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铜催化实现1,3-二烯与二氧化碳不对称双羧基化反应

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有机化学 2024年第4期44卷 1368-1370页

作者：戚朝荣江焕峰华南理工大学化学与化工学院、广东省功能分子工程重点实验室广州510641

二元羧酸在有机合成、生物化学和高分子工业中具有重要的应用,在羧酸化合物中占有重要的地位.虽然二氧化碳(CO_(2))参与的双羧基化反应是构建二元羧酸最直接而且可持续的途径,但由于CO_(2)热力学的稳定性和动力学惰性,该方法极具挑战性。

关键词：有机合成二元羧酸二氧化碳动力学热力学铜催化生物化学可持续的

质子交换膜电化学系统动态特性及控制策略研究进展

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应用化工 2024年第6期53卷 1360-1365页

作者：邵誉钧綦戎辉华南理工大学化学与化工学院广东广州510006

回顾了近年来质子交换膜(PEM)电化学系统瞬态温湿度场测量和性能评价的相关研究,以及循环启停及长期运行下的系统控制策略(包括PID、神经网络及模糊控制等)。由于PEM系统运行涉及传热传质、电化学反应等复杂过程,理论建模比较复杂;数据... 详细信息

回顾了近年来质子交换膜(PEM)电化学系统瞬态温湿度场测量和性能评价的相关研究,以及循环启停及长期运行下的系统控制策略(包括PID、神经网络及模糊控制等)。由于PEM系统运行涉及传热传质、电化学反应等复杂过程,理论建模比较复杂;数据驱动模型能够有效结合理论模型及实验数据、且求解简单。近年来新发展的智能PID控制策略在多输入多输出系统中具有较好的抗扰性和响应速度。通过与数据驱动模型结合,被认为是准确预测PEM系统的性能和寿命、提升PEM电化学系统动态性能的有效方案。

关键词：电化学系统质子交换膜动态运行控制策略性能评估

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铈掺杂对α- BiMoO纳米片催化剂丙烯选择性氧化性能的影响

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现代化工 2024年

作者：张鑫杨艳艳周如金许松泠单书峰曾兴业吉林化工学院化学与制药工程学院广东石油化工学院广东高校劣质油加工重点实验室华南理工大学化学与化工学院

采用快速微波辅助水热法制备了4种不同的Bi2-xCexMo3O12纳米片催化剂。在制备过程中通过调节铈的掺杂量可以改变合成催化剂的形貌和结构，成功地提高了Bi2-xCexMo3O12纳米片催化剂的比表面积。结果表明，煅烧温度为500℃、pH为3、掺杂量... 详细信息

采用快速微波辅助水热法制备了4种不同的Bi2-xCexMo3O12纳米片催化剂。在制备过程中通过调节铈的掺杂量可以改变合成催化剂的形貌和结构，成功地提高了Bi2-xCexMo3O12纳米片催化剂的比表面积。结果表明，煅烧温度为500℃、pH为3、掺杂量x=0.05时制备的Bi2-xCexMo3O12纳米片催化剂具有最高的丙烯选择性氧化性能，丙烯转化率为42.1%，丙烯醛选择性为88.3%。Bi2-xCexMo3O12纳米片催化剂的性能与结晶度呈负相关。用XPS表征了Bi2-xCexMo3O12的氧迁移率，Bi2-xCexMo3O12的催化性能与其氧流动性呈正相关。

关键词： Bi Ce Mo O 丙烯丙烯醛

实时参数整定的无模型自适应控制算法及其在气体分馏装置的应用

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石油炼制与化工 2024年第3期55卷 97-106页

作者：谷小峰马庆鲁黄文杰李国庆华南理工大学化学与化工学院广州510640 山东京博石化公司

现有无模型自适应控制(MFAC)算法中,4个模型参数λ,ρ,η,μ在控制过程中保持不变,导致伪偏导对控制进程影响小、算法自适应能弱等问题。利用径向基函数(RBF)神经网络,基于系统的输入和伪偏导,以期望输出与实时输出差值为训练误差的实... 详细信息

现有无模型自适应控制(MFAC)算法中,4个模型参数λ,ρ,η,μ在控制过程中保持不变,导致伪偏导对控制进程影响小、算法自适应能弱等问题。利用径向基函数(RBF)神经网络,基于系统的输入和伪偏导,以期望输出与实时输出差值为训练误差的实时整定参数,提高了MFAC的自适应能力;进而提出了一种新的离散时间非线性系统紧格式动态线性化MFAC算法(简称BRF-MFAC算法),并通过非线性系统控制案例验证了RBF-MFAC良好的跟踪性能;将其应用于某炼油厂0.3 Mt/a气体分馏装置,相比现有MFAC算法,丙烯塔单输入单输出(SISO)系统丙烯产品纯度达标操作调整次数减少42.4%,多输入多输出(MIMO)系统丙烯产品纯度和产量达标操作调整次数减少78.0%。

关键词：过程控制神经网络参数估计气体分馏装置丙烯塔

具有丰富活性位点和高电子传导性的非晶MOF用于高效肼氧化

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Chinese Journal of Catalysis 2024年第5期60卷 351-359页

作者：丁婕婷王浩帆沈葵韦小明陈立宇李映伟华南理工大学化学与化工学院广东省燃料电池技术重点实验室广东广州510640 华南理工大学物理与光电学院广东广州510640

金属有机框架(MOF)虽然具有完美的结晶性质,但由于其配位不饱和位点数量不足和电子传导性较低,这些特性限制了它在电催化领域的应用.尽管通过去除部分有机配体可以暴露晶体MOF的一些金属位点,但常用的方法涉及高压、高温、强酸、强碱等... 详细信息

金属有机框架(MOF)虽然具有完美的结晶性质,但由于其配位不饱和位点数量不足和电子传导性较低,这些特性限制了它在电催化领域的应用.尽管通过去除部分有机配体可以暴露晶体MOF的一些金属位点,但常用的方法涉及高压、高温、强酸、强碱等苛刻的条件,很容易造成MOF的多孔结构完全坍塌.相较于晶态MOF,非晶态MOF具有短程有序而长程无序的结构特征.通过快速组装MOF,有望实现MOF的非晶化,从而创造大量不饱和位点,并优化金属位点的电子结构.因此,开发高效的非晶态MOF合成策略十分必要.本文报道了一种诱导非晶态MOF在碳布上快速组装的电合成方法,制得了具有丰富活性位点和高电子传导性的非晶态MOF(记为aMnFc'/CC).在电合成过程中,有机配体在碳布上迅速去质子化,并与金属离子快速组装,形成具有大量配位不饱和Mn位点的非晶态aMnFc'.X射线衍射和透射电镜选区电子衍射结果表明,aMnFc'为无定形结构.电子顺磁共振和X射线吸收近边结构光谱等表明,aMnFc'比cMnFc'含有更多的不饱和Mn金属中心.随后,利用三电极体系评估催化剂在肼氧化(HzOR)中的催化活性,在0.1 mol L^(−1) PBS+0.4 mol L^(−1) N_(2)H_(4)电解质中,aMnFc'/CC的起始电位为287 mV(1 mA cm^(−2)),在10 mA cm^(−2)下的工作电势为667 mV,其活性远优于晶态MOF 起始电位为540 mV(1 mA cm^(−2)),在10 mA cm^(−2)下的工作电势为(871 mV).aMnFc'/CC在0.1 mol L^(−1) PBS中的HzOR性能优于大多数已报道的Mn/Fe基催化剂和MOFs催化剂.四探针法测定cMnFc'和aMnFc'的电导率分别为1.5×10^(−4)和1.8×10^(−3) S cm^(−2),表明MOF的非晶化可以提高电导率,从而增强其电化学性能.密度泛函理论计算表明,MnFc'-V在费米能级附近的态密度比MnFc'的态密度更强,说明不饱和Mn中心的存在增强了MOF的导电性.进一步通过理论计算研究了肼在MnFc'和MnFc'-V表面的逐步脱氢过程,结果发现,MnFc'和MnFc'-V的决速步都是从*N_(2)H_(3)到*N_(2)H_(2)的脱氢过程,其中MnFc'-V的自由能差(0.22 eV)远小于MnFc'的自由能差(0.65 eV).由此可见,在aMnFc'中,不饱和Mn位点使d带中心更接近费米能级,增强了活性位对N_(x)H_(x)中间体的吸附能,从而提高了HzOR活性.综上,本文提出一种电合成方法,实现了非晶态MOF在碳布上的快速组装,制备出具有丰富活性位点和高电子传导性的非晶态MOF,显著提升了其在肼氧化反应中的催化活性.这一新策略不仅克服了晶态MOF在电催化应用中的局限,而且为工业电流条件下合成用于HzOR的非晶态MOF提供了参考.

关键词：非晶化缺陷电催化肼氧化反应金属有机框架

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有机化学前沿进展融入课堂教学改革与实践

化学教育（中英文） 2024年第4期45卷 42-46页

作者：贾欢欢张珉华南理工大学化学与化工学院广东广州510641

有机化学的基础理论是前沿进展的基石,而前沿研究成果是对基础理论的延伸和丰富,2者相辅相成。因此,在基础有机化学教学中选择性融入前沿科研进展,是夯实学生基础知识、提升科学研究兴趣的有效路径,对进一步培养具有原创思想的研究型人... 详细信息

有机化学的基础理论是前沿进展的基石,而前沿研究成果是对基础理论的延伸和丰富,2者相辅相成。因此,在基础有机化学教学中选择性融入前沿科研进展,是夯实学生基础知识、提升科学研究兴趣的有效路径,对进一步培养具有原创思想的研究型人才具有重要的意义。本文旨在探讨如何将有机化学前沿进展融入课堂教学,以及如何对有机化学教学进行相应的课前、课上、课后教学设计和改革,以促进学生的基础学习效果并激发科学研究热情。

关键词：基础研究有机化学前沿进展改革与实践

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深部硬岩脆-延性转化行为的细观损伤模型

工程科学与技术 2024年第3期56卷 11-20页

作者：胡坤赵伦洋李鹏飞刘思利陈曦淮阴工学院建筑工程学院江苏淮安223021 华南理工大学土木与交通学院广东广州510641 江苏开放大学建筑工程学院江苏南京210036

既有试验研究表明,在压缩荷载作用下,围压对低孔隙率硬岩的强度、破坏模式、剪胀性等具有重要影响。在围压不断增大的条件下,硬岩的破坏特性将呈现由脆性向延性转变的趋势。本文基于细观力学方法分析硬岩的脆-延性破坏机理,探究脆-延性... 详细信息

既有试验研究表明,在压缩荷载作用下,围压对低孔隙率硬岩的强度、破坏模式、剪胀性等具有重要影响。在围压不断增大的条件下,硬岩的破坏特性将呈现由脆性向延性转变的趋势。本文基于细观力学方法分析硬岩的脆-延性破坏机理,探究脆-延性转化过程中非弹性变形、损伤与围压的定量关系,继而构建细观损伤力学模型以描述深部硬岩在不同压缩荷载作用下的脆-延性转化力学行为。为了验证所构建模型的合理性和有效性,通过UMAT子程序将其嵌入有限元软件Abaqus模拟低孔隙率砂岩(围压10~120 MPa)和Tavel石灰岩(围压10~150 MPa)在常规三轴加载下的力学行为。对比发现,数值模拟结果与试验数据具有较好的一致性,说明细观损伤力学模型能够较好地捕捉硬岩随着围压增加表现出的从脆性到延性转化的力学特性,也初步表明基于细观力学的分析方法可以为解译深部岩石的力学行为提供理论支撑。

关键词：脆性-延性转化围压效应摩擦滑移损伤临界值细观力学模型

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Co_(3)ZnC@C促进g-C_(3)N_(4)光催化产氢及其机理

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广西师范大学学报（自然科学版） 2024年第2期42卷 166-174页

作者：周训富周小松罗金许丽梅方岳平岭南师范学院化学化工学院广东湛江524048 华南农业大学材料与能源学院广东广州510642

光催化产氢技术是实现太阳能到绿色氢能转化的有效途径,然而其实际应用受到高成本、低效率的限制。本文通过简单的沉淀-煅烧法合成一种独特的碳包覆Co_(3)ZnC纳米颗粒(Co_(3)ZnC@C),将其作为助催化剂,与光催化剂g-C_(3)N_(4)耦合构建新... 详细信息

光催化产氢技术是实现太阳能到绿色氢能转化的有效途径,然而其实际应用受到高成本、低效率的限制。本文通过简单的沉淀-煅烧法合成一种独特的碳包覆Co_(3)ZnC纳米颗粒(Co_(3)ZnC@C),将其作为助催化剂,与光催化剂g-C_(3)N_(4)耦合构建新颖的不含贵金属的复合光催化剂Co_(3)ZnC@C/g-C_(3)N_(4),并对其结构和形貌进行表征,对其光催化产氢性能进行研究。实验结果表明:Co_(3)ZnC@C/g-C_(3)N_(4)的光催化产氢速率是纯g-C_(3)N_(4)的109倍,催化产氢速率大幅提高是因为Co_(3)ZnC@C作为助催化剂负载在g-C_(3)N_(4)的表面,能够促进g-C_(3)N_(4)的电荷分离,加快其表面析氢反应速率。该研究拓宽了金属碳化物材料的应用范围,为设计先进的太阳能转换光催化剂提供了新的途径。

关键词：碳化钴锌氮化碳复合材料光催化产氢助催化剂

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结合国标对翡翠的种进行分级

材料导报 2024年第11期38卷 78-87页

作者：欧阳柳章张威彭永扬曹旭峰邢莹莹华南理工大学材料科学与工程学院广州510641 华南理工大学广东省先进储能材料工程技术研究中心广州510641 广州华商学院珠宝学院广州511300 广州城市理工学院珠宝学院广州510800

翡翠的种一词起源于商业活动中,因在翡翠质量评价中占据着极其重要的位置而被广泛地推广和使用。于2009年国家颁布了翡翠分级的国标,明确给出了翡翠的定义和透明度、质地、净度、颜色、工艺的分级标准。这极大地促进了翡翠行业的规范性... 详细信息

翡翠的种一词起源于商业活动中,因在翡翠质量评价中占据着极其重要的位置而被广泛地推广和使用。于2009年国家颁布了翡翠分级的国标,明确给出了翡翠的定义和透明度、质地、净度、颜色、工艺的分级标准。这极大地促进了翡翠行业的规范性发展,也让其迈向国际市场更近了一步。截至目前,该国标中尚未涵盖种的介绍和分级并且专家学者们对种的概念认识不一,不仅造成了业内人士和学者们的理解困惑也给翡翠质量评估带来了阻力。因此,为进一步补充和完善翡翠分级的内容,笔者总结了前人的经验并以翡翠分级国标中相关内容为基础,从材料学的角度提出了“六面体结构”,详尽讲述了翡翠的成分、相组成、结构及密度、硬度、韧性、强度、抛光性对种的影响,提出了种的评价多因素论。在商业中,种的称谓多为形象描述,类别较多且十分混杂并不适用于翡翠的分级标准。本文列举了种分级的各类影响因素并分析了多因素间的相关性且进一步对它进行简化和归一,最终提出采用表面粗糙度这一指标作为种的分级标准,依此对种划分了四个等级,即好、较好、较差、差。

关键词：翡翠的种翡翠分级多因素论六面体结构