［摘要］為研究降解污水處理廠高濃度有機(jī)物廢水監(jiān)測(cè)提供理論基礎(chǔ)和技術(shù)支持，分析烏魯木齊市某污水處理廠的進(jìn)水水樣，通過控制Y利用凝膠溶膠法在500℃下煅燒2h制備出不同Y摻雜量的BFO光催化納米粉末，粉末粒徑較小，約為5～6nm，由不規(guī)則的顆粒團(tuán)聚成球狀且表面粗糙，隨著Y摻雜量的增加，顆粒粒徑逐漸減小，摻雜量能夠增強(qiáng)可見光響應(yīng)能力，有效抑制電子－空穴對(duì)的復(fù)合，提高光催化降解效率。研究表明，BFO光催化降解剛果紅溶液時(shí)，純鐵酸鉍對(duì)剛果紅的降解率為35%左右，Y5樣品對(duì)剛果紅的去除率可達(dá)到86%，比純鐵酸鉍的降解效果增加56%左右。剛果紅濃度與其初始濃度之比(Ct/C0)隨時(shí)間的變化成指數(shù)關(guān)系，符合擬一級(jí)反應(yīng)動(dòng)力學(xué)方程。

［關(guān)鍵詞］光催化劑;剛果紅;電子－空穴;鐵酸鉍

隨著經(jīng)濟(jì)的快速發(fā)展，人類活動(dòng)對(duì)自身的生存環(huán)境造成不同程度的破壞，直接或間接影響人類健康以及社會(huì)經(jīng)濟(jì)的可持續(xù)健康發(fā)展［1］。難降解有機(jī)污染物在水體中廣泛且持久存在。中國在全球范圍內(nèi)屬于湖泊密度較大的國家之一，湖泊在供給淡水、漁業(yè)、維護(hù)生態(tài)環(huán)境等多個(gè)方面占有重大比重。水體中常見的有機(jī)污染物有以下幾種:酚類化合物、苯胂酸類化合物、石油類、苯系物、有機(jī)氯農(nóng)藥、有機(jī)磷農(nóng)藥、多環(huán)芳烴、多氯聯(lián)苯等。其中，染料廢水是常見的有機(jī)工業(yè)廢水，在實(shí)際工程中常常伴有染料廢水的處理，常見的試驗(yàn)?zāi)繕?biāo)染料污染物有剛果紅、羅丹明B、甲基橙、孔雀石綠等。鐵酸鉍(BiFeO3，簡寫B(tài)FO)是一種常見的新型的多鐵性光催化材料，具有鐵電性和反鐵磁性以及較窄的禁帶能隙，是當(dāng)前多鐵材料研究熱點(diǎn)之一。BFO不僅在自旋電子器件和鐵電儲(chǔ)存方面有較大的應(yīng)用潛力，而且在光催化降解方向也有著非常大的前景。BFO作為一種典型的鈣鈦礦材料，其本身的禁帶能隙為2.2～2.8eV，對(duì)紫外光和可見光都能產(chǎn)生響應(yīng)，表現(xiàn)出較好的光催化活性，在光催化降解污染物、環(huán)境凈化及光解水制氫等方面有著誘人的前景［2］。但是在光催化實(shí)驗(yàn)中，此材料有光生空穴與電子對(duì)分離困難、材料表面吸附性能相對(duì)較差，導(dǎo)致可見光光電子產(chǎn)率低以及光生電子和空穴易于復(fù)合等缺點(diǎn)。

1Bi1－xYxFeO3光催化劑的表征

1.1不同Y摻雜量BFO樣品的紅外光譜分析

圖1為不同Y摻雜量的BFO樣品的FT－IR譜圖。從圖1中可以看出，在500℃下煅燒2h的所有樣品的紅外譜圖均相似，在550cm－1和440cm－1處有明顯的屬于FeO6八面體中的Fe－O和Bi－O鍵的2個(gè)吸收峰。與薩特勒標(biāo)準(zhǔn)紅外光柵光譜集對(duì)照發(fā)現(xiàn)，特征峰的位置和形狀并不是完全相同，表明此次合成的樣品是有雜質(zhì)的，與上述的XRD分析結(jié)果一致。綜上所述，Y摻雜量的增加引起晶粒尺寸減小、比表面積增加、吸收峰發(fā)生藍(lán)移等［3］。圖1不同含量Y摻雜BFO的紅外光譜圖

摘要：針對(duì)某化工企業(yè)先后出現(xiàn)的耐硫?qū)挏刈儞Q催化劑快速中毒失活現(xiàn)象，通過對(duì)失活催化劑進(jìn)行檢測(cè)分析認(rèn)為是氯含量高引起。經(jīng)過排查，推斷為原料煤中有機(jī)注漿材料中的有機(jī)氯導(dǎo)致催化劑中毒，并建議通過減少有機(jī)注漿材料用量、加強(qiáng)原料煤篩選、加強(qiáng)工藝水檢測(cè)、加強(qiáng)管理等手段進(jìn)行應(yīng)對(duì)。

關(guān)鍵詞：變換催化劑；中毒；氯

1分析原因

問題出現(xiàn)后，該企業(yè)多次更換部分催化劑并試用了不同廠家的同類催化劑，均出現(xiàn)了催化劑快速中毒的現(xiàn)象。在排除了催化劑本身的質(zhì)量因素后，該企業(yè)對(duì)中毒催化劑進(jìn)行了分析化驗(yàn)?；?yàn)結(jié)果表明，中毒催化劑中的氯含量為1．56％，遠(yuǎn)遠(yuǎn)超出了正常值（10×10－6），其他組分含量正常。氯有未成鍵孤對(duì)電子，并有很大的電子親和力，易與金屬離子反應(yīng)，造成催化劑活性組分流失、孔道阻塞或結(jié)構(gòu)破壞，導(dǎo)致催化劑中毒。氯還具有很高的遷移性，常隨工藝氣向下游遷移，造成催化劑全床層性中毒。在實(shí)際生產(chǎn)中，氯引起的“累積效應(yīng)”常造成各種催化劑中毒據(jù)此推斷，該公司的變換催化劑失活是由于系統(tǒng)中的氯含量過高。

2排查來源

為明確中毒原因，查明中毒來源，該企業(yè)變換催化劑中毒的氯的來源開展排查。原料氣中氯的來源主要有原料煤、工藝水和空氣這3個(gè)途徑。

納米材料（又稱超細(xì)微粒、超細(xì)粉未）是處在原子簇和宏觀物體交界過渡區(qū)域的一種典型系統(tǒng)，其結(jié)構(gòu)既不同于體塊材料，也不同于單個(gè)的原子。其特殊的結(jié)構(gòu)層次使它具有表面效應(yīng)、體積效應(yīng)、量子尺寸效應(yīng)等，擁有一系列新穎的物理和化學(xué)特性，在眾多領(lǐng)域特別是在光、電、磁、催化等方面具有非常重大的價(jià)值。

納米材料在結(jié)構(gòu)、光電和化學(xué)性質(zhì)等方面的誘人特征，引起物家、材料學(xué)家和化學(xué)家的濃厚興趣。80年代初期納米材料這一概念形成以后，世界各國對(duì)這種材料給予極大關(guān)注。它所具有的獨(dú)特的物理和化學(xué)性質(zhì)，使人們意識(shí)到它的可能給物理、化學(xué)、材料、生物、醫(yī)藥等學(xué)科的帶來新的機(jī)遇。納米材料的應(yīng)用前景十分廣闊。近年來，它在化工生產(chǎn)領(lǐng)域也得到了一定的應(yīng)用，并顯示出它的獨(dú)特魅力。

1.在催化方面的應(yīng)用

催化劑在許多化學(xué)化工領(lǐng)域中起著舉足輕重的作用，它可以控制反應(yīng)時(shí)間、提高反應(yīng)效率和反應(yīng)速度。大多數(shù)傳統(tǒng)的催化劑不僅催化效率低，而且其制備是憑經(jīng)驗(yàn)進(jìn)行，不僅造成生產(chǎn)原料的巨大浪費(fèi)，使效益難以提高，而且對(duì)環(huán)境也造成污染。納米粒子表面活性中心多，為它作催化劑提供了必要條件。納米粒于作催化劑，可大大提高反應(yīng)效率，控制反應(yīng)速度，甚至使原來不能進(jìn)行的反應(yīng)也能進(jìn)行。納米微粒作催化劑比一般催化劑的反應(yīng)速度提高10～15倍。

納米微粒作為催化劑應(yīng)用較多的是半導(dǎo)體光催化劑，特別是在有機(jī)物制備方面。分散在溶液中的每一個(gè)半導(dǎo)體顆粒，可近似地看成是一個(gè)短路的微型電池，用能量大于半導(dǎo)體能隙的光照射半導(dǎo)體分散系時(shí)，半導(dǎo)體納米粒子吸收光產(chǎn)生——空穴對(duì)。在電場作用下，電子與空穴分離，分別遷移到粒子表面的不同位置，與溶液中相似的組分進(jìn)行氧化和還原反應(yīng)。

光催化反應(yīng)涉及到許多反應(yīng)類型，如醇與烴的氧化，無機(jī)離子氧化還原，有機(jī)物催化脫氫和加氫、氨基酸合成，固氮反應(yīng)，水凈化處理，水煤氣變換等，其中有些是多相催化難以實(shí)現(xiàn)的。半導(dǎo)體多相光催化劑能有效地降解水中的有機(jī)污染物。例如納米TiO2，既有較高的光催化活性，又能耐酸堿，對(duì)光穩(wěn)定，無毒，便宜易得，是制備負(fù)載型光催化劑的最佳選擇。已有文章報(bào)道，選用硅膠為基質(zhì)，制得了催化活性較高的TiO／SiO2負(fù)載型光催化劑。Ni或Cu一Zn化合物的納米顆粒，對(duì)某些有機(jī)化合物的氫化反應(yīng)是極好的催化劑，可代替昂貴的鉑或鈕催化劑。納米鉑黑催化劑可使乙烯的氧化反應(yīng)溫度從600℃降至室溫。用納米微粒作催化劑提高反應(yīng)效率、優(yōu)化反應(yīng)路徑、提高反應(yīng)速度方面的研究，是未來催化不可忽視的重要研究課題，很可能給催化在上的應(yīng)用帶來革命性的變革。

[關(guān)鍵字]:小學(xué)生個(gè)性化習(xí)作引導(dǎo)

新課標(biāo)倡導(dǎo)學(xué)生作文的個(gè)性化。引導(dǎo)是小學(xué)生個(gè)性化習(xí)作的催化劑，，有效的引導(dǎo)可以促發(fā)學(xué)生個(gè)性化習(xí)作，教師可以在校內(nèi)活動(dòng)中引導(dǎo)、在班級(jí)交流中引導(dǎo)、在師生談話中引導(dǎo)、在媒體觀看中引導(dǎo)、在事件反思中引導(dǎo)、在多元評(píng)價(jià)中引導(dǎo)、在作品展示中引導(dǎo)。

新課標(biāo)指出摘要：“為學(xué)生自主寫作提供有利條件和廣闊空間，減少對(duì)學(xué)生寫作的束縛，鼓勵(lì)自由表達(dá)和有創(chuàng)意的表達(dá)。提倡學(xué)生自主擬題，少寫命題作文”，使學(xué)生懂得“寫作是為了自我表達(dá)和和人交流”，并“珍視個(gè)人的獨(dú)特感受”。新課標(biāo)對(duì)寫作的“評(píng)價(jià)建議”中指出摘要：“應(yīng)重視對(duì)寫作過程、方法、情感和態(tài)度的評(píng)價(jià)，是否有寫作的喜好和良好的習(xí)慣，是否表達(dá)了真情實(shí)感，對(duì)有創(chuàng)意的表達(dá)應(yīng)予鼓勵(lì)。”這些要求的主要精神，就是倡導(dǎo)學(xué)生作文的個(gè)性化。根據(jù)新課標(biāo)精神，我們要打破傳統(tǒng)的作文教學(xué)模式，開放課堂教學(xué)內(nèi)容，提倡課外練筆，讓生活走進(jìn)作文，讓作文走進(jìn)生活。教師可從校內(nèi)活動(dòng)、班級(jí)交流、師生談話、媒體觀看、事件反思、多元評(píng)價(jià)、作品展示中引導(dǎo)學(xué)生進(jìn)行觀察、爭議、思索，從而張揚(yáng)個(gè)性，樂于表達(dá)，寫出富有個(gè)性化的習(xí)作。

（一）在校內(nèi)活動(dòng)中引導(dǎo)

學(xué)校、班級(jí)中經(jīng)常開展各種各樣的活動(dòng)，教師也會(huì)讓學(xué)生在活動(dòng)之后寫寫日記?？墒菍W(xué)生寫出來的日記卻以“流水賬”為多，效果欠理想。難道說學(xué)生參加的活動(dòng)是同樣的，寫出的作文也必然是同樣的嗎？當(dāng)然不是，教師若能細(xì)心引導(dǎo)，活動(dòng)日記也可以寫得千變?nèi)f化、有聲有色。因?yàn)椋屯患聛碚f，不同的人會(huì)產(chǎn)生不同的感受。

有一次，學(xué)校組織學(xué)生搞大掃除。在活動(dòng)過程中，筆者抓住契機(jī)，在三三兩兩的學(xué)生之間巡回，有意識(shí)地對(duì)不同的學(xué)生進(jìn)行不同的引導(dǎo)摘要：“你覺得現(xiàn)在我們大掃除的情形像什么？”“你是班里唱歌最好的，現(xiàn)在唱支什么歌最合適？”“咦，你刷的地面不如小芳多呀，怎么辦？”“這個(gè)活動(dòng)什么地方讓你覺得最開心？”再布置幾個(gè)性格外向、敢說敢問的學(xué)生充當(dāng)小記者，而性格內(nèi)向、平時(shí)寫作也一般的學(xué)生充當(dāng)記錄員，對(duì)平行班的同學(xué)進(jìn)行了有關(guān)此活動(dòng)的即興采訪。后來交上來的習(xí)作中，作文個(gè)性便豐富了，有的學(xué)生把搞大掃除比作一場攻堅(jiān)戰(zhàn)，有的把自己比作“南泥灣開荒者”，達(dá)觀的學(xué)生在習(xí)作中更多地描寫自己愉快的心情，爭強(qiáng)好勝的人則為了擦的窗戶不如別人的干凈而耿耿于懷。平時(shí)寫作一般的學(xué)生因?yàn)榻?jīng)歷了一次采訪，從他人處得到啟發(fā)，也寫得比較靈活。

[摘要]風(fēng)險(xiǎn)投資作為高科技產(chǎn)業(yè)的催化劑和孵化器，日益引起人們的廣泛關(guān)注和重視。本文對(duì)國內(nèi)外學(xué)者在風(fēng)險(xiǎn)投資后管理內(nèi)容方面的研究進(jìn)行了梳理和歸納，并指出風(fēng)險(xiǎn)投資后管理的內(nèi)容主要包括增值服務(wù)和監(jiān)控兩大部分，并介紹了各部分所包括的各種管理活動(dòng)。

[關(guān)鍵詞]風(fēng)險(xiǎn)投資風(fēng)險(xiǎn)投資后管理內(nèi)容增值服務(wù)和監(jiān)控

風(fēng)險(xiǎn)投資后管理包括了除現(xiàn)金投入外的其他一系列投入（Fried和Hisrich，1995），Tyebjee和Bruno（1984）將風(fēng)險(xiǎn)投資后管理的內(nèi)容歸納為4個(gè)方面：幫助招募關(guān)鍵員工、幫助制定戰(zhàn)略計(jì)劃、幫助籌集追加資本、幫助組織兼并收購或公開上市等。隨著風(fēng)險(xiǎn)投資實(shí)踐的發(fā)展，國內(nèi)外一些學(xué)者在Tyebjee和Bruno的基礎(chǔ)上對(duì)風(fēng)險(xiǎn)投資后管理的內(nèi)容作了進(jìn)一步的研究。

一、國外研究綜述

Gorman和Sahlman（1989）發(fā)現(xiàn)風(fēng)險(xiǎn)投資家在投資后參與管理活動(dòng)上大約花費(fèi)60%的時(shí)間，他們根據(jù)對(duì)風(fēng)險(xiǎn)投資家的調(diào)查得出如下的結(jié)論：風(fēng)險(xiǎn)投資除了向被投資企業(yè)提供資金外，還提供建立投資者網(wǎng)絡(luò)、評(píng)估和制定經(jīng)營戰(zhàn)略、為管理團(tuán)隊(duì)物色合適人選等三方面的支持。

Barney等（1996）發(fā)現(xiàn)風(fēng)險(xiǎn)投資家為被投資企業(yè)提供的幫助可以分為兩類：一類是經(jīng)營管理建議，包括提供有效的財(cái)務(wù)建議，提供合理化的經(jīng)營建議、提供合理化的管理建議等；另一類是運(yùn)營幫助，包括為被投資企業(yè)介紹客戶、介紹供應(yīng)商、幫助被投資企業(yè)招募員工等。

1氣相生長納米炭纖維概述

炭纖維是一種主要以sp2雜化形成的一維結(jié)構(gòu)炭材料。根據(jù)其合成方式和直徑不同可分為：有機(jī)前軀體炭纖維（PAN基、粘膠絲基、瀝青基炭纖維）、氣相生長炭纖維(Vapor-growncarbonfiber簡稱VGCF)、氣相生長納米炭纖維(Vapor-growncarbonnanofiber簡稱VGCNF)、炭納米管（carbonnanotube簡稱CNT），如圖1所示。自從1991年Iijima［1］發(fā)現(xiàn)納米炭管以來，由于其特殊的物理性能和力學(xué)性能而引起科學(xué)家們的廣泛興趣，同時(shí)也促進(jìn)了氣相生長炭纖維在納米尺度上即氣相生長納米炭纖維的研究。

氣相生長納米炭纖維一般以過渡族金屬Fe、Co、Ni及其合金為催化劑，以低碳烴化合物為碳源，氫氣為載氣，在873K～1473K下生成的一種納米尺度炭纖維。它與一般氣相生長炭纖維(VGCF)所不同的是，納米炭纖維除了具有普通VGCF的特性如低密度、高比模量、高比強(qiáng)度、高導(dǎo)電等性能外，還具有缺陷數(shù)量非常少、比表面積大、導(dǎo)電性能好、結(jié)構(gòu)致密等優(yōu)點(diǎn)，可望用于催化劑和催化劑載體、鋰離子二次電池陽極材料、雙電層電容器電極、高效吸附劑、分離劑、結(jié)構(gòu)增強(qiáng)材料等。Tibbetts［2］在研究了VGCF的物理特性以后，發(fā)現(xiàn)小直徑氣相生長炭纖維的強(qiáng)度比大直徑的強(qiáng)度要大。

Endo［3］用透射電鏡觀察到氣相生長法熱解生成的炭納米管和電弧法生成的炭納米管的結(jié)構(gòu)完全相同。所有這些，都使氣相生長納米炭纖維的研制工作進(jìn)入了一個(gè)新階段。

另外，從圖1的直徑分布來看，納米炭纖維處于普通氣相生長炭纖維和納米炭管之間，這決定了納米炭纖維的結(jié)構(gòu)和性能處于普通炭纖維和納米炭管的過渡狀態(tài)，因而，研究普通炭纖維、納米炭纖維、納米炭管的結(jié)構(gòu)和性能的差異將具有重要的意義。

2氣相生長納米炭纖維的制備方法與影響因素

摘要：隨著我國科學(xué)技術(shù)發(fā)展水平的提升，越來越多的技術(shù)開始涌現(xiàn)在人們的面前。在精細(xì)化工中，催化加氫技術(shù)的應(yīng)用效果極為顯著，被廣泛地應(yīng)用到我國的化工行業(yè)中，其主要使用的是負(fù)載型催化劑。該類型的催化劑活性比較高，會(huì)對(duì)一些金屬負(fù)載量產(chǎn)生不同程度的影響，因此，催化劑在實(shí)際的使用中通常會(huì)受到各類外力條件的限制和約束。主要就精細(xì)化工中催化加氫技術(shù)進(jìn)行較為詳盡的論述，探究其技術(shù)的應(yīng)用要點(diǎn)，使該技術(shù)可以在精細(xì)化工中展現(xiàn)出其自身最大的效用。

關(guān)鍵詞：催化加氫技術(shù)；精細(xì)化工；催化劑

1加氫催化劑

在還原反應(yīng)中，加氫催化劑是其重要的組成部分，現(xiàn)階段，我國所開展的研究工作中主要使用的是Pd/Pct/骨架鎳這類催化劑。1.1鎳系催化劑。鎳系催化劑主要分為兩種，其分別是硅藻土以及二氧化硅。其相關(guān)的化工人員選用沉淀的方式，把硝酸鎳進(jìn)行沉淀的處理，將其放置到載體上面，在實(shí)際的使用過程中，要對(duì)其進(jìn)行利用氫催化的形式，確保其催化劑在400℃左右，且其上下浮動(dòng)不超過50℃時(shí)，不會(huì)產(chǎn)生不良的自燒等反應(yīng)。骨架鎳是一種會(huì)經(jīng)過強(qiáng)堿腐蝕處理的物質(zhì)，其會(huì)以一個(gè)多孔海綿的狀態(tài)呈現(xiàn)，所以在實(shí)際的制備過程中，其應(yīng)當(dāng)在鈦中添加一些較為穩(wěn)量的元素，這樣會(huì)改良其各類合金的性能，在實(shí)際的催化劑應(yīng)用過程中，無論是酸堿度還是腐蝕度都會(huì)在一定程度上影響到其催化劑的性能。鎳系的催化劑具有極強(qiáng)的經(jīng)濟(jì)性，所以在實(shí)際的使用中比較便捷，同時(shí)其應(yīng)用的空間也比較大。1.2鈀系催化劑。鈀系催化劑的制作方式比較簡單，其先要進(jìn)行氯化鈀的溶解處理，讓其物質(zhì)更好地溶解到鹽酸溶液當(dāng)中，之后再添加一定量的活性炭，讓鈀可以充分的作用，在浸染之后，對(duì)活性炭進(jìn)行干燥的處理，還原其氫氣，控制好其產(chǎn)生還原反應(yīng)時(shí)的溫度，這種制備方式主要被應(yīng)用于大部分的催化劑的制作過程，其制作過程要控制好其活性物質(zhì)組成的遷移頻率。1.3鉑系催化劑。鉑系催化劑的制備方式主要把氯鉑酸放置到水中，并在水中添加過量的硝酸鈉，對(duì)其進(jìn)行烘干的處理，將其烘干的溫度調(diào)整到35℃，讓其可以快速地熔融以及發(fā)生分解的反應(yīng)，進(jìn)而產(chǎn)生出二氧化氮?dú)怏w，同時(shí)還會(huì)帶有褐色沉淀物質(zhì)的現(xiàn)象，待其產(chǎn)生了該化學(xué)反應(yīng)之后，要再次調(diào)整其溫度，讓其溫度上升到500℃，繼而分解之后產(chǎn)生二氧化鉑加氫催化劑。1.4活性炭/載體物質(zhì)活性炭/載體物質(zhì)具有極為高效的催化能力，所以其會(huì)對(duì)活性炭自身性能的要求會(huì)比較高，活性炭這類物質(zhì)和其他的機(jī)械類雜質(zhì)等不能混合在一起，其所選擇的材料大部分都是果核類的物質(zhì)。1.5銅系催化劑。銅系催化劑的面積比較大，另外其物質(zhì)自身的活性也會(huì)比較高，會(huì)將其用于烯烴的加氫反應(yīng)，如果其催化劑在實(shí)際的使用中為單獨(dú)的方式，那么其就極容易產(chǎn)生燒結(jié)的現(xiàn)象，一旦產(chǎn)生了燒結(jié)的現(xiàn)象，就給其制備過程帶來困擾，想要避免產(chǎn)生該類問題，就需要使用載體進(jìn)行處理。

2催化加氫技術(shù)的運(yùn)用

2.1氨基酚。氨基苯的制作主要是將硝基苯放置到稀硫酸當(dāng)中，讓其通過介質(zhì)的效用產(chǎn)生重排反應(yīng)，進(jìn)而得到氨基酚，其所選用的催化劑主要是5%Pt/C。需要對(duì)貴金屬與硝基苯的質(zhì)量比進(jìn)行調(diào)控，讓其比值始終為（0.0005~0.0050）∶1。控制好其使用的溫度，讓其溫度始終保持在80℃左右。壓力控制在11~12MPa，最后利用過氧化氫處理，10%的稀硫酸為介質(zhì)進(jìn)行反應(yīng)。2.2催化加氫制備。2，2-二氯氫化偶氮苯2-二氯化偶氮苯采用0.8%Pd/C的催化劑，以甲苯為溶劑，在反應(yīng)過程中加入表面活性劑和助催化劑，將鄰硝基氯化苯在0.6MPa、55~75℃下，加氫3h。以上做法是宋東明化學(xué)家提出的方法，而美國申請(qǐng)專利最早使用方法是在堿性條件下鄰硝基氯化苯液相加氫制備2，2-二氯氫化偶氮苯，為固-液-氣三相反應(yīng)。主催化劑為0.5%~1%Pd/C或Pt/C，貴金屬與硝基物重量比為（0.0002~0.0010）∶1。2.3催化加氫制備鄰氯苯胺。鄰硝基苯加氫還原生成鄰氯苯胺，主催化劑為0.8%Pd/C，貴金屬與硝基氯苯質(zhì)量比為（0.0001~0.0005）∶1。助催化劑為亞磷酸鈉，在甲苯為溶劑，溫度控制在60~80℃，氫氣壓力為0.6~2MPa。制得的純度可以達(dá)到99.7%，收率達(dá)到92%。與傳統(tǒng)相比，大大減少了三廢的生產(chǎn)。

炭纖維是一種主要以sp2雜化形成的一維結(jié)構(gòu)炭材料。根據(jù)其合成方式和直徑不同可分為：有機(jī)前軀體炭纖維（PAN基、粘膠絲基、瀝青基炭纖維）、氣相生長炭纖維(Vapor-growncarbonfiber簡稱VGCF)、氣相生長納米炭纖維(Vapor-growncarbonnanofiber簡稱VGCNF)、炭納米管（carbonnanotube簡稱CNT），如圖1所示。自從1991年Iijima［1］發(fā)現(xiàn)納米炭管以來，由于其特殊的物理性能和力學(xué)性能而引起科學(xué)家們的廣泛興趣，同時(shí)也促進(jìn)了氣相生長炭纖維在納米尺度上即氣相生長納米炭纖維的研究。

氣相生長納米炭纖維一般以過渡族金屬Fe、Co、Ni及其合金為催化劑，以低碳烴化合物為碳源，氫氣為載氣，在873K～1473K下生成的一種納米尺度炭纖維。它與一般氣相生長炭纖維(VGCF)所不同的是，納米炭纖維除了具有普通VGCF的特性如低密度、高比模量、高比強(qiáng)度、高導(dǎo)電等性能外，還具有缺陷數(shù)量非常少、比表面積大、導(dǎo)電性能好、結(jié)構(gòu)致密等優(yōu)點(diǎn)，可望用于催化劑和催化劑載體、鋰離子二次電池陽極材料、雙電層電容器電極、高效吸附劑、分離劑、結(jié)構(gòu)增強(qiáng)材料等。Tibbetts［2］在研究了VGCF的物理特性以后，發(fā)現(xiàn)小直徑氣相生長炭纖維的強(qiáng)度比大直徑的強(qiáng)度要大。

Endo［3］用透射電鏡觀察到氣相生長法熱解生成的炭納米管和電弧法生成的炭納米管的結(jié)構(gòu)完全相同。所有這些，都使氣相生長納米炭纖維的研制工作進(jìn)入了一個(gè)新階段。

另外，從圖1的直徑分布來看，納米炭纖維處于普通氣相生長炭纖維和納米炭管之間，這決定了納米炭纖維的結(jié)構(gòu)和性能處于普通炭纖維和納米炭管的過渡狀態(tài)，因而，研究普通炭纖維、納米炭纖維、納米炭管的結(jié)構(gòu)和性能的差異將具有重要的意義。

2氣相生長納米炭纖維的制備方法與影響因素

劉華的實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明VGCF的強(qiáng)度隨著直徑的減小而急劇增大［4］。Tibbetts［2］在研究VGCF的物理特性時(shí)，也預(yù)測(cè)小直徑的VGCF要比大直徑的VGCF強(qiáng)度要大得多。由于VGCF的直徑主要是由催化劑顆粒的大小來決定的［5］，因此大批量生產(chǎn)VGCNF的關(guān)鍵問題是催化劑顆粒的細(xì)化。

1氣相生長納米炭纖維概述

炭纖維是一種主要以sp2雜化形成的一維結(jié)構(gòu)炭材料。根據(jù)其合成方式和直徑不同可分為：有機(jī)前軀體炭纖維（PAN基、粘膠絲基、瀝青基炭纖維）、氣相生長炭纖維(Vapor-growncarbonfiber簡稱VGCF)、氣相生長納米炭纖維(Vapor-growncarbonnanofiber簡稱VGCNF)、炭納米管（carbonnanotube簡稱CNT），如圖1所示。自從1991年Iijima［1］發(fā)現(xiàn)納米炭管以來，由于其特殊的物理性能和力學(xué)性能而引起科學(xué)家們的廣泛興趣，同時(shí)也促進(jìn)了氣相生長炭纖維在納米尺度上即氣相生長納米炭纖維的研究。

氣相生長納米炭纖維一般以過渡族金屬Fe、Co、Ni及其合金為催化劑，以低碳烴化合物為碳源，氫氣為載氣，在873K～1473K下生成的一種納米尺度炭纖維。它與一般氣相生長炭纖維(VGCF)所不同的是，納米炭纖維除了具有普通VGCF的特性如低密度、高比模量、高比強(qiáng)度、高導(dǎo)電等性能外，還具有缺陷數(shù)量非常少、比表面積大、導(dǎo)電性能好、結(jié)構(gòu)致密等優(yōu)點(diǎn)，可望用于催化劑和催化劑載體、鋰離子二次電池陽極材料、雙電層電容器電極、高效吸附劑、分離劑、結(jié)構(gòu)增強(qiáng)材料等。Tibbetts［2］在研究了VGCF的物理特性以后，發(fā)現(xiàn)小直徑氣相生長炭纖維的強(qiáng)度比大直徑的強(qiáng)度要大。

Endo［3］用透射電鏡觀察到氣相生長法熱解生成的炭納米管和電弧法生成的炭納米管的結(jié)構(gòu)完全相同。所有這些，都使氣相生長納米炭纖維的研制工作進(jìn)入了一個(gè)新階段。

另外，從圖1的直徑分布來看，納米炭纖維處于普通氣相生長炭纖維和納米炭管之間，這決定了納米炭纖維的結(jié)構(gòu)和性能處于普通炭纖維和納米炭管的過渡狀態(tài)，因而，研究普通炭纖維、納米炭纖維、納米炭管的結(jié)構(gòu)和性能的差異將具有重要的意義。

2氣相生長納米炭纖維的制備方法與影響因素

摘要:通過多年的實(shí)驗(yàn)探究發(fā)現(xiàn)，趣味化學(xué)實(shí)驗(yàn)“點(diǎn)火成蛇”，可以不用催化劑，直接點(diǎn)燃蔗糖和碳酸氫鈉的混合物，就可以得到實(shí)驗(yàn)結(jié)果。以前所說的“催化劑”，實(shí)際上只起了一個(gè)吸附酒精集中加熱反應(yīng)物的作用，使實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象更加明顯，而對(duì)化學(xué)反應(yīng)并沒有“催化”作用。建議普通實(shí)驗(yàn)室用沙子或細(xì)黃土在鐵架臺(tái)底座上進(jìn)行這個(gè)實(shí)驗(yàn)。

關(guān)鍵詞:蔗糖;趣味化學(xué)實(shí)驗(yàn);催化劑

1問題的提出

趣味化學(xué)實(shí)驗(yàn)“點(diǎn)火成蛇”也稱為“燃糖成蛇”［1］、“燒糖成蛇”［2］或“引蛇出洞”［3－4］，因使用藥品少、操作簡單、成功率高，深受化學(xué)教育工作者和學(xué)生喜愛，是各類化學(xué)教材最常選用的趣味實(shí)驗(yàn)之一［5－6］，如有些學(xué)校開設(shè)的化學(xué)類選修課列入了本實(shí)驗(yàn)［7－9］。實(shí)驗(yàn)步驟是，用煙灰做催化劑［10］，先用火引燃蔗糖和碳酸氫鈉的混合物，碳酸氫鈉受熱分解放出二氧化碳?xì)怏w，蔗糖形成黏性物質(zhì)，伴隨著不易逸出的二氧化碳?xì)怏w，生成疏松彎曲的蛇狀物［11］。具體的實(shí)驗(yàn)步驟如下：第1步：將3～4藥勺煙灰鋪在石棉網(wǎng)中間，用藥勺將它攤開呈淺“盤子”狀。第2步：稱取2g蔗糖，放在研缽內(nèi)研細(xì)，再加入0．25g碳酸氫鈉，混合均勻。取出大約0．5g混合物，堆在淺“盤子”中間，盡量堆得高一些，頂部呈尖角狀。第3步：在混合物周圍的煙灰上滴加1滴管酒精，在無風(fēng)處點(diǎn)火引燃酒精，并注意觀察。片刻后，錐狀物尖端上有疏松、彎曲的黑色蛇狀物慢慢伸出，并不斷伸長。主要的化學(xué)方程式如下：C12H22O11＋12O211H2O＋12CO2↑2NaHCO3Na2CO3＋H2O＋CO2↑反應(yīng)原理是，蔗糖受熱發(fā)生燃燒、熔化、氧化、炭化等一系列化學(xué)反應(yīng)，蔗糖氧化和碳酸氫鈉分解生成的二氧化碳在熔化變黏稠的蔗糖內(nèi)部不易逸出，隨著二氧化碳生成量的增多，頂著黏稠變軟的蔗糖不斷向外生長，形成“蛇”的形狀。在長期的實(shí)踐中我們覺得該實(shí)驗(yàn)有2個(gè)問題要解決，（1）“是否必須加催化劑才能反應(yīng)”，（2）“如何將蔗糖和碳酸氫鈉的混合物堆成錐形”。

2實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)

為了探究上述問題，我們?cè)O(shè)計(jì)了3個(gè)實(shí)驗(yàn)。［實(shí)驗(yàn)1］取一張新的石棉網(wǎng)，不加“催化劑”，在石棉網(wǎng)中間堆上蔗糖和碳酸氫鈉的干燥混合物粉末，盡量堆成圓錐體形。在混合物周圍滴加1滴管酒精，用火柴點(diǎn)燃，可以看到，先是酒精燃燒，然后引燃混合物，從混合物的頂部開始，出現(xiàn)黑色的蛇狀物，并不斷伸長，見圖1。［實(shí)驗(yàn)2］取一藥勺已經(jīng)研細(xì)混合均勻的混合物，用酒精濕潤（為了便于堆成圓錐體形又不影響實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象），后用手捏成比較尖的錐體形狀，輕輕置于石棉網(wǎng)上，不加“催化劑”。在石棉網(wǎng)中間的圓錐體混合物周圍滴加1滴管酒精，點(diǎn)燃，即可生成蛇狀物。見圖2。［實(shí)驗(yàn)3］取一張石棉網(wǎng)，不加任何“催化劑”，將一粒葡萄糖酸鈣片分成4等份，取其中一份豎直放在新的石棉網(wǎng)上，周圍滴加1滴管酒精，引燃，可以看到仍然能生成蛇狀物，見圖3。