脂肪酸甲酯(生物柴油)的定性/定量分析方法

生物柴油作为一种可替代石化柴油的清洁能源,已受到人们的广泛关注。本文讨论了国内外对生物柴油的多种分析方法,如气相色谱、液相色谱、热重分析、核磁共振氢谱和傅里叶变换红外光谱等,并对部分分析方法进行了实验验证,总括并比较了多种分析方法的优缺点:气相色谱、液相色谱适用于定量分析;TGA准确度高;1H NMR操作简单、准确,但成本高;FTIR适用于定性;NIR成本低,精确度较差。     

对甲苯磺酸催化合成季戊四醇异硬脂酸酯工艺优化及其表征分析

为改善现有季戊四醇异硬脂酸酯生产工艺存在的反应时间长、反应温度高、效率低等问题,研究采用对甲苯磺酸催化季戊四醇与异硬脂酸酯化合成季戊四醇异硬脂酸酯。以异硬脂酸酯化率为考察指标,利用单因素实验和正交实验对酯化工艺条件进行优化,对酯化粗产物进行除酸提纯处理,并对粗产物进行红外光谱分析,对除酸提纯产物进行质谱分析、热重分析及性能指标测定。结果表明：最优的酯化反应工艺条件为反应时间5 h、反应温度140℃、催化剂用量1%(基于反应总投料质量)、异硬脂酸与季戊四醇物质的量比值4.3,在此条件下酯化率为99.27%,粗产物酸值(KOH)为13.26 mg/g。红外光谱结果表明此酯化反应合成了季戊四醇异硬脂酸酯,质谱鉴定结果显示主要合成产物为季戊四醇四异硬脂酸酯。经脱酸处理,产物的酸值(KOH)降为3.23 mg/g,与市售产品接近,热重分析及性能指标测定结果显示提纯产物具有优异的热稳定性,良好的黏温性能、优异的低温流动性及良好的安全性。优化的对甲苯磺酸催化合成季戊四醇异硬脂酸酯工艺具有能耗低、产物品质高的优点。     

Nano-SiO_2对软质PVC中DINCH增塑剂迁移行为的抑制作用

将nano-SiO2引入环己烷-1,2-二甲酸二异壬酯(DINCH)增塑的软质聚氯乙烯(PVC)中,研究了nano-SiO2用量对PVC试片中的DINCH在30℃、95%乙醇浸泡环境中的迁移行为及试片拉伸性能的影响。结果表明:增塑剂的迁移率随着浸泡时间的延长而呈总体上升趋势,前期上升较快,中期缓慢,后期逐渐趋于平衡;nano-SiO2的添加可以降低DINCH的迁移率,并且当nano-SiO2用量为1份时,DINCH在溶剂中的迁移抑制率最大,而此时DINCH的挥发损失率亦最小;另外,随着nano-SiO2用量的增加,PVC试片的拉伸强度和断裂伸长率有所下降,但降幅不大。     

1,3-二甲基-6-氨基脲嘧啶掺杂硬脂酸钙/锌体系的协同作用研究

采用静态热老化法、刚果红法、电导率法考察了1,3-二甲基-6-氨基脲嘧啶(DMAU)与硬脂酸钙/锌组分之间的协同效应,研究了DMAU掺杂在硬脂酸钙/锌体系中对PVC制品的热稳定作用与影响。结果表明:硬脂酸钙/锌质量比为1.5/0.5,添加0.5%DMAU时,PVC具有优良的热稳定性,热稳定时间可达63.6min。热重结果显示,CaSt2/ZnSt2/DMAU体系的第一阶段失重率较CaSt2/ZnSt2体系下降了1.5%,并且CaSt2/ZnSt2/DMAU体系的表观动力学参数E/lnA值比CaSt2/ZnSt2体系增大了0.04,从热降解动力学层面证明了掺杂DMAU可以有效的提高PVC热稳定性。     

大豆油-油酸多元醇改性聚氨酯胶黏剂及其性能研究

以环氧大豆油（ESBO）、油酸（OA）为主要原料,在无溶剂无催化剂的条件下合成了环氧大豆油-油酸多元醇（P-OA-ESBO）,通过红外（FT-IR）和核磁（1H-NMR）对环氧大豆油-油酸多元醇（P-OA-ESBO）的结构进行了表征。然后以P-OA-ESBO、异氟尔酮二异氰酸酯（IPDI）、甘油为主要原料在无催化剂条件下合成了环保型包装用聚氨酯胶黏剂。利用热重分析（TGA）、差示扫描量热法（DSC）、拉伸力学性能测试、PE/OPP复合膜的剥离强度测试及剪切强度测试考察了不同R（NCO/OH）比聚氨酯胶黏剂涂膜的耐热、机械和粘接性能。结果表明：大豆油-油酸多元醇成功改性聚氨酯胶黏剂,相比于传统的大豆油基多元醇改性聚氨酯,该方法更为绿色经济环保,且当R值为1.3-1.5时合成的聚氨酯胶黏剂的力学拉伸和剪切能较好,R值在1.7时合成的聚氨酯胶黏剂剥离强度较优异,可满足PE/OPP膜的基本复合要求。     

碳基固体酸催化大豆油酯交换制备生物柴油

通过一步碳化-磺化法制备了碳基固体酸催化剂,采用IR、XRD以及TG对催化剂进行了表征;并将催化剂用于催化大豆油与甲醇的酯交换反应制备生物柴油中,考察了相关因素对反应的影响,用气相色谱分析生物柴油的产率。实验结果表明,碳基固体酸催化大豆油与甲醇的酯交换反应效果显著,最佳反应条件为:醇油摩尔比36∶1、反应温度130℃、反应时间4h、催化剂用量为大豆油质量的10%时,生物柴油的收率可达95.5%。催化剂重复利用6次,活性下降较小。     

1-丁基-3-甲基咪唑咪唑盐的结构、量子化学计算及催化酯交换活性

合成了一种新型功能化碱性离子液体1-丁基-3-甲基咪唑咪唑盐([Bmim]Im),进行了1HNMR和红外表征。采用量子化学密度泛函方法,分析了离子液体[Bmim]Im及组成部分[Bmim]+、Im-的稳定结构及电荷分布,从电荷分布的角度探讨了其结构与催化合成生物柴油活性之间的构效关系,与传统催化剂NaOH、KOH对比,由于较好的分散度和相容性,催化活性更好。     

胶束化行为对Cu-HMS介孔分子筛结构及催化性能的影响

通过改变EtOH/H2O比,制备了一系列不同粒径和比表面积的Cu-HMS分子筛,使用红外,XRD,SEM和BET对其进行表征,研究不同乙醇/水的用量下,胶束化行为对Cu-HMS结构和表面形貌的影响。不同粒径的Cu-HMS与活性组分PdCl2结合制成氧化羰基合成碳酸二乙酯的催化剂,均表现出较好的选择性。其中EtOH/H2O比为1.0的Cu-HMS分子筛,由于较大的比表面积在相同钯含量下表现出较高的催化活性。     

双酸位分子筛的制备及催化合成单癸酸甘油酯北大核心CSCD

为了制备适用于催化合成单癸酸甘油酯(GMC)的催化活性高、重复利用性强以及热稳定性好的固体酸催化剂,以钛酸四丁酯为钛源、正硅酸乙酯为硅源,采用软模板法在酸性条件下合成Ti-SBA-15,再通过有机接枝的方法引入磺酸基团,制备了同时含有Bronsted酸位点和Lewis酸位点的介孔分子筛催化剂Ti-SBA-15-SO3H。采用XRD、FT-IR、Py-IR、BET、EDS等表征手段对该催化剂的表面结构、化学键、酸性位点及酸量、孔道结构、元素分布进行评价,对总酸量进行了测定。以甘油与癸酸酯化合成GMC反应作为探针反应,考察了介孔分子筛催化剂的催化活性。结果表明,Ti的掺入为介孔分子筛提供了Lewis酸位点,引入的磺酸基团增加了介孔分子筛的Bronsted酸位点,同时所制得的Ti-SBA-15-SO3H保留了SBA-15原有表面和孔道结构。该催化剂在反应时间5 h、反应温度150℃、甘油与癸酸物质的量比4∶1、催化剂用量4%(以总反应物质量计)的条件下,癸酸转化率接近98%,GMC收率达78%以上。该催化剂在循环使用4次之后,GMC收率仍高于70%。制备得到的双酸位分子筛催化剂催化活性高、重复利用性强、热稳定性好,适用于催化合成GMC。     

g-C3N4固载磷钨酸催化剂的制备及催化性能

以磷钨酸(PTA)和g-C_3N_4为原料,水热法制备g-C_3N_4固载磷钨酸(PTA/g-C_3N_4)催化剂。采用红外(FT-IR)、X-射线衍射(XRD)、扫描电子显微镜(SEM)、热重分析仪(TGA)、全自动比表面积及微孔物理吸附仪(BET)对制备的催化剂结构进行分析。将其应用于油酸和甲醇酯化制备生物柴油,以生物柴油收率为指标,考察该催化剂的催化性能。结果表明:PTA成功固载在gC_3N_4表面,固载后的PTA仍具有Keggin结构;在磷钨酸固载量40%、反应时间2 h、反应温度80℃、醇酸摩尔比10∶1、催化剂用量7.5%条件下,催化剂的催化性能最好,生物柴油收率达到98.4%。