摘要：微生物燃料电池技术利用环境友好的高活性微生物作催化剂,以降解水中有机污染物同步输出电能,受到了学术界和企业界的高度重视。如何提高微生物燃料电池的效能是目前研究的聚焦点,分隔材料的设计与选择直接影响了微生物燃料电池的整体性能。本文综述了微生物燃料电池中分隔材料研究的新进展,对比分析了不同新型分隔材料的特点、产电能力与污水处理效果及其待解决的问题,展望了微生物燃料电池分隔材料的发展方向。

摘要：在前期研究基础上,设计合成了具有双金属结构的Rh(Ⅰ)-Ru(Ⅲ)催化剂。通过羰基化催化剂性能评价实验,对反应条件进行优化,同时在分子水平上采用密度泛函方法,对Rh(Ⅰ)-Ru(Ⅲ)催化剂催化羰基化各基元反应的反应物、中间体、过渡态及产物进行几何构型优化,计算了各基元反应的反应能垒,所有能量经过零点能校正。结果表明,Rh(Ⅰ)-Ru(Ⅲ)催化剂呈不对称折叠的立体构型,其催化各基元反应能垒均低于Monsanto铑碘催化剂的。在190℃、3.5 MPa、水质量分数6%、醋酸质量分数54%条件下,醋酸甲酯羰基化反应的转化率96.0%、醋酸收率96.0%,且无沉淀生成,明显降低了反应体系水的用量,催化剂表现出优异的稳定性和活性。

摘要：针对甲醇羰基化制备乙酸的铑催化剂,设计了一系列具有不对称二齿结构羧基吡啶配位的Rh(I)阳离子配合物。通过结构分析,Rh上的电荷分析,Rh周围的电子密度分析,综合各方面因素,选择邻-吡啶丙酸铑阳离子([o-Py-C_2H_4COOH-Rh(CO)_2]^+)作为催化剂,研究了该催化剂在决速反应步骤(CH_3I加成反应)的过渡态构型和能量,采用振动分析证实其真实性。计算结果表明,相比目前工业上使用的[Rh(CO)_2I_2)]^-催化剂,邻-吡啶丙酸铑阳离子催化剂结构更稳定,能垒更低(93.5kJ/mol),并进一步阐述了甲醇羰基化Rh催化剂分子设计的关键因素。

摘要：酶是高效的生物催化剂,在生物技术领域有广泛的应用。然而,不可再生催化的高成本和酶的有效成分分离回收,是实现大规模工业化应用需要解决的关键问题。磁性纳米粒子(magnetic nanoparticles,MNPs)具有优异的磁回收性质。通过设计和制备功能化MNPs作为固定化酶的多功能载体,是解决这一问题的有效途径之一,可为酶的工业化大规模应用提供条件。近年来,功能化磁性纳米粒子在酶的固定化领域基于载体性质、固定化方法和应用有广泛研究。文中重点介绍了近年来各种功能化磁性纳米载体,特别是Fe3O4纳米粒子,在固定化酶中的应用。根据功能化试剂的差异分类,实例讨论了不同功能化修饰的磁性纳米载体对酶的固定化,包括硅烷修饰的磁性纳米载体、有机聚合物修饰的磁性纳米载体、介孔材料修饰的磁性纳米载体以及金属-有机骨架材料(metal-organic framework,MOF)修饰的磁性纳米载体。同时,结合可持续工业催化的发展要求,对磁性复合载体固定化酶的发展前景进行了展望。

摘要：对比了多壳层Co3O4中空正十二面体与有序介孔Co3O4作为电催化剂,并应用在葡萄糖电化学催化氧化中的反应行为.多壳层中空结构促进了葡萄糖分子及相关产物的反应扩散,而壳层纳米粒子的取向排列不仅优先暴露了更多高活性(111)晶面也能促进反应电子的转移,从而有效提高了对葡萄糖电催化氧化的活性.多壳层中空正十二面体在低浓度范围对葡萄糖的灵敏度可达4075.2μA mmol/(L cm^2),优于有序大介孔Co3O4和有序小介孔Co3O4分别为3561.1和2074.3μA mmol/(L cm^2).电化学性能结果表明,多壳层Co3O4中空正十二面体是一种构筑葡萄糖传感器的优异电催化剂,为高效葡萄糖电催化剂的设计与合成提供了一定的借鉴.

摘要：评价绿色催化合成方法的主要标准包括催化剂、试剂或溶剂、反应条件和后处理等。随着绿色化学的不断发展,水相催化或无溶剂合成表现出明显的优势,在催化双吲哚基甲烷衍生物的合成方面更是受到广泛的关注。但是目前尚无针对吲哚基甲烷催化反应过程以及是否使用试剂或溶剂等相关问题的综述报道。因此,对近十年来水相或无溶剂催化合成吲哚基甲烷的反应方法进行了综述,其目的是为指导和设计更为绿色、洁净的合成吲哚基甲烷新方法和思路,尤其在水相和无溶剂催化方面。

摘要：随着“双碳”目标的提出,二氧化碳(CO_(2))减排和资源化利用受到研究者的广泛关注。CO_(2)耦合绿氢技术制高附加值化学品是CO_(2)资源化利用的有效途径之一。高碳α-烯烃是重要的化工原料,围绕非均相催化体系催化CO_(2)加氢制高碳α-烯烃的相关研究,总结分析了CO_(2)加氢制高碳α-烯烃的催化剂设计理念、反应机理、助剂、载体以及制备工艺对催化剂催化性能的影响和构效关系。其中,设计高效催化剂有效调控C—O键活化和C—C链增长仍存在挑战。对CO_(2)加氢制高碳α-烯烃的发展方向进行了展望,可为CO_(2)加氢制高碳α-烯烃新型催化剂的开发提供参考。

摘要：微混合器作为微流控设备的重要组成部分,广泛应用于生化领域,由于在微通道下流体流动为层流,混合较差,对于快速反应,混合是影响效率的主要因素。本文对影响混合效率的3种微混合器结构进行了数值模拟,通过变化微混合器的通道宽高比、发散处最大宽度、碰撞处错位高度3个结构参数,模拟研究其在层流下的混合性能。结果表明,流体碰撞处错位高度对混合性能影响最明显。对模拟结果最佳的微混合器(MST)进一步优化其结构得到新的微混合器(MTT),将MTT与MST及普通T型微混合器(MT)进行比较。MTT微混合器出口处的混合指数达到81%,而普通T型微混合器在相同的条件下只有5.3%。通过模拟分析混合过程,有效改善了错位碰撞型微混合器的结构,有利于提高流体混合效率,提高反应速度。

摘要：对中新两国教材中“金属活动性顺序实验”的设计思路进行了比较和分析,探究了实验装置图和实验达到的效果,提出实验过程中应注意的问题,为我国初中化学教师教学提供一定的借鉴作用。

摘要：针对工业铑碘催化剂的稳定性问题,采用分子设计方法得到铑甘氨酸催化剂,通过理论计算得到催化反应的机理及各基元反应的中间体、过渡态以及产物的几何结构,并对各个驻点能量进行了零点能校正(Zero-point energy),结果表明,铑甘氨酸催化剂具有双齿五元环螯合结构,给电子基团的甘氨酸配体使Rh更具富电子性,不对称的配位结构利于决速步骤能垒的降低,双齿螯合结构利用空间位阻效应,有效防止Rh形成二聚体而沉淀失活,从而提高催化剂稳定性。在190℃、2.5MPa、水含量6wt%以及溶剂醋酸含量达到54wt%时,铑甘氨酸催化剂催化以甲醇为原料的羰基化反应醋酸选择性达到100%,甲醇的转化率高于99%,醋酸收率达到99.83%。