金属氯化物对亚临界水中纤维素水解反应的影响

研究了纤维素在亚临界水中无催化水解及分别添加ZnCl2、FeCl3、CuCl2、AlCl3对水解反应的影响。实验结果显示,无催化剂时,葡萄糖的收率在280℃,60s及(7.0±0.2)MPa时达到最大为14.3%。添加ZnCl2、FeCl3、CuCl2及AlCl3均能促进纤维素的水解及葡萄糖的降解。纤维素的水解及葡萄糖的降解反应级数均为一级。利用一级反应模型对纤维素在260℃水解及葡萄糖的降解反应进行数据拟合,求得了纤维素的水解速率常数(k),葡萄糖的生成速率常数(k1)及葡萄糖的降解速率常数(k2)。添加AlCl3体系中纤维素的水解速率常数(k)大于葡萄糖的降解速率常数(k2),有利于葡萄糖的生成,在260℃,120s及(5.2±0.2)MPa时,葡萄糖收率达到最大为46.05%。添加ZnCl2、CuCl2及FeCl3体系中葡萄糖的降解速率常数(k2)大于纤维素的水解速率常数(k),不利于葡萄糖的生成。XRD分析显示,金属氯化物的加入并没有破坏纤维素的晶体类型,水解残渣仍然保持纤维素Ⅰ型晶体结构。     

Zn-BTC掺杂改性纤维素水凝胶的保水性能

以金属-有机骨架化合物(Zn-BTC)为改性剂对纤维素水凝胶进行掺杂改性,通过傅里叶红外光谱仪(FTIR)、X射线衍射仪(XRD)和扫描电镜(SEM)对其结构进行了表征,并研究了掺杂量、pH值、盐溶液浓度、温度对复合纤维素水凝胶保水性能的影响及其可循环利用特性。结果表明,纤维素水凝胶表面的活性基团,有利于Zn-BTC与其结合,与纯纤维素水凝胶相比,溶胀比(SR)最高达3 667. 61%,增加了1 098. 3个百分点。保水性实验发现,复合水凝胶在NaCl、AlCl3盐溶液中的保水效果随着浓度增大而减小;当Zn-BTC掺杂量为5%、pH值=12、盐溶液浓度为4 mmol/L时具有最佳的保水效果,且在40℃,放置130 min,最佳掺杂量的复合纤维素水凝胶保水率仍在50%以上。可循环利用性实验证实,复合纤维素水凝胶循环使用4次时,其保有率为48. 97%。实验结果表明该复合水凝胶在高温农业生产领域有潜在应用价值。     

HPLC法研究C.I.Reactive Red 24水解反应动力学

采用反相离子对高效液相色谱法(HPLC)研究了C.I.Reactive Red 24 水解反应动力学.当染料溶液中羟基过量时, 可视为一级反应; -d[A]/dt=k[A].在pH=13时, ln(A0/A)与反应时间t呈线性关系; 95℃时的水解反应速率常数K(0.0599)比70℃时的k(0.0101)高约4倍; pH为13时, 反应速率常数K(5.99×10-2)比8.5时的k(4.8×10-3)高约11.5倍; pH值每升高1, 染料的水解速率相应提高1.5倍.     

花生壳在近临界水中催化水解反应及其动力学

以花生壳为原料,AlCl3为催化剂,在近临界水中,考察了反应温度,反应时间和AlCl3浓度对还原性糖收率的影响,并建立花生壳水解反应动力学方程。结果表明,当反应温度为493 K,AlCl3的质量分数为0.02%,反应180 s,还原性糖的收率达到最大值40.4%。花生壳在近临界水中水解为一级反应,花生壳水解与还原性糖降解的活化能分别为54.03和22.44 kJ/mol,指前因子分别为2.89×103和1.26 s-1。     

ZnO:Al包覆CaSiO3:(Pb,Mn)荧光粉

利用溶液中的共沉淀反应制备了CaSiO3:(Pb,Mn)红色光致荧光粉.以Zn(NO3)2·6H2O和AlCl3·6H2O为原料,借助CO(NH2)2水解反应,用化学均相共沉淀法和热处理工艺在荧光粉表面包覆一层ZnO:Al透明导电薄膜.对包覆前后的样品进行了X射线衍射结构分析、光致荧光分析、透射电镜形貌观察及电阻测量.结果显示:包覆后荧光粉的电导率显著提高,但光致荧光峰的位置和强度无明显变化.综合考虑包覆对荧光粉电阻率和荧光性质的影响,优化包覆条件和热处理条件为:n(Zn)/n(Ca)=10%,n(Al)/n(Zn)=5%,75℃水解1 5 h;包覆后的样品在500℃热处理45 min.     

大孔磺酸树脂固载AlCl3用于噻吩与烯烃的烷基化反应

大孔磺酸树脂固载AlCl3是提高树脂催化剂酸强度及其烷基化活性的有效方法，本工作以NKC9, CT175两种磺酸树脂催化剂为载体，采用AlCl3气相固载法分别于不同固载温度及固载时间条件下制得AlCl3–NKC9, AlCl3–CT175催化剂，并对其用于噻吩与异丁烯、异戊烯的烷基化反应活性进行了考察. 结果表明：在固载时间为10~25 h、固载温度为110~120℃条件下，所制得的催化剂在常压、温度60℃、原料(含4300 mg/L噻吩的苯溶液)质量空速为7.5 h–1的反应条件下具有很高的噻吩烷基化活性(噻吩转化率达95%)，且固载AlCl3后的树脂催化剂活性稳定性较固载前有较大程度提高.     

纤维素氨基甲酸酯溶液的制备及稳定性研究

研究了制备纤维素纤维的新型原料——纤维素氨基甲酸酯(CC)溶液的制备工艺及其稳定性。结果表明:在-5~10℃条件下,用聚合度为350~612的纤维素浆粕(棉浆粕、木浆粕)合成的氮含量(酯化度)为2.34%~3.56%的CC能很好地溶解在质量百分比浓度为8%~11%的NaOH溶液中,形成淡黄色透明溶液,该溶液稳定性良好,可用于纺丝。另外,尿素、AlCl3及ZnCl2在一定范围内对CC有助溶作用。     

乌药叶中总黄酮的含量测定

建立了AlCl3显色分光光度法测定乌药叶中总黄酮含量的方法。研究表明,在弱酸性条件下,乌药叶提取液中总黄酮与AlCl3形成稳定的黄色配合物,在波长415 nm处测定显色液的吸光度确定总黄酮含量。以芦丁为标准品,样品总黄酮在0.002~0.020 mg/mL范围内,线性关系良好,其回归方程为A=30.076C+0.006 5,R2=0.999 6,平均加样回收率=101.0%,RSD=1.27%(n=6)。     

Lewis酸催化酯交换合成碳酸二苯酯研究

研究了几种Lewis酸催化酯交换合成碳酸二苯酯 (DPC) ,其中AlCl3 具有最高的催化活性。在常压下 ,1 6 0～ 1 90℃时 ,当n (苯酚 )∶n (碳酸二甲酯 )∶n (AlCl3 ) =4∶1∶0 0 6 ,反应时间 1 4h ,碳酸二甲酯 (DMC)转化率为 2 5 5 % ,DPC产率 2 2 3% ,碳酸甲苯酯 (MPC)产率 2 2 % ,苯甲醚1 0 % ,DPC的选择性 87 5 %。     

磺酸功能化MIL-101(Cr)固体酸催化降解纤维素为葡萄糖

以葡萄糖为原料,发烟硫酸为磺酸化试剂,MIL-101(Cr)为载体制备了碳基磺酸化固体酸催化剂C-SO3H/MIL-101(Cr).通过SEM、酸碱滴定、FT-IR和XRD等手段对催化剂进行表征;并考察了其催化降解纤维素为葡萄糖的水解反应性能.结果表明,磺酸化48 h的C-SO3 H(48)/MIL-101(Cr)固体...     

纤维素在亚临界水中催化水解制取葡萄糖的研究

以纤维素为原料,在反应温度200～260℃、反应时间0.5～5.0 h的条件下,研究了纤维素在亚临界水中水解制取葡萄糖反应及以金属盐类、H2CO3(CO2)等催化剂对水解过程的影响。结果表明:温度和反应时间对葡萄糖收率起决定性作用;无催化剂时,在220℃,反应1.5 h的条件下,葡萄糖收率达到最高的6.56%;200℃时,以葡萄糖收率衡量的各催化剂活性顺序为,FeCl3>CoCl2>AlCl3,Fe(NO3)3>Fe2(SO4)3>FeCl3;充入CO2压力(2 MPa、4 MPa和6 MPa)越大,葡萄糖收率越高;在以Fe(NO3)3为催化剂、温度200℃、反应时间0.5 h时,葡萄糖最大收率为21.45%。     

微波条件下纤维素在磷酸中的快速水解

微波条件下磷酸快速水解纤维素得到葡萄糖,而葡萄糖可替代甲醛制备新型环保PF(酚醛树脂)。以微波功率、反应时间和反应温度为试验因素,以葡萄糖产率为考核指标,采用正交试验法优选出磷酸水解纤维素的最佳工艺条件。结果表明:各因素对磷酸水解纤维素的影响依次为反应温度>反应时间>微波功率;当微波功率为240 W、反应温度为100℃和反应时间为40 s时,水解液中葡萄糖含量为80.7%,葡萄糖浓度为40.35 g/L;超声波能加快纤维素在磷酸中的溶解速率,常温时纤维素完全溶解在磷酸中需要72 h,而微波条件下纤维素完全溶解在磷酸中只需2 h。     

磷酸氧钛负载钌双功能催化剂催化纤维素转化制山梨醇

山梨醇是纤维素催化加氢转化中重要的平台化合物之一。制备了固体酸磷酸氧钛TiOPO₄及磷酸氧钛负载钌Ru/TiOPO₄双功能催化剂,首先对磷酸氧钛催化纤维素水解反应进行研究,以葡萄糖收率为目标,考察了反应时间、氢压、温度的影响,得到了最适宜水解反应条件。在此基础上,以磷酸氧钛负载钌为催化剂,对其催化纤维素制山梨醇的催化性能进行研究,结果表明,水解加氢反应中,在反应温度（453 K）稍低于最适宜水解温度（463 K）,反应时间（150 min）略短于最适宜水解时间（180 min）的反应条件下进行反应可得到更好的效果,最高山梨醇收率为77.6%,纤维素转化率99.3%。改变不同催化剂与底物之比,研究水解反应与水解加氢反应的转化率、产物分布,结果表明,双功能催化剂Ru/TPO可以使葡萄糖快速进行加氢反应,减少葡萄糖进一步降解的发生,液相中碳回收率显著提高,可达80%以上。     

在离子液体中锡催化多糖分解合成乳酸

淀粉和纤维素能够被四氯化锡催化转化为乳酸甲酯和乳酸,使用离子液体是实现多糖转化的关键。在实验中考察了催化剂、离子液体、反应时间和反应温度对于总乳酸收率的影响。实验结果显示,在1,3-二甲基咪唑硫酸甲酯盐中的淀粉在140℃条件下反应2 h可获得54%总乳酸收率,纤维素的收率为15.1%。果糖在同样的反应条件下收率为95%,葡萄糖为64%,这意味着反应机理可能为纤维素和淀粉首先降解为葡萄糖,然后异构为果糖,最终果糖分解为乳酸。     

Hydrolysis of mechanically pre-treated cellulose catalyzed by solid acid SO_4~(2-)-TiO_2 in water–ethanol solvent

An efficient catalyst SO_4~(2-)-TiO_2(ST) from industrial metatitanic acid has been successfully prepared to catalyze hydrolysis of ball-milling cellulose. The results show that the highest catalytic efficiency is obtained for ST calcined at 450 °C(ST-450) with the yield of 21.8% glucose, 13.0% 5-HMF and 4.2% furfural at 200 °C for30 min. The ball milling of cellulose and solid acid catalyst significantly enhances the cellulose hydrolysis. The high Lewis to Br?nsted acid sites ratio for ST-450 induced by bidentate ligands between SO_4~(2-)and TiO_2 benefits high organics yield, and high total acid sites contribute to the high cellulose conversion. The large pore volume of0.29 cm~3·g~(-1) and appropriate pore size of 7.35 nm of ST-450 also contribute to the high performance. High reaction temperature over 200 °C exhibits negative effect on glucose and 5-HMF yield due to undesired side reactions, while furfural product is stable in the reaction system. The bidentate ligands between SO_4~(2-)and TiO_2 are considered as active acid sites for cellulose hydrolysis in water–ethanol solvents.     

苯氧基二氯均三嗪改性纤维素的合成与水解

以三聚氯氰(TCT)、苯酚为原料,合成2,4-二氯-6-苯氧基-1,3,5-三嗪衍生物(PHCT);通过红外光谱和质谱表征其结构。用PHCT对纤维进行修饰,并将修饰后的微晶纤维素在8%(wt)H2SO4中、130℃下水解5 h,研究PHCT用量对纤维素水解性能和结晶结构的影响;实验结果表明,经PHCT改性的纤维素水解后的还原糖得率提高了,当PHCT相对摩尔含量(以葡萄糖环计)为16.67%时,纤维素水解成还原糖得率最大为23.54%;通过分析广角X射线衍射图发现,PHCT改性使微晶纤维素的结晶结构发生变化,无定形区增加,结晶指数下降,晶粒尺寸减小。     

AlCl3-丙三醇络合催化剂催化1-辛烯齐聚工艺

以1-辛烯为原料,A1C13/丙三醇络合物为催化剂,催化1-辛烯齐聚反应,合成α-烯烃。考察了络合催化剂的添加量、反应温度、反应时间、丙三醇与AlCl3的摩尔比对聚α-烯烃(PAO)收率的影响。结果表明,在AlCl3摩尔分数为4%,丙三醇与AlCl3的摩尔比为0.5,反应温度为40℃,反应时间为4 h的条件下,PAO收率达到85.6%,且具有较好的选择性。     

2，4-二甲基苯甲醛的合成研究

采用间二甲苯和CO为原料、粉状无水AlCl3为催化剂,利用羰基化反应在反应温度-20℃,CO压力1．5MPa,反应时间50分钟,n（AlCl3）：n（间二甲苯）=1．0：3．0的较佳工艺条件下,合成的羰基化中间δ-络合物经水解、干燥、减压蒸馏可以得到2,4-二甲基苯甲醛,产率（相对催化剂AlCl3的摩尔数）≥83．0％。     

Overcoming the Recalcitrance for the Conversion of Kenaf Pulp to Glucose via Microwave-Assisted Pre-Treatment Processes

This study evaluates the pre-treatment of cellulose from kenaf plant to yield sugar precursors for the production of ethanol or butanol for use as biofuel additives. In order to convert the crystalline cellulosic form to the amorphous form that can undergo enzymatic hydrolysis of the glycosidic bond to yield sugars, kenaf pulp samples were subjected to two different pre-treatment processes. In the acid pre-treatment, the pulp samples were treated with 37.5% hydrochloric acid in the presence of FeCl₃ at 50 °C or 90 °C whereas in the alkaline method, the pulp samples were treated with 25% sodium hydroxide at room temperature and with 2% or 5% sodium hydroxide at 50 °C. Microwave-assisted NaOH-treatment of the cellulose was also investigated and demonstrated to be capable of producing high glucose yield without adverse environmental impact by circumventing the use of large amounts of concentrated acids i.e., 83–85% phosphoric acid employed in most digestion processes. The treated samples were digested with the cellulase enzyme from Trichoderma reesei. The amount of glucose produced was quantified using the Quantichrom^™ glucose bioassay for assessing the efficiency of glucose production for each of the treatment processes. The microwave-assisted alkaline pre-treatment processes conducted at 50 °C were found to be the most effective in the conversion of the crystalline cellulose to the amorphous form based on the significantly higher yields of sugar produced by enzymatic hydrolysis compared to the untreated sample.