采用HTLcs前驱体制备的丙酮一步法制MIBK催化剂

采用共沉淀法制备Cu Mg A1三元类水滑石,进而煅烧得到CuO MgO Al2O3催化剂用于丙酮加氢一步合成甲基异丁基酮(MIBK)反应。研究了催化剂活性组分配比及反应条件对转化率和选择性的影响,经筛选得到催化剂体系的最佳组成为:n(Cu)∶n(Mg)∶n(Al)=4∶16∶10,适宜的反应条件为:温度240℃,n(H2)∶n(丙酮)=2.5,液空速为4.8mL/h·g,在该条件下丙酮转化率达73.88%,MIBK选择性达55.23%。     

熔盐中镁热还原合成二硼化钛纳米粉体

以二氧化钛、硼粉、三氧化二硼、钛粉为原料,金属镁粉为还原剂,在NaCl—KCl熔盐中利用镁热还原法合成了TiB2纳米粉体。研究了TiO2—Mg—B和B2O3—Mg—Ti体系在熔盐中合成TiB2粉体的反应过程及机理,分析了两体系中合成TiB2的起始温度、最佳温度、形貌和尺寸的差异,对粉体的物相组成及显微结构进行了表征。结果表明:2个体系合成TiB2的起始温度均为800℃,TiB2的结晶性及纯度随温度升高而提高,最佳合成温度均为1 000℃。经1 000℃保温4h后,TiO2—Mg—B体系合成的TiB2粉体形貌不规则,颗粒尺寸约为30~100nm;而在相同条件下,采用B2O3—Mg—Ti体系合成的立方形态的TiB2粉体颗粒尺寸约为40~200nm。B2O3在NaCl—KCl熔盐中的溶解度较TiO2高,更易被金属Mg还原,因此,B2O3—Mg—Ti体系合成的TiB2结晶性优于TiO2—Mg—B体系。     

无毒增塑剂柠檬酸三丁酯的绿色催化合成

以锡粉和碘代正丁烷为原料合成了氧化二正丁基锡,研究了以氧化二正丁基锡为催化剂合成无毒增塑剂柠檬酸三丁酯(TBC),考察了催化剂用量、醇酸物质的量比、反应温度等因素对反应结果的影响,对产品进行了表征。实验结果表明,氧化二正丁基锡催化合成柠檬酸三丁酯的最佳条件为:n(正丁醇)∶n(柠檬酸)=4.5∶1,催化剂用量为柠檬酸质量的0.5%,反应温度120~130℃,在最佳反应条件下,柠檬酸三丁酯收率可达98%以上。     

2-乙基蒽酮的合成研究

以锡粉和36%～38%盐酸还原2-乙基蒽醌来合成2-乙基蒽酮,对合成过程中加料方式、回流时间、原料配比、溶剂种类等影响因素进行考察,并采用高效液相色谱对样品进行分析,得出较优的反应条件为:以冰乙酸为溶剂,n(2-乙基蒽醌)∶n(锡粉)=1∶2,每隔10min加一次盐酸,约在2h加完,回流1.5h,在此条件下合成的2-乙基蒽酮的总含量为86%。     

微波熔盐法制备SiC改性石墨

为了改善石墨的水润湿性,使其在浇注料中易分散,以鳞片石墨和硅粉为原料,以NaCl-NaF为复合熔盐介质,采用微波熔盐法在石墨表面原位生成SiC涂层对其进行改性,并研究了反应温度(分别为1 100、1 150与1 200℃,均保温2 h)、石墨与硅粉的比例(n(C)n(Si)分别为1、3和5)以及复合熔盐与反应物料的比例(m盐m料分别为1、2和3)对SiC改性石墨润湿性的影响。结果表明:1)采用微波熔盐法,在1 150℃的较低温度下就可以在石墨表面形成均匀的SiC涂层,而经SiC改性后的石墨,其水润湿性得到了明显改善;2)在本试验条件下,当鳞片石墨与Si粉的比例为n(C)n(Si)=3,m盐m料=2,反应温度为1 200℃时,得到的改性石墨性能较好。     

二(β-丁氧甲酰乙基)锡二(巯基乙酸异辛酯)的合成与表征

采用两步法合成路线,先以锡粉、丙烯酸丁酯和浓盐酸为原料,合成中间体二(β-丁氧甲酰乙基)二氯化锡,再在环己烷/水体系中将中间体与巯基乙酸异辛酯反应生成了二(β-丁氧甲酰乙基)锡二(巯基乙酸异辛酯).并用元素分析仪、傅里叶红外光谱仪表征了中间体与终产物的结构.结果表明:第一步最佳工艺条件为:当n(锡粉):n(丙烯酸丁酯)为1:2时,盐酸用量42 mL,反应温度100℃,反应时间2 h;第二步的最佳条件为:n(锡中间体):n(巯基乙酸异辛酯)为1:2时,选用40%Na2CO3溶液,温度控制在82℃,恒温反应3 h.     

鸟粪石-Fenton氧化处理老龄垃圾渗滤液的试验

采用鸟粪石法与Fenton试剂氧化法联合处理垃圾渗滤液,探索了两种方法联合处理的最优条件。结果表明两种方法联合处理能很好地发挥各自的优势。鸟粪石法在初始p H为9.5、n(Mg2+)∶n(PO3-4)∶n(NH+4)=1.3∶1.2∶1、搅拌反应时间为30 min时,且Fenton试剂氧化法在初始p H为3.5、H2O2投加量为0.03 mol/L、n(H2O2)∶n(Fe2+)=4∶1、搅拌反应时间为2 h时,COD去除率达到86.68%,氨氮去除率达到92.27%。该处理效果明显优于单独采用鸟粪石法的处理效果(其氨氮去除率约85%、COD去除率为15%~20%)、单独采用Fenton试剂法的处理效果(其COD去除率约55%、氨氮去除率几乎为零)及两种方法顺序调换的处理效果(其COD去除率约40%、氨氮去除率约20%)。     

二氧化双环戊二烯的无溶剂催化合成

以磷钨杂多酸季铵盐为催化剂,过氧化氢为氧源,在添加相转移试剂形成的两相体系中催化氧化双环戊二烯(DCPD)合成了二氧化双环戊二烯(ERL-4207),考察了催化剂、络合剂、pH调节剂、反应温度及反应时间等条件对环氧化反应的影响。优化反应条件为:n(Cat)∶n(KH2PO4)=100∶25,络合剂为乙二胺四乙酸,n(Cat)∶n(DCPD)∶n(H2O2)=5.68∶1000∶2600,70%(m/m)过氧化氢为氧源,反应温度30℃,反应时间5h。在此条件下,反应物的转化率可达到99.99%,ERL-4207的选择性达到84.26%。无溶剂法合成ERL-4207是一条绿色环保的合成路线。     

9-菲硼酸的合成研究

以9-溴菲为原料,采用格氏试剂法合成了9-菲硼酸。考察了亲核取代温度、反应原料配比以及反应时间等主要反应条件对合成反应收率的影响。采用高效液相色谱(HPLC)、傅立叶变换红外光谱(FTIR)、核磁(1HNMR)等方法对产品的结构和纯度进行了表征与分析。结果表明:合成9-菲硼酸的最佳工艺条件为:亲核取代温度为-40℃、反应物的摩尔配比为n(Mg):n(C14H9Br):n(B(OCH3)3)=1.1:1:1.5、9-溴菲的质量(g)与溶剂四氢呋喃(THF)的体积(mL)之比为1:7.5、亲核反应时间为3h。9-菲硼酸的收率最高可达71.24%,纯度可达99%。     

超声辐射下水溶性双丙酮丙烯酸胺-丙烯酰胺-丙烯酸共聚物的合成研究

以双丙酮丙烯酰胺(DAAM)、丙烯酸(AA)、丙烯酰胺(AM)为原料,以(NH4)2S2O8-NaHSO3氧化还原体系为引发体系,在超声的作用下采用溶液聚合法合成水溶性三元共聚物。研究了单体配比、反应时间、反应温度、超声功率以及pH等因素对聚合反应的影响。结果表明:当单体配比为n(DAAM):n(AM):n(AA)=1:1.3:1.1;pH值为5;反应温度25℃;超声功率为200W的条件下反应120min所得产物最佳。     

真空原位合成SiC-TiC复合粉末及其氧化性能研究

以碳化硅、二氧化钛和炭黑为原料,在真空条件下原位合成SiC-TiC复合粉末。采用XRD、SEM等测试手段对合成SiC-TiC复合粉末的物相组成和显微形貌进行表征,同时对合成的粉末样品的氧化性能进行探讨。实验结果表明:在本实验条件下,SiC-TiC复合粉末适宜的合成条件为在1350℃保温1h。在SiC粉末中原位生成的TiC,以粒径为0.1～0.2μm左右的小颗粒存在。SiC-TiC复合粉末在氧化过程中,在较低温度下TiC优先氧化生成TiO2,在较高温度下(1100℃左右)SiC才开始氧化生成SiO2。     

VPO/TiO2催化乳酸乙酯绿色合成丙酮酸乙酯

以V_2O_5和磷酸为原料,采用有机相法制备负载型钒磷氧(VPO)催化剂,并考察了其在乳酸乙酯氧化合成丙酮酸乙酯反应中的催化性能。结果表明,n(P)∶n(V)=1.4∶1.0,TiO_2为载体制备的VPO/TiO_2最好;合成丙酮酸乙酯的最适宜条件为:n(乙腈)∶n(H_2O_2)∶n(乳酸乙酯)=12∶2∶1,催化剂添加量为10%(以乳酸乙酯质量计),反应温度65℃,反应时间5 h;在该条件下,乳酸乙酯的转化率为85.24%,丙酮酸乙酯的收率可达80.96%。催化剂重复利用5次,丙酮酸乙酯收率仍稳定在70%以上。通过对催化剂进行XRD、FTIR、XPS和钒价态分析,提出了反应机理可能涉及以V4+和V5+动态变化为活性中心的氧化还原循环。     

Zn-Mg复合氧化物催化大豆油甘油解合成单甘酯

采用共沉淀法制备了一系列不同Zn、Mg物质的量比的Zn-Mg复合氧化物,将其用于催化大豆油甘油解合成单甘酯(MG),采用XRD、氮气吸附-脱附仪、SEM、TEM对Zn-Mg复合氧化物结构与性能进行了表征,并测定了催化剂的表面碱强和碱量。优化了合成单甘酯的工艺条件,并考察了Zn-Mg复合氧化物的重复使用性能。结果表明,改变Zn、Mg物质的量比不仅可以调控Zn-Mg复合氧化物的碱强与碱量,还可以调控其比表面积、孔容等结构参数;不同Zn、Mg物质的量比复合氧化物的催化活性变化趋势与其碱强度(H)在15.0H17.2间碱量变化趋势相一致;n(Zn)/n(Mg)=0.1时,复合氧化物(ZM0.1)具有最好的催化甘油解反应活性;使用该催化剂合成单甘酯的适宜条件为:n(甘油)∶n(大豆油)=3∶1,反应温度210℃,反应时间2 h,催化剂用量为大豆油质量的0.6%,该条件下大豆油转化率达95.6%,单甘酯收率为58.5%。ZM0.1催化剂重复使用4次时大豆油转化率仍达80.9%。     

合成2-氰基吡啶的新型催化剂开发

采用捏合法制备了以铬为主,银、铈为助剂的钒钛催化剂,并在固定床反应器中考察其催化2-甲基吡啶氨氧化合成2-氰基吡啶.结果表明,在反应温度374℃,物料n(2-甲基吡啶):n(氨):n(空气)=1:2.5:45和空速1.2 h-1的最佳反应条件下,2-甲基吡啶转化率为99.6％,2-氰基吡啶收率为88.4％.     

直接法合成三乙氧基硅烷新工艺研究

以硅粉、乙醇为原料,以氯化亚铜、氧化铜、铜粉混合物为催化剂直接合成了三乙氧基硅烷,考察了硅粉粒度、反应温度、溶剂用量及乙醇流量对反应的影响.结果表明,直接法合成三乙氧基硅烷的最佳工艺条件为:硅粉粒度60～200 μm,V(溶剂)∶m(硅粉)=2∶1,反应温度215℃,0.6《乙醇加入速度(L·h-1)/反应介质体积(L)《0.8,此时产品收率达80%以上、选择性约为90%.     

离子交换树脂催化环氧化低分子聚异丁烯的研究

以H2O_2(过氧化氢)/乙酸为反应试剂、IER(离子交换树脂)为催化剂,采用原位过酸法合成了环氧化LPIB(低相对分子质量聚异丁烯)。考察了反应温度、反应时间、原料配比及IER含量等对产物的双键转化率、环氧值和环氧基团收率等影响,并采用单因素试验法优选出LPIB环氧化的最佳工艺条件。研究结果表明:LPIB的末端双键易被环氧化,并伴有一定量的副反应;LPIB环氧化的最佳工艺条件为n(双键):n(乙酸):n(H_2O_2)=1:0.7:1.65、w(IER)=13.5%(相对于树脂质量而言)、反应温度70℃和反应时间12 h,此时产物的双键转化率为86.5%、环氧值为0.083 mol/100 g和环氧基团收率为79.2%;IER循环使用4次后,其催化效率基本不变。     

SiC结合刚玉材料的抗高炉渣侵蚀性

采用电熔刚玉、Si粉和SiC粉为原料,用酚醛树脂做结合剂,混练成型后于1 450℃埋炭烧成,采用静态坩埚抗渣试验研究了烧后试样对碱度为1.1的高炉渣在1 500℃的抗渣侵蚀性。结果表明:Si与C、CO在高温下原位反应生成纤维状SiC,形成原位SiC结合刚玉材料,该材料具有良好的抗侵蚀性能,渣蚀厚度都在2.6mm以下,其中,加入8%(w)Si粉和5%(w)SiC粉的试样抗渣侵蚀性最好。通过对抗侵蚀后试样的侵蚀层、渗透层和未变层的相组成和显微结构的分析认为:(1)这种复合材料抗渣侵蚀性能良好的主要原因是熔渣难润湿的SiC自身抗渣侵蚀性较好,且原位生成的纤维状SiC穿插在刚玉骨架结构的空隙中,阻挡了熔渣的侵蚀和渗透;(2)熔渣侵蚀材料的过程是SiC先被氧化,然后其氧化产物SiO2与熔渣中的CaO和SiO2以及材料基质中的A l2O3反应生成钙长石低熔相。     

竹炭磺酸催化一步法合成表面活性剂烷基糖苷的研究

以竹炭磺酸催化一步合成表面活性剂烷基糖苷,采用一步醚化、一锅煮法合成。较佳的工艺条件为,压强约为15 Kpa,n(糖):n(醇)=1:5,w(竹炭磺酸)=0.8%,反应温度115～125℃,反应时间5.0 h,产率为75.11%。结果表明,竹炭磺酸催化效果较好,合成工艺简便易行。     

氧化溴代合成(E)-2-溴甲基-α-甲氧亚胺基苯乙酸甲酯的研究

考察了氢溴酸/双氧水氧化溴代法合成(E)-2-溴甲基-α-甲氧亚胺基苯乙酸甲酯的反应规律。优化反应条件为:反应温度80℃,偶氮二异丁腈(AIBN)作引发剂,n(原料)∶n(H2O2):n(HBr)=1.00∶1.20∶1.05,优化条件下,收率达88.2%。且用溴化钠-硫酸代替氢溴酸,合成(E)-2-溴甲基-α-甲氧亚胺基苯乙酸甲酯的收率为88.2%。     

锰矿粉氧化1-萘胺合成1,4-萘醌

在硫酸介质中1-萘胺先形成硫酸铵盐,再经锰矿粉氧化合成1,4-萘醌。考察了反应温度、反应时间、原料摩尔比、反应介质、硫酸质量分数等因素对产品收率的影响。得到较优的反应条件为:1-萘胺1.8 g、n(1-萘胺)∶n(MnO2)=1∶7、w(H2SO4)=40%的硫酸61 g、反应温度80℃、反应时间3 h。在该条件下,1,4-萘醌的收率59.8%。该法具有操作简单、反应时间短和产物易分离等优点。