离子交换法脱水合成含氧杂环化合物

一、前言含氧杂环化合物国内目前还是采用硫酸作催化剂来生产的。例二氧六环(1,4-二噁烷)就是以硫酸为催化剂以乙二醇为原料来生产的。1,4-丁二醇脱水合成四氢呋喃也是这样的方法。该方法严重腐蚀设备,目前并存在着严重的污染问题,不适宜于连续生产。国外     

利用离子交换改性法提高分子筛在低压下的吸附量和吸附速率

自从沸石分子筛问世以来,由于其独特的结构,在气体和液体的分离、净化、干燥、环保等方面取得了广泛的应用。特别是由于分子筛的微孔中存在着强大的吸附力场,使其在真空情况下,对气体仍具有较大的吸附量,已在低温吸附泵中得到广泛的应用。近年来在各种电真空器件的应用中,亦取得明显的效果,日益受到重视。六十年代中期,已有学者对分子筛在低压下对空气及其主要成份如N_2,O_2、Ar等非极性分子的吸附性能进行了研究。首先测定了在1×10~(-2)～5000帕压强下,在液氮温度时,A、X型分子筛对N_2、Ar等的吸附等温线。结果表明5A、13X分子筛有明显的吸附能力,并且对N_2的吸附能力显著大于Ar。等测定了在1×10~(-3)～10帕的压强下,液氮温度时,A、X型分子筛对空气的吸附等温线也有类似的结果。本文提供了能在1.0×10(-2)～1.0×10~(-5)帕高真空范围内测量分子筛的吸附量和吸附速率的实验方法。这就是真空定容法和高真空定压法,分别测定吸附量和吸附速率。这两个方法比较合理地解决了国产分子筛的吸气速率的测试。本文比较了5A,13X,M型和ZSM—5型四种分子筛在不同平衡压强下对氮气的吸附量,发现5A,13X在1.33×10~(-3)～1.33×10~(-2)帕范围内吸附量较大,但在1.33×10~(-4)～1.33×10~(-3)帕范围内不理想,不能将它用在真空器件中。而把这几种分子筛用离子交换法进行改性后,M型分子筛交换Ca~( )离子后,在1.33×10~(-4)～1.33×10~(-2)帕范围内吸附量明显上升,在1.33×10~(-3)～1.33×10~(-2)帕范围内吸附量也和13X差不多。而且测量出交换了Ca~( )离子的M型分子筛在较高真空度时对空气吸附速率大于13X。离子交换法是分子筛改性的好方法,它能提高分子筛的吸附量和吸附速率。M型分子筛是一种较新型的分子筛,进行改性后在高真空状况下吸附量和吸速率又较大,因此它是一种理想的吸气剂。我们将这种M型分子筛加入适当的粘结剂在国内红外探测器的真空元件中得到了应用,使该器件真空度提高2—3个数量级,寿命也明显增加。本文也比较了加入适量的粘结剂分子筛的吸附量和吸附速率的影响,与其他吸气剂一样,吸气量和吸气速率略有降低。     

ZSM-12沸石的结构和催化性能的研究

用XRD,~(29)Si、~(27)Al MASNMR等多种现代技术和方法,研究了用—甲基三乙基碘化铵(MTEA)和四乙基碘化铵(TEA)做模板剂合成的两系列高硅铝比ZSM-12沸石的结构性质。XRD结果表明,由于模板剂不同,两系列的ZSM-12沸石表现出明显的差别。随着硅铝比增加,减少的是位于主孔道内T_1—T_4位置上的骨架铝。还用NH_8-TPD、吡啶-IR-TPD两种方法系统地研究了MTEA和TEA两系列的ZSM-12沸石的表面酸性质;用异丙苯裂解、甲苯甲醇烷基化和二甲苯异构化反应,研究了该分子筛的催化性能。     

以离子交换树脂为催化剂丁二醇脱水制四氢呋喃

提出了以1,4-丁二醇为原料,以离子交换树脂为催化剂合成四氢呋喃的方法,粗产物收率达80%,精制后纯度达到98%。该合成方法工艺简单,污染少,并具有产品单一、纯度高、分离容易的优点。还提出了该合成反应为正碳离子反应机理。     

ZSM-5分子筛在低温低压下对N_2的吸附性能研究

ＺＳＭ－５分子筛是美国Ｍｏｂｉｌ公司于七十年代发展的一种含有机胺阳离子的新型沸石．该沸石的表面电荷密度小，与低硅铝比的Ａ、Ｘ型分子筛不同，有着独特的物理性能，它不易吸附极性较强的水分子，但对非极性分子以及有机分子却有强烈的吸附能力［１］、［２］。但是ＺＳＭ－５分子筛在低压下对非极性分子吸附的研究未见文献报导。 本文研究了ＺＳＭ－５分子筛在低温低压下对氮气的吸附量和吸附速率。我们在研究中发现：在ＺＳＭ－５分子筛中，吸附量主要决定于分子筛中静电力，而吸附速率主要决定于分子筛孔道中空间位阻作用。本文还提供了在１０－２～１０－５帕高真空范围内测试分子筛的吸附量和吸附速率的方法。     

Al_2O_3作为粘结剂对Pt/HZSM-5的酸性质和催化性能的影响

本文以Al_2O_3为粘结剂,制备了具有较好催化活性、选择性和强度的二甲苯异构化催化剂Pt/HZSM-5-Al_2O_3。研究了Al_2O_3的含量、制备过程中HNO_3浓度以及热处理的方式等对催化剂的强度、酸性质和催化性能的影响,得到了制备该种催化剂的最佳条件。本文还用NH_3-TPD方法和红外光谱研究了Al_2O_3含量对催化剂酸性质的影响。考察了催化剂的活性、选择性和稳定性。并与不加Al_2O_3的Pt/HZSM-5进行了比较,得到了对发展二甲苯异构化工艺有益的信息。     

用固体酸催化从二甘醇合成二噁烷

二甘醇(一缩二乙二醇)是石油化工厂合成乙二醇时的副产品,其产量为乙二醇量的1/10,数量相当大,亟须加以综合利用。从二甘醇可以合成二噁烷(二氧六环),二噁烷是环状醚类,具有醚的一般特性,是很有用的有机溶剂,可以溶解醋酸纤维素、树脂、油溶性染料,可作油漆的剥离剂,有机合成中的萃取剂,硫酸化及磺酸化反应介质。与酸、碱和一般氧化剂及金属钠不起作用,比较惰性。     

分子筛低压吸附速率测量方法

分子筛材料自六十年代实现人工合成之后,迅速为各个领域所采用。在化学工业,特别是石油化工方面,分子筛被广泛用作吸附剂、分离剂和催化剂。除了其本身固有的孔均匀性之外,分子筛的最大特点就是它的吸附性能,包括较大的吸附容量和快速的吸附速率。因此在表征一个分子筛材料时,它的吸附特性是必不可少的参量。近年来分子筛材料已渗入到化工以外的领域并得到了应用,例如将分子筛材料代替电真空器件中的金属消气剂已成为可能。要使分子筛材料在