硝基苯催化加氢制苯胺的热力学分析

用基团估算法计算了硝基苯的热力学数据。对硝基苯催化加氢制苯胺进行了比较详细的热力学分析,首次建立了该反应的反应焓变、Gibbs自由能以及反应平衡常数的变化与反应温度的关系。得出该反应为自发放热反应,反应温度越高,趋于热力学平衡程度越低。     

4-硝基苯胂酸合成反应的热力学计算机模拟

采用密度泛函理论中的B3LYP方法,通过计算机模拟,研究了4-硝基苯胂酸合成反应中各物质的结构。在此基础上对反应热力学进行了模拟计算,通过计算,优化了反应物与产物的几何构型与电子分布,并得到了4-硝基苯胂酸合成反应的主副反应焓变、Gibbs自由能变以及反应平衡常数。模拟计算结果表明,主反应的焓变为-15.0 kJ·mol-1,为放热反应,副反应的焓变为10.0 kJ·mol-1,为吸热反应,主反应的标准Gibbs自由能变为39.7 kJ·mol-1,而副反应的Gibbs自由能为45.2 kJ·mol-1,该反应为不可逆反应。4-硝基苯胂酸合成反应的热力学性质的计算为反应工艺条件的控制和热力学研究提供了理论指导。     

4-硝基苯胂酸合成反应的热力学计算机模拟

采用密度泛函理论中的B3LYP方法,通过计算机模拟,研究了4-硝基苯胂酸合成反应中各物质的结构。在此基础上对反应热力学进行了模拟计算,通过计算,优化了反应物与产物的几何构型与电子分布,并得到了4-硝基苯胂酸合成反应的主副反应焓变、Gibbs自由能变以及反应平衡常数。模拟计算结果表明,主反应的焓变 为-15.0 kJ·mol^-1,为放热反应,副反应的焓变为10.0 kJ·mol^-1,为吸热反应,主反应的标准Gibbs自由能变为39.7 kJ·mol^-1,而副反应的Gibbs自由能为45.2 kJ·mol^-1,该反应为不可逆反应。4-硝基苯胂酸合成反应的热力学性质的计算为反应工艺条件的控制和热力学研究提供了理论指导。     

小麦秸秆对硝基苯的吸附动力学及热力学研究

采用批量吸附实验考察了小麦秸秆对硝基苯的吸附动力学及热力学行为。吸附平衡时间约为60 min,且在前20 min是吸附急剧增加的第一阶段。吸附动力学行为符合拟二级动力学方程,拟二级动力学方程拟合曲线的决定系数均大于0.99,说明拟合程度很好。Langmuir和Freundlich吸附等温线都能较好地拟合吸附过程。吸附热力学结果表明,该反应是自发、吸热并且熵变增加的过程,温度升高有利于吸附反应的进行。     

硝酸对硝基苯热稳定性的影响机理

借助C80微量量热仪研究硝酸对硝基苯热稳定性的影响特性,获得含有不同浓度硝酸的硝基苯溶液热流速曲线,并据此求解出混合溶液的化学反应动力学和热力学参数,结合Semenov热爆炸模型,计算并比较了硝基苯混合溶液的自加速分解温度（SADT）。采用GCT气相色谱-飞行时间质谱联用仪研究硝基苯在不同温度下的热分解特性,并结合C80实验结果推测了硝基苯的高温热解反应机理以及硝酸杂质对硝基苯热稳定性的影响机理。     

合成戊二酸二乙酯反应体系的热力学计算与分析

采用基团贡献法估算了反应体系中戊二酸和戊二酸二乙酯在298.15K标准状态下的生成焓和标准熵,并且估算了这两种物质的热容随温度变化的关系式,计算了不同温度条件下反应的吉布斯自由能和标准平衡常数。通过对该反应体系的热力学分析发现,当达到平衡时该反应几乎可以进行到底,从而验证了该反应在热力学上的可行性。     

2-氟-5-溴硝基苯的合成

采用冰醋酸作为溶剂,以邻氟硝基苯为原料,N-溴代丁二酰亚胺(NBS)为溴代试剂,合成了2-氟-5-溴硝基苯。所得目标产物通过GC-MS定性、GC定量检测。结果表明,最佳反应条件为:n(邻氟硝基苯)∶n(NBS)=1∶1.05,以冰醋酸作溶剂,反应温度10℃,反应时间2 h,在该条件下2-氟-5-溴硝基苯的收率为98.6%,原料转化率100%。该反应条件温和,易于控制,重复性好。     

MoS_2/C催化剂上硝基苯催化加氢的反应研究

采用浸渍法制备了负载型MoS2/C催化剂,研究了该催化剂上硝基苯催化加氢反应。结果表明,在压力1.5 MPa,温度80℃条件下,硝基苯的转化率可达95%,其加氢主产物为苯胺,副产物主要有乙基苯胺类、甲基苯胺类、喹啉类。该催化剂反应活性较高,反应条件比较温和、操作简单,但产物相对复杂。     

重氮盐水解制备对苯二酚的热力学分析

由对氨基苯酚重氮盐水解制备对苯二酚的反应由于缺乏热力学数据和反应的热力学分析,给水解反应器的设计、工艺控制等带来困难。文中采用ABWY法、Cardozo基团贡献法、Kopp规则、Dulong-Petit规则和基希霍夫公式估算了该反应体系相关物质的基础数据及热力学数据,并进行了系统的热力学分析。考察了反应焓变、Gibbs自由能、反应平衡常数与温度的关系,结果显示:反应焓变随温度的增大而减小且恒小于0,Gibbs自由能随温度的增加而减小且恒小于0,反应平衡常数数量级大于40。热力学数据的估算可为重氮盐水解反应的工艺条件提供理论依据。     

二氧化碳和环氧丙烷合成碳酸丙烯酯热力学计算

对环氧丙烷与二氧化碳合成碳酸丙烯酯的反应进行了热力学的计算、分析。采用的计算方法为多种估算法,考察了反应温度对热力学参数的影响。通过分析得出结论,该反应为放热反应,反应的吉布斯自由能?rG小于0,说明该反应体系在恒温恒压下有自发进行的可能性,即在热力学上讲是有利于反应的。     

硝酸对硝基苯热稳定性的影响机理

引言硝基苯是重要的化工产品,主要用作生产苯胺的原料、橡胶硫化促进剂及其他有机合成的中间体[1]。在硝基苯的生产、储存、使用等过程中可能由于工艺波动或操作失误等原因混入一些杂质,这些杂质会影响硝基苯的热分解特性,有些还会加速其热分解过程,如果体系放热速度大于向环境的散     

环丁烯砜合成反应的基团贡献法热力学分析

采用基团贡献法对环丁烯砜合成反应进行了热力学分析,计算了300~600 K、0.1~10 MPa反应体系的反应焓变、反应熵变、反应Gibbs自由能变和反应平衡常数,并分析了温度、压力和组成对平衡转化率的影响。结果表明,标准压力下,环丁烯砜合成反应是可逆放热反应,温度小于460 K范围内可以自发进行,降低温度和升高压力有利于反应向正向进行。温度、压力和组成对平衡转化率均有影响,温度影响最为显著。降低温度、升高压力或增大过量比有利于提高平衡转化率,最大平衡转化率接近于1。基团贡献法所得的平衡转化率预测值与实验值吻合较好,相对偏差在10%以内。     

费托合成反应体系的热力学计算与分析

利用Benson基团贡献法和ABWY法估算了费托合成产物的标准生成焓、标准熵和摩尔定压热容,对费托合成反应体系的热力学性质进行了详尽的计算,得到不同反应温度下的反应焓、吉布斯自由能以及反应平衡常数等热力学性质。分析了不同反应步骤的热力平衡与限度,对反应生成烷烃、烯烃、含氧有机化合物的热力学可能性与生成顺序进行了判断,考察了温度和H2与CO摩尔比对合成气平衡转化率的影响。结果表明:费托合成反应是放热反应,低温时大部分反应在热力学上都能够自发地进行,并运行到很高的程度;高温时(大于635 K)生成烷烃、烯烃、醇及酸的大部分反应在热力学上不能自发进行;随着温度的升高,平衡转化率降低,随着H2与CO摩尔比的增大,平衡转化率升高;且所获的热力学数据对费托合成工艺研究及相关催化剂研发等具有重要的参考价值。     

乳状液膜法提取Cr~(3+)内相界面反应的研究

文章对乳状液膜法提取Cr3+内相界面的反萃取反应进行了研究。选择NaOH为反萃剂,H2O2为氧化剂,研究了内水相pH值、反应温度、搅拌速率、原料配比对反萃反应的影响,同时研究了反萃反应的反应方程式、反应的热力学性质。实验表明,反萃反应达平衡时的分配比随内相水溶液pH值及搅拌速度的升高而降低,随反应温度的升高而升高,随NaOH与[CrHn-mL(O)]2+摩尔比的增加先降低后升高;通过斜率法确定反萃反应为氧化-还原反应,并得到了反应的表观平衡常数k;计算了反萃反应的热焓ΔH,自由能ΔG和熵变ΔS。     

煤加氢气化的化学热力学模型预测

综合运用化学平衡和热力学平衡对于给定煤种的加氢气化反应建立了通用的热力学数学模型。用于预测气化炉出口的煤气成分、产量等。并利用该模型计算分析了煤加氢气化直接生成CH4的过程,主要分析了反应温度及压力对加氢气化反应的平衡常数和平衡转化率的影响。用化学动力学方法建立数学模型,通过计算获得主要气体产物与反应温度和压力之间的关系,以及气化过程中氢气系数对最终气体产物的影响。     

长链正构烷烃（n-C16~C20）脱氢制直链单烯烃反应热力学分析

对长链正构烷烃（n-C₁₆~C₂₀）一次脱氢制直链单烯烃反应进行了详细的热力学分析,考察反应温度、反应压力、氢烃物质的量比和原料碳数对热力学平衡的影响。结果表明,n-C₁₆~C₂₀脱氢反应的平衡常数及平衡转化率随烷烃碳数的增大而增加;提高温度和降低压力均可显著提高平衡转化率,降低氢烃物质的量比在一定程度上提高平衡转化率。适宜的工艺条件为：反应温度>430 ℃,反应压力(0.10~0.20) MPa,氢烃物质的量比为6~8。     

Ni-B/SiO2催化剂上硝基苯选择加氢制备苯胺

以KBH4为还原剂,用浸渍-还原法制备了Ni-B/SiO2催化剂,并用于硝基苯催化加氢制苯胺的反应,讨论了制备条件（Ni、B用量及焙烧温度）及反应条件（压力、温度）对硝基苯的转化率及苯胺选择性的影响。结果表明,Ni-B/SiO2催化剂具有很高的催化活性。适当增加Ni和B的用量,可以提高催化剂对硝基苯的转化率和转化频率及苯胺的选择性。催化剂前驱体的焙烧温度在453K时,硝基苯的转化率可达到98.5%,对苯胺选择性为97.0%。过高的焙烧温度不利于催化剂活性的提高。适当提高加氢反应压力以及温度,可以提高催化剂的加氢活性及对苯胺的选择性。     

苯胺与甲醛合成4,4-二氨基二苯甲烷反应体系的热力学分析

苯胺与甲醛合成4,4-二氨基二苯甲烷（MDA）是一个复杂的反应体系。采用多种基团贡献法,计算了该反应体系涉及多种物质的基础热力学数据,以及主要反应的反应焓变、反应Gibbs自由能变以及各反应的平衡常数。结合热力学模拟计算,分析了体系温度、苯胺与甲醛的原料配比对该反应体系平衡转化过程的影响,并与实验数据进行对比验证。研究结果表明：由苯胺与甲醛合成MDA的反应为放热反应,升高体系温度有利于抑制副产物的生成,同时可获得较高的MDA收率。选取原料配比为3作为较优操作条件,可减少副产物的产生量,并降低后续产物分离能耗。