热分析(TG DTA )TG DTA 可以考察插层材料的热稳定性,也可以估计插层材料的组成.图6和图7为1,3 丙二胺和1,12 十二烷二胺与 ZrP 的插层反应产物的TG DTA 曲线.1,3 丙二胺和 Zr P 的插层反应产物第一步失重发生在20~140!,失重率为114 第23卷第1期信阳师范学院学报:自然科学版 http ://j ourna.l xy tc .edu .cn 2010年1月图6 1,3 丙二胺插层磷酸锆的热分析曲线F ig.6TG DTA cu rves of1,3 propyl d i a m i ne i n tercalated ZrP图7 1,12 十二烷二胺插层磷酸锆的热分析曲线F ig.7TG DTA cu rves of1,12 dod ecyl d i a m i ne intercalated ZrP42.8%,为层间结晶水的脱除.第二步失重发生在140~210!之间,失重率为4.2%,对应于1,3 丙二胺的脱除.第三步失重发生在210~500!之间,失重率为13.2%,主要是磷酸氢锆脱水生成焦磷酸锆的过程.由进一步的计算结果我们得知此插层材料的化学组成为[C3H6(NH3+)2]0.3Zr (H PO4)212.8H2O.由DTA图可以看出,在72.2 !和124.2!有2个吸热峰,分别为层间游离水和结晶水蒸发时的吸热峰,游离水很少而忽略不计. 176.6!为1,3 丙二胺脱除时的吸热峰.210~500 !的峰为磷酸氢锆脱水生成焦磷酸锆的峰.1,12 十二烷二胺与 Zr P的插层反应产物第一步失重发生在20~160!,失重率为31.1%,为游离水和结晶水的脱除.第二步失重发生在160~ 240!之间,失重率为43.3%,对应于1,12 十二烷二胺的脱除.第三步失重发生在240~600!之间,失重率为11.5%,主要是磷酸氢锆脱水生成焦磷酸锆的过程.由进一步的计算结果我们得知此插层材料的化学组成为[C3H6(NH3+)2]2.4Zr (H PO4)219.3H2O.由DTA图可以看出,在50.6 !和118.8!有两个吸热峰,分别为层间游离水和结晶水蒸发时的吸热峰,游离水很少而忽略不计. 197.3!为1,3 丙二胺脱除时的吸热峰.240~500 !的峰为磷酸氢锆脱水生成焦磷酸锆的峰.根据以上两图我们可知,插层化合物在20~ 160!先失去游离和结晶水,160~240!再失去烷二胺,最后磷酸氢锆脱水生成焦磷酸锆.他们化学组成的比例随层板高度不同而不同.3 结论以Zr OC l28H2O、H C l、H F、H3PO4为原料,合成了 Zr P.样品晶相比较单一,结晶度较高. Zr P 与二胺发生插层反应后,产物结构规整,结晶度高,插层产物吸收水分,使P O H数量增多.结晶水的增加也使其与层板的作用力增强.烷二胺对于 Zr P的插层,对于其他有机大分子插入磷酸锆提供一定依据.参考文献:[1] 耿丽娜,相明辉.层状无机化合物磷酸锆的研究和应用进展化学进展[J].2004,16(5):717 727.[2] A lbertiG,Costan ti no U.C o mpre hensive s upram olec u l ar c h e m istry[J].Ox f ord,UK:E l sev i er,1996,7(1):1 24.[3] Casci olaM,Costan ti no U,PeraioA,et a.l Z ircon i um2 a m i no ethy lphos phona te:P re para tion,c hara cteriza tion and pre li m inary study of its e le ctric a l c onduc ti v it y and i n te rcalation properties[J].Soli d S t ate Ion i cs(S0167 2738),1995,77:229 233.[4] A l bertiG,Costanti no U,M ar m otti n iF,et a.l P re paration o f a covale n tl y pill are d zircon i um ph osphite d i phos phona te w ith a h i gh degree of interl ayer porosit y[J].M i croporous and M es oporous M ateri als(S1387 1811),1998,21(4/6):297 304.[5] Abyahum C,Sung P P,Jan M T.On t h e m e chanis m of i on e xchang e in zirc on i um phos phates X VII:Dehydra tion be hav ior of lit h i um i on e xc hanged phases[J].Jou r n al of Inorgan ic and N ucl ear Che m i stry(S0277 5387),1977,39(8):1437 1442.[6] Ferragi na C,C af arella P,DE S t efan i s A,eta.l In t erc a l a tion of2,2∃ bi pyri dy l,2,4∃ bi pyridyl and4,4∃ bi pyri dyl i n to! zirc oni um phos pha t e.physi ca l che m i ca l charac t eriza ti on and solvent e ffect on the i n tercalation[J].M ateri als Researc h Bu lleti n(S0025 5408),1999,34(7):1039 1053.[7] A l bertiG,C asci yere d m etalIV ph osph onates,a l arg e c l ass of inorgano organ i c proton conductors[J].S oli d S tate Ion i cs(S0167 2738),1997,97(1/4):177 186.[8] A l bertiG,Carbon eA,Pal o m bariR.Oxygen pot en ti ome t ric sensors ba se d on ther ma ll y st able soli d st a t e proton cond uctors:a preli m i na ry investi gati on i n t h e t e mpera t ure rang e150~200![J].Sen s ors and Act uators B:C he m i cal(S0925 4005),2002,86(2/3):150 154.[9] A lbertiG,Casci olaM,C ostan ti n o U,et a.l Condu cti v it y of anhydrous pelli cular zi rcon i um phos pha t e i n hyd rog e n for m[J].So li d S t ate Ion ics(S0167 2738),1984,14(4):289 295.[10] W illia m s M J.H andbook o f anion ana l ysis[M].T ran sl ated by Qu C hang L i ng.B eiji ng:M etallurgical Industry Press,1987:598.责任编辑:张建合115王剑峰,等:层状磷酸锆的制备和烷二胺插层磷酸锆及其结构表征。

用于C3H6

化工进展Chemical Industry and Engineering Progress2024 年第 43 卷第 1 期用于C 3H 6/N 2分离的PDA@PEBA2533膜的制备杜翠花1，张茜1，王晓东1，黄伟1，周明2（1 太原理工大学省部共建煤基能源清洁高效利用国家重点实验室，山西太原 030024；2吕勒奥理工大学化工系，瑞典吕勒奥市 97187）摘要：为回收聚丙烯制备尾气中的丙烯，采用本实验室独创的浸渍-旋转法在聚醚嵌段共聚酰胺（PEBA2533）膜表面沉积聚多巴胺（PDA ）膜层制备出对C 3H 6具有更强亲和性的PDA@PEBA2533膜。

利用扫描电子显微镜（SEM ）和X 射线衍射（XRD ）对PDA 颗粒和膜进行表征。

考察了PDA 沉积时间对膜形貌、结构以及分离性能的影响，也考察了温度和压力等操作条件对膜分离性能的影响。

探索了PDA@PEBA2533膜对不同C 3H 6浓度的C 3H 6/N 2混合气的分离效果以及膜的长时间分离稳定性。

结果表明，沉积PDA 于PEBA2533膜表面有效提高了膜的分离性能。

当沉积时间不小于24h 时，可得到连续的PDA 膜层，随沉积时间的增加，膜层逐渐增厚，气体渗透速率先增大后减小，选择性持续上升，沉积24h 所制备的膜分离性能最佳。

增大操作温度和压力，膜对C 3H 6和N 2的渗透速率均增大，C 3H 6/N 2选择性则降低。

增大混合气中C 3H 6浓度，膜对C 3H 6的渗透速率和选择性均呈现先上升后下降的趋势。

在所制备的分离性能最好的PDA@PEBA2533膜上，0.2MPa 时，对C 3H 6体积分数为20%的混合气，温度从0℃提高到50℃，C 3H 6渗透速率从8.25GPU 增加到71.42GPU ，C 3H 6/N 2选择性从22.92降低至10.14。

在130h 的气体分离实验中，该膜表现出良好的稳定性。

该膜与其他分离C 3H 6/N 2混合气膜相比具有一定的优势。

CoFe-B-P纳米颗粒的制备及其电化学析氧性能研究

CoFe-B-P纳米颗粒的制备及其电化学析氧性能研究作者：韩磊刘雪涛何广灵来源：《湖南大学学报·自然科学版》2022年第06期摘要：本工作通過溶剂热法制备了CoFe-B-P纳米颗粒，并考察其电化学析氧性能.所制备催化剂的形貌结构和组分通过扫描电子显微镜（SEM）、透射电子显微镜（TEM）、X射线衍射仪（XRD）、X射线光电子能谱（XPS）和电感耦合等离子体发射光谱（ICP-OES）等手段进行表征.研究发现，当Co/Fe的摩尔比为4：1和NaH2PO2·H2O的加入量为2.0 mmol时，所制备Co4Fe1-B-P催化剂展现了最优异的催化OER性能，在电流密度为10 mA cm-2时的过电位为285 mV，较小的塔菲尔斜率（52.70 mV/dec），并且在1.0 M KOH电解液中连续测试20 h 后仍具有优异的稳定性.所制备催化剂OER活性的提高主要归因于过渡金属与非金属之间的协同作用.关键词：纳米颗粒；组分调控；析氧反应；电子调控中图分类号：TQ116.2；TQ151.1文献标志码：ACoFe-B-P Nanoparticles：Preparation and Electrochemical Oxygen Evolution PerformanceHAN Lei，LIU Xuetao，HE Guangling（College of Materials Science and Engineering，Hunan University，Changsha 410082，China）Abstract：In the present work，CoFe-B-P nanoparticles were prepared by solvothermal method and investigated their oxygen evolution reaction（OER）performance were investigated. The morphologic structures and composition of the resultant samples were characterized by SEM，TEM，XRD，XPS，and ICP-OES. It was found when the molar ratio of Co and Fe is 4，and the addition amount of NaH2PO4·H2O is 2.0 mmol，the resultant Co4Fe1-B-P catalyst exhibited the best OER performance with a low over-potential of 285 mV at a current density of 10 mA cm-2 and a small Tafel slope of 52.70 mV/dec，as well as excellent long-term stability in 1.0 M KOH after continue testing 20 h. The improved OER activity benefits from the electronic interaction between transition metal and nonmetal.Key words：nanoparticles；component regulation；oxygen evolution reaction；electronic interaction化石能源的快速消耗以及相关的环境问题正在激发研究人员开发清洁和可再生能源的广泛兴趣[1].在这方面，由于氢气具有高能量密度和零污染物排放的优点，它被认为是传统化石燃料最有前景的清洁可再生能源替代品之一.电化学水分解提供了一种绿色可持续的能量转换制氢技术，其主要包括两个半反应：阳极处析氧反应（OER）和阴极析氢反应（HER）[2-3].相对于HER过程，OER是一个四电子质子耦合的过程，因此具有缓慢的动力学.在电解水过程中需要较大的过电位来驱动反应的发生，其限制了电解水的整体效率[4]迄今为止，最先进的OER催化剂主要集中于贵金属Ru和Ir基电催化剂，而它们的高成本和稀缺性严重限制了大规模的商业应用⑸因此，设计和制备低成本、高效率的OER电催化剂具有重要的现实意义.近年来，人们致力于开发各种过渡金属基纳米结构材料作为潜在的贵金属电催化剂替代物，主要包括氧化物[6]、硫化物[7]、磷化物[8]、硼酸盐[9]、硼化物[10]和其他过渡金属化合物[11].特别地，过渡金属硼酸盐和磷酸盐由于优异的电化学OER活性及在碱性条件下良好的稳定性而引起了越来越多的关注.另外，化学组成和形态结构的调控已被用作优化过渡金属化合物电化学性能的有效方法[12].其中，非金属掺杂（如B和P）可以通过主体金属原子与非金属掺杂剂之间电负性差异形成电荷转移导致金属-金属键的弱化，进而调控金属化合物的表面电子结构[13].该现象可以极大地降低高氧化态M-OOH中间产物形成的势垒，而该过程被认为是OER催化过程中的决速步骤[14].综合上述考虑，开发具有一定纳米结构的B和P共掺杂的双金属化合物将有望具有高的OER催化活性.本文采用一步简单的溶剂热法合成了B和P共掺杂的双金属化合物纳米颗粒（简写为CoFe-B-P），并考察其电催化OER活性.经过金属前驱物比例和磷化剂添加量的优化，确定当Co/Fe为4：1和NaH2PO2·H2O为2.0 mmol时所制备的Co4Fe1-B-P具有最优的OER催化活性.该催化剂展现了优异的OER活性，在电流密度为10 mA cm-2时的过电位为285 mV，并且具有好的稳定性.1实验部分1.1实验原料六水合硝酸钻[Co（NO3）2·6H2O，AR]，九水合硝酸铁[Fe（NO3）3·9H2O，AR]，四硼酸钾（K2B4O7·4H2O，AR），次磷酸钠（NaH2PO2·H2O，AR），氢氧化钾（KOH，AR），无水甲醇（CH3OH，AR），这些药品均购买于国药集团化学试剂有限公司.无水乙醇（C2H5OH，AR）购于天津市富宇精细化工有限公司. 药品在使用时未进一步纯化而直接使用.所用去离子水为实验室Master-S15Q纯水系统自制.1.2催化剂的制备1.2.1不同组分CoFe-B样品的制备在制备过程中，我们采用简单的一步溶剂热法合成催化剂.称取1.5 mmol K2B4O7·4H2O在超声波作用下溶解在30 ml无水CH3OH中形成溶液A；选取Co（NO3）2·6H2O、Fe（NO3）·9H2O作为钻源和铁源，通过调控两种金属盐的比例（Co/Fe=1：3；1：1；3：1；4：1，且3总金属盐的物质的量为2 mmol）溶解在10 ml无水CH3OH中形成溶液B；随后在磁力搅拌下将溶液A缓慢加入溶液B形成均匀混合溶液，并将其转入50 ml聚四氟乙烯内衬的不锈钢反应釜中，在150 ℃下反应10 h.自然冷却至室温后，用无水乙醇离心洗涤3次，随后在冷冻干燥机-60 ℃条件下干燥得到不同金属比例的目标产物，并分别标记为Co1Fe3-B、Co1Fe1-B、Co3Fe1-B和Co4Fe1-B.同时，在相同的条件下制备仅添加钻盐和铁盐样品，并分别标记为Co-B 和Fe-B.通过对上述催化剂进行电化学性能测试，当Co/Fe=4：1时催化性能最优，因此Co/Fe=4：1为最优金属比.1.2.2Co4Fe1-B-xP样品的制备我们在最优Co/Fe的前提下，固定K2B4O7·4H2O的量为1.5 mmol，进一步通过相同的溶剂热法优化NaH2PO2·H2O含量从而制备出一系列Co4Fe1-B-xP样品，其中x代表加入的NaH2PO2·H2O的物质的量（x=0.5 mmol；1.0 mmol；1.5 mmol；2.0 mmol；2.5 mmol；3.0mmol），并分别标记为Co4Fe1-B-0.5P，Co4Fe1-B- 1.0P，Co4Fe1-B-1.5P，Co4Fe1-B-2.0P，Co4Fe1-B-2.5P和Co4Fe1-B-3.0P.通过对上述样品进行电化学性能测试，当NaH2PO2·H2O为2.0 mmol时催化性能最优. 同时，我们在该条件下制备了单金属的Co-B-P和Fe- B-P催化剂样品.作为对比样品，在上述最优优化条件（Co/Fe=4：1，NaH2PO2·H2O=2.0 mmol）和相同的实验条件下，分别制备了只添加P源的Co4Fe1-P、Co-P和Fe-P样品.1.3样品的组分结构表征和电化学性能测试1.3.1样品的组分结构表征所制备样品的体相元素定量分析通過5110型电感耦合等离子体发射光谱（ICP-OES，美国Agilent）进行测定；晶体结构通过D8 Advance X射线衍射仪分析（XRD，德国Seimens）进行分析；形貌结构通过MIRA3场发射扫描电子显微镜（FESEM，捷克TESCAN）和Titan G260-300透射电子显微镜（TEM，美国FEI）进行表征；表面元素组分和价态通过K- Alpha X 射线光电子能谱分析仪（XPS，美国Thermo Scientific）进行表征.1.3.2样品的电化学性能测试本实验所有样品的电化学性能测试均采用CHI760E电化学工作站（上海辰华仪器有限公司）进行，测试过程中选取三电极体系，涂覆有催化剂样品的玻碳电极为工作电极，Ag/AgCl 电极和碳棒分别作为参比电极和对电极，电解液为1.0 M KOH溶液.测试催化剂墨的制备过程：称取5.0 mg催化剂样品在超声条件下分散在980μl无水乙醇和20μl Nafion （5 wt%）的混合溶液中，超声40 min形成均匀分散的催化剂墨.在电化学测试过程中，在1.2～1.8 V vs. RHE 的扫描范围内进行线性扫描伏安（LSV）曲线测试；电化学双层电容C dl通过在非法拉第电位区间（1.2～1.3 V vs RHE）的不同扫速下的循环伏安（CV）曲线测试获得；电化学阻抗谱（EIS）在100 kHz至0.01 Hz的频率范围内进行，振幅为5 mV；用计时安培法在保持10 mA cm-2的恒定电位下评估催化剂的长期稳定性.文章中所有极化曲线测试的电位均采用溶液电阻进行iR s补偿校正.1实验部分1.1实验原料六水合硝酸钻[Co（NO3）2·6H2O，AR]，九水合硝酸铁[Fe（NO3）3·9H2O，AR]，四硼酸钾（K2B4O7·4H2O，AR），次磷酸钠（NaH2PO2·H2O，AR），氢氧化钾（KOH，AR），无水甲醇（CH3OH，AR），这些药品均购买于国药集团化学试剂有限公司.无水乙醇（C2H5OH，AR）购于天津市富宇精细化工有限公司. 药品在使用时未进一步纯化而直接使用.所用去离子水为实验室Master-S15Q纯水系统自制.1.2催化剂的制备1.2.1不同组分CoFe-B样品的制备在制备过程中，我们采用简单的一步溶剂热法合成催化剂.称取1.5 mmol K2B4O7·4H2O在超声波作用下溶解在30 ml无水CH3OH中形成溶液A；选取Co（NO3）2·6H2O、Fe（NO3）·9H2O作為钻源和铁源，通过调控两种金属盐的比例（Co/Fe=1：3；1：1；3：1；4：1，且3总金属盐的物质的量为2 mmol）溶解在10 ml无水CH3OH中形成溶液B；随后在磁力搅拌下将溶液A缓慢加入溶液B形成均匀混合溶液，并将其转入50 ml聚四氟乙烯内衬的不锈钢反应釜中，在150 ℃下反应10 h.自然冷却至室温后，用无水乙醇离心洗涤3次，随后在冷冻干燥机-60 ℃条件下干燥得到不同金属比例的目标产物，并分别标记为Co1Fe3-B、Co1Fe1-B、Co3Fe1-B和Co4Fe1-B.同时，在相同的条件下制备仅添加钻盐和铁盐样品，并分别标记为Co-B和Fe-B.通过对上述催化剂进行电化学性能测试，当Co/Fe=4：1时催化性能最优，因此Co/Fe=4：1为最优金属比.1.2.2Co4Fe1-B-xP样品的制备我们在最优Co/Fe的前提下，固定K2B4O7·4H2O的量为1.5 mmol，进一步通过相同的溶剂热法优化NaH2PO2·H2O含量从而制备出一系列Co4Fe1-B-xP样品，其中x代表加入的NaH2PO2·H2O的物质的量（x=0.5 mmol；1.0 mmol；1.5 mmol；2.0 mmol；2.5 mmol；3.0mmol），并分别标记为Co4Fe1-B-0.5P，Co4Fe1-B- 1.0P，Co4Fe1-B-1.5P，Co4Fe1-B-2.0P，Co4Fe1-B-2.5P和Co4Fe1-B-3.0P.通过对上述样品进行电化学性能测试，当NaH2PO2·H2O为2.0mmol时催化性能最优. 同时，我们在该条件下制备了单金属的Co-B-P和Fe- B-P催化剂样品.作为对比样品，在上述最优优化条件（Co/Fe=4：1，NaH2PO2·H2O=2.0 mmol）和相同的实验条件下，分别制备了只添加P源的Co4Fe1-P、Co-P和Fe-P样品.1.3样品的组分结构表征和电化学性能测试1.3.1样品的组分结构表征所制备样品的体相元素定量分析通过5110型电感耦合等离子体发射光谱（ICP-OES，美国Agilent）进行测定；晶体结构通过D8 Advance X射线衍射仪分析（XRD，德国Seimens）进行分析；形貌结构通过MIRA3场发射扫描电子显微镜（FESEM，捷克TESCAN）和Titan G260-300透射电子显微镜（TEM，美国FEI）进行表征；表面元素组分和价态通过K- Alpha X 射线光电子能谱分析仪（XPS，美国Thermo Scientific）进行表征.1.3.2样品的电化学性能测试本实验所有样品的电化学性能测试均采用CHI760E电化学工作站（上海辰华仪器有限公司）进行，测试过程中选取三电极体系，涂覆有催化剂样品的玻碳电极为工作电极，Ag/AgCl 电极和碳棒分别作为参比电极和对电极，电解液为1.0 M KOH溶液.测试催化剂墨的制备过程：称取5.0 mg催化剂样品在超声条件下分散在980μl无水乙醇和20μl Nafion （5 wt%）的混合溶液中，超声40 min形成均匀分散的催化剂墨.在电化学测试过程中，在1.2～1.8 V vs. RHE 的扫描范围内进行线性扫描伏安（LSV）曲线测试；电化学双层电容C dl通过在非法拉第电位区间（1.2～1.3 V vs RHE）的不同扫速下的循环伏安（CV）曲线测试获得；电化学阻抗谱（EIS）在100 kHz至0.01 Hz的频率范围内进行，振幅为5 mV；用计时安培法在保持10 mA cm-2的恒定电位下评估催化剂的长期稳定性.文章中所有极化曲线测试的电位均采用溶液电阻进行iR s补偿校正.1实验部分1.1实验原料六水合硝酸钻[Co（NO3）2·6H2O，AR]，九水合硝酸铁[Fe（NO3）3·9H2O，AR]，四硼酸钾（K2B4O7·4H2O，AR），次磷酸钠（NaH2PO2·H2O，AR），氢氧化钾（KOH，AR），无水甲醇（CH3OH，AR），这些药品均购买于国药集团化学试剂有限公司.无水乙醇（C2H5OH，AR）购于天津市富宇精细化工有限公司. 药品在使用时未进一步纯化而直接使用.所用去离子水为实验室Master-S15Q纯水系统自制.1.2催化剂的制备1.2.1不同组分CoFe-B样品的制备在制备过程中，我们采用简单的一步溶剂热法合成催化剂.称取1.5 mmol K2B4O7·4H2O在超声波作用下溶解在30 ml无水CH3OH中形成溶液A；选取Co（NO3）2·6H2O、Fe（NO3）·9H2O作为钻源和铁源，通过调控两种金属盐的比例（Co/Fe=1：3；1：1；3：1；4：1，且3总金属盐的物质的量为2 mmol）溶解在10 ml无水CH3OH中形成溶液B；随后在磁力搅拌下将溶液A缓慢加入溶液B形成均匀混合溶液，并将其转入50 ml聚四氟乙烯内衬的不锈钢反应釜中，在150 ℃下反应10 h.自然冷却至室温后，用无水乙醇离心洗涤3次，随后在冷冻干燥机-60 ℃条件下干燥得到不同金属比例的目标产物，并分别标记为Co1Fe3-B、Co1Fe1-B、Co3Fe1-B和Co4Fe1-B.同时，在相同的条件下制备仅添加钻盐和铁盐样品，并分别标记为Co-B 和Fe-B.通过对上述催化剂进行电化学性能测试，当Co/Fe=4：1时催化性能最优，因此Co/Fe=4：1为最优金属比.1.2.2Co4Fe1-B-xP样品的制备我们在最优Co/Fe的前提下，固定K2B4O7·4H2O的量为1.5 mmol，进一步通过相同的溶剂热法优化NaH2PO2·H2O含量从而制备出一系列Co4Fe1-B-xP樣品，其中x代表加入的NaH2PO2·H2O的物质的量（x=0.5 mmol；1.0 mmol；1.5 mmol；2.0 mmol；2.5 mmol；3.0 mmol），并分别标记为Co4Fe1-B-0.5P，Co4Fe1-B- 1.0P，Co4Fe1-B-1.5P，Co4Fe1-B-2.0P，Co4Fe1-B-2.5P和Co4Fe1-B-3.0P.通过对上述样品进行电化学性能测试，当NaH2PO2·H2O为2.0 mmol时催化性能最优. 同时，我们在该条件下制备了单金属的Co-B-P和Fe- B-P催化剂样品.作为对比样品，在上述最优优化条件（Co/Fe=4：1，NaH2PO2·H2O=2.0 mmol）和相同的实验条件下，分别制备了只添加P源的Co4Fe1-P、Co-P和Fe-P样品.1.3样品的组分结构表征和电化学性能测试1.3.1样品的组分结构表征所制备样品的体相元素定量分析通过5110型电感耦合等离子体发射光谱（ICP-OES，美国Agilent）进行测定；晶体结构通过D8 Advance X射线衍射仪分析（XRD，德国Seimens）进行分析；形貌结构通过MIRA3场发射扫描电子显微镜（FESEM，捷克TESCAN）和Titan G260-300透射电子显微镜（TEM，美国FEI）进行表征；表面元素组分和价态通过K- Alpha X 射线光电子能谱分析仪（XPS，美国Thermo Scientific）进行表征.1.3.2样品的电化学性能测试本实验所有样品的电化学性能测试均采用CHI760E电化学工作站（上海辰华仪器有限公司）进行，测试过程中选取三电极体系，涂覆有催化剂样品的玻碳电极为工作电极，Ag/AgCl 电极和碳棒分别作为参比电极和对电极，电解液为1.0 M KOH溶液.测试催化剂墨的制备过程：称取5.0 mg催化剂样品在超声条件下分散在980μl无水乙醇和20μl Nafion （5 wt%）的混合溶液中，超声40 min形成均匀分散的催化剂墨.在电化学测试过程中，在1.2～1.8 V vs. RHE 的扫描范围内进行线性扫描伏安（LSV）曲线测试；电化学双层电容C dl通过在非法拉第电位区间（1.2～1.3 V vs RHE）的不同扫速下的循环伏安（CV）曲线测试获得；电化学阻抗谱（EIS）在100 kHz至0.01 Hz的频率范围内进行，振幅为5 mV；用计时安培法在保持10 mA cm-2的恒定电位下评估催化剂的长期稳定性.文章中所有极化曲线测试的电位均采用溶液电阻进行iR s补偿校正.1实验部分1.1实验原料六水合硝酸钻[Co（NO3）2·6H2O，AR]，九水合硝酸铁[Fe（NO3）3·9H2O，AR]，四硼酸钾（K2B4O7·4H2O，AR），次磷酸钠（NaH2PO2·H2O，AR），氢氧化钾（KOH，AR），无水甲醇（CH3OH，AR），這些药品均购买于国药集团化学试剂有限公司.无水乙醇（C2H5OH，AR）购于天津市富宇精细化工有限公司. 药品在使用时未进一步纯化而直接使用.所用去离子水为实验室Master-S15Q纯水系统自制.1.2催化剂的制备1.2.1不同组分CoFe-B样品的制备在制备过程中，我们采用简单的一步溶剂热法合成催化剂.称取1.5 mmol K2B4O7·4H2O在超声波作用下溶解在30 ml无水CH3OH中形成溶液A；选取Co（NO3）2·6H2O、Fe（NO3）·9H2O作为钻源和铁源，通过调控两种金属盐的比例（Co/Fe=1：3；1：1；3：1；4：1，且3总金属盐的物质的量为2 mmol）溶解在10 ml无水CH3OH中形成溶液B；随后在磁力搅拌下将溶液A缓慢加入溶液B形成均匀混合溶液，并将其转入50 ml聚四氟乙烯内衬的不锈钢反应釜中，在150 ℃下反应10 h.自然冷却至室温后，用无水乙醇离心洗涤3次，随后在冷冻干燥机-60 ℃条件下干燥得到不同金属比例的目标产物，并分别标记为Co1Fe3-B、Co1Fe1-B、Co3Fe1-B和Co4Fe1-B.同时，在相同的条件下制备仅添加钻盐和铁盐样品，并分别标记为Co-B 和Fe-B.通过对上述催化剂进行电化学性能测试，当Co/Fe=4：1时催化性能最优，因此Co/Fe=4：1为最优金属比.1.2.2Co4Fe1-B-xP样品的制备我们在最优Co/Fe的前提下，固定K2B4O7·4H2O的量为1.5 mmol，进一步通过相同的溶剂热法优化NaH2PO2·H2O含量从而制备出一系列Co4Fe1-B-xP样品，其中x代表加入的NaH2PO2·H2O的物质的量（x=0.5 mmol；1.0 mmol；1.5 mmol；2.0 mmol；2.5 mmol；3.0 mmol），并分别标记为Co4Fe1-B-0.5P，Co4Fe1-B- 1.0P，Co4Fe1-B-1.5P，Co4Fe1-B-2.0P，Co4Fe1-B-2.5P和Co4Fe1-B-3.0P.通过对上述样品进行电化学性能测试，当NaH2PO2·H2O为2.0 mmol时催化性能最优. 同时，我们在该条件下制备了单金属的Co-B-P和Fe- B-P催化剂样品.作为对比样品，在上述最优优化条件（Co/Fe=4：1，NaH2PO2·H2O=2.0 mmol）和相同的实验条件下，分别制备了只添加P源的Co4Fe1-P、Co-P和Fe-P样品.1.3样品的组分结构表征和电化学性能测试1.3.1样品的组分结构表征所制备样品的体相元素定量分析通过5110型电感耦合等离子体发射光谱（ICP-OES，美国Agilent）进行测定；晶体结构通过D8 Advance X射线衍射仪分析（XRD，德国Seimens）进行分析；形貌结构通过MIRA3场发射扫描电子显微镜（FESEM，捷克TESCAN）和TitanG260-300透射电子显微镜（TEM，美国FEI）进行表征；表面元素组分和价态通过K- Alpha X 射线光电子能谱分析仪（XPS，美国Thermo Scientific）进行表征.1.3.2样品的电化学性能测试本实验所有样品的电化学性能测试均采用CHI760E电化学工作站（上海辰华仪器有限公司）进行，测试过程中选取三电极体系，涂覆有催化剂样品的玻碳电极为工作电极，Ag/AgCl 电极和碳棒分别作为参比电极和对电极，电解液为1.0 M KOH溶液.测试催化剂墨的制备过程：称取5.0 mg催化剂样品在超声条件下分散在980μl无水乙醇和20μl Nafion （5 wt%）的混合溶液中，超声40 min形成均匀分散的催化剂墨.在电化学测试过程中，在1.2～1.8 V vs. RHE 的扫描范围内进行线性扫描伏安（LSV）曲线测试；电化学双层电容C dl通过在非法拉第电位区间（1.2～1.3 V vs RHE）的不同扫速下的循环伏安（CV）曲线测试获得；电化学阻抗谱（EIS）在100 kHz至0.01 Hz的频率范围内进行，振幅为5 mV；用计时安培法在保持10 mA cm-2的恒定电位下评估催化剂的长期稳定性.文章中所有极化曲线测试的电位均采用溶液电阻进行iR s补偿校正.1实验部分1.1实验原料六水合硝酸钻[Co（NO3）2·6H2O，AR]，九水合硝酸铁[Fe（NO3）3·9H2O，AR]，四硼酸钾（K2B4O7·4H2O，AR），次磷酸钠（NaH2PO2·H2O，AR），氢氧化钾（KOH，AR），无水甲醇（CH3OH，AR），这些药品均购买于国药集团化学试剂有限公司.无水乙醇（C2H5OH，AR）购于天津市富宇精细化工有限公司. 药品在使用时未进一步纯化而直接使用.所用去离子水为实验室Master-S15Q纯水系统自制.1.2催化剂的制备1.2.1不同组分CoFe-B样品的制备在制备过程中，我们采用简单的一步溶剂热法合成催化剂.称取1.5 mmol K2B4O7·4H2O在超声波作用下溶解在30 ml无水CH3OH中形成溶液A；选取Co（NO3）2·6H2O、Fe（NO3）·9H2O作为钻源和铁源，通过调控两种金属盐的比例（Co/Fe=1：3；1：1；3：1；4：1，且3总金属盐的物质的量为2 mmol）溶解在10 ml无水CH3OH中形成溶液B；随后在磁力搅拌下将溶液A缓慢加入溶液B形成均匀混合溶液，并将其转入50 ml聚四氟乙烯内衬的不锈钢反应釜中，在150 ℃下反应10 h.自然冷却至室温后，用无水乙醇离心洗涤3次，随后在冷冻干燥机-60 ℃条件下干燥得到不同金属比例的目标产物，并分别标记为Co1Fe3-B、Co1Fe1-B、Co3Fe1-B和Co4Fe1-B.同时，在相同的条件下制备仅添加钻盐和铁盐样品，并分别标记为Co-B和Fe-B.通过对上述催化剂进行电化学性能测试，当Co/Fe=4：1时催化性能最优，因此Co/Fe=4：1为最优金属比.1.2.2Co4Fe1-B-xP样品的制备我们在最优Co/Fe的前提下，固定K2B4O7·4H2O的量为1.5 mmol，进一步通过相同的溶剂热法优化NaH2PO2·H2O含量从而制备出一系列Co4Fe1-B-xP样品，其中x代表加入的NaH2PO2·H2O的物质的量（x=0.5 mmol；1.0 mmol；1.5 mmol；2.0 mmol；2.5 mmol；3.0 mmol），并分别标记为Co4Fe1-B-0.5P，Co4Fe1-B- 1.0P，Co4Fe1-B-1.5P，Co4Fe1-B-2.0P，Co4Fe1-B-2.5P和Co4Fe1-B-3.0P.通过对上述样品进行电化学性能测试，当NaH2PO2·H2O為2.0 mmol时催化性能最优. 同时，我们在该条件下制备了单金属的Co-B-P和Fe- B-P催化剂样品.作为对比样品，在上述最优优化条件（Co/Fe=4：1，NaH2PO2·H2O=2.0 mmol）和相同的实验条件下，分别制备了只添加P源的Co4Fe1-P、Co-P和Fe-P样品.1.3样品的组分结构表征和电化学性能测试1.3.1样品的组分结构表征所制备样品的体相元素定量分析通过5110型电感耦合等离子体发射光谱（ICP-OES，美国Agilent）进行测定；晶体结构通过D8 Advance X射线衍射仪分析（XRD，德国Seimens）进行分析；形貌结构通过MIRA3场发射扫描电子显微镜（FESEM，捷克TESCAN）和Titan G260-300透射电子显微镜（TEM，美国FEI）进行表征；表面元素组分和价态通过K- Alpha X 射线光电子能谱分析仪（XPS，美国Thermo Scientific）进行表征.1.3.2样品的电化学性能测试本实验所有样品的电化学性能测试均采用CHI760E电化学工作站（上海辰华仪器有限公司）进行，测试过程中选取三电极体系，涂覆有催化剂样品的玻碳电极为工作电极，Ag/AgCl 电极和碳棒分别作为参比电极和对电极，电解液为1.0 M KOH溶液.测试催化剂墨的制备过程：称取5.0 mg催化剂样品在超声条件下分散在980μl无水乙醇和20μl Nafion （5 wt%）的混合溶液中，超声40 min形成均匀分散的催化剂墨.在电化学测试过程中，在1.2～1.8 V vs. RHE 的扫描范围内进行线性扫描伏安（LSV）曲线测试；电化学双层电容C dl通过在非法拉第电位区间（1.2～1.3 V vs RHE）的不同扫速下的循环伏安（CV）曲线测试获得；电化学阻抗谱（EIS）在100 kHz至0.01 Hz的频率范围内进行，振幅为5 mV；用计时安培法在保持10 mA cm-2的恒定电位下评估催化剂的长期稳定性.文章中所有极化曲线测试的电位均采用溶液电阻进行iR s补偿校正.1实验部分1.1实验原料六水合硝酸钻[Co（NO3）2·6H2O，AR]，九水合硝酸铁[Fe（NO3）3·9H2O，AR]，四硼酸钾（K2B4O7·4H2O，AR），次磷酸钠（NaH2PO2·H2O，AR），氢氧化钾（KOH，AR），无水甲醇（CH3OH，AR），这些药品均购买于国药集团化学试剂有限公司.无水乙醇（C2H5OH，AR）购于天津市富宇精细化工有限公司. 药品在使用时未进一步纯化而直接使用.所用去离子水为实验室Master-S15Q纯水系统自制.1.2催化剂的制备1.2.1不同组分CoFe-B样品的制备在制备过程中，我们采用简单的一步溶剂热法合成催化剂.称取1.5 mmol K2B4O7·4H2O在超声波作用下溶解在30 ml无水CH3OH中形成溶液A；选取Co（NO3）2·6H2O、Fe（NO3）·9H2O作为钻源和铁源，通过调控两种金属盐的比例（Co/Fe=1：3；1：1；3：1；4：1，且3总金属盐的物质的量为2 mmol）溶解在10 ml无水CH3OH中形成溶液B；随后在磁力搅拌下将溶液A缓慢加入溶液B形成均匀混合溶液，并将其转入50 ml聚四氟乙烯内衬的不锈钢反应釜中，在150 ℃下反应10 h.自然冷却至室温后，用无水乙醇离心洗涤3次，随后在冷冻干燥机-60 ℃条件下干燥得到不同金属比例的目标产物，并分别标记为Co1Fe3-B、Co1Fe1-B、Co3Fe1-B和Co4Fe1-B.同时，在相同的条件下制备仅添加钻盐和铁盐样品，并分别标记为Co-B 和Fe-B.通过对上述催化剂进行电化学性能测试，当Co/Fe=4：1时催化性能最优，因此Co/Fe=4：1为最优金属比.1.2.2Co4Fe1-B-xP样品的制备我们在最优Co/Fe的前提下，固定K2B4O7·4H2O的量为1.5 mmol，进一步通过相同的溶剂热法优化NaH2PO2·H2O含量从而制备出一系列Co4Fe1-B-xP样品，其中x代表加入的NaH2PO2·H2O的物质的量（x=0.5 mmol；1.0 mmol；1.5 mmol；2.0 mmol；2.5 mmol；3.0 mmol），并分别标记为Co4Fe1-B-0.5P，Co4Fe1-B- 1.0P，Co4Fe1-B-1.5P，Co4Fe1-B-2.0P，Co4Fe1-B-2.5P和Co4Fe1-B-3.0P.通过对上述样品进行电化学性能测试，当NaH2PO2·H2O为2.0 mmol时催化性能最优. 同时，我们在该条件下制备了单金属的Co-B-P和Fe- B-P催化剂样品.作为对比样品，在上述最优优化条件（Co/Fe=4：1，NaH2PO2·H2O=2.0 mmol）和相同的实验条件下，分别制备了只添加P源的Co4Fe1-P、Co-P和Fe-P样品.1.3样品的组分结构表征和电化学性能测试1.3.1样品的组分结构表征所制备样品的体相元素定量分析通过5110型电感耦合等离子体发射光谱（ICP-OES，美国Agilent）进行测定；晶体结构通过D8 Advance X射线衍射仪分析（XRD，德国Seimens）进行分析；形貌结构通过MIRA3场发射扫描电子显微镜（FESEM，捷克TESCAN）和Titan G260-300透射电子显微镜（TEM，美国FEI）进行表征；表面元素组分和价态通过K- Alpha X 射线光电子能谱分析仪（XPS，美国Thermo Scientific）进行表征.1.3.2样品的电化学性能测试本实验所有样品的电化学性能测试均采用CHI760E电化学工作站（上海辰华仪器有限公司）进行，测试过程中选取三电极体系，涂覆有催化剂样品的玻碳电极为工作电极，Ag/AgCl 电极和碳棒分别作为参比电极和对电极，电解液为1.0 M KOH溶液.测试催化剂墨的制备过程：称取5.0 mg催化剂样品在超声条件下分散在980μl無水乙醇和20μl Nafion （5 wt%）的混合溶液中，超声40 min形成均匀分散的催化剂墨.在电化学测试过程中，在1.2～1.8 V vs. RHE 的扫描范围内进行线性扫描伏安（LSV）曲线测试；电化学双层电容C dl通过在非法拉第电位区间（1.2～1.3 V vs RHE）的不同扫速下的循环伏安（CV）曲线测试获得；电化学阻抗谱（EIS）在100 kHz至0.01 Hz的频率范围内进行，振幅为5 mV；用计时安培法在保持10 mA cm-2的恒定电位下评估催化剂的长期稳定性.文章中所有极化曲线测试的电位均采用溶液电阻进行iR s补偿校正.1实验部分1.1实验原料六水合硝酸钻[Co（NO3）2·6H2O，AR]，九水合硝酸铁[Fe（NO3）3·9H2O，AR]，四硼酸钾（K2B4O7·4H2O，AR），次磷酸钠（NaH2PO2·H2O，AR），氢氧化钾（KOH，AR），无水甲醇（CH3OH，AR），这些药品均购买于国药集团化学试剂有限公司.无水乙醇（C2H5OH，AR）购于天津市富宇精细化工有限公司. 药品在使用时未进一步纯化而直接使用.所用去离子水为实验室Master-S15Q纯水系统自制.1.2催化剂的制备1.2.1不同组分CoFe-B样品的制备在制备过程中，我们采用简单的一步溶剂热法合成催化剂.称取1.5 mmol K2B4O7·4H2O在超声波作用下溶解在30 ml无水CH3OH中形成溶液A；选取Co（NO3）2·6H2O、Fe（NO3）·9H2O作为钻源和铁源，通过调控两种金属盐的比例（Co/Fe=1：3；1：1；3：1；4：1，且3总金属盐的物质的量为2 mmol）溶解在10 ml无水CH3OH中形成溶液B；随后在磁力搅拌下将溶液A缓慢加入溶液B形成均匀混合溶液，并将其转入50 ml聚四氟乙烯内衬的不锈钢反应釜中，在150 ℃下反应10 h.自然冷却至室温后，用无水乙醇离心洗涤3次，随后在冷冻干燥。

一种高磷酸根吸附活性的大粒径氢氧化锆及其制备、使用方法和应用

专利名称：一种高磷酸根吸附活性的大粒径氢氧化锆及其制备、使用方法和应用
专利类型：发明专利
发明人：李春,邱才华,陈孝伟,陈双华,谌美玲
申请号：CN201510989982.6
申请日：20151225
公开号：CN105435733A
公开日：
20160330
专利内容由知识产权出版社提供
摘要：本发明公开了一种高磷酸根吸附活性的大粒径氢氧化锆，比表面积300~700m/g；孔容0.15~0.3cm/g；孔径1.5~3.0nm；粒径5μm≤D≤15μm，20μm≤D≤30μm，40μm≤D≤90μm。

本发明还公开了该氢氧化锆的制备、使用方法和应用。

本发明所制备的氢氧化锆的对水体
中HPO、HPO、PO选择性吸附效果好，不受其他杂质离子的影响，吸附容量可以达到
0.7mmol/g以上；同时具良好的生物适应性，无毒、无危害性，与大粒径的SiO混合使用可以有效降低透析压力，降低能耗，可用作医用透析材料调节血液中磷的含量。

申请人：江西晶安高科技股份有限公司
地址：330508 江西省南昌市安义县万埠镇八宝路37号
国籍：CN
代理机构：江西省专利事务所
代理人：殷勇刚
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微波辐射六氢吡啶催化快速合成乙酰水杨酸的研究

微波辐射六氢吡啶催化快速合成乙酰水杨酸的研究
赵士举;金秋;苏惠;李伟;徐翠莲
【期刊名称】《应用科技》
【年(卷),期】2010(037)001
【摘要】以水杨酸和乙酸酐为原料,微波辐射加热,六氢吡啶为催化剂,快速合成了乙酰水杨酸.通过正交试验及直观分析,探索出了最佳合成工艺条件;通过方差分析,得出了影响次序和程度.该方法为高效、环保、低能合成乙酰水杨酸提供了新的工艺条件.
【总页数】4页(P53-56)
【作者】赵士举;金秋;苏惠;李伟;徐翠莲
【作者单位】河南农业大学,理学院,河南,郑州,450002;河南农业大学,理学院,河南,郑州,450002;河南农业大学,理学院,河南,郑州,450002;河南农业大学,理学院,河南,郑州,450002;河南农业大学,理学院,河南,郑州,450002
【正文语种】中文
【中图分类】O643.3
【相关文献】
1.吡啶催化合成乙酰水杨酸的研究 [J], 林沛和
2.微波辐射Dawson结构多金属氧酸盐催化合成乙酰水杨酸的研究 [J], 孙德武;林险峰
3.六氢吡啶催化合成乙酰水杨酸的研究 [J], 徐翠莲;陈伟;宛新生;苏惠;党玉丽
4.微波辐射分子筛催化合成乙酰水杨酸的研究 [J],
5.微波辐射分子筛催化合成乙酰水杨酸的研究 [J], 刘鸿;黄华
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磷酸氢锆六氢吡啶的超分子插层组装及其对废水中酚的吸收研究孙美丹傅相锴* 周杰曾仁权陈静蓉(西南大学化学化工学院三峡库区生态环境教育部重点实验室西南大学应用化学研究所重庆市应用化学重点实验室重庆 400715)摘要采用直接插入法制备了六氢吡啶(HHP)对 Zr(HPO4)2 H2O( ZrP)的超分子插层复合物 ZrP HHP。

用元素分析、红外光谱(IR)、X射线粉末衍射(XRD)和TG DSC热分析等手段表征其结构,结果表明,六氢吡啶的插入使层间距增大了0 59nm,插入的六氢吡啶客体分子在主体底物中形成双分子层。

研究了 ZrP HHP对含酚类物质(包括苯酚、4 氯苯酚、2,4 二氯苯酚)废水的吸附,结果表明, ZrP HHP对上述三种酚类物质的吸附量呈如下规律:2,4 二氯苯酚>4 氯苯酚>苯酚。

关键词磷酸氢锆六氢吡啶插层复合物双分子层酚Preparation of Supramolecular Compound Zirconiu m Phosphate Hexahydropyridine and its Adsorption Property Against Phenols in WastewaterSun Meidan,Fu Xiangkai*,Zhou Jie,Zeng Renquan,Chen Jingrong (College of Chemis try and Chemical Engineering,The Key Laboratory of Eco environments in T ree Gorges Reservoir Region (Ministry of Education),Research Insti tute of Applied Chemistry,South west University,The Key Laboratory of AppliedChemistry of Chongqing Municipali ty,Chongqing400715)Abstract The supramolecular intercalation complex of hexahydropyridi ne(HHP)into Zr(HPO4)2 H2O( ZrP) was successfully prepared.The sample was characterized wi th element analysis,IR,XRD and TG DSC thermo analysis.The results showed that the interlayer distance of ZrP HHP was0 59nm larger than that of ZrP.The HHP was arranged as bi molecule layer wi thin the interlayer space of ZrP. ZrP HHP has successfully adsorbed harmful environmental pollu tan ts,such as phenol,4 chlorophenol and2,4 dichlorophenol.The adsorption amounts of phenols were in the order: 2,4 dichlorophenol>4 chlorophenol>phenol.Key words Zirconium hydrogen phosphate,Hexahydropyridine,Intercalation complex,Bi molecule layer, Phenols磷酸氢锆及其衍生物是一类涉及软化学、主客体化学及纳米材料等领域的多功能新型材料。

它是一种阳离子型层状化合物,其分子式为 Zr(HPO4)2 H2O,层间距为0 76nm,阳离子交换容量(CEC)为6 67mmol g[1,2]。

它既具有像离子交换树脂一样的离子交换性能,同时又可以作为主体化合物进行插层反应,而且具有较高的热稳定性和耐酸碱的能力,因此受到国内外研究者的广泛关注[3,4]。

ZrP结构中OH上的H原子具有一定的酸性,有机胺分子的插层过程是胺与 ZrP发生酸碱质子化反应的过程[5,6]。

大量文献报道了不同客体分子对 ZrP层间的嵌入研究,客体分子的种类包括烷基胺、烷基醇、醇胺、芳香杂环、氨基酸、蛋白质、生物大分子、冠状化合物、配合物等[7,8]。

目前尚未见非芳香性杂环对 ZrP的插层研究报道。

六氢吡啶(HHP)是含氮的非芳香性杂环化合物,呈弱碱性,通过 ZrP的酸碱质子化作用,笔者成功地将HHP插入到 ZrP中,并对其插层性能进行了研究。

近年来,随着环境污染的日益严重和公众对环境问题的日益关心,绿色化学已成为世界各国普遍接孙美丹女,23岁,硕士生,现从事有机膦及精细化工方面的研究。

*联系人,E mail:fxk@西南大学校青年基金资助项目(SWNUQ2004018)2005 07 12收稿,2005 10 08接受受和大力实施的可持续发展方针的重要组成部分。

化学工业与医药工业等排出的大量含酚废水对环境造成了严重的污染。

酚不仅造成了农业和渔业的损失,而且危害人体健康。

若长期饮用被酚污染的水,会出现慢性中毒,引起头痛、头晕、疲劳、失眠、耳鸣、贫血以及神经系统病症,因此,大力开展含酚废水的污染防治研究是保护环境和造福人类的重要任务。

从环境和经济效益两个角度考虑,吸附法是一种设备简单、操作方便、可实现废水中有用资源回收利用、对高低浓度废水均适用的物理方法。

常见的固体吸附剂有活性炭、碘化酶、大孔树脂等。

已有文献报道用长链季铵盐(如十二烷基三甲基溴化铵,十六烷基三甲基溴化铵)按一定的比例混合改性膨润土,制得一系列双阳离子有机膨润土,并探讨了它们对含酚废水的吸附[9]。

目前尚未见 ZrP插层复合物对废水中有毒物质吸附的研究报道。

本文用 ZrP HHP吸附含苯酚、4 氯苯酚、2,4 二氯苯酚废水,并对其吸附性能初步进行了探讨。

1 实验部分1 1 仪器与试剂Bio Rad FTS 185红外光谱仪,KBr压片,范围400~4000cm-1;D MAX 3C X射线衍射仪,CuK , = 0 154178nm,2=2~40!;NE TZSCH STA449C热重分析仪,空气气氛,升温范围是从室温到1000∀,升温速度10 0K min;PE 2400C H N元素分析仪;UV 8500紫外可见分光光度计;SHE 88台式水浴恒温振荡器;DF 101S集热式恒温加热磁力搅拌器;800型离心沉淀器。

实验所用的氧氯化锆、磷酸等试剂均为市售分析纯。

1 2 用氟配合法制备层状 ZrP在塑料瓶中加入40%的氢氟酸(0 35mol),取ZrOCl2 8H2O(0 05mol,16 5g)用80mL蒸馏水溶解后加入塑料瓶中,另将85%的磷酸(140mL)加入到上述氟锆溶液中,于70∀搅拌72h,抽滤,蒸馏水洗涤至滤液pH为5左右,烘干得白色粉末,即为 ZrP,产率为38%。

元素分析及XRD与文献值[10]一致。

1 3 超分子插层组装取0 5g ZrP和3g HHP水溶液,于室温下震荡10d,离心分离,于室温干燥至恒重,由热重和元素分析确定产物组成,所得插层复合物记为 ZrP HHP。

1 4 ZrP HHP对含酚废水的吸收准确称取0 1g ZrP HHP,加入25mL模拟废水(含苯酚、4 氯苯酚、2,4 二氯苯酚共4mmol L),置于100mL锥形瓶中,在振荡器上以90~100r min的速度振荡一段时间,充分平衡后离心分离,测定滤液中残留酚的浓度。

由下式可计算得 ZrP HHP对酚类物质的吸附量:吸附量=c起始-c吸附后m#V式中c为酚的浓度(mmol L),V为模拟废水的体积(L),m为 ZrP HHP的质量(g)。

2 结果与讨论磷酸锆类层柱材料的制备方法主要有三种:一种是溶胶回流法;另一种是溶胶凝胶法;再一种是直接沉淀法或叫氟配合法。

与前两种方法相比,氟配合法制备的晶体一般晶粒较大,结晶度高。

氟配合法是首先使F-与Zr(∃)反应生成锆的配合物ZrF62-,然后使ZrF62-在一定条件下分解,之后Zr4+与磷酸离子发生反应生成磷酸锆沉淀,因此通过控制配合物的分解速度可以达到控制晶体生长的目的[11]。

在塑料瓶中,ZrF62-可以通过加热进行分解。

反应方程式为:ZrO2++6HFZrF62-+H2O+4H+ZrF62- !Zr4++6F-Zr4++2H3PO4+H2OZr(HPO4)2H2O%+4H+2 1 IR光谱分析从IR谱图(图1)可以看出, ZrP(曲线a)和H HP(曲线c)的I R吸收在峰形和吸收位置上与ZrP HHP 相似。

ZrP 与 ZrP HHP 的主要吸收峰见表1。

3593cm -1和3510cm -1的两个尖锐的吸收带是水中的 OH 的不对称伸缩振动吸收,3142c m -1和1624cm -1两个尖锐的吸收带分别是水的对称伸缩振动吸收和弯曲振动吸收,说明 ZrP 晶体结构中只有一种水分子的存在。

1253cm -1和594cm -1对应于P OH 基团的伸缩或变形振动,而且1253cm -1是HPO 4基因的特征峰,1000~1200cm -1区间内的强吸收峰属于PO 4基团的伸缩振动,530cm -1是PO 2基因的变形振动吸收峰。

通过 ZrP H HP 的IR 谱图(曲线b)分析,发现磷酸根基团的振动吸收与 ZrP 相比,变化相差不大,只在2950cm -1与2865cm -1出现了两个尖峰,它们分别属于NH 3+的不对称振动和对称振动峰,在3500~3300cm -1没有出现以游离形式存在的自由胺分子的特征振动峰,说明胺分子插入 ZrP 后与层板上的酸性位P OH 基团发生了质子化作用。

表1 ZrP 和 ZrP HH P 的I R 的主要吸收峰Tab.1 Some different IR absorption for ZrP and ZrP HH P样品IR,∀ cm -1 ZrP359335103142162412531032594530 ZrP HHP 3545316429502865163212251005608535图1 Z rP(a)、 ZrP H HP(b)、H HP(c)的红外光谱图Fig.1 IR spectra of Z rP(a), ZrP HH P(b)and HH P(c)图2 ZrP(a)和 ZrP HH P(b)的XRD 衍射图Fig.2 XRD s pectra of ZrP(a)and ZrP HH P(b)2 2 X RD 射线衍射分析从图2a 中可以看出 ZrP 衍射峰峰形尖而窄,且很规整,表明样品的结晶度高。