锇催化烯烃双羟基化的反应原理与立体选择性

锇催化烯烃双羟基化的反应原理与立体选择性
锇催化烯烃双羟基化的反应原理与立体选择性

锇催化烯烃双羟基化的反应原理与立体选择性摘要介绍了四氧化锇催化不对称烯烃双羟基化的反应原理和以 N 甲

基吗啉 N 氧化物( N methylmorpholine N oxide,NMO)、

铁氰化钾K3[Fe(CN) 6]为氧化剂时烯烃双羟基化反应的催化循环;此外,

还介绍了该催化反应立体选择性的机理和一些研究进展以及催化体系中手性配体的选择。关键词四氧化锇烯烃双羟基化反应立体选择性

四氧化锇(OsO4)催化的烯烃双羟基化反应是烯烃的一个重要反应,它在有机和天然产物的合成中有着广泛的应用[1,2]。例如,利用烯烃双羟基化反应可以方便地制备重要的精细化工原料和有机合成中间体——邻二醇,该反应也可以应用于绿色高分子材料的合成等[3]。OsO4催化烯烃双羟基化反应的一个非常有趣的特点是在合适配体的存在下将表现出很高的立体选择性。1980年,Sharpless发现手性配体可以诱导该反应的立体选择性[4],从而开创了烯烃不对称双羟基化反应的先河。之后,Sharpless的研究小组又发现了具有高立体选择性的配体金鸡纳碱衍生物[5],进一步完善了烯烃不对称双羟基化反应,Sharpless 因在这方面的突出贡献荣获了2001年的诺贝尔化学奖[6]。烯烃的不对称双羟基化反应已成为现代有机合成化学中最重要的反应之一,相关课题仍然是当今化学研究的一个活跃领域[7,8]。本文介绍OsO4催化烯烃双羟基化的反应原理和立体选择性。

1 化学反应原理

1.1 反应历程

烯烃双羟基化反应使用的催化剂通常有锇、钌和锰的氧化物,其中OsO4对烯烃加成的选择性和可靠性最高[9]。OsO4催化烯烃双羟基化反应的反应过程可以用图1表示。在没有配体存在时,OsO4与烯烃加成应形成锇酸酯,当反应体系有三级胺配体存在时,则形成锇酸酯与胺的配合物;然后,这些锇酸酯中间产物经过氧化或还原水解后即生成邻二醇。还原水解使用的还原剂有亚硫酸钠、四氢铝锂、硫化氢等,锇酸酯经还原后其中的锇(VI)变成金属锇析出,所以还原水解时,OsO4与烯烃的反应是化学计量的,即生成1摩尔产物需要消耗1摩

2017年中考化学辅导:无机化学反应一般原理

2017年中考化学辅导:无机化学反应 一般原理 初中化学所涉及的元素化合物知识主要包括以O2、H2、C、S、P等为代表的非金属单质,以Fe、Cu、Na为代表的金属单质,以CO、CO2等为代表的非金属氧化物,以Fe2O3、CuO等为代表的金属氧化物,以H2SO4、HNO3、HCl为代表的酸,以NaOH、Ca(OH)2为代表的碱,以NaCl、CuSO4、Na2CO3、CaCO3为代表的盐。这些物质之间的相互转化关系可用下图描述。 在初中化学中,通常把常见无机物分成单质、氧化物、酸、碱和盐等五大类。从结构和性质角度来分析,把无机物分成以下几类可能更合理些:①金属(包括游离的金属单质和合金),②非金属(非金属单质),③碱性物质(包括碱性氧化物和碱,基本上都是离子化合物),④酸性物质(包括酸性氧化物和酸,基本上都是共价化合物),⑤盐(都可以看成是碱性物质和酸性物质的反应产物)。 同一类物质一般有相似的性质,由于无机物种类不多,所以貌似复杂纷繁的无机化学反应,大多数可以归纳到以下三大类反应。 ①酸性物质和碱性物质之间的反应性质对立的这两类物质,一般都能反应,反应生成盐或盐和水。 ②酸、碱、盐等电解质在溶液里的反应反应过程中一般有水、沉淀和气体生成。 ③氧化还原反应在结构上容易得电子的物质和容易失电子的物质之间的化学反应。 初中化学中,没有单质参加的反应大部分属于前两类化学反应,但都是以个别反应为示例,未形成一般性规律,使我们无法用来分析高中阶段所接触物质的基本性质。而反应物涉及单质的反应大多数为氧化还原反应,但反应本质的理解也不作为要求,氧化还原反应规律正是高中阶段接触的最重要的化学反应规律。 下面,我们将着重补充有关前两类反应的基本规律,以帮助我们更好地理解必修1中常见无机物的化学性质。 1.酸性物质和碱性物质的反应 (1)酸性物质和碱性物质 碱性物质包括碱和对应的碱性氧化物,除氨水外,结构上都可看成是由金属阳离子和OH-或O2-构成,状态上一般都是不挥发性固体。 酸性物质包括酸和酸性氧化物,酸又可分为无氧酸(如盐酸HCl、氢氟酸HF、氢硫酸H2S、氢氰酸HCN等)和含氧酸(如H2SO4、HNO3、H2CO3、H3PO4、高锰酸HMnO4、次氯酸HClO),无机含氧酸都是酸性氧化物的水化物;酸性氧化物又可分为非金属氧化物和金属氧化物(如CrO3、Mn2O7等)。酸性物质在结构上一般都是由分子构成(少量的直接以原子构成,如B2O3、SiO2),在水分子作用

TiO2光催化原理及应用

TiO2光催化原理及应用 一.前言 在世界人口持续增加以及广泛工业化的过程中,饮用水源的污染问题日趋严重。根据世界卫生组织的估计,地球上22% 的居民日常生活中的饮用水不符合世界卫生组织建议的饮用水标准。长期摄入不干净饮用水将会对人的身体健康造成严重危害, 世界围每年大概有200 万人由于水传播疾病死亡。水中的污染物呈现出多样化的趋势,常见的污染物包括有毒重金属、自然毒素、药物、有机污染物等。常规的饮用水净化技术有氯气、臭氧和紫外线消毒以及过滤、吸附、静置等,但是这些方法对新生的污物往往不是非常有效,并且可能导致二次污染。包括我国在世界围广泛应用的氯气消毒法,可能在水中生成对人类健康有害的高氯酸盐。臭氧消毒是比较安全的消毒方法,但是所需设备昂贵;而紫外线消毒法需要能源支持,并且日常的维护都需要专业的技术人员;吸附法一般需要消耗大量的吸附剂,使用过的吸附剂一般需要额外的处理。这些缺点限制了它们的应用围,迫切需要发展一种高效、绿色、简单的净化水技术。 自然界中,植物、藻类和某些细菌能在太的照射下,利用光合色素将二氧化碳(或硫化氧)和水转化为有机物,并释放出氧气(或氢气)。这种光合作用是一系列复杂代反应的总和,是生物界赖以生存的基础,也是地球碳氧循环的重要媒介。光化学反应的过程与植物的光合作用很相似。光化学反应一般可以分为直接光解和间接光解两类。直接光解为物质吸收能量达到激发态,吸收的能量使反应物的电子在轨道间的转移,当强度够大时,可造成化学键的断裂,产生其它物质。直接光解是光化学反应中最简单的形式,但这类反应产率一般较低。间接光解则为反应系统中某一物质吸收光能后,再诱使另一种物质发生化学反应。 半导体在光的照射下,能将光能转化为化学能,促使化合物的合成或使化合物(有机物、无机物)分解的过程称之为半导体光催化。半导体光催化是光化学反应的一个前沿研究领域,它能使许多通常情况下难以实现或不可能进行的反应在比较温和的条件下顺利进行。与传统技术相比,光催化技术具有两个最显著的特征:第一,光催化是低温深度反应技术。光催化氧化可在室温下将水、空气和土壤中有机污染物等完全氧化二氧化碳和水等产物。第二,光催化可利用紫外光或太作为光源来活化光催化剂,驱动氧化-还原反应,达到净化目的,对净化受无机重金属离子污染的废水及回收贵金属亦有显著效果。 二.TiO2的性质及光催化原理 许多半导体材料(如TiO2,ZnO,Fe2O3,ZnS,CdS等)具有合适的能带结构可以作为光催化剂。但是,由于某些化合物本身具有一定的毒性,而且有的半导体在光照下不稳定,存在不同程度的光腐蚀现象。在众多半导体光催化材料中,TiO2以其化学性质稳定、氧化-还原性强、抗腐蚀、无毒及成本低而成为目前最为广泛使用的半导体光催化剂。 TiO2属于一种n型半导体材料,它有三种晶型——锐钛矿相、金红石相和板钛矿相,板

电路原理第二版 浙大出版社 第2章

2.7 求题2.7图所示各三角形联结网络的等效星形联结网络。 解 题2.7图 )(a Ω=++?= 1530205030501R Ω=++?= 1030205020502R Ω=++?= 630 205020303R )(b 和)(c 的解法类似。 2.8 求题2.8图所示各星形联结网络的等效三角形联结网络。 解

题2.8图 )(a 1 23 Ω=?+?+?= k R 33.53 2 2233212 Ω=?+?+?= k R 82 2 2233223 Ω=?+?+?= k R 82 2 2233231 )(b 和)(c 的解法相同。 2.9 求题2.9 图所示各一端口网络的等效电阻。 解 )(a 将结点1、2、3上半部分的3个电阻组成的三角形联接等效成星形联接, 由于三

角形的3个电阻值相同,故等效星形的3个电阻值也相同,为: Ω 100 Ω Ω 题2.9图 Ω ? = = =100 3 1 3 2 1 R R R,等效后的电路如右图,故电路的等效电阻为: Ω = + + =100 3 100 ) 3 100 100 ( 2 1 eq R ) (b 解法与) (a相同,将Ω k 21、Ω k 7和Ω k 15三个电阻组成的三角形联接变换成星形,或将Ω k 7、Ω k 15和Ω k 2三个电阻组成的星形联接变换成三角形形,即可得到该电路的等效电阻。 2.10 求题2.10图所示电路的等效电路模型。 解 (a)

2 12 1R R R R + (b) (c) 2 121R R R R + (d) 题2.11图 2.13 利用电源的等效变换,求题2.13图所示电路中的电压比 S u u 0,已知Ω=21R , Ω==132R R 。

催化燃烧原理及催化剂

催化燃烧的基本原理 催化燃烧是典型的气-固相催化反应,其实质是活性氧参与的深度氧化作用。在催化燃烧过程中,催化剂的作用是降低活化能,同时催化剂表面具有吸附作用,使反应物分子富集于表面提高了反应速率,加快了反应的进行。借助催化剂可使有机废气在较低的起燃温度条件下,发生无焰燃烧,并氧化分解为CO2和H20, 同时放出大量热能,其反应过程为: 2 催化燃烧的特点及经济性 2.1催化燃烧的特点 2.1.1起燃温度低,节省能源 有机废气催化燃烧与直接燃烧相比,具有起燃温度低,能耗也小的显著特点。在某些情况下,达到起燃温度后便无需外界供热。 二、催化剂及燃烧动力学 2.1催化剂的主要性能指标 在空速较高,温度较低的条件下,有机废气的燃烧反应转化率接近100%,表明该催化剂的活性较高[9]。催化剂的活性分诱导活化、稳定、衰老失活3 个阶段,有一定的使用限期,工业上实用催化剂的寿命一般在2年以上。使用期的长短与最佳活性结构的稳定性有关,而稳定性取决于耐热、抗毒的能力。对催化燃烧所用催化剂则要求具有较高的耐热和抗毒的性能。有机废气的催化燃烧一般不会在很严格的操作条件下进行,这是由于废气的浓度、流量、成分等往往不稳定,因此要求催化剂具有较宽的操作条件适应性。催化燃烧工艺的操作空速较大,气流对催化剂的冲击力较强,同时由于床层温度会升降,造成热胀冷缩,易使催化剂载体破裂,因而催化剂要具有较大的机械强度和良好的抗热胀冷缩性能。 2.2催化剂种类 目前催化剂的种类已相当多,按活性成分大体可分3 类。2.2.1贵金属催化剂 铂、钯、钌等贵金属对烃类及其衍生物的氧化都具有很高的催化活性,且使用寿命长,适用范围广,易于回收,因而是最常用的废气燃烧催化剂。如我国最早采用的Pt-Al203 催化剂就属于此类催化剂。但由于其资源稀少,价格昂贵,耐中毒性差,人们一直努力寻找替代品或尽量减少其用量。2.2.2过渡金属氢化物催化剂 作为取代贵金属催化剂,采用氧化性较强的过渡金属氧化物,对甲烷等烃类和一氧化碳亦具有较高的活性,同时降低了催化剂的成本,常见的有Mn0x、CoOx和CuOx等催化剂。大连理工大学研制的含Mn02催化剂,在130C及空速13000h-1 的条件下能消除甲醇蒸气,对乙醛、丙酮、苯蒸气的清除也很有效果。

选择性控制和分程控制作业题

选择性控制作业题 第1题为教材P183页7-15(增加一个问题),其余为补充题。 1、采用高位槽向用户供水时,为保证供水流量的平稳,要求对高位槽出口流量进行控制,如图所示。但是为了防止高位槽水位过高而造成溢水事故,需对液位采取保护措施。根据上述工艺要求,设计一个连续型选择性控制系统。要求:(1)在所给图中画出选择性控制系统实现的方案; (2)画出选择性控制系统框图; (3)确定系统中调节阀的气开、气关形式; (4)确定系统中控制器的正、反作用方式(仪表定义); (5)确定选择器类型,并简述该系统的工作原理。 2、下图为锅炉燃烧过程压力控制系统,在生产过程中,当天然气压力过高时会 发生脱火现象,而压力过低时又会发生回火,两者均可造成生产事故,因此需采取保护措施。根据上述工艺要求,设计一个连续型选择性控制系统。(其中,PC为带下限节点的压力控制器,与三通电磁阀构成自动连锁硬保护系统。)要求: (1)在所给图中画出选择性控制系统实现的方案; (2)画出选择性控制系统框图; (3)确定系统中调节阀的气开、气关形式; (4)确定系统中控制器的正、反作用方式(仪表定义); (5)确定选择器类型,并简述该系统的工作原理。

3、下图所示的热交换器用以冷却裂解气,冷剂为脱甲烷塔的釜液。正常情况下要求釜液流量维持恒定,以保证脱甲烷塔的稳定操作。但是裂解气冷却后的出口温度不得低于15℃,否则,裂解气中所含水分就会生成水合物而堵塞管道。为此,需要设计一选择性控制系统,要求: (1)在所给图中画出选择性控制系统实现的方案; (2)画出选择性控制系统框图; (3)确定系统中调节阀的气开、气关形式; (4)确定系统中控制器的正、反作用方式(仪表定义); (5)确定选择器类型,并简述该系统的工作原理。 4、下图所示的蒸汽分配系统能将不同压力的蒸汽送至各工艺设备。在减压站把高压蒸汽降为低压蒸汽。为满足生产要求,需控制低压蒸汽管线减压站的减压后蒸汽压力。同时,又要防止高压管线的压力过高,产生事故。设计一个选择性控制系统,要求: (1)在所给图中画出选择性控制系统实现的方案; (2)画出选择性控制系统框图; (3)确定系统中调节阀的气开、气关形式; (4)确定系统中控制器的正、反作用方式(仪表定义); (5)确定选择器类型,并简述该系统的工作原理。

浙江大学电路原理离线作业解析

浙江大学远程教育学院 《电路原理》课程作业 姓名: 学 号: 年级: 学习中心: ————————————————————————————— 第一章 1-1. 在题图1-1中,若电压源12S U V =,电阻12R =Ω,试在图示参考方向下求支 路电流I 。 解:I=Us/R=12V/12?=1A 因为电流方向与电压方向相反, 设如图电流方向为正, 则支路电流I 为-1A 。 1-2. 求图1-2各支路中未知量的值。 解:a R=(10-4)/2=3Ω b U=10+2×2=14V c U=2×2+10=14V 1-3. 在题图1-3a 、b 所规定的参考方向下,若电压U 和电流I 的代数值均为正, 试分析两个网络实际发出还是吸收功率? 解:a 吸收功率 b 发出功率 题图1-1 U s I I U U =?4V 2Ω10V Ωa b c 题图1-2

1-4.题图1-4是一个简化的晶体管电路,求电压放大倍数 / i U U,再求电源发出 的功率和负载 L R吸收的功率。 解:i I I K I- = R R K R I R I U U L I i L i - = =0 电源发出功率:UiIi P Ui- = 负载 L R吸收的功率:i i L I L R U I R R K R I P L2 2 0= = 1-5.题图1-5所示电路中,电流源6 S I A =,电阻 1 1 R=Ω, 2 2 R=Ω, 3 3 R=Ω,4 6 R=Ω,求电流 I。 解: S S S I R R R I I R R R I I I I + = + = + = 1 1 2 2 1 2 1 2 1 ,可得 A I A I 2 4 2 1 = = 题图1-3 题图1-5

_氰醇立体选择性合成新进展_耿晓红

2008年第28卷有机化学V ol. 28, 2008第7期, 1157~1168 Chinese Journal of Organic Chemistry No. 7, 1157~1168 * E-mail: prchen@https://www.360docs.net/doc/2b18550753.html, Received July 2, 2007; revised September 24, 2007; accepted December 28, 2008. Scheme 1 . TMS保护基可用酸处理脱落, 生成α-氰醇其它类

1158 有 机 化 学 V ol. 28, 2008 型的氰供体还有丙酮氰醇和酰基氰等 . Scheme 2 醛: R 1=烷基或芳基, R 2 =H; X =H(或碱金属), TMS 等; 酮: R 1 , R 2 =烷基或芳基 对映纯α-氰醇由手性催化剂诱导氰基对潜手性醛或酮的不对称加成反应获得[3]. 手性催化剂包括金属配合物催化剂, 有机小分子催化剂和生物催化剂. 以下分别加以叙述. 2 金属配合物催化的立体选择性氢氰化和硅氰化反应 2.1 用于醛的立体选择性氢氰化反应和硅氰化反应的金属配合物 2.1.1 钛配合物催化剂 在用金属配合物催化立体选择性氢氰化和硅氰化反应的研究中, 迄今研究得最为广泛的是钛配合物催化剂. 20世纪80年代末Narasaka [4]报道了钛-Taddol 催化的醛的对映选择性硅氰化反应. 这是第一个用于立体选择性制备α-氰醇的催化剂, 从而揭开了金属配合物催化对映选择性氢氰化和硅氰化反应研究的序幕. 2.1.1.1 酒石酸酯配体 第一个应用于立体选择性硅氰化的催化量的钛催化体系是Oguni [5]建立的L -(+)-酒石酸二异丙酯-钛(IV)催化体系(Eq. 2). 在这个反应中, 必须使用添加剂(相对于钛的2倍物质的量的异丙醇)才能获得对映选择性好的产物. 对含较复杂取代基的底物, 这个催化体系不能得到好的结果, 但它清楚证明了在硅氰化反应中运用 Lewis 酸催化剂能够得到高产率和高ee 值. 2.1.1.2 C 1-对称的Schiff 碱和相应的配体: 这类催化剂首先是由Inoue 和Oguni 小组[6~8]分别 报道的. Inune [6]制备了一系列氨基酸衍生的肽类Schiff 碱的钛配合物. 当使用HCN 与芳香醛或脂肪醛反应时, 这些配合物显示出高催化活性. 但在用TMSCN 的反应中, 立体选择性就很差(Eq. 3). 在上述的肽类催化剂中, 各官能团对产物的影响如下: 氮端残基的性质影响产物的绝对构型; 碳端残基则影响对映选择性的程度; 酰胺的存在决定了催化剂的高效 性[7]. Oguni [8]筛选了一系列用于催化醛与TMSCN 的不对称硅氰化的β-氨基醇的钛配合物(Eq. 4). 机理研究揭示反应的立体化学是由于氨基醇上的取代基遮蔽了活化的底物醛的一侧而导致的[9]. 其他小组[10]发展了与钛形成配合物催化剂的β-氨基醇衍生的Schiff 碱. 这些配体催化的反应的ee 值最高达到85%. 根据Chio [11]报道, 运用Ti(OPr-i )4和手性2-氨基醇的磺酰胺生成的配合物(例如配体6)催化以TMSCN 为氰供体的醛的硅氰化反应, 得到了很好的结果(Eq. 5).

光催化原理、应用

广州和风环境技术有限公司 https://www.360docs.net/doc/2b18550753.html,/ 光催化原理、应用及常见问题 更多有关废气处理核心技术,请百度:和风环境技术。接下来和风带领大家认识一下。 随着全球工业化进程的加速,环境污染问题日益严重,环境治理已受到世界各国的广泛重视,其中政府在环境治理方面投入了巨大的人力、物力和财力对环境净化材料和环境净化技术的研究和产业化提供支持,其中,光催化材料和光催化技术占有重要的地位。TiO2是一种常用的光催化材料,具有活性高、稳定性好,几乎可以无选择地将有机物进行氧化,不产生二次污染,对人体无害,价格便宜等诸多优点,成为最受重视和具有广阔应用前景的光催化材料。 光催化材料在紫外光或太阳光的作用下,激发价带上的电子(e-)跃迁到导带,在价带上产生相应的空穴(h+),光生空穴与光催化材料表面的水反应,生成羟基自由基,而光生电子与光催化剂表面的氧反应,生成超氧负离子。羟基自由基和超氧负离子具有较强的氧化还原电位,可将挥发性有机物氧化分解成无害的CO2和H2O,达到净化空气、分解挥发性有机物的目的。二氧化钛光催化材料在光照下能一直持续释放自由基,对挥发性有机物进行氧化分解,而自己不发生变化,具有长期活性。

广州和风环境技术有限公司 https://www.360docs.net/doc/2b18550753.html,/ 1、光催化反应原理 羟基自由基和超氧负离子是除氟之外,最强的氧化剂,但是氟对人体和环境有着巨大的危害,在很多场合不再使用。 2、常温催化材料 光催化材料是一种常温催化材料,可在室温及稍高温度下进行反应(通常低于65℃)。提高光催化材料性能的途径有三个:一个是降低纳米催化材料粒子的粒径,目的在于提高光催化材料的比表面积;二是通过金属掺杂、过渡金属掺杂和非金属离子掺杂改变半导体催化剂的性质来提高光催化性能;三是通过表面修饰和敏化,改变半导体催化剂的表面的形貌和结构,而引起表面性能的优化。 3、光催化材料应用中的影响因素 湿度的影响:光催化反应中,羟基自由基来源于水,所以必须保持有一定的湿度才能持续产生羟基自由基;在闭环的光催化反应中,已经证实随着水的不断消耗,光催化性能在不断的下降。 氧分量的影响:光催化反应中,超氧负离子来源于氧,所以在21%含量的

浙江大学电气工程专业

浙江大学电气工程专业 一、专业简介 电气工程及其自动化专业培养从事电力系统及电气装备的运行与控制、信息处理、研制开发、试验分析的高级专门人才;培养方向为电力系统自动化和电气装备与控制。世界电力技术的自动化水平迅速提高,电力行业由垄断走向竞争已成国际趋势,电力市场的运作涉及电气工程、信息、经济、管理等技术领域。电力工业是我国国民经济发展的支柱产业,发展的空间巨大,迫切需要相关技术的支持。电力系统自动化是广泛运用信息和网络技术,进行包括电力市场技术、电子商务管理和地理信息系统等理论和应用研究广泛交叉的技术领域,是信息技术实现产业化的主要领域之一。电气装备与控制方向着眼培养机电一体化高级专业人才。随着科学技术的发展,特别是电力电子技术、微电子技术和信息处理技术的发展,为电气装备与控制领域注入了勃勃生机。目前我国生产的机电产品实现机电一体化的还极少,许多领域近于空白,诸如数控加工中心、工业机器人以及大型成套生产加工设备等还多数依赖进口,电气装备与控制是为国家增强技术创新能力,积极提供高技术和先进适用技术的主要领域之一。我国加入WTO为该专业的发展提供了广阔的前景。本专业现有院士1名、“长江学者计划”特聘教授1名、教授18名(其中博士生导师15名)、副教授17名,所在的学科为国家级重点学科。设有电力系统及其自动化、电机电器及其控制、电力电子与电力传动三个博士点和硕士点,电气工程学科博士后流动站覆盖本专业。本专业培养能够从事与电力系统与电气装备的运行、自动控制、信息处理、试验分析、研制开发,以及电力电子、经济管理、计算机网络应用等工作的宽口径、复合型高级人才。主要特点是强电

与弱电、电工技术与电子技术、软件与硬件、元件与系统相结合,使学生受到电工电子、信息控制及计算机技术方面的基本训练,掌握本专业领域所必需的基本理论和相关的工程技术、经济和管理知识。在宽口径培养的基础上,本专业率先实行本科生导师制,高年级学生可以在导师的指导下选修专业核心课程,走进导师的实验室,参加科研工作。本专业设有电力系统自动化、电力系统动态模拟、继电保护、高压、电机及其控制、电气装备及其控制、数字信号处理器与电气控制、自动控制元件等实验室。设有电力系统自动化、电力市场与电力经济、电机及其控制、航天电气与微特电机四个研究所。毕业生有广泛继续深造机会和广阔的就业去向,不仅在电力工业和电气产业有大量需求,还受到信息、电子、机械、运输、商检、外贸等行业及诸多高技术领域行业的欢迎。主要课程:电路原理、电子技术基础、电机学、计算机软件基础、微机原理及应用、自动控制、数字信号处理、计算机网络与通讯等课程。高年级根据社会需求,分设电气装备的控制与设计分析、发电厂和电力系统的电气设计与运行等方面的专业课和专业选修课。 二、导师信息及研究方向 黄进,男,招生专业:电机与电器;研究方向:电气装备的计算机控制,电机控制与电气传动,智能控制技术应用;为研究生新开设并主讲课程两门。指导硕士研究生10名,博士研究生4名,博士后1名。积极参加教学改革,与同事一道,成功地将传统的电机制造专业改造成电机及其控制专业。成果获国家级教学成果二等奖,浙江省教学成果一等奖。90年以来,共主持国家自然科学基金项目2项,省重大科技计划项目1项,省自然科学基金项目1项,企业合作项目近10项。科研成果1项获国家教委科

高中无机化学反应类型归纳与总结

高中无机化学反应类型归纳与总结 氧化还原反应 高中阶段所学的氧化还原反应可分为单质参与的反应和具有氧化性或还原性的重要化合物参与的反应两大类,下面我们简要回顾一下这两大类反应。 ⑴氧化性单质的反应 主要为、、卤素单质、、、等非金属单质参与的反应,以化合反应为主,其中应注意下面几个问题: . 做氧化剂时,一般每消耗转移电子,即,而在溶液中不能存在,因而在不同条件下与有关的电极反应为: 酸性,中性或碱性,上面的两个电极反应相当重要,请务必熟记! . 卤素单质(、、)、、、做氧化剂时,一般都会生成最低负价的化合物,其中应注意下面几点:①氧化性>,与还原性单质反应能生成该单质的最高价态化合物,而有时只能生成较低价态化合物,如, (黑色);②高中课本上出现过的参与的反应总共只有个:+,+。 . 的性质较特殊,高中阶段中参与的特殊反应有2F++和2F+=++,而与、溶液等不能发生置换反应。. 高中阶段里出现的“燃烧”一般指物质在气体中发生的剧烈反应,燃烧时一般都会伴随有发光、放热等现象,而下面对一些特殊的燃烧现象作简要的归纳: ①在氧气中燃烧:硫磺跟氧气:发出明亮的蓝紫色火焰;红磷跟氧气:生成大量白烟(),白烟易溶于水; 铁跟氧气:持续剧烈燃烧,火星四射,铁丝熔成小球,生成黑色固体();镁条燃烧:发出耀眼白光;乙炔与氧气:火焰明亮,带有浓烟(碳的质量分数很大),燃烧时火焰温度很高(破坏碳碳三键需要的能量很大); ②在其它气体中燃烧:氢气在氯气中燃烧:发出苍白色火焰;红磷在氯气中燃烧:有白色烟雾(和的混合物) 生成;铜片在氯气中燃烧:产生棕黄色的烟(),溶于水生成绿色或蓝色溶液(由浓度决定);镁条在二氧化碳中燃烧:有黑色和白色的两种固体生成。 ③反应物的量与燃烧的关系:. 含有碳元素的可燃物质不完全燃烧时都会生成,进一步燃烧能使发生,完全燃烧时碳元素完全转化为;. 钠在空气中氧化成失去金属光泽,而钠在空气中燃烧生成淡黄色固体();. 硫 化氢气体不完全燃烧时,在火焰上罩上蒸发皿,蒸发皿底部有黄色的粉末;硫化氢气体完全燃烧,生成有刺激性气味的气体,气体能使品红溶液褪色。反应方程式为(不完全燃烧)(完全燃烧) . 高中课本中简单提到了,是一种极强的氧化剂,发生氧化还原反应时通常会生成,如,这一反应似乎不符 合一般的氧化还原反应的规律,以高中阶段的知识无法深究,记下来即可。实际上,从分子的结构角度来说,分子中一个氧原子是价,两个氧原子是价,这个反应与氧化还原反应的规律并不矛盾。 ()还原性单质的反应

“高等有机合成中的选择性”论述

“高等有机合成中的选择性”论述 在当代有机合成中,设计一个新的反应和试剂或应用某一反应和试剂于目标物的合成时,尤其在复杂分子合成中,反应的选择性是一个关键的问题。反应的选择性(Selectivity)是指一个反应可能在底物的不同部位和方向进行,从而形成几种产物时的选择程度。反应的专一性(Specificity)是指产物与反应物、条件在机理上呈一一对应关系。因此,只产生一个产物的反应并不一定是专一性反应。由于这一点,专一性这一名词一般较少使用采用。 反应的选择性可以从反应的底物和产物二方面来考察。通常可以大致分为三种选择性: 1. 化学选择性(Chemoselectivity)不同官能团或处于不同化学环境中的相同官能团,在不利用保护或活化基团时区别反应的能力,或一个官能团在同一反应体系中可能生成不同官能团产物的控制情况。 2. 区域选择性(Regioselectivity)在具有一个不对称的官能团(产生二个不等同的反应部位)的底物上反应,试剂进攻的二个可能部位及生成二个结构异构体的选择情况。如通常涉及的羰基的二侧α位、双键或环氧两侧位置上的选择反应、α,β-不饱和体系的1,2对1,4加成和烯丙基离子的1,3选择反应等。 3. 立体选择性(Stereoselectivity)这又可以分成两类:一类是相对立体化学或非对映选择性(Diastereoselectivity)的控制。第二类是绝对构型或对映选择性(Enantioselectivity)的控制。前者还包括几何异构体的控制,以及引入手性辅助基团的不对称反应。 γ γ ' I 2,CH 2Cl 23 20o C, 79% 上例中I 和III 、II 和IV 之间为区域选择性关系;I 和II 、III 和IV 之间

光催化原理及应用

姓学号:0903032038 合肥学院 化学与材料工程系 固 体 物 理 姓名:杜鑫鑫 班级:09无机非二班 学号:0903032038 课题名称:光催化原理及应用 指导教师:韩成良

光催化原理及应用 引言:目前,全球性环境污染问题受到广泛重视。光催化反应可对污水中的农 药、染料等污染物进行降解,还能够处理多种有害气体;光催化还可应用于贵金属回收、化学合成、卫生保健等方面。光催化反应在化工、能源及环境等领域都有广阔的应用前景。本文论述了主要光催化剂类型及光催化技术的应用研究成果。 关键词:光催化、应用、发展、环境、处理 光催化机理: 半导体材料在紫外及可见光照射下,将光能转化为化学能,并促进有机物的合成与分解,这一过程称为光催化。当光能等于或超过半导体材料的带隙能量时,电子从价带(VB)激发到导带(CB)形成光生载流子(电子-空穴对)。 在缺乏合适的电子或空穴捕获剂时,吸收的光能因为载流子复合而以热的形式耗散。价带空穴是强氧化剂,而导带电子是强还原剂。大多数有机光降解是直接或间接利用了空穴的强氧化能力。 例如TiO 2 是一种半导体氧化物,化学稳定性好(耐酸碱和光化学腐蚀), 无毒,廉价,原料来源丰富。 TiO 2 在紫外光激发会产生电子-空穴对,锐钛 型TiO 2 激发需要3.2 eV的能量,对应于380 nm左右的波长。光催化活性高(吸收紫外光性能强;能隙大,光生电子的还原性和和空穴的氧化性强)。因此其广泛应用于水纯化,废水处理,有毒污水控制,空气净化,杀菌消毒等领域。 主要的光催化剂类型: 1.1 金属氧化物或硫化物光催化剂 常见的金属氧化物或硫化物光催化剂有TiO,、ZnO、WO 3、Fe 2 O 3 、ZnS、CdS 和PbS等。其中,CdS的禁带宽度较小,与太阳光谱中的近紫外光段有较好的匹配性,可以很好地利用自然光源,但容易发生光腐蚀,使用寿命有限。TiO,具

《过程控制系统》思考题

《过程控制系统》思考题 一. 1.简单归纳过程控制系统设计的主要内容。 2.选择调节阀时口径过大或过小会产生什么问题?正常工况下调节阀的开度应以多大范围为宜? 1.什么叫串级控制系统?绘制其结构方框图。 2.与单回路控制系统相比,串级控制系统有哪些主要特点? 3.为什么说串级控制系统由于存在一个副回路而具有较强的抑制扰动的能力?4.串级控制系统在副参数的选择和副回路的设计中应遵循哪些主要原则?5.串级控制系统通常可用在哪些场合? 6.前馈控制与反馈控制各有什么特点?绘制前馈控制系统结构方框图。 7.在什么条件下前馈控制效果最好?为什么一般不单独使用前馈控制方案?8.试述前馈控制系统的整定方法。 9.什么是比值控制系统?常用的比值控制方案有哪些?并比较其优缺点,绘制各比值控制方案结构方框图。 10.比值与比值系数有何不同?设计比值控制系统时需解决哪些主要问题?11.什么是均匀控制?常用的均匀控制方案有哪些? 12.什么是分程控制?怎样实现分程控制?在分程控制中需注意哪些主要问题? 13.什么是选择性控制?试述常用选择性控制方案的基本原理。 14.什么是积分饱和现象?如何消除选择性控制中的积分饱和现象? 15.一般地说从结构上看,分程控制是由一只控制器控制两只控制阀,而选择性控制是由两只控制器控制一只控制阀,试绘制各自系统结构方框图。 16.什么是推断控制?两类“计算指标控制”是什么? 17.试述复杂控制系统有哪些?它们都是为什么目的而开发的?

二. 1.离心泵或离心式压缩机的负荷控制方案有哪些? 2.叙述离心式压缩机的特性曲线及产生喘振的原因。 3.用图示说明离心式压缩机的防喘振控制方案。 4.为什么有的场合下需要压缩机的串并联运行? 三. 1.典型的传热设备有哪些?热量的传递方式有哪几种? 2.传热目的及其控制方案? 3.用图示加热炉的各串级控制方案,并说明各方案的优缺点及适用场合。4.用图示说明加热炉的前馈-反馈控制方案。 5.设置加热炉的安全联锁保护系统的作用是什么?对于燃气和燃油加热炉可能产生事故的原因分别是什么?用图示分别说明各安全联锁保护系统。 6.工业锅炉的主要控制系统 7.造成锅炉汽包“虚假”水位现象的原因是什么?为避免控制器误动作所采取的措施是什么? 8.详细叙述锅炉汽包水位的双冲量控制方案,绘制其工艺流程简图,并给出加法器的设置。 9.试绘制锅炉汽包水位三双冲量控制方案的工艺流程简图。 10.试绘制锅炉燃烧控制系统有逻辑提量控制方案的工艺流程简图,叙述其动作过程。 11.试设计氨冷换热器的选择性控制方案,绘制其工艺流程简图,并确定控制阀的气开、气关形式和控制器的正反作用形式。 四. 1.简述精馏塔受控变量的选择有哪些?各自的特点是什么? 2.精馏塔产品质量的开环控制方案有哪些?绘制其工艺流程简图,叙述各自的特点。

浙大电路原理作业四(二)

作业四(二) 4-1电路如图所示,已 知 100sin(), ()S t V t u ω=110,R L ω==Ω 241 10,L L C ωωω===Ω35,L M ωω==Ω 求电流1()t i 。 解:0 110sin(45)()t A t i ω=- 4-2 对称三相电路如图所示,已知0 010030,1,a V R =∠=ΩU (99), Z j ?=+Ω求负载的相电流ab I 。 解:ab I A = 4-3电路如图所示,已知0.001,C F =电源电压())S t t V u = , 开关闭合时,电流i 等于零。开关打开时,电阻电压等于电源电压。求电感12,L L 的值。 解:3 3 1210,10L H L H --== i S u L 2

4-4电路如图6所示,已 知 100sin(),()S t V t u ω=5,M ω=Ω 1210,R L L ωω===Ω求电压0()t u 。 解:0 0()50sin(45)t t u ω=+ 4-5对称三相电路如图7所示,已知相电压0 01000,1,a V R =∠=ΩU (99),Z j ?=+Ω 求三相电源发出的有功功率P 。 解:4800P W = 4-6 RLC 串联谐振电路中,已知R=100Ω,L=0.1H ,C=0.1μF ,则电路谐振角频率 ω0和品质因素Q 为 解:4 010,10Q ω== 4-7对称三相电路如图所示,已知0 010030,1,a V Z =∠=ΩU (1010),Z j =+Ω求 电流0,I I 的值。 解:0,0I I A == i S u a b 0() t u I .

无机化学各章节第2章 化学反应的基本原理知识点

第二章 化学反应的基本原理知识点 一、基本概念: 体系和环境;状态和状态函数;过程和途径;热与功;相;化学计量数与反应进度;焓;熵;吉布斯自由能。 ① 状态函数的特征:状态一定值一定,途殊回归变化等,周而复始变化零。 ② 热和功(非状态函数) 符号:体系吸热 Q 为+ 体系放热 Q 为— 体系做功 W 为— 环境做功 W 为+ 体积功 : W=-P 外·ΔV ③ 化学计量数与反应进度: N 2 (g) + 3 H 2 (g) = 2 NH 3 (g) 化学计量数 ν(N 2)= -1 ν(H 2) =-3 ν(NH 3) = 2 反应进度1mol :表示1mol N 2与3mol H 2作用生成2mol NH 3 12N 2 (g) + 3 2H 2 (g) = NH 3 (g) 化学计量数:ν(N 2)=-12 ν(H 2)=-3 2 ν(NH 3) = 1 反应进度1mol :表示12mol N 2与3 2 mol H 2作用生成1mol NH 3 ④ 熵: S(g)>S(l)>S(s) ; S (复杂)> S(简单) ; 气体:S(高温) > S (低温); S(低压) > S (高压); 固~液相溶,S 增大; 晶体析出,S 减小; 气~液相溶,S 减小; 固体吸附气体,S 减小; 气体等温膨胀,S 增大 二、盖斯定律 总反应的反应热等于各分反应的反应热之和。 若反应①+反应②→反应③,则()()()312r m r m r m H H H θ θθ ?=?+? 若反应①×2—反应②→反应③,则()()()3212r m r m r m H H H θ θθ?=?-? 三、热力学第一定律:U Q W ?=+ 四、化学反应的方向 (298.15)()r m B f m B H k H B θθ ν?=?∑

络合催化剂及其催化作用机理

络合催化剂及其催化作用机理 1 基本知识 络合催化剂,是指催化剂在反应过程中对反应物起络合作用,并且使之在配位空间进行催化的过程。 催化剂可以是溶解状态,也可以是固态;可以是普通化合物,也可以是络合物,包括均相络合催化和非均相络合催化。 络合催化的一个重要特征,是在反应过程中催化剂活性中心与反应体系,始终保持着化学结合(配位络合)。能够通过在配位空间内的空间效应和电子因素以及其他因素对其过程、速率和产物分布等,起选择性调变作用。故络合催化又称为配位催化。 络合催化已广泛地用于工业生产。有名的实例有: ①Wacker工艺过程: C2H4 + O2 CH3?CHO C2H4 + O2 + CH3?COOH CH3?COO C2H4 + H2O R?CH? (CHO) ?CH3R?CH2?CH2?CH② 0X0 工艺过程: R?CH=CH2 + CO/H2 催化剂:HCo(CO)4 , 150 °C, 250X 105Pa;RhCI(CO)(PPh3)2 , 100 C, 15X 105Pa ③Monsanto甲醇羰化工艺过程: CH3OH + CO CH3?COOH 催化剂:RhCI(CO)(PPh3)2/CH3I 从以上的几例可以清楚地看到,络合催化反应条件较温和,反应温度一般在100~200 C左右,反应压 力为常压到20X105Pa上下。反应分子体系都涉及一些小分子的活化,如CO、H2、O2、C2H4、C3H6等,便于研究反应机理。主要的缺点是均相催化剂回收不易,因此均相催化剂的固相化,是催化科学领域较重要的课题之一。 2 过渡金属离子的化学键合 (1 )络合催化中重要的过渡金属离子与络合物 过渡金属元素(T.M.)的价电子层有5个(n - 1)d,1个ns和3个np,共有9个能量相近的原子轨道,容易组成d、s、p 杂化轨道。这些杂化轨道可以与配体以配键的方式结合而形成络合物。凡是含有两个或两个以上的孤对电子或n键的分子或离子都可以作配体。过渡金属有很强的络合能力,能生成多种类型的络合物,其催化活性都与过渡金属原子或离子的化学特性有关,也就是和过渡金属原子(或离子)的电子结构、成键结构有关。同一类催化剂,有时既可在溶液中起均相催化作用,也可以使之成为固体催化剂在多相催化中起作用。 空的(n - 1)d轨道,可以与配体L(CO、C2H4…等)形成配键(M?:L),可以与H、R-①-基形成M-H、M-C型b键,具有这种键的中间物的生成与分解对络合催化十分重要。由于(n - 1)d轨道或nd外轨道参与 成键,故T.M.可以有不同的配位数和价态,且容易改变,这对络合催化的循环十分重要。 大体趋势是:①可溶性的Rh、lr、Ru、Co的络合物对单烯烃的加氢特别重要;②可溶性的Rh、Co 的络合物对低分子烯烃的羰基合成最重要;③Ni络合物对于共轭烯烃的齐聚较重要;④ Ti、V、Cr络合物 催化剂适合于a烯烃的齐聚和聚合;⑤第VHI族T.M.元素的络合催化剂适合于烯烃的齐聚。这些可作为研 究开发工作的参考。 (2)配位键合与络合活化各种不同的配体与T.M.相互作用时,根据各自的电子结构特征形成不同的配位键合,配位体本身得到活化, 具有孤对电子的中性分子与金属相互作用时,利用自身的孤对电子与金属形成给予型配位键,记之为L- M,如:NH3、H2就是。给予电子对的L:称为L碱,接受电子对的M称为L酸。M要求具有空的d或p空轨道。 H?, R?等自由基配体,与T.M.相互作用,形成电子配对型b键,记以L-M。金属利用半填充的d、p轨道电 子,转移到L 并与L 键合,自身得到氧化。 带负电荷的离子配位体,如C-、Br- OH -等,具有一对以上的非键电子对,可以分别与T.M.的2个 空d或p轨道作用,形成一个b键和一个n键。这类配位体称为n-给予配位体,形成o- n键合。具有重键的配位

湖南理工学院无机化学课件之复习题第二章--化学反应的一般原理1

湖南理工学院无机化学课件之复习题第二章--化学反应的一般原理1

第二章化学反应的一般原理 习题1 化学热力学基础部分1 1.应用公式θm r G?(T)=θm r H ?(T)-Tθm r S?(T),计算下列反应的θm rH?(298.15K)值,并判断反应在298.15K及标准态下能否自发向右进行。 8Al(s)+3Fe3O4(s)→4A12O3(s)+9Fe(s) 2.通过计算说明下列反应: 2CuO(s)→Cu2O(s)+21O2(g) (1)在常温(298.15K)、标准态下能否自发进行? (2)在700K时、标准态下能否自发进行? 3.写出下列反应的平衡常数K c、K p、Kθ的表达式: (1)CH4(g)+H2O(g)?CO(g)+3H2(g) (2)NH3?21N2(g)+23H2(g) (3)CaCO3(s)?CaO(s)+CO2(g) (4)A12O3(s)+3H2(g)?2Al(s)+3H2O(g) 4.298.15K时,下列反应:

2H 2O 2(l) ? 2H 2O(l)+O 2(g) 的 θ m r H ?=-196.10kJ·mol -1 ,θm r S ?=125.76kJ·ml -1 ·K -1 。 试分别计算该反应在298.15K 和373.15K 的K θ 值。 5.试判断下列反应: N 2(g)+3H 2(g)→2NH 3(g) (1)在298.15K 、标准态下能否自发进行。 (2)计算298.15K 时该反应的K θ 值。 6. 在294.8K 时反应:NH 4HS(s)?NH 3(g)+H 2S(g) K θ =0.070,求: (1)平衡时该气体混合物的总压。 (2)在同样的实验中,NH 3的最初分压为25.3kPa 时,H 2S 的平衡分压为多少? 7. 将NO 和O 2注入一保持在673K 的固定容器中,在反应发生以前,它们的分压分别为:p(NO)=101kPa ,p(O 2)=286kPa 。当反应:2NO(g)+O 2(g)?2NO 2(g)达平衡时,p(NO 2)=79.2kPa 。计算该反应的K θ 和 θ m r G ?值。

光催化材料的基本原理

二,光催化材料的基本原理 半导体在光激发下,电子从价带跃迁到导带位置,以此,在导带形成光生电子,在价带形成光生空穴。利用光生电子-空穴对的还原氧化性能,可以降解周围环境中的有机污染物以及光解水制备H2和O2。 高效光催化剂必须满足如下几个条件:(1)半导体适当的导带和价带位置,在净化污染物应用中价带电位必须有足够的氧化性能,在光解水应用中,电位必须满足产H2和产O2的要求。(2)高效的电子-空穴分离能力,降低它们的复合几率。(3)可见光响应特性:低于420nm左右的紫外光能量大概只占太阳光能的4%,如何利用可见光乃至红外光能量,是决定光催化材料能否在得以大规模实际应用的先决条件。常规anatase-type TiO2 只能在紫外光响应,虽然通过搀杂改性,其吸收边得以红移,但效果还不够理想。因此,开发可见光响应的高效光催化材料是该领域的研究热点。只是,现在的研究状况还不尽人意。 三,光催化材料体系的研究概况 从目前的资料来看,光催化材料体系主要可以分为氧化物,硫化物,氮化物以及磷化物 氧化物:最典型的主要是TiO2及其改性材料。目前,绝大部分氧化物主要集中在元素周期表中的d区,研究的比较多的是含Ti,Nb,

Ta的氧化物或复合氧化物。其他的含W,Cr,Fe,Co,Ni,Zr等金属氧化物也见报道。个人感觉,d区过渡族金属元素氧化物经过炒菜式的狂轰乱炸后,开发所谓的新体系光催化已经没有多大潜力。目前,以日本学者J. Sato为代表的研究人员,已经把目光锁定在p区元素氧化物上,如含有Ga,Ge,Sb,In,Sn,Bi元素的氧化物。 硫化物:硫化物虽然有较小的禁带宽度,但容易发生光腐蚀现象,较氧化物而言,稳定性较差。主要有ZnS,CdS等 氮化物:也有较低的带系宽度,研究得不多。有Ta/N,Nb/N等体系 磷化物:研究很少,如GaP 按照晶体/颗粒形貌分类: (1)层状结构 **半导体微粒柱撑于石墨及天然/人工合成的层状硅酸盐 **层状单元金属氧化物半导体如:V2O5,MoO3,WO3等 **钛酸,铌酸,钛铌酸及其合成的碱(土)金属离子可交换层状结构和半导体微粒柱撑于层间的结构 **含Bi层状结构材料,(Bi2O2)2+(An-1BnO3n+1)2- (A=Ba,Bi,Pb;B=Ti,Nb,W),钙钛矿层(An-1BnO3n+1)2-夹在(Bi2O2)2+层之间。典型的有:Bi2WO6,Bi2W2O9,Bi3TiNbO9

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