固體有機材料的制備與應(yīng)用

固體有機材料的制備與應(yīng)用

球磨系統(tǒng)的研究根據(jù)美國能源部下屬的埃姆斯實驗室的最新研究，一些有機材料不需要溶劑，可以在固體條件下反應(yīng)產(chǎn)生新的化合物。這一新發(fā)現(xiàn)有望為減少化工等行業(yè)有害溶劑的用量作出貢獻。利用有機材料反應(yīng)生成新化合物,通常需要在溶劑環(huán)境下進行,這是因為有機材料擁有的穩(wěn)定分子晶體結(jié)構(gòu),限制了其在固態(tài)下參與反應(yīng)的能力,而液體溶劑能瓦解有機材料的分子晶體結(jié)構(gòu),使化學反應(yīng)得以發(fā)生。但很多化學反應(yīng)溶劑對人體健康和環(huán)境都有嚴重危害,而且無法循環(huán)使用。為解決這一難題,埃姆斯實驗室的研究人員研究發(fā)現(xiàn),在合金制造處理等領(lǐng)域已得到廣泛應(yīng)用的高能球磨技術(shù),可以使一些化學反應(yīng)中的溶劑成為多余。他們的研究顯示,球磨產(chǎn)生的機械能,能改變固體有機材料的結(jié)晶度,最終使固體有機材料結(jié)合形成新的化合物。研究人員利用球磨方法對一些有機磷化合物進行了實驗,結(jié)果證實,球磨能促使這些化合物產(chǎn)生多種此前僅在溶劑條件下才能進行的化學反應(yīng),且反應(yīng)效率很高。研究人員認為,不使用溶劑而進行有機材料的生產(chǎn),將會對材料科學和化學的發(fā)展產(chǎn)生重要影響。溶劑溫度對收率的影響古巴科研人員研究了不同溫度下,以庚烷為溶劑從甘蔗渣中萃取粗石蠟分餾過程時的收率。研究發(fā)現(xiàn)溶劑的溫度對收率有重要影響。在低溫下,油的產(chǎn)率高于蠟和樹脂,而在50～70℃條件下,反應(yīng)只能得到含不同量樹脂的油蠟混合物。當使用庚烷時,無法實現(xiàn)蠟中各種成分的分餾。阿托菲納公司阿托菲納公司最近開始在其設(shè)在西班牙扎拉米羅的工廠生產(chǎn)氫氟碳-32(HFC-32)。據(jù)悉,阿托菲納公司是歐洲唯一的氫氟碳-32生產(chǎn)商。氫氟碳-32的投產(chǎn)是對該廠現(xiàn)有產(chǎn)品氫氟碳-143a生產(chǎn)的一個補充。氫氟碳-32是氫氟碳混合物成份,目前在空調(diào)應(yīng)用方面正在替代氫氟碳-22。分離-脫硫廢水美國StriderResearch公司開發(fā)了一種在均相溶液和多相流體中通過沉淀和濃縮制備具有良好特性和單分散性有機粒子(如染料和顏料)的工藝。該工藝涉及以下技術(shù):乳液的分散;通過溶劑轉(zhuǎn)換實現(xiàn)沉淀(包括流體系統(tǒng)、脫鹽的和易混合的溶劑混合物);超臨界流體法(包括超臨界流體的快速擴散、氣相抗溶解工藝和超臨界流體提高溶液的分散);通過改變pH值實現(xiàn)沉淀;膠束和相關(guān)的系統(tǒng)(包括改變?nèi)軇┖蚿H值對溶劑性的影響,PriestpH值改變法,聚合、成泡和形成微小圓盤的穩(wěn)定性);微乳液;氣體濃縮;封裝法等。該技術(shù)可以應(yīng)用于偶聯(lián)劑、制藥、染料和顏料等領(lǐng)域。樣品的氧化能力與自由基含量關(guān)系腐殖酸(HA)參與了大量的電子轉(zhuǎn)移反應(yīng),但其基本的氧化還原性能,如克式量電極電位、氧化能力等,目前并沒有得到較好的表征。研究人員猜測HA的特殊官能度,如半醌自由基等,參與了氧化還原反應(yīng),但在實際中卻無法得到證實。為了證實該猜想,加州大學的研究人員在25℃、pH=5或7的條件下,在Ar氣氣氛中,用I2作為氧化劑對三種標準腐殖酸(分別取自Suwannee河、土壤和泥煤腐殖酸)進行滴定測試。在pH=5的條件下,這三種標準HA的克式量電極電位為0.778±0.017V,pH值每降低一個單位,克式量電極電位降低-20.013.2mV。pH=5時,HA的氧化能力(單位質(zhì)量的HA向強氧化劑轉(zhuǎn)移的摩爾電荷數(shù))為1.09～6.5mol/kg,pH=7時,該值為3.3～11.5mol/kg。所研究的這三種HA氧化能力的順序為:土壤HA<泥煤HA<Suwannee河HA。研究發(fā)現(xiàn)HA的氧化能力與其穩(wěn)定自由基的含量呈正相關(guān),但其穩(wěn)定自由基的含量只能解釋HA和氧化劑I2之間的一小部分電子轉(zhuǎn)移?；诖私Y(jié)論和以前的研究成果,研究人員提出如下假設(shè),即認為腐殖酸的非生物電子轉(zhuǎn)移過程是以絡(luò)合Fe(Ⅲ)為介質(zhì)進行的。法國—環(huán)氧樹脂介質(zhì)裝置建成投產(chǎn)(日本、英國)日本住友化學公司與英國美里索爾公司合作在南非薩索堡的薩索廠內(nèi)建成合資項目環(huán)氧樹脂介質(zhì)原料生產(chǎn)裝置,日前該裝置已投入生產(chǎn)。這項裝置的產(chǎn)品是半導體封裝用環(huán)氧樹脂的介質(zhì)甲酚-線性酚醛,年產(chǎn)量數(shù)千噸,生產(chǎn)的產(chǎn)品全部供住友化學公司使用。另據(jù)悉,雙方在南非約翰內(nèi)斯堡組建的合資企業(yè)住友化學-美里索爾RSA公司,其中住友控股80%,美里索爾參股20%。住友化學是日本生產(chǎn)半導體封裝材料用甲酚酚醛環(huán)氧樹脂的主要公司之一。該公司通過改擴建,將其在日本愛媛縣的裝置產(chǎn)能增加到1kt/a,使公司總產(chǎn)能提高至7.5kt/a。微生物的分析方法研究人員采用濕化學法對大量的綠肥進行了分析,以研究微生物分解作用下綠肥中碳水化合物的化學變化。研究人員采用微觀傅立葉變換紅外光譜(FTIR)進行分析,并對相關(guān)的微生物(μm級)以及在同一取樣地點進行的連續(xù)的、非破壞性的取樣方式等均進行了研究。研究發(fā)現(xiàn)該方法可以判斷出分解過程中的一些細微差別,可得到酶對綠肥降解過程的影響,反映出自然降解和存在腐生細菌時碳水化合物的分解過程。營養(yǎng)質(zhì)對銅酸酯酶活性的影響研究人員將葡萄糖(C)、葡萄糖+(C+N)或糖+(C+N+P)以單一劑量一次施加到耕地和森林土壤中,或分成四等分在連續(xù)4天進行施加,并在隨后的11天內(nèi)對幾種酶的活性、ATP含量和呼吸率進行監(jiān)控。第一天由于基質(zhì)的增加,兩種土壤中β-葡萄糖苷酶的活性都有所降低。此后,在山毛櫸樹林中施加C+N和C+N+P后,酶的活性顯著上升,而未加入營養(yǎng)質(zhì)的耕地土壤中,酶的活性僅有輕微變化。兩種土壤中添加C4天后,酪蛋白的水解活性增加,而添加C+N+P4天后其活性降低。當將C+N分成等分施加到耕地中時,11天后,土壤中蛋白酶的活性增強。一次單劑量施加C+N或C+N+P時,脲酶的活性,尤其是耕地土壤中的脲酶的活性,在前4小時有所下降,之后持續(xù)上升。因此,影響高營養(yǎng)成分吸收的脲酶,首先活性受到抑制,隨后又被激活。施加C+N后,耕地土壤中磷酸酯酶的活性僅有輕微變化,而在山毛櫸樹林土壤中,其活性則明顯增強。P的存在降低了磷酸酯酶的活性。加入營養(yǎng)質(zhì)后,芳基硫酸酯酶的活性受到抑制,這在耕地土壤中尤其明顯。在山毛櫸樹林表層土壤中單獨施加C,可以提高該酶的活性。當分劑量在耕地中施加C+N和在森林土壤中施加C時,能觀察到ATP含量和脲酶活性間明顯的相關(guān)性。在耕地和森林土壤中施加C、C+N和C+N+P所造成的影響依據(jù)其周邊的環(huán)境條件和微生物生態(tài)生理條件的不同有所不同。ch4和西方象化試劑排放的對比美國研究人員研究了土壤懸濁液(土壤:水=1:4)在不同的土壤氧化還原電位下N2O和CH4的排放情況,試驗中制備土壤懸濁液所用的四種土壤樣品取自不同地域(美國稻田土、中國稻田土以及比利時玉米田土和小麥田土)。研究發(fā)現(xiàn),由于N2O與其進一步的還原產(chǎn)物N2之間的平衡關(guān)系,N2O的排放位于氧化還原電位+120～+250mV這一很窄的范圍內(nèi)。CH4的排放在土壤的氧化還原電位低于一個特定的臨界值時才發(fā)生,而且排放速率與土壤的氧化還原電位成反比。CH4的排放和土壤氧化還原電位的線性關(guān)系和指數(shù)關(guān)系都很明顯,通過將CH4的排放和土壤氧化還原電位的線性關(guān)系外推,可估算出不同土壤CH4的臨界氧化還原電位,它們分別是-170mV(美國稻田土壤)、-150mV(中國稻田土壤)、-215mV(比利時玉米田土壤)和-195mV(比利時小麥田土壤)。而CH4臨界氧化還