超临界技术在硅胶载体干燥中的应用

将硅水凝胶置于乙醇水溶液(二者体积比为1∶10)中,采用超临界二氧化碳干燥的方法可以制备大孔容、高比表面积、粒径分布较为均匀的硅胶试样。结果表明,在乙醇水溶液质量分数为90%,反应器二氧化碳压力为15.0 MPa,置换时间为2.5 h的条件下,可制备比表面积为444.6 m2/g,孔容为3.124 cm3/g,平均孔径为28.10 nm的硅胶。     

酯化催化剂Ga_2O_3/SiO_2的研制及其催化合成丁酸辛酯

制备了以Ga2O3为活性组分的硅胶负载氧化物型酯化催化剂Ga2O3/SiO2,采用FTIR技术对催化剂进行了表征;并将其用于催化正丁酸与正辛醇酯化反应合成丁酸辛酯,考察了催化剂制备条件(Ga2O3负载量和焙烧温度)、催化剂用量、n(正辛醇)∶n(正丁酸)、反应时间对酯化率的影响,还考察了催化剂的重复使用性能。实验结果表明,适宜的催化剂制备条件为:Ga2O3负载量(w)20%,500℃下焙烧2h。该催化剂催化合成丁酸辛酯的适宜反应条件为:正丁酸0.2mol,n(正辛醇)∶n(正丁酸)=1.8、催化剂用量(占总反应物的质量分数)1.03%、环己烷10mL、反应时间120min,在此条件下酯化率为96.5%。催化剂重复使用3次后,酯化率仍可达94.3%。Ga2O3/SiO2的热稳定性明显优于硫酸促进型酯化催化剂SO42-/SiO2和SO24-/SiO2-Ga2O3。     

硅胶负载型茂金属催化剂负载工艺的优化

研究了硅胶负载型茂金属催化剂(1-甲基-3-丁基环戊二烯基二氯化锆/甲基铝氧烷)的制备工艺,讨论了硅胶活化温度、负载温度、搅拌形式、甲基铝氧烷预处理硅胶的用量对催化剂聚合活性的影响。结果表明,采用机械搅拌的方式,在硅胶活化温度为600℃,负载温度为-30℃,n(Al)/n(Si)为3,n(Al)/n(Zr)为50的条件下,所制备的催化剂活性可达5454g/g,聚合物堆积密度为0.36g/cm3。     

氨或铵盐在制备双峰孔分布硅胶中的应用

采用氨或铵盐对双峰孔分布的硅胶孔结构进行改变,获得双峰孔分布的大孔硅胶产品。考察氨或铵盐的加入与否、添加量、添加时段及添加氨或铵盐时的反应温度对双峰孔分布硅胶的性能影响。实验结果表明,在反应初期添加氨或铵盐,与无机酸形成的酸式盐/无机酸摩尔比为3∶1,反应温度为30℃,可获得孔容1.65cm3/g,孔径20.00nm,比表面积340m2/g的双峰孔分布的大孔硅胶产品。     

低温陈化法制备固体超强酸SO2-4/SnO2-Al2O3催化剂

通过低温陈化法制备了固体超强酸SO2 -4/SnO2-Al2O3催化剂,并以乙二醇丁醚乙酸酯(BGA)的合成为评价反应,考察了制备条件对催化剂活性的影响,得到了较佳的制备条件:n(Sn) ∶ n(Al) =9,陈化温度0 ℃,陈化时间24 h,浸渍液(硫酸)浓度1.0 mol/L,浸渍液用量15 mL/g(基于SnO2-Al2O3载体的质量),焙烧温度500 ℃.将该催化剂用于合成BGA,在n(乙二醇丁醚) ∶ n(乙酸)=1.2 ∶ 1、m(催化剂) ∶ m(反应物)=0.024、m(环己烷) ∶ m(反应物)=0.3、反应时间4 h的条件下,BGA收率为97.8%.催化剂重复使用5次后,BGA收率为88.6%,高于未添加Al的SO2 -4/SnO2催化剂.失活后的SO2 -4/SnO2-Al2O3催化剂经焙烧后活性可完全恢复.     

油酸2-乙基己酯的催化合成及性能

层析硅胶负载硫酸钛Ti(SO4)2经高温焙烧制得一种负载型固体酸TSG,采用XRD表征固体酸的组分;以TSG为催化剂,以油酸与2-乙基己醇为反应物,催化合成了油酸2-乙基己酯;通过FT-IR确认酯化产物的结构,并检测了酯化产物的主要理化性能。实验结果表明:固体酸TSG的组分为TiOSO4/Al0.5Si0.75O2.25;硅胶分散负载硫酸氧钛TiOSO4能提高TSG的酯化催化活性;优化条件下:酸醇物质的量比1∶1.2、催化剂5.3%(与油酸的质量比)、带水剂甲苯0.14mol(相对于0.1mol油酸)、反应时间80min,酯化率可达98.1%;酯化产物的黏度、碘值、皂化值(KOH)和酸值(KOH)分别为8.5mm2/s、58.5、141.2mg/g和0.4mg/g。     

不同填充方法色谱柱分离原油及沥青砂岩抽提物的芳烃地球化学特征

采用柱色谱分离方法,分别以氧化铝（5g）、上部为氧化铝下部为硅胶（3g∶2g）、上部为硅胶下部为氧化铝（3g∶2g）和硅胶（5g）共4种填充方法对原油和沥青砂岩抽提物进行族组成分析,对其芳烃馏分进行气相色谱-质谱分析,对比剖析了芳烃分子标志物组成特征。结果表明,这4种不同的填充方法对萘、菲、二苯并噻吩、三芳甾烷等分子标志物的分子组成影响一般均较小,但对于高碳数正构烷烃和重排甾烷等化合物的影响则较明显。     

磺酸基功能化微球硅胶催化环氧大豆油合成

制备了不同3-巯丙基三甲氧基硅烷(MPTS)负载量的磺酸基功能化微球硅胶,用于非均相催化合成环氧大豆油。利用SEM、FT-IR、13C NMR CP/MAS等手段对所制备的功能化微球硅胶进行表征。以所制备磺酸基功能化微球硅胶为催化剂,用双氧水氧化大豆油合成环氧大豆油(ESO)。优化反应条件为:m(大豆油)∶m(双氧水(50%))∶m(乙酸)∶m(催化剂(MPTS负载量为75%))=1∶0.5∶0.07∶0.1,75℃,7h。所得产品色号为60(Pt-Co),环氧值为6.5%。催化剂重复使用6次活性未明显下降。     

月桂醇聚氧乙烯醚硝酸酯的合成工艺

以硝酸和硫酸混合酸为硝化剂,三氯甲烷为分散剂,以月桂醇聚氧乙烯醚(AEO3)为原料合成了月桂醇 聚氧乙烯醚硝酸酯。适宜的反应条件为:硝酸/硫酸(摩尔比)=2∶1,硝酸/AEO3(摩尔比)=1.3∶1,三氯甲 烷/混合酸/AEO3(体积比)=2∶1∶1,反应温度25℃,反应时间60min。     

炼油厂污水系统重污油的净化工艺

以硫酸溶液为净化剂,采用酸化破乳/离心分离技术对陕西延长石油(集团)永坪炼油厂污水处理系统回收的污油进行净化处理。考察了净化温度、硫酸含量、V(净化剂)∶V(污油)等净化条件和离心时间、转速等离心分离条件对污油净化效果的影响。实验结果表明,最佳的污油净化条件为:净化剂中硫酸含量0.5%(w)、净化温度70℃、V(净化剂)∶V(污油)=2∶1、净化时间5 min;离心分离条件为:离心时间5 min、转速3 000 r/min。在此条件下,得到的净化油中灰分含量为0.016%(w),未检测出水,硫含量为293μg/g,盐含量为18.06 mg/L,酸值为0.287 7 mg/g,达到了回炼的要求;渣油热值为38.8 kJ/g,可用作炼油废水处理系统"三泥"焚烧的辅助燃料。     

不同孔结构硅胶负载强氧化性酸脱除柴油中硫化物的性能

选用不同孔结构的硅胶作为吸附剂,浓硝酸、过氧乙酸和次氯酸作为氧化剂,考察了硅胶孔结构对硅胶负载强氧化性酸脱除含4,6-二甲基二苯并噻吩150 μg/g的模型柴油中硫化物的影响,并通过红外光谱和N2等温吸附法对硅胶进行了表征。结果表明：对于过氧乙酸,硅胶孔结构对脱硫效果无明显的影响;对于分子直径较大的无机酸（次氯酸）,硅胶孔径对脱硫率有较大的影响;对于分子直径较小的无机酸（浓硝酸）,硅胶孔径和比表面积对脱硫率都有较大的影响。硫化物的氧化产物与硅胶孔结构无关。     

变色硅胶对模拟柴油中喹啉或吡啶的吸附行为研究

采用XRD、FT-IR、低温N2吸附-脱附和NH3-TPD等方法对硅胶和变色硅胶进行了较详细的表征。XRD和FT-IR表征结果表明硅胶和变色硅胶都具有非晶态结构。硅胶和变色硅胶的平均孔径分别为18.46 nm和1.80 nm,BET比表面积分别为437.86 m2/g和623.39 m2/g,孔体积分别为0.972 4 cm3/g和0.344 2 cm3/g。NH3-TPD的表征结果表明变色硅胶的酸性远大于硅胶的酸性。研究了氧化铝、硅藻土、硅胶及变色硅胶对模拟柴油中的喹啉的吸附脱除效果,结果表明,变色硅胶吸附脱除喹啉的效果远远好于其它吸附剂,较强的酸性大大增强了变色硅胶吸附脱除碱性氮化物喹啉的能力。进一步研究了变色硅胶吸附脱除模拟柴油中的喹啉或吡啶的动力学,结果表明：喹啉和吡啶在变色硅胶上的吸附等温线均属于S型;采用Freundlich（F型）和Langmuir（L型）方程对喹啉吸附数据拟合所得到的R值几乎相同,说明变色硅胶吸附喹啉的动力学符合L型和F型混合模型;对吡啶数据拟合所得Freundlich方程的R值远大于Langmuir 方程的R值,说明变色硅胶吸附吡啶更接近于F型模型。     

键合接枝法制备固载酸性离子液体及其催化合成醋酸丁酯

采用键合接枝法,以偶氮二异丁腈为引发剂,利用3-巯丙基三乙氧基硅烷改性的硅胶与乙烯基咪唑(VIm)类酸性离子液体发生自由基聚合反应,制成固载化离子液体催化剂[(CH2)3SO3HVIm]HSO4/硅胶。通过元素分析、傅里叶变换红外光谱、热重-示差扫描量热分析等方法对催化剂进行了表征。表征结果显示,离子液体较好地负载在硅胶表面,负载量(以每克催化剂计)为2.671mmol/g,催化剂具有良好的热稳定性。将该催化剂用于合成醋酸丁酯,较佳的反应条件为:反应温度94℃,n(正丁醇):n(醋酸)=1.2,m(催化剂):m(反应物)=0.06,反应时间3h,酯收率达到99.5%。反应后催化剂易分离,重复使用8次后,酯收率仍可达到90.1%。     

硅胶接触精制废润滑油

以硅胶为吸附剂,对废润滑油进行接触精制。采用傅里叶变换红外(FT IR)、热重(TG)、N2物理吸附等手段对接触精制前后硅胶样品进行表征,考察了硅胶焙烧温度、硅胶质量分数、精制温度、接触时间对精制废油所得再生油酸值的影响,并通过高温焙烧法对吸附剂进行再生。结果表明,经接触精制后硅胶的表面及孔道中沉积有脂肪族有机化合物,导致其比表面积及孔容大幅降低,200～600℃范围的热质量损失率超过17%。采用600℃焙烧的硅胶作吸附剂,在硅胶质量分数10%、精制温度40℃、接触时间20 min的条件下,精制废润滑油所得再生油的酸值可低至001 mg KOH/g;经多次焙烧再生的硅胶对废润滑油的吸附精制性能基本保持不变。     

工艺条件对聚烯烃催化剂载体硅胶性能的影响

制备了聚烯烃载体硅胶,在制备过程中对SiO2质量浓度、稳定剂、反应温度、pH值、老化时间进行了优化,并在5.0m3反应釜中进行了稳定性试验。结果表明,最佳工艺条件为:以W-3作为稳定剂,反应体系SiO2质量浓度7.0～9.5g/L,反应温度60～80℃,粒子增长pH值8.5～9.5,老化时间5～6h。在以上工艺条件下,于5.0m3反应釜中所制备的硅胶性能及用此硅胶负载制得催化剂的性能均与美国Grace公司Davison955产品相当。     

以Si-Al凝胶、高岭土水热晶化合成多级孔道催化材料

以硅铝凝胶为模板剂,在高岭土制浆过程中加入,经喷雾、焙烧后,在水热条件下晶化合成含有NaY分子筛和基质的多孔复合材料。采用X射线衍射法、N₂ 静态吸附法对所合成的样品进行分析表征,考察了硅铝凝胶的加入量对NaY分子筛相对结晶度、n(SiO₂)/n(Al₂O₃)以及复合材料孔道分布的影响。结果表明,随着硅铝凝胶加入量的增加,晶化产物在介孔范围内的孔容及比表面积均有较大幅度的提高,介孔分布也更为集中;当加入凝胶质量分数为10％时,介孔的孔容及比表面积达到最大,在20％时有所下降。在凝胶加入量为10％时,可以得到BET比表面积为480 m²/g、总孔容为0.41 mL/g、介孔孔容为0.22 mL/g、介孔比表面积为98.9 m²/g、结晶度为51.0％、n(SiO₂)/n(Al₂O₃)为5.09的含有NaY分子筛和基质的多孔复合材料。     

干燥方式对载体硅胶性能的影响

研究了干燥方式对载体硅胶的比表面积、平均孔径和孔容的影响。结果表明:采用厢式干燥、喷雾干燥和超临界流体干燥,硅胶的比表面积分别为413.2,296.7,420.2m2/g;其孔容分别为1.227,1.525,3.014mL/g;而其平均孔径分别为15.16,18.94,29.37nm。显然不同干燥方式对硅胶的比表面积、孔容和平均孔径均产生了较大的影响。     

硅胶表面积碳催化作用的研究

研究了硅胶表面积碳经化学改性后在环氧乙烷水合制备乙二醇反应系统中的催化作用 ,探讨了硫酸处理时间、硫酸处理温度、反应温度、空速对环氧乙烷转化率和乙二醇选择性的影响。实验表明 ,硅胶表面积碳经化学改性后作为环氧乙烷水合制备乙二醇反应的催化剂 ,具有很好的催化活性