光热协同催化净化挥发性有机物的研究进展及展望

挥发性有机物（VOCs）是一类重要的空气污染物。催化氧化技术可以将VOCs转化为无毒的CO₂和H₂O,是有效的治理方式之一。针对传统的热催化氧化技术的高能耗和光催化净化VOCs技术的低效率问题,光催化耦合强化热催化的光热协同催化净化VOCs技术近些年来受到广泛关注,并表现出比传统热催化或光催化净化技术更优异的净化性能。总结了近年国内外研究者在光热催化净化VOCs领域所取得的主要研究进展,重点讨论了光热协同作用机制的认知和光热协同催化材料的设计理念,包括贵金属型和金属氧化物型光热协同催化材料,并对光热协同催化净化技术的未来发展方向进行了展望。     

5-羟甲基糠醛及糖类定向转化制备2,5-呋喃二甲酸的研究进展

2,5-呋喃二甲酸(FDCA)是重要的生物质基平台化学品,具有与重要化工原料对苯二甲酸(PTA)相同的官能团和相似的芳香性,完全可以代替PTA制备绿色环保且可再生的高性能聚合物产品.生物质基5-羟甲基糠醛(HMF)是制备FDCA的最佳原料.该文综述了近十年来HMF定向氧化制备FDCA的方法,如"直接氧化法"、"贵金属催化氧化法"、"非贵金属催化氧化法"、"电催化氧化法"以及"生物酶催化氧化法"等,并对糖类原料直接制备FDCA的催化反应体系和经济可行性进行总结,重点综述了氧化过程中催化剂的开发和应用,同时对未来催化剂体系的设计提出几点建议.     

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.     

有机废气催化燃烧过程中多尺度效应和催化剂设计

有机废气是重要的空气污染物,基于负载型贵金属催化剂的催化燃烧技术因效率高、无二次污染等特点而被广泛研究和应用。但目前催化燃烧技术仍存在高耗能和高成本等缺点。有机废气多相催化燃烧效率均与催化剂一定尺度范围内的结构密切相关。在有机废气催化氧化反应体系内存在从活性中心到高性能催化剂与过程的多尺度效应。依据不同尺度范围内催化剂的功能,对催化剂进行相应的设计和功能强化,是提高催化剂净化效率的有效方式。总结了近年国内外研究者在有机废气催化燃烧贵金属催化剂不同尺度范围内的设计理念和效果,并对有机废气催化燃烧催化剂的未来发展方向进行展望。     

纳米六方氮化硼负载离子液体润滑添加剂的摩擦学特性

制备了超声剥离的六方氮化硼负载油酸咪唑离子液体(OL-IL/h-BN)润滑添加剂，利用SEM、TEM、FTIR、TG及XRD等对其结构和形貌进行了表征。利用Zeta电位测试方法表征了其在聚乙二醇400中的分散性能，结果发现分散稳定性得到大幅提升。利用四球摩擦磨损试验机测试了摩擦学性能，结果显示减摩抗磨性能都优于h-BN。利用SEM和XPS对其磨斑表面形貌和成分进行了分析，XPS分析结果显示表面膜中含有化学吸附膜以及Fe₂O₃和B₂O₃等化学反应膜，这些膜的形成对减摩抗磨性能起到至关重要的作用。     

有机废气催化燃烧过程中多尺度效应和催化剂设计

有机废气是重要的空气污染物,基于负载型贵金属催化剂的催化燃烧技术因效率高、无二次污染等特点而被广泛研究和应用。但目前催化燃烧技术仍存在高耗能和高成本等缺点。有机废气多相催化燃烧效率均与催化剂一定尺度范围内的结构密切相关。在有机废气催化氧化反应体系内存在从活性中心到高性能催化剂与过程的多尺度效应。依据不同尺度范围内催化剂的功能,对催化剂进行相应的设计和功能强化,是提高催化剂净化效率的有效方式。总结了近年国内外研究者在有机废气催化燃烧贵金属催化剂不同尺度范围内的设计理念和效果,并对有机废气催化燃烧催化剂的未来发展方向进行展望。     

松香基丙烯酸酯乳液压敏胶的制备

由松香和富马酸合成富马海松酸,然后由富马海松酸与丙烯酸-2-羟乙酯合成富马海松酸双(2-丙烯酰氧乙酯)(AEFE)。通过酸值、FTIR和~1HNMR等表征发现,AEFE分子结构上具有两个环外C=C和1个羧基。以AEFE为反应型增粘树脂,采用原位共聚法改性丙烯酸酯乳液,考察了AEFE和壬基酚聚氧乙烯醚硫酸钠(NPES)的用量对乳液聚合反应及压敏胶性能的影响。结果表明:随着AEFE用量增加,单体转化率未显著降低,且经过共聚反应后AEFE的C=C消失,说明AEFE具有很强的反应活性。当AEFE和NPES的用量分别为单体总质量的8.4%和0.64%时,增粘树脂与聚丙烯酸酯相容性良好,所得改性丙烯酸酯乳液压敏胶粘接性能最佳,此时初粘力为18#钢球、180°剥离强度为7.21 N/25 mm,且持粘力大于100 h。     

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.     

ReUSY分子筛催化热解聚烯烃塑料性能

构建基于稀土超稳Y型分子筛的催化热解体系，并对多种聚烯烃塑料进行催化热解实验。结果表明，ReUSY分子筛表现出最优催化性能。利用热重-红外联用实时在线产物分析技术，发现加入ReUSY分子筛显著降低了聚烯烃的热解初始和终止温度，同时减少了产物中芳烃与积炭的比例，有效提高了低碳烃产率。通过Coats-Redfern法对催化热解反应动力学进行研究，分析催化热解在不同阶段的活化能，表明催化热解反应的平均活化能为(56.23～69.12) kJ·mol^-1。相较传统热解实验，ReUSY显著降低了催化热解反应的活化能。     

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.