杂原子

摘要： 富碳纳米材料是指具有高分子结构特征又具有碳纳米材料性能特征的新型纳米材料,不仅具有富碳高分子明确的化学结构与组成,而且其结构单元、分子骨架、孔道与表面结构、官能团种类与位置、杂原子的引入与定位等重要的结构特征均可以通过结构单元的分子设计与可控的化学反应过程来实现较精确的调节与控制。

摘要： 镁碱(FER)沸石分子筛因其特有的孔道结构,在催化领域中广泛应用于羰基化、异构化和裂化等非均相反应,但其较小的孔径限制大分子扩散,使其使用寿命缩短,而且不同的反应对于FER沸石分子筛酸性的要求也大不相同,导致其在应用上受到一定程度的限制。介绍了目前比较流行的3种FER沸石分子筛的改性策略,分别是合成纳米级FER沸石分子筛、FER沸石分子筛生成晶内中孔孔道和合成杂原子FER沸石分子筛。通过这些策略中的具体方法可以有效克服FER沸石分子筛的缺点,加强催化活性,增加催化活性位点,延长使用寿命。指出单一的改性方法很有可能带来非单一的改性结果,需要结合具体的催化实验进行表征和验证。今后的FER沸石分子筛改性方向主要是寻找廉价、高效的表面活性剂,在简化工艺流程的同时降低成本。

摘要： 沥青中大量的沥青质分子均含杂原子,通过计算化学方法,可以分析杂原子对沥青质二聚体结构及分子间相互作用的影响,并探究其影响机理。密度泛函理论计算结果表明,杂原子的存在使分子的静电势分布差别明显。对于稠环结构相似的沥青质分子,共轭硫原子使得分子的相互作用减小,含硫沥青质较远的质心距离和硫原子相对较弱的负电势使分子的取向和质心距分布更加随机。共轭氮原子作为强负电中心,强排斥增大分子取向偏离最低能量构型的能垒,从而使沥青质二聚体的构型取向更加趋于固定。同时分子动力学结果显示,含硫沥青质对温度敏感,温度升高更严重地加剧分子排列无序;而含氮沥青质在较高温度下依旧保持相对的有序排列。

摘要： 为了进一步实现质子交换膜燃料电池(PEMFC)能量转化技术的大规模开发和应用,提高催化剂的成本效益是先决条件.目前,与铂族等贵金属基催化剂相比,原子分散的金属-氮-碳(M-N-C)催化剂也在提高活性位点密度、原子利用率和催化活性等方面表现出巨大的潜力,是最有望代替铂基催化剂的首选材料.在原子分散M-N-C催化剂的制备过程中,获得活性位点均匀分散且结构体系最优化是挑战性问题.基于此,我们重点研究了各种有利于原子分散的M-N-C催化剂的制备方法,以及不同催化剂中原子的化学环境调控对催化位点的影响.本文从M-N-C催化剂的合成与表征、反应机理、密度泛函理论计算等方面进行了深入的探讨,着重讨论了双金属位点、原子簇结构和杂原子对催化位点的化学环境调控.最后,提出了原子分散M-N-C催化剂大规模应用存在的问题及进一步优化的发展方向.

摘要： 利用高温热解的方式制备由氮、硫元素掺杂改性的生物碳质纤维材料,并借用扫描电镜(SEM)、X射线衍射(XRD)、X射线光电子能谱(XPS)等多种技术对材料性质进行分析。实验以制备材料为催化剂活化过一硫酸盐(PMS)降解水中的磺胺异噁唑(SSX),研究其降解效果,探讨材料活化PMS的机理。结果表明:N、S的掺杂显著提升了材料活化PMS降解SSX的性能,其中NSC-5的催化性能最佳,当NSC-5投加量为0.4g/L、PMS浓度为0.25mmol/L、SSX浓度为10mg/L时,反应90min后可去除80%以上,反应速率是生物碳质材料(BC)参与进行反应的2.7倍,这与其表面增加的官能团相关。电子顺磁共振(EPR)结果表明,SSX降解过程中起主要作用的组分是单线态氧(^(1)O_(2))、硫酸根自由基(·SO_(4)^(-))和羟基自由基(·OH),氮硫的掺杂加快了电子转移速率,进而提高材料的催化活性。

摘要： 项目简介及应用领域挥发性有机气体(VOCs)是导致大气雾霾的重要诱因,VOCs的排放涉及化工、喷涂、印刷、制药、塑料和橡胶加工等众多行业,其成分复杂,大体包括三苯类(芳香烃、多环芳香烃等)、含氧类VOCs(醇类、酮类、酚类、醛类和酯类等)烃类(如烷烃、烯烃)、含杂原子VOCs(如卤代烃等)以及低碳烷烃类(如乙烷、丙烷等)。

摘要： 重质油是非常优质的加氢原料,但是重质油中含有大量的硫、氯、钙等杂原子化合物,在加工过程中会造成催化剂失活、堵塞反应器和设备腐蚀等问题.相转移催化法是一种有效脱除非均相中杂原子的方法,具有操作简便、加快反应速率等特点.综述了相转移脱除重质油中杂原子技术的研究进展,对比了常用相转移催化剂的优、缺点.从化学反应和溶解性等角度,阐述了有机氯化物、有机硫化物、有机钙化物的相转移脱除机理,并分析了相转移催化剂催化活性的影响因素.研究表明,空间位阻小、分子结构对称性好的相转移催化剂具有较高的催化活性,烷基链较长、含有较多羧基、酯基等官能团的相转移催化剂催化性能较好.最后对相转移技术的发展趋势进行了展望,研发性价比高、稳定性好、无二次污染的新型相转移催化剂是未来发展的主要方向.

摘要： 以淖毛湖煤为原料,进行加氢直接液化,考察了加氢温度与转化率和油收率的关系,并解析了加氢条件下煤中硫、氮和氧的迁移转化特性.结果表明,淖毛湖煤具有良好的液化性能,400?°C和2?MPa氢初压条件下即可达到69.6％的转化率和55.3％的油产率.结合气相色谱质谱联用(GC-MS)和气相色谱-原子发射光谱?(GC-AED)等方法对产物分析发现,以弱键合结构存在的硫、氮和氧等杂原子易发生加氢裂解生成H2S、NH3、H2O等.液化油品中含硫化合物主要以噻吩及噻吩同系物为主;含氮化合物含量极低,主要由含氮杂环化合物构成;含氧化合物在液化油中主要以酚及酚的同系物为主.存在于芳香结构中的杂原子会随着自由基缩合反应,生成更稳定的含杂原子稠环化合物富集在液化残渣中.

摘要： 将Si引入冠醚有希望大幅度提升其对阳离子的络合能力,但其中的调控机理尚不清晰.基于量子化学密度泛函理论计算,以12-冠-4、1,1-2甲基-1-硅杂12-冠-4、1,1,2,2-4甲基-1,2-2硅杂12-冠-4、1,1,2,2,4,4,5,5-8甲基-1,2,4,5-4硅杂12-冠-4和1,1,2,2,7,7,8,8-8甲基-1,2,7,8-4硅杂12-冠-4络合Li+为计算模型,探究了冠醚与Li+之间的相互作用机理.结果表明,由于O—Li+配位键的键长增加,掺杂Si的数量为2和4的Si杂12-冠-4对Li+的共价相互作用略弱,但静电相互作用和色散相互作用更强、Pauli排斥作用更小,最终导致所有Si杂12-冠-4对Li+的络合能力都比12-冠-4更强.上述有利因素源于Si—O键中Si的电子显著向O极化,同时,Si杂12-冠-4中—SiMe2—SiMe2—和—CH2—SiMe2—单元远离Li+,有效避免了Si—Li+之间的静电排斥.揭示的冠醚-Li+相互作用机理将为未来设计与合成杂原子冠醚提供理论指导.

摘要： 用非金属元素、金属与非金属共掺杂钛酸盐制备了一系列杂原子改性的钛酸盐热敏电阻材料,并测试了其性能,以便甄选符合工业化生产的制备工艺.结果发现:通过对预烧粉体材料进行扫描电子显微镜(SEM)分析,得出掺入量为0.5％时得到的形貌最佳;1350°C进行烧结居里温度基本达到产品上限,再继续升高温度对提升居里温度效果不明显;随着掺杂量的增大,热敏电阻的阻值数据逐渐上升,0.005 mol为最佳掺杂量,重复性实验平均阻值为50Ω,阻值分布范围较小,数值较集中,符合批量生产要求.

摘要： 海洋微生物作为重要的海洋生物资源在研究与开发生物活性物质和海洋药物方面日益受到关注.海洋微生物处于高盐、高压、低温、低光照及寡营养等环境条件下,其产生的次级代谢产物具有极大的复杂性和多样性,几乎涵盖了所有化合物类型,其中含硫、含氮、高氧化度等是海洋微生物代谢产物分子结构的重要特征. 统计数据表明，含硫、含氮等杂原子的化合物具有更高的成药性。目前市场上具有代表性的天然抗肿瘤药物如多柔比星、丝裂霉素C、博来霉素、长春新碱、依托泊苷、鬼臼噻吩甙、紫杉醇等具有一个共同的特点，即，它们的化学结构中大多含有硫、氮等杂原子，有的药物同时含有两种不同的杂原子(如博来霉素)。近年来在海洋微生物代谢产物研究过程中，采用表观遗传的手段，通过不同的培养策略，从海洋微生物中分离鉴定了一系列含硫、含氮等杂原子的代谢产物，为海洋微生物活性物质研究提供了候选目标分子。

摘要： 采用水热合成法制备了杂原子分子筛Cs-ZSM-5,Mg-ZSM-5,Ca-ZSM-5,Zn-ZSM-5,Fe-ZSM-5.XRD、元素含量(XRF)、酸性质分析结果表明相同条件下合成的杂原子ZSM-5分子筛中杂原子含量差别较大,Ca和Zn含量最大,分子筛孔道及酸性结构明显不同,杂原子杂化后分子筛B 酸含量均下降.杂原子ZSM-5催化剂上甲醇转化反应结果显示,碱土金属杂化的分子筛低碳烯烃尤其丙烯选择性大幅上升.对比杂原子分子筛结构及反应性能,认为B 酸含量分布均匀、L 酸/B 酸比例较低的杂原子ZSM-5分子筛最适宜于甲醇转化制低碳烯烃(丙烯).

摘要： 本文利用常规方法，在水溶液中得到了化合物[NH（CH2CH2OH）3]6V2Mo18O62.ca.3H2O三TEAH6.ca.3H2O，它包含以钒为杂原子的Dawson结构。这是首次将非主族元素引入到钼系Dawson结构的中心杂原子位置。

摘要： 将杂原子引入分子筛骨架可调变分子筛的表面酸性及催化性能，因此各种杂原子分子筛的合成及其应用受到了广泛的关注。目前有关杂原子分子筛的研究主要集中在含不同杂原子的分子筛合成及其杂原子对分子筛催化性能的影响等方面[1-3]，但对于杂原子分子筛晶化过程的各种影响因素以及杂原子对分子筛骨架稳定性的影响缺乏深入、系统的考察。 本文利用水热晶化法合成了含骨架杂原子Ti的TY分子筛，考察了硅铝凝胶的陈化时间对TY分子筛晶粒度、结晶度及水热稳定性的影响。

摘要： 在水热合成Y分子筛的体系中,添加部分钛源,合成了含骨架杂原子的TiY分子筛,利用XRD、SEM等方法考察了TiY分子筛的水热稳定性.结果表明,添加钛可以合成出高结晶度的Y型分子筛,其水热稳定性明显优于Y分子筛.

摘要： 本文以四丙基氢氧化铵为模板剂、水玻璃为硅源、硫酸或磷酸为酸源,采用水热法直接合成杂原子Cu-ZSM-5分子筛,考察晶化时间、酸源及中性表面活性剂对分子筛晶形的影响。

摘要： 1992年美国Mobil公司的Beek等人首次报道了中孔催化材料(MesoporousCatalyticMaterial)的合成.MCM的孔径在1.5~50nm之间的范围内变化,它具有六角形孔径,较高的比表面积及均匀的孔径分布.其规整的大孔特征,已应用于石油精细化工中大分子的吸附,分离和催化转化,在非均相催化大分子反应方面有良好的应用前景.因此它一经出现,便引起了沸石和催化界的极大关注.本文研究杂原子介孔催化材料的合成与表征及其在有机合成中的应用.

摘要： 本文通过在LiFePO中掺杂导电碳黑提高其导电率,同时引入杂原子并对其对LiFePO材料电化学性能的影响进行探讨.

摘要： 介绍了不同钛源对合成TiY分子筛结晶度的影响,通过对利用不同钛源合成出的杂原子TiY分子筛的XRD谱图和相对结晶度的分析,提出了可能影响TiY分子筛结晶度的因素,并合成了廉价和相对结晶度较高的杂原子TiY分子筛。

摘要： 近年来，人们在杂原子(Me)同晶取代合成MeAPO-5分子筛方面做了大量工作，但有关BAPO-5的研究报道较少。本文采用静态水热合成法合成了具有AFI结构类型的系列硼铝磷酸盐分子筛(BAPO-5)，利用XRD、SEM、FT-IR、MAS-NMR等方法对合成的BAPO-5做了多角度的表征。

摘要： 本发明提供了一种含有硼原子、氧族原子和五元芳杂环的稠环化合物，如式(I)所示。与现有技术相比，本发明采用含有硼原子、氧族原子和五元芳杂环的稠环化合物作为发光材料，一方面可利用硼原子和氧族原子(氧、硫、硒、碲)之间的共振效应实现HOMO和LUMO的分离，从而实现较小的ΔEST和TADF效应，同时硼/氧(硫、硒、碲)杂化稠环单元具有刚性骨架结构，能够降低激发态结构弛豫程度，从而实现较窄的半峰宽；另一方面还可通过在硼/氧(硫、硒、碲)杂化稠环单元的骨架中引入五元芳杂环和不同的取代基，能够实现对延迟荧光寿命和半峰宽的进一步调节。

摘要： 本发明涉及将含有杂原子的原料油热转化成为杂原子含量低的轻油和/或中油作为产品的方法。此外，本发明还涉及通过该方法获得的产品及其用途。

摘要： 本发明公开了一种杂原子掺杂二茂铁功能化的POSS基杂化多孔聚合物的制备方法，包括步骤如下：(1)将构筑单元一、构筑单元二溶解于有机溶剂中，加入催化剂，搅拌均匀后，加热，反应；(2)反应结束后，将反应体系自然冷却至室温，过滤，将过滤后的所得固体洗涤得到固体I；(3)将步骤(2)得到的固体I进行索式提取，所得固体真空干燥即得杂原子掺杂二茂铁功能化的POSS基杂化多孔聚合物。本发明的制备方法步骤简单，制备工艺条件易于控制，得到的聚合物材料具有高的比表面积和孔体积、良好的化学稳定性和热稳定性，且杂原子的引入增大了材料的电负性，在吸附、污水处理方面有着广阔的应用前景。

摘要： 本发明涉及一种杂原子掺杂磷腈官能化POSS基杂化多孔聚合物及其制备方法与应用。本发明中的杂原子掺杂磷腈官能化POSS基杂化多孔聚合物是由磷腈和笼型倍半硅氧烷经Heck偶联反应制得，其中笼型倍半硅氧烷和磷腈的摩尔比为1:(1.3～6)。本发明中杂原子掺杂磷腈官能化POSS基杂化多孔聚合物的原料简单易得，成本较低，制备方法步骤简单，制备工艺易于控制，可以通过简单的洗涤过滤方法再生，可重复利用。本发明制备得到的杂原子掺杂磷腈官能化POSS基杂化多孔聚合物具有较高的比表面积，能够有效地除去水相中的Cu2+，Hg2+和Pb2+等重金属离子，在废水处理中具有广阔的应用前景。

摘要： 本发明涉及将含有杂原子的原料油热转化成为杂原子含量低的轻油和/或中油作为产品的方法。此外，本发明还涉及通过该方法获得的产品及其用途。

摘要： 本发明公开了一种杂原子掺杂多孔碳负载单原子催化剂的制备方法，包括以下步骤：a、将离子液体、活性金属盐、碱金属盐按比例混合、研磨，之后将混合物放在坩埚中；b、将坩埚放在通入氩气的管式炉中，加热至500‑1500°C，加热过程升温速率为1‑20°C/min；c、将产物用去离子水洗涤，干燥，即可得到杂原子掺杂多孔碳负载单原子催化剂。使用本发明的方法能够制备得到环境友好、高金属负载量、且具有普适性的单原子催化剂，能够有效解决金属单原子催化剂材料实际应用的瓶颈。

摘要： 本发明属于催化剂制备技术领域，具体涉及一种杂原子调控钌单原子催化剂的制备方法及其应用。该方法具体为：（1）将Zn(NO3)2·6H2O，三苯基膦溶于甲醇中，超声至完全溶解，加入含2‑甲基咪唑甲醇溶液，反应制备得P@ZIF‑8；（2）将P@ZIF‑8粉末热解得到P‑N‑C；（3）将P‑N‑C、Ru(acac)3和双氰胺加入到混合物中，然后在室温下剧烈超声，搅拌；然后，获得的样品在真空下干燥一夜，退火，最后得到Ru‑P‑N‑C。本发明提供的方法简单，可操作性强，合成的催化剂高效稳定；本发明制备得到的杂原子调控钌单原子催化剂（Ru‑P‑N‑C）能够用于有机污染物的降解。

摘要： 本发明公开了杂原子掺杂过渡金属单原子催化剂及其制备方法与应用，其中，杂原子掺杂过渡单原子催化剂包括：掺杂杂原子和过渡金属的碳催化剂，其中，杂原子包括氮、磷、硫中的一种或多种；过渡金属包括铁、钴、镍、铜、锰中的一种或多种。

摘要： 本发明属于电极材料技术领域，具体涉及一种杂原子掺杂含氮杂环配体衍生碳材料及其应用。本发明选择2‑（4‑羟基苯基）‑1氢‑咪唑并[4,5‑f]‑[1,10]菲咯啉为碳源，利用锌盐造孔和KOH活化后碳化得到杂原子掺杂含氮杂环配体衍生碳材料，其中锌盐造孔和KOH的活化刻蚀大大得提高了碳材料的比电容，这是因为刻蚀给碳材料带来了大量的孔结构，碳材料的比表面积增大，掺杂P原子可以进一步提高碳材料的比电容，是因为杂原子P的掺入能够创造更多的活性位点，会提高额外的赝电容从而提高碳材料的比电容。该杂原子掺杂含氮杂环配体衍生碳材料电化学性能优异，具有极大的制备超级电容器电极的应用前景。

摘要： 本发明涉及一种杂原子掺杂磷腈官能化POSS基杂化多孔聚合物及其制备方法与应用。本发明中的杂原子掺杂磷腈官能化POSS基杂化多孔聚合物是由磷腈和笼型倍半硅氧烷经Heck偶联反应制得，其中笼型倍半硅氧烷和磷腈的摩尔比为1:(1.3～6)。本发明中杂原子掺杂磷腈官能化POSS基杂化多孔聚合物的原料简单易得，成本较低，制备方法步骤简单，制备工艺易于控制，可以通过简单的洗涤过滤方法再生，可重复利用。本发明制备得到的杂原子掺杂磷腈官能化POSS基杂化多孔聚合物具有较高的比表面积，能够有效地除去水相中的Cu