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过碳酸钠脱除煤中硫的反应参数优化及机理研究
1
作者 高飞 张子琪 +1 位作者 贾喆 张芸鸣 《安全与环境学报》 北大核心 2025年第5期1979-1986,共8页
为寻找一种适用于煤炭脱硫的高效、环保型氧化剂,研究对过碳酸钠的脱硫效果、最佳反应条件及反应机理进行了探究,并采用X射线衍射、傅里叶变换红外光谱、X射线光电子能谱及离子色谱等测试揭示了过碳酸钠脱硫反应的机理。研究结果显示:... 为寻找一种适用于煤炭脱硫的高效、环保型氧化剂,研究对过碳酸钠的脱硫效果、最佳反应条件及反应机理进行了探究,并采用X射线衍射、傅里叶变换红外光谱、X射线光电子能谱及离子色谱等测试揭示了过碳酸钠脱硫反应的机理。研究结果显示:过碳酸钠可以有效降低煤的全硫质量分数,较相同浓度的过氧化氢其脱硫效果更显著。随着过碳酸钠浓度的增加、反应温度的升高、反应时间的延长,脱硫率均呈先上升后趋于平缓的趋势。当过碳酸钠反应浓度为0.4 mol/L、反应温度为30℃、反应时间为60 min时,脱硫率最高可达22.98%。过碳酸钠不仅能脱除煤中无机硫分,还能使煤中含硫键断裂,从而有效脱除煤中的有机硫。脱硫后煤中硫铁矿的含量有所下降,硫醇、硫醚含量显著减少,(亚)砜含量显著增加,且溶液中检测到了硫酸根离子,表明过碳酸钠能将硫铁矿等无机硫氧化成可溶性硫酸盐硫,将硫醇、硫醚、噻吩等有机硫氧化成(亚)砜、硫酸盐等高价态产物。研究结果为氧化脱硫法的工业应用提供了理论基础。 展开更多
关键词 环境工程学 煤炭脱硫 过碳酸钠 单因素试验法 反应机理
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热真空环境下碱激发模拟月壤物相分布特征与固化反应机理研究 被引量：1
2
作者 姚羿舟 刘超 +1 位作者 刘化威 张韦 《土木工程学报》 北大核心 2025年第5期105-118,共14页
理解碱激发月壤的物相分布特征与固化反应机理是实现其作为月壤基建筑材料应用于月基建造的关键核心问题。本文制备了氢氧化钠基和硅酸钠基碱激发模拟月壤(AALRS, Alkali-activated lunar regolith simulant)净浆并在热真空环境下原位... 理解碱激发月壤的物相分布特征与固化反应机理是实现其作为月壤基建筑材料应用于月基建造的关键核心问题。本文制备了氢氧化钠基和硅酸钠基碱激发模拟月壤(AALRS, Alkali-activated lunar regolith simulant)净浆并在热真空环境下原位养护。通过扫描电镜(SEM)技术,结合降噪和聚类算法,开展背散射电子(BSE)和能量色散X射线光谱(EDS)图像分析以表征物相分布特征。并采用傅里叶红外光谱(FTIR)分析和压汞法(MIP)进一步表征微观结构演化。结果表明:硅酸钠基AALRS相比氢氧化钠基AALRS有更高的抗压强度,其7d抗压强度增加了20.88MPa。相比氢氧化钠基AALRS,硅酸钠基AALRS的孔隙率更低,但孔隙直径更大,大孔数量更多。孔隙甄别尺度达到亚毫米级。开发智能高效的EDS图像定量化分析方法,实现以专业知识驱动向以数据结构驱动的分析路径转变,进而提高物相识别、划分和定量分析的准确性。硅酸盐低聚物的引入显著增加了硅酸钠基AALRS产物相的占比,并影响了凝胶产物的元素组成、化学结构和微观形貌。基于物相分布特征、微观结构演化和力学强度发展的角度,揭示了AALRS固化反应机理。研究成果为碱激发月壤基材料微观结构调控与月基工程结构设计提供重要科学支撑。 展开更多
关键词 碱激发月壤 月球环境 力学性能 微观结构 物相分布 反应机理
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氧化/消毒处理中二苯甲酮的转化反应机理
3
作者 赵晓宇 彭霜 +3 位作者 李俊芬 王翠平 马海军 魏东斌 《环境化学》 北大核心 2025年第3期843-853,共11页
随着二苯甲酮类紫外防晒剂的大量使用,其在水体中频繁检出.已有大量研究表明二苯甲酮类化合物在自然环境过程和人工水处理过程中可发生多种转化,其潜在的生态与健康风险值得关注.近年来,针对二苯甲酮类化合物的转化研究逐渐增多,发现其... 随着二苯甲酮类紫外防晒剂的大量使用,其在水体中频繁检出.已有大量研究表明二苯甲酮类化合物在自然环境过程和人工水处理过程中可发生多种转化,其潜在的生态与健康风险值得关注.近年来,针对二苯甲酮类化合物的转化研究逐渐增多,发现其在不同条件下的转化行为复杂,且存在较大差异.本文从转化的化学反应机理出发,着重对二苯甲酮类化合物在氧化/消毒处理相关过程中的转化特征进行了梳理.结果表明二苯甲酮类化合物在氧化/消毒过程中主要发生氧化反应、取代反应、脱羧反应等,多数转化产物具有较高毒性,其潜在的生态与健康风险不容忽视. 展开更多
关键词 二苯甲酮 防晒剂 转化反应 机理.
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阶梯Cu(221)面催化还原CO制甲醇反应机理及其电子效应的理论研究
4
作者 刘婷婷 白慧 +3 位作者 白冰 徐慧凯 刘勇军 黄伟 《低碳化学与化工》 北大核心 2025年第4期29-37,54,共10页
Cu基催化剂是一种高效还原CO制甲醇的绿色催化剂,其不同晶面的甲醇合成性能不同,因此明确其反应机理对催化剂设计及开发具有重要意义。目前稳定性最高的阶梯Cu(221)面的CO加氢制甲醇反应机理尚不明确。基于密度泛函理论,通过对比阶梯Cu(... Cu基催化剂是一种高效还原CO制甲醇的绿色催化剂,其不同晶面的甲醇合成性能不同,因此明确其反应机理对催化剂设计及开发具有重要意义。目前稳定性最高的阶梯Cu(221)面的CO加氢制甲醇反应机理尚不明确。基于密度泛函理论,通过对比阶梯Cu(221)面CO加氢制甲醇过程中相关基元反应的活化能和反应热,明确了甲醇合成的最优路径。系统对比了活性Cu位点配位数较高的露台Cu(100)、Cu(111)面与活性Cu位点配位数较低的阶梯Cu(110)、Cu(211)、Cu(611)和Cu(221)面上CO加氢制甲醇最优反应路径中的决速步能垒(Cu(221):0.77 eV、Cu(611):0.88 eV、Cu(211):0.99 eV、Cu(110):1.04 eV、Cu(100):1.05 eV和Cu(111):1.21 eV),证实了阶梯Cu(221)面具有最优的甲醇合成性能。结合Bader电荷、态密度、差分电荷密度和晶体轨道哈密顿布居分析,从微观电子层面进一步揭示了CO活化转化过程,发现电负性更强的台阶边缘位点与关键物种之间的强静电相互作用是阶梯Cu(221)面具有较高催化活性的本质原因。 展开更多
关键词 密度泛函理论 阶梯Cu(221)面 CO活化 甲醇 反应机理
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2,2-二甲基-3-氯丙醇皂化反应及副反应机理研究
5
作者 鹿永华 秦利涛 +2 位作者 寇祖星 周波 岳金彩 《现代化工》 北大核心 2025年第S1期286-290,共5页
2,2-二甲基-3-氯丙醇(简称LBC)是1,2-转位重排法生产布洛芬过程中产生的副产物。采用卤代醇皂化水解路线将LBC转化成新戊二醇,能够提高布洛芬生产工艺的原子经济性,降低生产成本,但目前LBC皂化反应收率较低。对LBC皂化反应开展研究,通... 2,2-二甲基-3-氯丙醇(简称LBC)是1,2-转位重排法生产布洛芬过程中产生的副产物。采用卤代醇皂化水解路线将LBC转化成新戊二醇,能够提高布洛芬生产工艺的原子经济性,降低生产成本,但目前LBC皂化反应收率较低。对LBC皂化反应开展研究,通过单因素实验探究了相转移催化剂(PTC)浓度、反应初始压力、温度、碱浓度、原料配比(氢氧化钠与LBC摩尔比)对目标产物2,2-二甲基-1,3-环氧丙烷(简称HBM)收率的影响规律,在优化条件下HBM收率达到94.47%。首次使用气质联用技术(GC-MS)对副反应产物进行研究,发现有甲醇、甲酸钠和异丁烯等副产物生成。根据副产物推断副反应路径如下:LBC首先生成一氯甲醇与异丁烯,然后一氯甲醇与氢氧化钠反应生成甲醛和氯化钠,甲醛在碱性条件下继续发生Cannizzaro反应最终生成甲醇和甲酸钠。 展开更多
关键词 布洛芬 2 2-二甲基-3-氯丙醇 皂化反应 副反应机理
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加氢生物柴油-乙醇-柴油三元燃料燃烧机理及反应活性分析
6
作者 张煜奇 梅德清 +3 位作者 蔡茂春 赵卫东 章传方 胡千杰 《石油学报(石油加工)》 北大核心 2025年第5期1340-1347,共8页
为明晰含氧生物燃料加氢生物柴油(HB)和乙醇(E)增强燃烧反应活性的作用机理,依据燃料属性协同互补原则,构建包含162个组分、605步反应的加氢生物柴油-乙醇-柴油混合燃料氧化反应动力学模型,在压力为6 MPa、燃料与空气当量比为1的条件下... 为明晰含氧生物燃料加氢生物柴油(HB)和乙醇(E)增强燃烧反应活性的作用机理,依据燃料属性协同互补原则,构建包含162个组分、605步反应的加氢生物柴油-乙醇-柴油混合燃料氧化反应动力学模型,在压力为6 MPa、燃料与空气当量比为1的条件下开展混合燃料燃烧模拟,探究在柴油中掺混不同体积比的加氢生物柴油和乙醇(HB10、HB20、HB5E5、HB10E10、HB15E15)及不同温度(900和1400 K)下混合燃料的化学反应路径及活性物质生成规律。研究表明:分析二元燃料HB10和HB20燃烧反应路径可知,加氢生物柴油向正庚烷裂解反应提供OH,这与加氢生物柴油高十六烷值相契合,表明使用油酸甲酯-硬脂酸甲酯混合物作为实际燃料加氢生物柴油的模型化合物较为合理。在低温900 K下,随着三元燃料体系中加氢生物柴油-乙醇含量增多,OH生成量逐渐减少,此时反应体系活性逐渐降低,削弱了反应强度;而在高温1400 K下,随着加氢生物柴油-乙醇含量增多,体系中形成的OH逐渐增多,反应活性逐渐增强,表明在高温下增加加氢生物柴油-乙醇的含量有利于反应进行。分析高低温混合燃料燃烧反应流可见,长链酯类和烃类(柴油)及短链醇类燃烧氧化的末端反应均集中指向CH_(2)O→HCO→CO这一重要的反应路径。 展开更多
关键词 加氢生物柴油 油酸甲酯 三元燃料 燃烧机理 反应路径
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甲烷在ZnO表面反应制合成气的微观机理研究
7
作者 黄琼谊 楼波 +1 位作者 丁佳欣 王水安 《原子与分子物理学报》 CAS 北大核心 2025年第6期1-9,共9页
利用密度泛函(DFT)和过渡态理论对甲烷分子在ZnO表面的微观反应过程进行第一性原理研究,通过建立ZnO表面的吸附模型,计算了吸附能、过渡态参数和态密度,探讨了甲烷分子在氧化锌晶体表面H解离以及H_(2)和CO的生成过程,结果表明:CH_(4)在Z... 利用密度泛函(DFT)和过渡态理论对甲烷分子在ZnO表面的微观反应过程进行第一性原理研究,通过建立ZnO表面的吸附模型,计算了吸附能、过渡态参数和态密度,探讨了甲烷分子在氧化锌晶体表面H解离以及H_(2)和CO的生成过程,结果表明:CH_(4)在ZnO(010)表面的最佳吸附位点为Zn位,吸附能为-4.65 kcal/mol,甲烷在氧化锌ZnO(010)面四次解离H(反应动力学上最有利路径)所需克服的能垒分别为38.6 kcal/mol、90.8 kcal/mol、53.2 kcal/mol和35.8 kcal/mol,其中甲烷第二次解离H_(2)过程能垒最高,是反应过程的决速步,降低该基元反应的活化能是关键,而-OH的形成抑制了-CH_(3)的解离.氧空位的形成增加活性位点的数量与提高位点的活性.甲烷与氧化锌表面的反应有两次H_(2)生成反应,第一次生成H_(2)的反应难度较大. 展开更多
关键词 化学链重整 甲烷 反应机理 密度泛函理论 过渡态
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基于极小反应网络方法构建的DEE燃烧反应机理
8
作者 杜宇凡 石磊 +2 位作者 张文翰 夏文文 姚丽 《高等学校化学学报》 北大核心 2025年第9期87-94,共8页
乙醚(DEE)是一种很有前途的含氧燃料,其十六烷值高达125,可以用于发动机和柴油机的冷启动,因此,乙醚常被看作是一种潜在的柴油机替代燃料.乙醚的化学动力学研究起步较晚,且现有的乙醚燃烧反应机理大多是详细机理,包含的物种及反应数量... 乙醚(DEE)是一种很有前途的含氧燃料,其十六烷值高达125,可以用于发动机和柴油机的冷启动,因此,乙醚常被看作是一种潜在的柴油机替代燃料.乙醚的化学动力学研究起步较晚,且现有的乙醚燃烧反应机理大多是详细机理,包含的物种及反应数量十分庞大,无法满足实际工程需求.本文基于极小反应网络方法(MRN),在先前发展的C_(0)~C_(2)基础上增加了3个物种和7步反应,构建了包含32个物种和56步反应的乙醚燃烧机理(DEE-CKL).该机理采用Arrhenius方程的双参数形式(A,E)描述反应的速率常数.最后,利用Chemkin-Pro软件对构建的DEE-CKL机理的点火延迟时间和层流火焰速度进行模拟,并将模拟结果与现有实验结果进行对比,结果表明,构建的DEE-CKL机理能够很好地再现实验结果,证明了DEE-CKL机理的可靠性和实用性. 展开更多
关键词 乙醚 燃烧反应机理 极小反应网络 化学平衡
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单原子镍催化剂上CO还原NO反应机理:密度泛函理论与微观动力学研究
9
作者 赵妍 李响 +2 位作者 王焕然 朱亚明 李先春 《燃料化学学报(中英文)》 北大核心 2025年第7期1061-1071,共11页
本文基于密度泛函理论(DFT)与微观动力学模型,系统性研究了石墨烯量子点负载单原子Ni催化剂(Ni/G)上CO还原NO反应中的微观反应机理。结果表明Ni/G催化剂上CO还原NO反应的主要路径为:两个NO分子通过Langmuir-Hinshelwood机理吸附在Ni活... 本文基于密度泛函理论(DFT)与微观动力学模型,系统性研究了石墨烯量子点负载单原子Ni催化剂(Ni/G)上CO还原NO反应中的微观反应机理。结果表明Ni/G催化剂上CO还原NO反应的主要路径为:两个NO分子通过Langmuir-Hinshelwood机理吸附在Ni活性位后分解生成气态N_(2)O和表面吸附氧(O^(*)),随后气体N_(2)O吸附在Ni活性位并还原为N_(2)及O^(*),最终CO还原O^(*)生成CO_(2)并释放Ni活性位。能垒分析结果发现,NO分解生成N_(2)O及O^(*)具有较高的反应能垒,控制了NO还原的反应速率。微观动力学分析结果表明,升高反应温度可显著提升O^(*)的还原速率,但N_(2)O还原生成N_(2)的反应速率始终高于CO还原O^(*)的反应速率,导致Ni原子表面被O^(*)占据;残留的O^(*)抑制了NO的吸附与还原,引起Ni/G催化剂失活。 展开更多
关键词 单原子Ni催化剂 NO还原 催化反应机理 密度泛函理论 微观动力学
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固溶体催化CO_(2)加氢制甲醇催化活性和反应机理
10
作者 陈志远 王宇宁 +5 位作者 周嘉斌 龚杰松 黄振辉 艾兆 李东方 高文桂 《煤炭学报》 北大核心 2025年第7期3602-3616,共15页
固溶体催化剂应用于CO_(2)加氢制甲醇研究具有较好的催化活性,得益于其固溶强化、晶格畸变和固溶体结构等性能的变化。固溶强化可以有效提高催化剂的热稳定性,能够在高温和高压的条件下保持稳定的催化性能。晶格畸变可以调整催化剂的电... 固溶体催化剂应用于CO_(2)加氢制甲醇研究具有较好的催化活性,得益于其固溶强化、晶格畸变和固溶体结构等性能的变化。固溶强化可以有效提高催化剂的热稳定性,能够在高温和高压的条件下保持稳定的催化性能。晶格畸变可以调整催化剂的电子结构和表面活性位点,增强界面结构间相互作用促进反应物分子的吸附和活化。固溶体结构可形成较多的氧空位和双金属位点协同效应,在高温活化CO_(2)的过程中,使反应的关键中间体更加稳定,从而有效抑制CO的生成。CO_(2)加氢制甲醇反应机理的争议主要集中在甲酸盐物种(HCOO*)和羧基物种(COOH*)2种中间体上。其中,固溶体催化剂更倾向于甲酸盐机理,认为甲酸盐(HCOO*)和甲氧基(CH_(3)O*)是反应的关键中间体。镓锆、铟锆和锌锆是最为常见的3种固溶体催化剂,针对这3种催化剂CO_(2)加氢制甲醇催化活性和反应机理进行总结。最后对固溶体催化剂在CO_(2)加氢制甲醇领域存在的问题的进行了探讨和展望。 展开更多
关键词 固溶体催化剂 CO_(2)加氢制甲醇 反应机理 催化活性 改性研究
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抗氧剂协同作用机理的加速反应分子动力学研究
11
作者 周锐 鲍路瑶 +1 位作者 卜伟锋 周峰 《摩擦学学报(中英文)》 北大核心 2025年第2期325-336,共12页
受阻酚类抗氧剂与二苯胺类抗氧剂复配使用往往表现出优异的协同抗氧化作用,但其详细的化学反应路线尚不明确.本文中利用1种结合元动力学(Metadynamics)与反应力场(ReaxFF)的加速反应分子动力学方法,模拟了季戊四醇酯基础油添加2种典型... 受阻酚类抗氧剂与二苯胺类抗氧剂复配使用往往表现出优异的协同抗氧化作用,但其详细的化学反应路线尚不明确.本文中利用1种结合元动力学(Metadynamics)与反应力场(ReaxFF)的加速反应分子动力学方法,模拟了季戊四醇酯基础油添加2种典型抗氧剂[2,6-二叔丁基对甲酚(2,6-Di-tert-butyl-4-methylphenol,BHT)、4,4'-二辛基二苯胺(4,4'-Di-iso-octyldiphenylamin,ODA)]在不同温度工况下(350和500 K)的热氧化分解过程.结果表明:酯基数量的增多、烷烃链长度的增加以及仲氢和叔氢数量的增大会导致多元醇酯基础油氧化安定性减弱;烷基过氧自由基以及烷氧自由基是加速基础油烷烃链链式反应的关键;BHT和ODA通过有效捕捉这2种自由基进而提高体系氧化安定性.2种抗氧剂优异的协同作用来源于低温下BHT苯酚脱出的氢原子有效提高了ODA以及N-羟基二苯胺的再生效率.详细反应路径表明,ODA存在多个反应活性位点是其抗氧性能优于BHT的重要原因之一. 展开更多
关键词 加速反应分子动力学 反应力场 合成酯润滑油 抗氧化剂 反应机理
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赤铁矿对偏高岭土基地聚物力学性能及反应机理的影响
12
作者 雒亿平 邢美光 +3 位作者 王德法 易万成 杨连碧 薛国斌 《材料导报》 北大核心 2025年第8期108-115,共8页
探讨了赤铁矿对偏高岭土基地聚物力学性能及反应机理的影响,分析添加不同含量的赤铁矿对地聚物抗压强度、微观结构变化和物相变化的影响。研究表明:偏高岭土基地聚物的流动度随赤铁矿掺量的增加而降低。当赤铁矿掺量从0.2%增至0.6%时,... 探讨了赤铁矿对偏高岭土基地聚物力学性能及反应机理的影响,分析添加不同含量的赤铁矿对地聚物抗压强度、微观结构变化和物相变化的影响。研究表明:偏高岭土基地聚物的流动度随赤铁矿掺量的增加而降低。当赤铁矿掺量从0.2%增至0.6%时,试件抗压强度增长率从27.97%跃升至56.46%,掺量为0.6%的试样抗压强度达到49.17 MPa。当添加0.6%的赤铁矿固化1 d后,试件抗压强度达到44.31 MPa,为7 d强度的90%,表明赤铁矿的掺加对地聚物的早期强度有显著的改善效果。赤铁矿提供了铁元素,平衡了地聚物体系中的n(Si)/n(Al)和n(Si)/n(Fe)。热重分析结果表明,MKF-0试样总质量损失达88.46%,MKF-0.6试样总质量损失达87.58%,赤铁矿颗粒的加入促使更多的胶凝物质生成。SEM显微图表明,赤铁矿同时作为增强剂和填料,使地聚物凝胶区域更均匀、致密。XRD和FTIR结合分析表明,添加赤铁矿,偏高岭土基地聚物会同时产生铝硅酸盐(N-A-S-H)和铝硅酸铁(Fe(Al)-S-H)以及硅酸铁(Fe_(2)(SiO_(4))_(3))物质。 展开更多
关键词 地聚物 赤铁矿 力学性能 微观结构 反应机理
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预混氨/二甲醚化学反应机理优化及动力学数值模拟分析
13
作者 尹莹 卞迁 +3 位作者 魏代君 乔彦宇 董全 程强 《燃烧科学与技术》 北大核心 2025年第4期415-426,共12页
为了解决氨作为内燃机燃料所存在的点火困难和火焰传播速度慢问题,目前普遍采用高活性燃料作为助燃剂来提高氨(NH3)燃料的点火和燃烧的稳定性.二甲醚(DME)具有燃烧性能好、能量密度高等优点,因此本研究选择二甲醚作为高活性燃料与氨混合... 为了解决氨作为内燃机燃料所存在的点火困难和火焰传播速度慢问题,目前普遍采用高活性燃料作为助燃剂来提高氨(NH3)燃料的点火和燃烧的稳定性.二甲醚(DME)具有燃烧性能好、能量密度高等优点,因此本研究选择二甲醚作为高活性燃料与氨混合,从而为零碳燃料的稳定燃烧提供理论基础.本文在氨和二甲醚单独燃烧化学反应动力学的基础上,构建了氨-二甲醚混合燃料燃烧化学反应动力学模型.基于CHEMKIN PRO平台,采用现有的氨和二甲醚机理作为基础骨架机理,引进C-N反应机理以及氨和二甲醚、氨基和二甲醚产生的自由基间的交叉反应,在此基础上通过Cantera结合遗传算法来调整部分较敏感反应所对应的指前因子,对机理进行改进和优化.最终所得机理包含177种组分和1151个基元反应.该机理能够很好地拟合宽范围工况下实验的滞燃期结果,对未来氨/二甲醚应用在发动机的工作环境提供了基础机理. 展开更多
关键词 氨-二甲醚 机理优化 敏感性分析 反应路径分析 滞燃期
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核磁共振波谱和红外光谱在研究离子液体催化CO_(2)与邻氨基苯腈反应机理的应用及进展
14
作者 孙中远 郭昱君 许映杰 《光谱学与光谱分析》 北大核心 2025年第10期2711-2719,共9页
核磁共振波谱(NMR)和红外光谱(IR)是两种常用的谱学检测方法,不仅可以用于物质含量分析和分子结构鉴定,而且还能通过其吸收峰的强度与位置,从分子层面来表征分子间相互作用位点、类型和强度等重要微观信息,已被拓展应用于研究化学反应... 核磁共振波谱(NMR)和红外光谱(IR)是两种常用的谱学检测方法,不仅可以用于物质含量分析和分子结构鉴定,而且还能通过其吸收峰的强度与位置,从分子层面来表征分子间相互作用位点、类型和强度等重要微观信息,已被拓展应用于研究化学反应机理。CO_(2)资源化利用是当前绿色化学研究热点之一。离子液体(ILs)具有蒸汽压低、热稳定性高和结构与性质可调的特点,作为一种新型、绿色的催化剂广泛应用于CO_(2)与邻氨基苯腈反应,能同时活化CO_(2)和邻氨基苯腈,在无金属、温和条件下使常压CO_(2)高效化学转化为具有生物活性的喹唑啉-2,4(^(1)H,^(3)H)-二酮及衍生物,显示出了优异催化性能和潜在应用价值。因此,其化学反应机理引起了广大研究者的浓厚兴趣。掌握化学反应机理是有效调控反应的前提,而借助正确、合适的检测方法来表征ILs与反应底物之间的相互作用信息,是研究化学反应机理的有效途径和关键步骤。为此,为了更好地了解和掌握NMR和IR等谱学方法在研究ILs催化CO_(2)与邻氨基苯腈反应机理中的应用及进展,在简述ILs催化CO_(2)与邻氨基苯腈反应发展的基础上,首先介绍了NMR和IR技术的自身特点及其在研究该反应机理中所发挥的作用;其次,重点聚焦^(1)H NMR、^(13)C NMR、^(15)N NMR、^(183)W NMR、FTIR和in-situ FTIR等手段在表征ILs与CO_(2)或邻氨基苯腈相互作用机制、反应过程中新形成(消失)的基团和形成可能的反应中间体等方面所取得的应用进展,结合文献调研详细分析了NMR和IR技术在研究化学反应机理中的独特优势与存在的问题,并提出了可能的解决思路和方案;最后,为进一步推广NMR和IR技术应用于化学反应机理研究提出了合理建议,即利用二维NMR和IR光谱获得更精细的分子结构和相互作用信息,进一步确定催化剂与底物的相互作用位点与类型,再结合DFT计算和分子动力学模拟等理论方法获得的反应过程中底物的电子结构和体系的能量变化,准确地获取反应中间体和过渡态的结构信息,从而更加清晰地阐明反应机理,这将迎来NMR和IR在研究化学反应机理的新发展。 展开更多
关键词 核磁共振 红外光谱 离子液体 二氧化碳转化 反应机理
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逆水煤气变换反应机理及催化剂研究进展 被引量：1
15
作者 李鹏阳 王改荣 +5 位作者 牛佳星 王小艾 韩星 张彩东 田志强 李兰杰 《燃料化学学报(中英文)》 北大核心 2025年第1期1-14,共14页
逆水煤气变换(RWGS)反应是降低碳排放和实现碳资源利用的有效途径。CO_(2)经逆水煤气变换反应转化为CO,并通过费托工艺制得烯烃化产品和醇类燃料,对于改善环境以及改变未来能源结构具有重大意义。本综述总结了RWGS反应机理,依据CO_(2)... 逆水煤气变换(RWGS)反应是降低碳排放和实现碳资源利用的有效途径。CO_(2)经逆水煤气变换反应转化为CO,并通过费托工艺制得烯烃化产品和醇类燃料,对于改善环境以及改变未来能源结构具有重大意义。本综述总结了RWGS反应机理,依据CO_(2)转化为CO路径中H2是否直接参与还原反应,分为氧化还原机理和缔合机理,其中,缔合机理包括甲酸盐、羧酸盐以及碳酸盐三种路径,并介绍了近年来关于RWGS反应机理研究的最新发现;其次综述了RWGS反应中的CO_(2)和H2共进料热催化转化催化剂体系和化学循环催化剂体系的研究进展,分析讨论了Pt、Ni、Cu等金属基催化剂和金属碳化物、磷化物催化材料的RWGS反应性能,以及钙钛矿型储氧材料(OSM)在化学循环反应中的应用。最后,针对目前存在的问题和未来可能的解决方案进行了讨论与展望,以期为后续RWGS催化材料的研究提供一定的借鉴。 展开更多
关键词 逆水煤气变换 二氧化碳 一氧化碳 反应机理 催化剂
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循环流化床粉煤灰酸溶提锂过程中反应机理的研究
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作者 李超 王丽萍 +5 位作者 高桂梅 张云峰 洪雨 刘大锐 许立军 崔永杰 《无机盐工业》 北大核心 2025年第3期101-107,共7页
准格尔地区的煤中含有锂元素,煤经过电厂燃烧发电后锂元素在烟道灰中二次富集,其中锂含量为290~500 g/t,极具提取价值。以循环流化床粉煤灰为研究对象,利用盐酸高压浸出锂元素,探索盐酸浸出过程中粉煤灰中锂离子的反应机制。实验结果表... 准格尔地区的煤中含有锂元素,煤经过电厂燃烧发电后锂元素在烟道灰中二次富集,其中锂含量为290~500 g/t,极具提取价值。以循环流化床粉煤灰为研究对象,利用盐酸高压浸出锂元素,探索盐酸浸出过程中粉煤灰中锂离子的反应机制。实验结果表明,反应温度为160℃、时间为1 h、酸灰物质的量比为0.9、搅拌速率为240 r/min时,锂溶出效果最好,溶出率为87.31%。XRD分析结果证实:粉煤灰主要物相为无定型硅铝酸盐、γ-Al_(2)O_(3)、莫来石及少量的方石英;盐酸浸出过程中无定型硅铝酸盐和γ-Al_(2)O_(3)物相会发生溶解,而剩余盐酸浸出渣主要成分为无定型二氧化硅和莫来石。FT-IR和^(27)Al NMR谱图分析结果证实:在盐酸浸出过程中粉煤灰中无定型硅铝酸盐化学键Al—O—Si发生断裂,主要归因于化学键中四配位Al(Ⅳ)与六配位Al(Ⅵ)溶解,造成三维网络结构发生破坏,进而释放了网络结构中的锂离子;与此同时,粉煤灰中γ-Al_(2)O_(3)物相中锂元素也在盐酸浸出过程中发生溶解进入溶液。 展开更多
关键词 粉煤灰 盐酸 反应机理 提锂
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碳氢燃料燃烧三步简化反应机理
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作者 姚霄 王超 +3 位作者 杨建文 胡海峰 李炎栋 杨锐 《火箭推进》 北大核心 2025年第2期62-75,共14页
随着液体火箭发动机性能不断提升,应用场景和工况范围不断拓展,为了实现快速迭代的研发模式,需要在短时间内以较高精度获得燃烧流场仿真结果,这对反应机理的宽工况适用性与计算的经济性均提出了严峻的挑战。为此,构建了一种适用于宽工... 随着液体火箭发动机性能不断提升,应用场景和工况范围不断拓展,为了实现快速迭代的研发模式,需要在短时间内以较高精度获得燃烧流场仿真结果,这对反应机理的宽工况适用性与计算的经济性均提出了严峻的挑战。为此,构建了一种适用于宽工况范围([0.1,2.0]当量比、[1,1000]倍大气压、[300,1000]K初温以及[0,4]氮氧比)的碳氢燃料燃烧三步简化反应机理,使得在大范围工况下能同时获得较准确的绝热平衡温度、层流火焰速度和点火延迟分布。甲烷和癸烷的零维/一维火焰计算结果显示,在当量比、压力、初温和氮氧比大幅变化的情况下,三步机理计算的宏观燃烧参数与详细机理、骨架机理具有较高的一致性。进一步计算了Sandia火焰D,并与详细机理及实验进行对比,温度、速度及组分分布证明了该机理在计算湍流燃烧时的准确性。 展开更多
关键词 碳氢燃料 燃烧 简化反应机理
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铈基催化剂催化甲醛氧化及反应机理的研究进展
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作者 荆湄赞 《现代化工》 北大核心 2025年第8期16-21,26,共7页
综述了近年来二氧化铈、贵金属铈基催化剂和复合过渡金属氧化物铈基催化剂在甲醛催化氧化领域的研究进展,重点探讨了影响铈基催化剂催化性能的关键因素,如载体的结构与性质、贵金属和过渡金属的种类及结构、金属-载体相互作用、催化剂... 综述了近年来二氧化铈、贵金属铈基催化剂和复合过渡金属氧化物铈基催化剂在甲醛催化氧化领域的研究进展,重点探讨了影响铈基催化剂催化性能的关键因素,如载体的结构与性质、贵金属和过渡金属的种类及结构、金属-载体相互作用、催化剂的制备方法、反应条件等。结合实验表征和理论计算,阐明了铈基催化剂催化甲醛氧化反应机理,为设计高性能甲醛催化氧化催化剂提供了理论依据和技术参考。 展开更多
关键词 甲醛 催化氧化 反应机理 铈基催化剂
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[(NHC)M(L)Cl(OH)](M=Ir,Ru,Os;L=Cp^(*)/cym)配合物环加成反应机理及活性的DFT计算研究
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作者 张淑霞 张兴辉 +5 位作者 巩媛 李姗姗 王子宜 师海雄 牛腾 张鸿波 《化学研究与应用》 北大核心 2025年第7期1870-1876,共7页
采用密度泛函理论的M06-2X计算方法研究了[(NHC)M(L)Cl(OH)](M=Ir,Ru,Os;L=Cp^(*)/cym)配合物环加成反应机理及反应活性。通过SMD模型对气相中优化的构型在实验对应的CH3OH溶剂中进行单点能计算以得到更加准确的能量。计算研究表明,该... 采用密度泛函理论的M06-2X计算方法研究了[(NHC)M(L)Cl(OH)](M=Ir,Ru,Os;L=Cp^(*)/cym)配合物环加成反应机理及反应活性。通过SMD模型对气相中优化的构型在实验对应的CH3OH溶剂中进行单点能计算以得到更加准确的能量。计算研究表明,该类反应包括三个主要步骤:配体Cp^(*)/cym中甲基通过质子转移与金属中心的羟基结合释放出水分子,配体Cp^(*)/cym中的不饱和碳原子与蒽中的碳原子完成环加成过程,最后一步是金属中心上脱去氯离子。计算结果显示前两步反应容易发生,具有相对较低的活化能,整个反应为吸热过程。同时,对比计算发现铱和铑相比于锇配合物具有更低的活化能,更容易在实验条件下实现环加成过程。 展开更多
关键词 氮杂环卡宾 咪唑铱配合物 环加成 反应机理
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反应堆棒束结构流致振动机理及数值研究综述
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作者 赵雨桐 赵亚楠 《核科学与工程》 北大核心 2025年第4期651-656,共6页
棒束类结构广泛应用于核反应堆的燃料组件与传热系统中,在流体作用下易发生流致振动,影响设备运行的结构安全与热工稳定性。围绕反应堆中棒束结构典型的流致振动激励机制,包括涡激振动、湍流激振、流体弹性不稳定性及声共振等,系统梳理... 棒束类结构广泛应用于核反应堆的燃料组件与传热系统中,在流体作用下易发生流致振动,影响设备运行的结构安全与热工稳定性。围绕反应堆中棒束结构典型的流致振动激励机制,包括涡激振动、湍流激振、流体弹性不稳定性及声共振等,系统梳理其形成机理与响应特性。在此基础上,重点综述了数值模拟方法在棒束振动研究中的应用进展,涵盖不同湍流模型、流固耦合策略及激励力建模方法。研究表明,尽管数值模拟在涡激与湍流激振建模方面取得较好成果,但在高雷诺数、三维结构阵列和非稳态响应预测等方面仍面临挑战。相关整理与归纳可为反应堆结构的抗振设计与安全评估提供理论支撑和技术参考。 展开更多
关键词 核反应堆 棒束结构 流致振动机理 流固耦合 数值计算
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