多元环碳酸酯的合成与表征

以环氧树脂E-44为原料,在高温、高压、催化剂存在下使环氧基转化为五元环碳酸酯基,并通过FT-IR、1HNMR、元素分析、GPC等方法对环碳酸酯进行表征.详细讨论了催化剂的种类、反应温度、反应压力、反应时间等对环氧基转化率以及产物外观的影响.结果表明,当温度在100℃,二氧化碳压力在1.5 MPa,以四丁基溴化胺和溴化钾为催化剂,反应5 h,环氧基的转化率可达95%以上,而且产物外观较好.     

环氧基改性硅油的合成与表征

以端环氧基烯丙基聚醚、含氢硅油为原料,采用第二代铂金催化剂,通过硅氢加成反应制备环氧基改性硅油。研究了反应时间、反应温度、物料配比对反应转化率的影响。通过单因素试验得到最佳反应条件为:反应时间7 h、反应温度100℃、含氢硅油与端环氧基聚醚的摩尔比为1∶1.1。在此条件下含氢硅油的转化率为91%。红外表征证实,产物接上了端环氧基烯丙基聚醚。     

三羟甲基丙烷三缩水甘油醚环碳酸酯的合成及表征

采用CO2插入法合成了三羟甲基丙烷三缩水甘油醚环碳酸酯。通过对不同反应体系CO2消耗量的对比讨论了反应温度、压力和不同催化剂及用量对反应的影响,并以红外光谱、核磁共振谱进行表征。结果表明,三羟甲基丙烷三缩水甘油醚中的环氧基团生成了环碳酸酯基团,当以质量分数3%～4%四丁基溴化铵为催化剂,在120℃、2 MPa条件下反应时,合成的环碳酸酯反应转化程度较高。     

乙二醇二缩水甘油醚环碳酸酯的合成及表征

采用二氧化碳插入法,以季铵盐为催化剂,在高温高压下合成环碳酸酯。讨论了温度、压力、催化剂对转化率的影响,并通过红外和核磁谱图表征了环碳酸酯的结构。结果表明:以乙二醇二缩水甘油醚为原料,四丁基溴化铵为催化剂时,最佳工艺条件为温度100℃,CO2压力2.0 MPa,催化剂的质量为环氧化物的3%。     

端环氧基聚醚的合成

探讨了瑞环氧基聚醚树脂的合成反应。研究表明:在Lewis酸的作用下骤醚中的羟基可与环氧氯丙烷发生开环反应形成α—氯醇,该中间体在N_aOH水溶液和相转移催化剂的作用下发生闭环反应并形成端环氧基聚醚。本研究探讨了催化剂类型、用量、反应物配比和反应物温度对开环反应的影响,并寻求了合适的工艺条件。     

环氧大豆油和CO_2合成环状碳酸酯及NIPU的研究

以环氧大豆油(ESBO)和二氧化碳为原料合成五元环状碳酸酯,然后与胺反应制备非异氰酸酯聚氨酯(NIPU)。通过环氧值测定、红外光谱分析考察了反应时间对合成环碳酸酯的影响,并研究了环氧大豆油的不同转化率、胺固化基团摩尔比对环碳酸酯经胺固化合成的NIPU综合力学性能的影响。结果表明,随着反应时间的延长,环氧大豆油的转化率逐步提高,反应40 h后,环氧大豆油的环氧基转化率达到99.8%;并且随着ESBO转化率的提高,合成的NIPU的力学性能越来越好;胺用量的增加有利于环碳酸酯转化成氨基甲酸酯,当环碳酸酯与胺的基团摩尔比为1∶1.0时,合成的NIPU综合力学性能最佳。     

离子液体功能化salen Mn催化苯乙烯与CO2一锅合成碳酸苯乙烯酯

合成了咪唑离子液体功能化salen Mn配合物(IL-salen Mn),并作为催化剂应用于苯乙烯与CO2一锅合成碳酸苯乙烯酯反应中.以尿素过氧化氢(UHP)为氧化剂、吡啶氮氧化物(PyNO)为助剂,催化苯乙烯高效制备环氧苯乙烷,继而催化环氧苯乙烷与CO2发生环加成反应合成碳酸苯乙烯酯.考察了催化剂种类和用量、助剂用量、氧化剂种类和用量、反应时间、反应温度及CO2压力对上述反应的影响.结果表明,当催化剂IL-salen Mn用量为苯乙烯物质的量的8％、n(苯乙烯):n(UHP):n(PyNO)=1.0:3.0:0.2、环氧化反应温度和时间分别为30℃和5 h、环加成反应温度和时间分别为80℃和12 h、CO2压力为1.0 MPa时,苯乙烯的转化率为90％,碳酸苯乙烯酯收率达到32％.结合前期研究与反应时间动力学结果,推测了该一锅反应的可能机理.     

离子液体功能化salen Mn催化苯乙烯与CO2一锅合成碳酸苯乙烯酯

合成了咪唑离子液体功能化salen Mn配合物(IL-salen Mn),并作为催化剂应用于苯乙烯与CO2一锅合成碳酸苯乙烯酯反应中.以尿素过氧化氢(UHP)为氧化剂、吡啶氮氧化物(PyNO)为助剂,催化苯乙烯高效制备环氧苯乙烷,继而催化环氧苯乙烷与CO2发生环加成反应合成碳酸苯乙烯酯.考察了催化剂种类和用量、助剂用量、氧化剂种类和用量、反应时间、反应温度及CO2压力对上述反应的影响.结果表明,当催化剂IL-salen Mn用量为苯乙烯物质的量的8％、n(苯乙烯):n(UHP):n(PyNO)=1.0:3.0:0.2、环氧化反应温度和时间分别为30℃和5 h、环加成反应温度和时间分别为80℃和12 h、CO2压力为1.0 MPa时,苯乙烯的转化率为90％,碳酸苯乙烯酯收率达到32％.结合前期研究与反应时间动力学结果,推测了该一锅反应的可能机理.     

离子液体功能化salen Mn催化苯乙烯与CO2一锅合成碳酸苯乙烯酯

合成了咪唑离子液体功能化salen Mn配合物(IL-salen Mn),并作为催化剂应用于苯乙烯与CO2一锅合成碳酸苯乙烯酯反应中.以尿素过氧化氢(UHP)为氧化剂、吡啶氮氧化物(PyNO)为助剂,催化苯乙烯高效制备环氧苯乙烷,继而催化环氧苯乙烷与CO2发生环加成反应合成碳酸苯乙烯酯.考察了催化剂种类和用量、助剂用量、氧化剂种类和用量、反应时间、反应温度及CO2压力对上述反应的影响.结果表明,当催化剂IL-salen Mn用量为苯乙烯物质的量的8％、n(苯乙烯):n(UHP):n(PyNO)=1.0:3.0:0.2、环氧化反应温度和时间分别为30℃和5 h、环加成反应温度和时间分别为80℃和12 h、CO2压力为1.0 MPa时,苯乙烯的转化率为90％,碳酸苯乙烯酯收率达到32％.结合前期研究与反应时间动力学结果,推测了该一锅反应的可能机理.     

离子液体功能化salen Mn催化苯乙烯与CO2一锅合成碳酸苯乙烯酯

合成了咪唑离子液体功能化salen Mn配合物（IL-salen Mn）,并作为唯一催化剂成功应用于苯乙烯与二氧化碳一锅合成碳酸苯乙烯酯反应中。首先,以尿素过氧化氢（UHP）为氧化剂、吡啶氮氧化物（PyNO）为助剂,催化苯乙烯高效制备环氧苯乙烷,继而催化环氧苯乙烷与二氧化碳发生环加成反应合成碳酸苯乙烯酯。分别考察了催化剂的种类和用量、助剂用量、氧化剂种类和用量、反应时间以及反应温度等因素对上述反应的影响。当催化剂用量为8 mol%（以反应物总的物质的量记）,n(苯乙烯)∶n(UHP)∶n(PyNO)=1.0∶3.0∶0.2,环氧化反应温度和时间分别为30 ℃和5 h,环加成反应温度和时间分别为80 ℃和12 h,二氧化碳压力为1 MPa时,苯乙烯的转化率为90%,碳酸苯乙烯酯收率达到32%。结合前期研究与反应时间动力学结果,推测了该串联反应可能的机理。     

浆态床中CO2加氢直接合成二甲醚的双功能催化剂

采用共沉淀沉积法制备了CuO-ZnO-Al2O3-ZrO2/HZSM-5双功能催化剂,利用XRD、BET、H2-TPR、NH3-TPD等手段进行表征。在连续流动加压浆态床反应器中,以医用石蜡为惰性液相介质,研究了其对CO2加氢直接合成二甲醚的催化反应,考察了不同温度、不同压力、不同氢碳比和不同空速对反应结果的影响。研究表明,提高反应温度有利于提高CO2转化率,但使二甲醚的选择性降低;增大压力和氢碳比有利于提高CO2转化率和二甲醚的选择性;增大空速会使CO2转化率和二甲醚选择性均呈现下降趋势。     

Epoxy resins modified by carbon dioxide

The modification of epoxy resins by means of carbon dioxide is presented. The resulting resins contained different amounts of cyclic carbonates (1,3-dioxolane-2-one rings) instead of a part of epoxy groups. The effect of the cyclic carbonate content on viscosity, gel time, peak exotherms, and crosslinking extent of the above mentioned resins was investigated. Mechanical and thermomechanical properties of the modified resins cured with triethylenetetramine have been determined. It was found that heat-distortion temperature, impact resistance, hardness, compressive strength, and lap shear strength of the resins containing cyclic carbonates were higher than those of unmodified ones.     

钌基催化剂用于直接法合成气制低碳烯烃反应

以γ-Al₂O₃为载体,通过等体积浸渍法制备钌基催化剂,用其进行催化CO加氢,研究制低碳烯烃反应中钌基催化剂的催化性能,考察催化剂的焙烧温度、工艺条件及碱金属助剂Na对钌基催化剂CO加氢反应的影响。结果发现,焙烧温度400 ℃制备的钌基催化剂具有最大的比表面积,在反应温度220 ℃、反应压力1.0 MPa和空速1 500 mL·(h·g)^-1条件下,可以保证较高的CO转化率及低碳烯烃选择性。碱金属助剂Na提高了催化剂催化活性,Na质量分数为4%6%时,钌基催化剂表现出最佳的CO转化率及低碳烯烃选择性。     

大豆油与CO_2合成五元环状碳酸酯

采用天然可再生资源大豆油的环氧化产物(ESBO)和CO2为原料,以碘化钠和N,N-二甲基甲酰胺为催化体系,通过环加成反应合成了五元环状碳酸酯(CSBO)。考察了不同碱金属卤化物及不同溶剂的催化效果,证明碱金属卤化物碘化钠和N,N-二甲基甲酰胺为一种高效催化体系。进一步测试温度对反应的影响,证明合适的反应温度为120℃。用红外光谱,核磁共振氢谱,黏度计,凝胶色谱,热分析对产物进行了结构分析,表明以碘化钠和N,N-二甲基甲酰胺为催化剂,温度120℃,CO2压力1MPa,反应时间20h的条件下,环氧大豆油的转化率可达90.4%。     

固载化BrФnsted酸离子液体催化合成环状碳酸酯的研究

制备了一系列聚苯乙烯树脂(PS)固载的系列BrФnsted酸性离子液体,并对其结构进行了表征。考察了固载化离子液体在二氧化碳与环氧化合物环加成反应中的催化性能,并对其反应条件进行了优化。在固载化离子液体PS-羧基异丁基-咪唑溴盐(PS-HBIMBr)的催化作用下,在反应温度为120℃、反应压力2.0 MPa的优化条件下反应3 h,碳酸丙烯酯的收率高达92.7%,该催化剂对二氧化碳与环氧化合物环加成反应具有良好的重复使用性能。     

CO2加氢合成甲酸适宜工艺条件的研究

采用浸渍-化学还原法制备负载型Cu基催化剂,在微型反应装置上进行了活性评价,考察了反应温度、压力、氢碳摩尔比、空速等工艺条件对催化反应的影响。结果表明,温度和压力对催化剂活性影响显著,升高温度,增加压力有利于提高CO2转化率、甲酸收率,适宜的氢碳摩尔比为4左右,空速范围5 000～11 000 h-1。     

CO_2加氢合成甲酸适宜工艺条件的研究

采用浸渍-化学还原法制备负载型Cu基催化剂,在微型反应装置上进行了活性评价,考察了反应温度、压力、氢碳摩尔比、空速等工艺条件对催化反应的影响。结果表明,温度和压力对催化剂活性影响显著,升高温度,增加压力有利于提高CO2转化率、甲酸收率,适宜的氢碳摩尔比为4左右,空速范围5 000～11 000 h-1。     

NC306型低压甲醇合成催化剂使用小结

介绍了ＮＣ３０６型低压甲醇合成催化剂在１０ｋｔ／ａ精甲醇装置上的运行情况,并与以往使用的两种催化剂进行了比较,结果表明,ＮＣ３０６催化剂易还原,活性好,温区宽,选择性高,对ＣＯ、ＣＯ２的转化率高,适应性强,操作弹性大     

One-step conversion of syngas to light olefins over bifunctional metal-zeolite catalyst

Light olefins(C_2–C_4) are fundamental building blocks for the manufacture of polymers, chemical intermediates,and solvents. In this work, we realized a composite catalyst, comprising Mn_xZr _yoxides and SAPO-34 zeolite,which can convert syngas(CO + H_2) into light olefins. Mn_xZr_yoxide catalysts with different Mn/Zr molar ratios were facilely prepared using the coprecipitation method prior to physical mixing with SAPO-34 zeolite. The redox properties, surface morphology, electronic state, crystal structure, and chemical elemental composition of the catalysts were examined using H_2-TPR, SEM, XPS, XRD, and EDS techniques, respectively. Tandem reactions involved activation of CO and subsequent hydrogenation over the metal oxide catalyst, producing methanol and dimethyl ether as the main reaction intermediates, which then migrated onto SAPO-34 zeolite for light olefins synthesis. Effects of temperature, pressure and reactant gas flow rate on CO conversion and light olefins selectivity were investigated in detail. The Mn_1Zr_2/SAPO-34 catalyst(Mn/Zr ratio of 1:2) attained a CO conversion of 10.8% and light olefins selectivity of 60.7%, at an optimized temperature, pressure and GHSV of 380 °C, 3MPa and 3000 h~(-1) respectively. These findings open avenues to exploit other metal oxides with CO activation capabilities for a more efficient syngas conversion and product selectivity.