Prins反应的研究和应用现状

结合Prins反应的发展历史,概述了近年来Prins反应的最新研究及应用现状。目前Prins反应有直接热缩合反应和催化合成反应两大类,本文分析了这两大类反应的优势和不足,指出了未来催化合成反应是Prins反应研究的重点。Prins反应的催化剂包括液体酸催化剂、固体酸催化剂和固体碱催化剂等,而离子液体催化剂、杂多酸催化剂、竹炭磺酸催化剂等高效且环境友好型催化剂是今后研究发展的重点。同时概述了Prins反应在化工、农药、香料、医药、天然大分子合成等方面的应用,最后提出了Prins反应未来在新型催化剂、相关合成方法学、石油化工和天然产物全合成等相关领域发展方向的展望。     

新型负载型镍系催化剂的制备与应用研究

以羰基镍为源,制备了一系列高活性、低含量负载型镍催化剂。利用苯乙烯的加氢反应考察了催化剂载体类型、反应温度、反应压力、催化剂用量等因素对催化剂性能的影响以及催化剂的重复性能。结果如下:LY8062c载体的性能最为优异;反应活性随反应温度和压力的增大而增强;催化剂的用量少,镍的负载量低;本方法制备的催化剂重复使用性能较好。     

酯化反应催化剂研究新进展

传统的酯化反应催化剂如浓硫酸、磷酸、对甲苯磺酸虽然具有较高的催化活性,价廉易得,但存在副反应多、对设备腐蚀严重、能耗大、反应废液处理复杂等缺点。因此,寻找可代替传统催化剂的新型酯化催化剂势在必行。介绍了近年来酯化反应中催化剂研究的进展情况,对相转移催化剂、室温离子液体催化剂、无机盐催化剂、树脂类催化剂、分子筛催化剂、杂多酸催化剂、固体超强酸催化剂等不同催化剂的特点进行了总结,比较了各类催化剂使用过程中的优缺点。提出了酯化反应催化剂未来的研究方向,主要在于开发高效环保型绿色催化剂。     

乙烯三聚制已烯—1催化剂的反应行为和动力学

采用微机采集数据的搅拌釜反应器对实验室自制的催化剂进行了反应行为和动力学研究。讨论了催化剂加入量、反应温度和压力对催化剂活性的影响。当催化剂加入量在0.5～2ml时,最大反应速率与催化剂加入量呈一级动力学关系;反应压力为4.0～6.0MPa时,最大反应速率与乙烯压力呈三级动力学关系,并据此求出反应温度为95～130℃时催化剂上乙烯三聚反应的表现活化能。     

二氧化碳和抑制剂浓度对银催化剂反应性能的影响

研究了反应气中CO_2和抑制剂浓度对YS-8520银催化剂反应性能的影响规律。在其它组成不变情况下,反应气中CO_2的浓度增加,银催化剂活性下降,选择性变化不明显。CO_2浓度变化一个百分点,催化剂活性变化相当于反应温度变化3.0～4.0℃。反应气中CO_2浓度升高,银催化剂的活性下降速率也就是反应温度上升速率明显加快。降低反应气中CO_2浓度对提高银催化剂的反应活性和改进稳定性有明显的效果。反应气中抑制剂浓度对银催化剂稳定性影响明显。银催化剂在较低的抑制剂浓度条件下长期运行,反应温度上升较快;在长期反应过程中不断增加反应气中抑制剂浓度,能够延缓催化剂反应温度的上升速率,延长催化剂的使用寿命。在银催化剂使用初期,反应气中抑制剂浓度过高对催化剂的活性和稳定性都不利。在银催化剂的使用过程中,反应气中抑制剂的浓度应先保持在较低水平,根据反应温度的变化情况逐渐增加,可以明显改进催化剂的反应性能。上述结论在工业应用过程中得到了验证。     

乙烯三聚制己烯-1催化剂的反应行为和动力学

采用微机采集数据的搅拌釜反应器对实验室自制的催化剂进行了反应行为和动力学研究。讨论了催化剂加入量、反应温度和压力对催化剂活性的影响。当催化剂加入量在 0 .5～ 2ml时 ,最大反应速率与催化剂加入量呈一级动力学关系 ;反应压力为 4.0～ 6 .0MPa时 ,最大反应速率与乙烯压力呈三级动力学关系 ,并据此求出反应温度为 95～ 130℃时催化剂上乙烯三聚反应的表观活化能     

聚合物负载酸性离子液体催化异戊烯醚化反应研究

以PS-b-P4VP嵌段聚合物在甲苯中的自组装为基础,制备得一系列含疏水性保护壳的聚合物负载酸性离子液体催化剂。采用透射电镜、红外光谱、热重-差热分析、离子色谱等方法对催化剂进行了表征,结果显示该类催化剂具备优良热稳定性。将催化剂应用于异戊烯与甲醇醚化反应,优选了醚化反应所适合催化剂种类,初步探究了优选催化剂的最佳反应条件,即反应温度75℃、反应时长4小时、催化剂用量为1mol%、反应液甲醇与异戊烯物质的量比为1∶1。该反应体系中异戊烯转化率超过50%;催化剂用量为4 mol%条件下,催化剂可回收使用10次以上。     

催化剂对稠油水热裂解反应研究

以富含镍的矿石为原料,制备了五种催化剂,确定了最佳催化剂。在此基础上研究了催化剂对稠油水热裂解反应的催化作用。考察了在注蒸汽条件下反应温度和催化剂添加量对稠油的粘度和平均分子质量的影响。实验结果表明,在注入蒸汽的条件下,辽河稠油可以发生水热裂解反应,高温下催化剂对水热裂解反应具有催化作用。探讨了催化剂对稠油水热裂解反应的催化机理。     

铁基费托合成催化剂研究进展

综述了近十年来铁基催化剂在费托合成反应中的研究进展,探讨了铁基催化剂活性组分的确定及影响铁基催化剂活性组分的因素,对比了3种催化剂制备方法（熔融法、沉淀法、负载法）和5种催化剂载体（氧化物、分子筛、碳材料、双孔材料和核壳材料）对费托合成反应性能的影响,从反应活性、选择性和反应稳定性3个方面阐述了助催化剂在费托合成反应中的作用。分析认为：碳化铁是铁基费托合成催化剂的活性组分;在铁基催化剂的制备过程中,选择适宜的制备方法、载体、助催化剂,可以达到提高费托合成反应活性、目的产物选择性和反应稳定性的效果。提出合成特定结构碳化铁、进一步研究铁基催化剂反应机理仍是未来研究的重点。     

用于偶联反应的载钯催化剂制备研究进展

偶联反应一般是指C-C偶联或C-N等的偶联,像Still反应、Suzuki反应和Buchwald反应等,它们中的反应催化剂一直以来是使用均相钯配体催化剂,对于负载型钯催化剂的使用较少。将载钯催化剂用于偶联反应是有机合成反应中均相反应多相化的典型例子,且在工业化生产中较均相催化剂更具有优势。从负载钯催化剂的制备、介孔碳的制备及反应驱动力三个方面介绍了偶联反应的近期进展,并对未来发展进行了展望。     

醚化反应法合成乙二醇醚催化剂研究进展

介绍了醚化反应法合成乙二醇醚催化剂的研究进展,并对催化剂的开发提出了建议。在进行环氧乙烷与醇的醚化反应时,使用传统的碱性催化剂,反应容易形成多醚;使用传统的酸性催化剂,反应容易形成有毒物质二烷。已开发的新型催化剂如固体酸、可溶性磺酸盐、高氯酸盐可代替传统催化剂,提高反应产物的选择性和收率。磺酸盐类催化剂和高氯酸盐类催化剂具有较高的工业应用价值,值得进一步研究;研究重点应为镁盐、铝盐和锌盐。     

Ce／β—分子筛催化剂上NH3选择还原NO反应动力学研究

本文对Ｃｅ／β－分子筛催化剂反应动力学进行了表明该系列催化剂对氮氧化物氨选择还原反应具有良好的催化活性。该催化剂上反应受ＮＯ在氧化态活性位上的吸附控制。通过稳态和非稳态动力学测试,研究了温度对反应的影响规律,测定了反应速率常数随反应温度的变化关系。Ｃｅ离子的引入,提高了催化剂固相与氧的交换能力,从而加快了催化剂上活性位的再生速率。     

甲苯液相选择氧化反应催化剂研究进展

以过渡金属氧化物及其负载型催化剂、杂多酸及其负载型催化剂、过渡金属络合物及其负载型催化剂、沸石分子筛基催化剂、超临界CO2介质催化反应体系为线索,评述了各类甲苯液相选择氧化反应催化剂的特性和近年来的研究进展,展望了甲苯液相选择氧化反应催化剂的发展方向,提出以反应对催化剂的结构和性质为指导来研制高效、"绿色"的催化剂仍是甲苯液相选择氧化反应的关键。     

甲烷二氧化碳重整镍基催化剂的研究进展

甲烷二氧化碳重整制合成气是对甲烷、二氧化碳这2种温室气体资源化利用的有效途径。近年来,研究最多的领域是关于该反应催化剂的开发,其中镍基催化剂的研究最广泛。为了全面了解甲烷二氧化碳重整反应及镍基催化剂的应用,介绍了甲烷二氧化碳重整反应的热力学研究及机理;分析了镍基催化剂的积碳原因及消碳途径;论述了镍基催化剂的载体、助剂、制备方法对催化剂催化性能的影响;最后对镍基催化剂未来的研究方向进行了展望。热力学研究结果显示,高温低压有利于甲烷二氧化碳重整反应的进行;针对甲烷二氧化碳重整反应的机理尚没有统一的定论,不同催化剂应用于该反应,作用机理也不同;镍基催化剂积碳主要由甲烷裂解反应、一氧化碳歧化反应及一氧化碳氧化还原反应产生,为解决积碳问题,从催化剂方面着手,通过调控催化剂性质抑制积碳;载体性质、助剂类型、制备方法不同会对镍基催化剂产生不同作用;镍基催化剂距离工业化应用还有一段距离,在未来发展中可优化催化剂制备条件,深入探究催化剂的积碳机理,理论与实践相结合,进一步探究镍基催化剂的性能。     

输送床甲烷化催化剂颗粒的热质传递行为与反应机制

采用数值模拟对输送床甲烷化的粒径100μm级单颗粒催化剂的反应与热传递行为进行了研究,揭示了反应热在单颗粒催化剂上的动态传递规律和典型条件下的反应控制机制。在输送床反应器中,热传递效率高,进入反应器的单个催化剂颗粒温度一般在0.1 s左右即可达到稳态。稳态的100μm级催化剂颗粒表面、中心、流体之间的温差很小,但催化剂颗粒的径向温度表现为由表面向中心逐渐升高的分布,证明了甲烷化反应热升高了催化剂颗粒温度,建立了温度升高的催化剂颗粒与反应气氛之间的热传递平衡。模拟甲烷化反应速率与组分气体在催化剂颗粒内的分布,揭示了在加压和较高气速反应条件下,反应物向催化剂颗粒的扩散加快,催化剂颗粒的局部甲烷化反应受动力学控制,反应速率由中心向表面逐步减低。反之,常压与低气速条件使得催化剂颗粒的甲烷化反应受气体扩散控制,反应速率自表面向中心逐渐降低。     

酚类化合物加氢脱氧催化剂的研究进展

综述了近年来酚类化合物加氢脱氧催化剂的研究进展,分析了代表性酚类化合物的特点及其HDO所涉及的反应。对比分析了金属催化剂、硫化物催化剂、磷化物催化剂、碳化物和氮化物催化剂对酚类化合物HDO反应的催化性能。此外,对酚类化合物HDO催化剂载体的发展状况进行了介绍,指出了催化剂载体的发展趋势。最后总结了各类催化剂的特性,归纳了催化剂对酚类化合物HDO产物的影响及载体在酚类化合物HDO反应中的作用,并对下一步酚类化合物HDO催化剂的发展方向进行了展望。     

耐硫变换反应催化剂NiMoK／Al2O3活性实验

对耐硫水煤气变换反应催化剂NiMoK／Al2O3进行了活性实验，考察了反应温度、压力、催化剂表面硫及汽气比对催化剂活性的影响。结果表明，催化剂的活性随着温度、压力的提高而增加，汽气比对催化剂的活性影响不大。特别是在加压反应中，随着反应温度的增加，CO的转化率出现一个最大值。此外，催化剂表面硫也能够影响催化剂的活性，当催化剂表面处于缺硫状态时，催化剂的活性减小。     

异丁烷与丁烯烷基化反应用固体酸催化剂的进展

综述了异丁烷与丁烯烷基化反应用固体酸催化剂的研究现状及发展趋势。探讨了该反应的特点、固体酸催化反应机理及用于此反应的固体酸催化剂应满足的条件。提出了应从提高催化剂对异丁烷的选择性吸附及将催化剂的开发与反应器的设计及催化剂再生相结合的开发思路。     

异丁烷与丁烯烷基化反应固体酸催化剂的进展

综述了异丁烷与丁烯烷基化反应固体酸催化剂的研究现状及发展趋势。探讨了该反应的特点、固体酸催化反应机理及用于此反应的固体酸催化剂应满足的条件。提出了应从提高催化剂对异丁烷的选择性吸附及将催化剂的开发与反应器的设计及催化剂再生相结合的开发思路。     

阳离子交换树脂催化古龙酸甲酯的非均相动力学

以阳离子交换树脂H11为催化剂催化合成2-酮基-L-古龙酸甲酯。考察了催化剂的内外扩散、反应温度、反应物浓度配比、催化剂浓度对反应的影响,得到了最佳反应条件,反应最高产率可达到97%。还考察了催化剂的失活性,发现H11是一种理想的催化剂,连续反应4次都不影响催化效果。反应数据用Langmu ir-H inshel-wood模型拟合,通过验证反应模型符合反应原理,表面反应是关键的控速步骤,反应活化能为32 kJ/mol。