撞击流反应器中以甲醛为还原剂制备纳米铜粉的研究

在浸没循环撞击流反应器(SCISR)中,采用五水硫酸铜为原料,以甲醛为还原剂制备纳米铜粉。初步确定了制备纳米铜粉的最优工艺条件:Cu2+的浓度0.2 mol/L,甲醛与铜物质的量比为2∶2,氢氧化钠与铜物质的量比为4∶2,反应温度为70℃,反应时间为20 min,2%PVP用量为60 mL,产品收率可达99%以上。并采用TEM和XRD对产品进行表征。所得产品呈针形,直径约10 nm,长30～70 nm,纯度很高。     

采用液相还原法从废铜料中制备纳米铜粉

采用处理废铜料所得的硫酸铜溶液为原料,低毒害的铝粉为还原剂,使用液相还原法制备纳米铜粉。利用XRD和SEM对所制纳米铜粉进行表征。在反应温度80℃时,加入物质的量为硫酸铜10%的CTAB,获得晶粒粒径约45 nm的铜粉,其表面未有氧化。利用此法制备纳米铜粉,提高了废铜料的应用价值,实现了贵重资源的再生利用。     

利用PCB碱性蚀刻废液制备纳米铜导电胶

以碱性蚀刻废液为原料,采用液相还原法制备了纳米铜粉,将制备的纳米铜粉作为导电填充料添加到环氧树脂中制备出纳米铜导电胶。研究了纳米二氧化硅、硅烷偶联剂KH570和纳米铜粉的添加量对导电胶剪切强度以及纳米铜粉添加量对导电胶体积电阻率的影响,探讨了环氧树脂与固化剂聚酰胺适宜的反应时间。实验结果表明,所制备的铜粉为球状,粒径在40～100nm之间;当环氧树脂与固化剂聚酰胺树脂650的质量比为4∶1,纳米二氧化硅、硅烷偶联剂和纳米铜粉的加入量分别占环氧树脂–聚酰胺树脂体系质量的1.5%、4.0%和70%时,在90°C下固化1.0h,可以制备出体积电阻率为3.05×10-3Ω·cm、剪切强度达8.04MPa的导电胶。     

用印刷电路板蚀刻废液制备氯化亚铜

以含铜酸性蚀刻废液、碱式氯化铜、亚硫酸钠和氢氧化钠为原料制备氯化亚铜。考察了体系总氯与总铜物质的量比、还原剂亚硫酸钠与总铜物质的量比、pH值、反应时间、反应温度等对氯化亚铜收率的影响,并对氯化亚铜产品质量进行了分析。结果表明,在体系总氯与总铜物质的量比为1.4∶1、还原剂亚硫酸钠与总铜物质的量比为1.4∶1、pH值为3.4、反应时间为1h、反应温度为30℃的最佳条件下,氯化亚铜收率可达94%。制备的氯化亚铜按液固比3∶1(mL∶g)的比例用1%的稀盐酸洗涤2次,再用无水乙醇进行防氧化处理,真空干燥后得到纯度高、晶型完整的氯化亚铜产品,其质量达到精制级氯化亚铜的国家化工行业标准(HG/T 2960-2010)。     

聚醚型吸水膨胀聚氨酯弹性体的合成

采用亲水性聚醚多元醇(PPE)与甲苯二异氰酸酯(TDI)反应的预聚体,与混合扩链剂制备了吸水膨胀聚氨酯弹性体。实验结果表明:当聚乙二醇醚(PEG)与聚丙二醇醚(PPG)的物质的量比为6∶4,PEG相对分子质量为2 000,预聚体中异氰酸酯基(—NCO)的质量分数为5.2%;采用混合扩链剂,且1、4-丁二醇与丙三醇的物质的量比为2∶1,增塑剂邻苯二甲酸二辛酯(DOP)的质量分数控制在8%时,制备的聚氨酯弹性体吸水膨胀率高,综合性能良好。     

硫酸铜助催化制备纳米纤维素晶须

以w(H2SO4)=64%的硫酸为催化剂,加入m(CuSO4)/m(纤维素)=0～3%的硫酸铜作助催化剂,水解脱脂棉,考察了制备纳米纤维素晶须(NCW)反应中反应温度、反应时间及硫酸铜加入量对纳米纤维素晶须产率、颗粒横截面直径、颗粒长度、颗粒长度与横截面直径之比和扫描电镜形貌的影响。结果表明,反应温度50℃、反应时间120min、催化剂投入量以m(CuSO4)∶m(纤维素)=1∶100为最佳工艺条件,纳米纤维素晶须对于脱脂棉的产率达58%左右,粒子的长径比为20～50,在原子力显微镜下观测到产品所成膜最高峰为27.95nm。加入了硫酸铜之后,缩短了反应时间,提高了反应效率和产率,减小了产物的颗粒直径,改善了纳米纤维素晶须的形状,因此,硫酸铜可以作为助催化剂有效地改善制备出的纳米纤维素晶须的形貌和尺寸分布。     

液相法制备纳米铜粉的研究

以KBH4和CuSO4为原料,采用液相还原法,在以下工艺条件下制备出纳米级铜粉,Cu2+的初始浓度为0.3mol/L,KBH4与Cu2+的摩尔比为0.75,反应温度为40℃,用表面活性剂OP进一步控制产品粒径及其分散性;并对纳米铜粉用XRD、TEM进行了表征。结果表明:本法制备的纳米铜粉呈球形,平均粒径为30 nm,分散性较好,转化率较高。     

水热法制备纳米二氧化钒粉体

以五氧化二钒和无水亚硫酸钠为原料,采用水热法制备纳米VO2粉体。系统地探讨了p H、填充度、反应温度、无水亚硫酸钠用量对VO2产品制备工艺的影响,采用化学法、X射线衍射仪(XRD)、扫瞄电子显微镜(SEM)和差示热扫描仪(DSC)对产品的价态、物相、形貌进行了分析。结果表明,在p H=3、填充度为0.7、物质的量比为n(V2O5)∶n(Na2SO3)=1∶1.2、温度250℃下水热反应24 h,所得到的初产品经氢氧化钠溶液纯化1 h后,质量分数达到98.5%,总产率为85.4%。产品为纯度高的B相VO2,经800℃热处理2 h后由B相转变为M相,热处理后产品的相变点为69.0℃。     

固体超强酸催化水解1，2-环氧环己烷制备反式1，2-环己二醇

研究了利用固体超强酸催化剂SO24-/TiO2催化水解1,2-环氧环己烷制备1,2-环己二醇的工艺,并确定了较佳的水解工艺条件催化剂用量为0.35%,反应温度在(50±2)℃,反应时间为45min,1,2-环氧环己烷与水的物质的量比为n(C6H10O)∶n(H2O)=1∶30。产品收率达90%。     

(S)-(+)-2-氨基丙醇合成工艺改进

对硼氢化钾还原法制取(S) (+) 2 氨基丙醇(AP)工艺进行了改进,采用氯化四甲基铵与硼氢化钾反应制备硼氢化四甲基铵来提高硼氢离子的还原性,还原L 2 氨基丙酸乙酯盐酸盐制取AP。比较了不同链长的硼氢化季铵盐对还原反应的影响,筛选出最优还原剂硼氢化四甲基铵。考察了物质的量比对反应的影响,获得了最优工艺条件:n(硼氢化四甲基铵)∶n(L 2 氨基丙酸乙酯盐酸盐)=(1 52～1 55)∶1,45℃反应3～4h,AP收率89%。w(C3H9NO)=98 6%(高氯酸滴定法测定)。同原工艺直接使用硼氢化钾还原剂比较,生产1tAP少用硼氢化钾1 1～1 2t。     

对甲砜基苯丝氨酸铜合成的研究

以对甲砜基苯甲醛、甘氨酸、硫酸铜为原料,氨水为催化剂,研究了对甲砜基苯丝氨酸铜的合成工艺。试验结果表明,制备对甲砜基苯丝氨酸铜的最适宜工艺为：n(对甲砜基苯甲醛)∶n(甘氨酸)∶n(硫酸铜)∶n(水)为1∶ 11∶ 055 ∶170,温度50 ℃,pH值为9,反应30 h,收率为80%左右。采用薄层色谱（TLC）、液质联机（LC MS）以及红外光谱（IR）进行表征,探究并证实了该反应的机理并推测了所发生的副反应。     

硫酸铜催化合成醋酸环己酯的研究

分别以浓硫酸、氯化铁、硫酸铜为催化剂催化合成醋酸环己酯,考察了有无结晶水的硫酸铜对酯化反应的影响。在较优催化剂CuSO4.5H2O催化下,考察了反应时间、催化剂用量、醇酸比等因素对酯化率的影响。研究表明,当醇酸摩尔比为1.6∶1,硫酸铜用量对反应物摩尔比为1∶50时,环己烷作带水剂,反应2h,酯化率可达96.7%,且催化剂可重复使用。     

羧甲基淀粉接枝共聚物降失水剂研究

以玉米淀粉为原料,对其进行碱化及醚化,将醚化中间体与AM、AA、DMDAAC进行接枝共聚.玉米淀粉羧甲基化的最佳合成条件为：40℃碱化1h,水∶淀粉=1∶1（质量比）,NaOH∶ClCH2 COOH=2.25∶1（摩尔比）,以及醚化时间为3h、温度51℃.CMS与烯类单体接枝共聚的最佳合成条件为：硝酸铈铵∶过硫酸钾=1∶1（质量比）,反应温度55℃,时间4h.接枝共聚产品的降滤失性能有所差异,当各自降滤失性能发挥至极佳时,产品的最佳合成配方也不尽相同.     

饲料添加剂二甲酸钾的合成研究

对饲料添加剂二甲酸钾的合成工艺进行了研究,实验表明,二甲酸钾合成的适宜条件为：甲酸∶氢氧化钾（摩尔比）=2.5∶1,反应温度60℃,反应时间2h,在此条件下,二甲酸钾的收率达90%以上。     

离子交换法合成硫酸钡的研究

碳酸钡与硫酸钾为原料,采用离子交换法合成硫酸钡,考察了工艺参数对硫酸钡产率的影响,并采用X射线衍射（XRD）、扫描电子显微镜（SEM）、傅里叶变换红外光谱（FTIR）等分析方法对产物晶相、形貌做了表征。结果表明：在c（SO₄ ^2-）=0.007 5 mol/L、液固质量比（g/g）为800∶1、反应温度为30 ℃、反应时间为72 h的最优条件下,硫酸钡的产率最高可达98.25%,得到的硫酸钡为规则的片状,结晶良好,纯度较高。     

Duff反应法合成5-壬基水杨醛

5-壬基水杨醛是合成5-壬基水杨醛肟的重要中间体,5-壬基水杨醛肟作为铜萃取剂在工业上有很多应用。以4-壬基酚、六次甲基四胺为原料,醋酸为溶剂,经Duff反应合成了5-壬基水杨醛。相对其他合成5-壬基水杨醛的方法,采用Duff反应来合成具有操作简便、反应周期较短、产物单一且容易进行提纯等优点。通过对原料的物质的量之比、反应时间、反应温度等因素对目标产物收率的影响,确定了合成5-壬基水杨醛适宜的反应条件：n(4-壬基酚)∶n(六次甲基四胺)=1∶2,反应温度为90 ℃,醋酸为溶剂,反应6 h。在上述条件下,以4-壬基酚计,目标产物的收率为98.7%,液相色谱纯度为92.0%,产物经¹H-NMR表征,其结构目标产物一致。     

Synthesis and characterization of（S）-2-benzyloxyl propanal

（S）-2-苄氧基丙醛是有机合成及制药的重要中间体,本文以（S）-乳酸乙酯为原料,经四氢吡咯胺化、氯化苄醚化、红铝还原反应合成了（S）-2-苄氧基丙醛,考察了胺化的反应时间、反应温度和原料的摩尔比对反应收率的影响。结果表明：当胺化反应时间为75 h,最佳的反应温度为25 ℃,四氢吡咯与（S）-乳酸乙酯的摩尔比为1.4∶1时,胺化反应收率为94%,三步总收率为61.8%,采用GC-MS、IR、1H NMR表征确定了产物结构,研究结果为（S）-2-苄氧基丙醛的工业化生产奠定了基础。     

硫酸钠与氯化钾制备硫酸钾实验研究

为改进硫酸钠与氯化钾复分解法生产硫酸钾工艺,提高硫酸钾产品的纯度和产率,以工业级硫酸钠（纯度≥99.31%）和工业级氯化钾（纯度≥97.42%）为原料,进行了钾芒硝和硫酸钾制备条件的研究。探究了水添加量、反应时间对钾芒硝、硫酸钾的纯度和产率的影响。得到硫酸钠与氯化钾复分解法生产硫酸钾适宜的工艺条件：以100 g氯化钾和106.01 g硫酸钠在298 K条件下反应,制备钾芒硝的较优的水添加量为218.60 g,反应时间为2 h;复分解母液蒸发得到氯化钠的较优蒸发水量为理论蒸发水量的110%;钾芒硝制备硫酸钾的较优的水添加量为322.06 g,较优反应时间为2 h。制备的硫酸钾中水溶性氧化钾的质量分数为52.74%,氯离子质量分数为1.31%,达到GB/T 20406—2017《农业用硫酸钾》中水盐体系粉末结晶状优等品的技术要求。     

钙芒硝石膏深度提纯工艺的研究

钙芒硝石膏是工业上采用溶浸法生产元明粉的副产尾矿,与脱硫石膏和磷石膏等工业副产石膏相比其杂质含量高、纯度低、利用价值低。采用酸浸-重结晶工艺对钙芒硝石膏进行提纯,通过酸浸去除钙芒硝石膏中的酸溶性杂质,并将二水硫酸钙（DH）脱水转化为无水硫酸钙（AH）,然后控制水化条件,使AH水化为大尺寸的DH晶体,并与小尺寸的酸不溶性杂质分离开来,得到高纯度的二水石膏。研究了硫酸浓度、水化激发剂、液固质量比、反应时间等对石膏提纯的影响。研究结果表明：常压下,在硫酸酸洗液质量分数为35%、反应温度为80 ℃、石膏与硫酸溶液固液质量比为1∶5、酸洗时间为2 h时能有效去除钙芒硝石膏中的酸溶性杂质;在水化硫酸质量分数为5%、硫酸钾质量分数为1.74%、反应温度为25 ℃、固液质量比为1∶6、陈化时间为18 h时能有效去除钙芒硝石膏中酸不溶性杂质,提纯后的石膏纯度可达97%以上。     

水杨酸甲酯的合成工艺研究

通过水杨酸和甲醇为原料,分别在浓硫酸和硫酸氢钾催化作用下合成了水杨酸甲酯。考察了酸醇摩尔比、反应时间及催化剂用量对酯收率的影响。结果表明,使用硫酸氢钾做催化剂,n(水杨酸):n(甲醇)摩尔比=1:5,反应5 h,所获得的水杨酸甲酯的收率为最好,平均收率可以到达70%。