HFC-245fa裂解脱氟化氢制备HFO-1234ze催化剂的研究进展

HFO-1234ze是一种具有零ODP,低GWP的化合物,是目前能够替代HFCs的第四代制冷剂,综述介绍了HFC-245fa裂解脱氟化氢制备HFO-1234ze的方法及反应所用的催化剂。     

HFC-245fa催化裂解合成HFO-1234ze和HFO-1234yf的热力学研究

采用密度泛函理论(DFT)方法,使用Materials Studio的DMol 3模块,计算了1,1,1,3,3-五氟丙烷(HFC-245fa)气相裂解脱氟化氢生成1,3,3,3-四氟丙烯(HFO-1234ze)和2,3,3,3-四氟丙烯(HFO-1234yf)反应及其副反应体系中各物质的标准摩尔焓和标准摩尔吉布斯自由能。通过比较不同温度下各反应的标准摩尔焓变和标准摩尔吉布斯自由能变,对反应过程进行了热力学分析。结果表明:HFC-245fa脱HF生成HFO-1234ze的反应为吸热反应,标准摩尔吉布斯自由能变随着温度的升高而减小;当反应温度更高时,E构型的HFO-1234ze能异构化反应合成HFO-1234yf;高温有利于HFO-1234yf的生成。     

HFC-245fa聚氨酯硬泡的粘接性能研究

通过合成新型聚醚多元醇 ,对交联剂和催化剂的选择等试验 ,有效地改善了HFC 2 45fa聚氨酯硬泡的粘接性能 ,满足了冰箱冰柜生产对聚氨酯硬泡粘接强度的要求。研制生产的HFC 2 45fa组合聚醚发泡特性及发泡制品的性能均达到了CFC— 11型同类产品水平。     

HFC-245fa对聚氨酯硬泡板材性能影响的研究

研究了发泡剂HFC-245fa在硬质聚氨酯泡沫板材配方体系中替代部分发泡剂HCFC-141b后对反应时间、泡沫密度、氧指数、发泡曲线、压缩强度、导热系数、尺寸稳定性、耐候性等方面的影响。实验结果表明,用部分HFC-245fa替换体系中的HCFC-141b后,自由发泡速度减慢,密度增加;生产的板材密度降低,压缩强度降低,导热系数降低,尺寸稳定性提高,可以通过耐候性实验测试,泡沫的氧指数基本不变。     

气相催化法脱HF制备氢氟烯烃催化剂的研究进展

氢氟烷烃气相催化法脱HF是最有前途的制备氢氟烯烃的方法之一,具有工序简单和经济高效等优点,开发高活性和良好抗积碳的催化剂是该技术的关键。综述了主要几种气相脱HF催化剂的研究进展,包括铝基、铬基和活性碳催化剂,并提出了该催化研究领域存在的主要问题及发展方向。     

FeO_x/MgF_2催化剂气相催化1,1,1,3,3-五氟丙烷脱HF反应

采用浸渍法制备不同Fe负载量的FeO_x/MgF_2催化剂,考察FeO_x/MgF_2催化剂气相催化1,1,1,3,3-五氟丙烷脱HF反应的催化性能。结果表明,催化剂整体活性顺序为3FeO_x/MgF_26FeO_x/MgF_21FeO_x/MgF_2MgF_2,负载Fe物质的量分数为3%时,1,1,1,3,3-五氟丙烷转化率最高,达到80.8%。结合表征结果可以得出,催化剂表面酸性与Fe负载量关系密切。3FeO_x/MgF_2催化剂由于表面铁物种能够较好地分散在载体表面,与载体作用表现出较高的表面酸性,具有最好的催化活性。经过100 h稳定性测试,3FeO_x/MgF_2催化剂表面积炭不影响催化剂催化活性。催化剂催化活性提高可能是在反应过程中FeO_x与反应产物HF反应生成活性更高的FeO_xFy物种所致。     

电热水器用环戊烷/HFC-245fa型聚氨酯硬泡组合聚醚的研究

以聚醚多元醇、异氰酸酯、泡沫稳定剂、催化剂和发泡剂等为原料,制备了电热水器用聚氨酯硬泡组合聚醚,探讨了原料种类和组成对电热水器保温性能的影响,优化了配方体系。结果表明,选择环戊烷与HFC-245fa的质量比值为2.1,得到的聚氨酯硬泡导热系数为18.8 m W/(m·K),高/低温尺寸变化率均小于0.2%,可满足电热水器产品的使用要求。     

气相催化氟化制备HFC-134a的催化剂研究

报道了一种由HCFC 133a与AHF经气相催化氟化制备HFC 134a的CrF3 基催化剂。研究了催化剂前驱体的热行为 ,催化剂的晶相以及催化剂的氟化度 ,比表面积 ,孔容对催化活性的影响。研究结果表明 ,前驱体中添加微量元素可以提高其热稳定性 ,CrF3 基催化剂的活性相以非晶态存在 ,随着催化剂氟化度的提高 ,比表面积及孔容的增大 ,催化剂的活性提高。     

Pt/MXene催化剂制备及其在缩合反应中的催化性能

以对氟硝基苯、丙酮和氢气为原料,在自制固定床反应器中进行加氢和烷基化反应,研究N-异丙基对氟苯胺连续化生产的新工艺。结果表明,以新型二维材料MXene为载体,担载活性金属Pt制得的催化剂在反应温度80℃、反应压力1 MPa和质量空速0.4 h^(-1)的条件下,N-异丙基对氟苯胺可实现高选择性、高稳定性、可持续规模化生产。该研究既拓宽了新型二维材料MXene的应用领域,也为N-异丙基对氟苯胺规模化生产提供了技术支持。     

CF_3CFH_2脱HF反应Lewis酸催化剂失活的研究

在CF_3CFH_2脱HF制三氟乙烯的反应工艺中,如何解决催化剂失活是一个重要的研究难题。在固定床反应器上分别考察Al_2O_3催化剂和经活化的NiF_2/AlF_3催化剂用于CF_3CFH_2脱HF反应的稳定性,其中Al_2O_3催化剂的反应稳定性较差,而在Al_2O_3添加NiO改性并经活化后制备的NiO/Al_2O_3催化剂,其稳定性明显提高。通过X射线衍射(XRD)、N_2吸脱附法(BET)、NH3程序升温脱附(NH_3-TPD)、热重分析法(TG)和激光拉曼光谱(Raman)技术的表征,研究认为Al_2O_3催化剂活性下降的原因是催化剂表面的HF腐蚀作用和结焦双重因素所致。而经HF活化处理的NiO/Al_2O_3催化剂失活的主要原因是它的表面结焦现象。另外,NiF_2/AlF_3催化剂在连续300h反应的稳定性试验中,发现催化剂晶粒的缓慢增长现象,这也是导致催化剂活性下降的次要因素。总之,不同Lewis酸催化剂用于CF_3CFH_2脱HF反应的失活原因主要有三个方面:HF侵蚀、结焦和缓慢烧结。最后,NiF_2/AlF_3催化剂经再生之后,其反应活性恢复比率可达到87.2%。     

钯/陶瓷膜催化剂的制备及其催化性能

采用硅烷偶联剂KH792对陶瓷膜表面进行改性,再利用浸渍还原法制备了钯/陶瓷膜催化剂,并以对硝基苯酚催化加氢为模型反应研究其催化性能,主要考察了制备参数对钯/陶瓷膜催化剂催化性能的影响。结果表明:硅烷偶联剂的改性条件、钯盐溶液浸渍条件以及水合肼还原条件均显著影响钯/陶瓷膜催化剂的催化性能。合适的的制备条件为硅烷偶联剂KH792浓度0.2 g/L,改性时间8 h;钯浸渍溶液浓度0.040 mol/L,浸渍温度30℃,浸渍时间18 h;水合肼还原温度0℃,还原30 min。在该条件下制备的钯/陶瓷膜催化剂在对硝基苯酚催化加氢反应中具有较好的催化性能,其加氢速率达到17.2 mol/(h·m2)。     

Pd/C催化剂催化氯苯加氢脱氯性能

以氯苯为模型反应原料,采用Pd/C为催化剂催化加氢氯苯脱氯,考察溶剂种类、反应温度、反应压力和反应时间对Pd/C催化剂催化氯苯加氢脱氯性能的影响。结果表明,采用Pd/C为催化剂,以甲醇与水质量比1∶1为溶剂,在反应温度70℃和反应压力0.8 MPa条件下反应100 min,Pd/C催化剂上氯苯转化率超过50%。以甲醇与水质量比1∶1为溶剂,在减少废水和降低成本方面有较大优势。     

CFC-115加氢脱氯制HFC-125 Pd/C催化剂制备研究

以商品化活性炭为载体、贵金属Pd为活性组分,采用浸渍法制备了一系列Pd/C催化剂.在常压固定床微型反应器中,以CFC-115加氢脱氯生产臭氧消耗物质(ODS)替代品HFC-125为目标反应,评价了催化剂的性能.详细考察了载体预处理硝酸浓度、载体粒径、Pd源前驱体及溶剂等制备条件对其催化性能的影响.在研究的范围内,采用粉末活性炭为载体,Pd(NO_3)_2为Pd源,甲醇为溶剂制备的催化剂具有最好的催化性能.     

Ni-Cu/CCA催化剂的制备及其催化性能研究

在氧化铝表面,以葡萄糖为炭源,通过高温热解方法制备了覆炭氧化铝载体(CCA),利用浸渍法制备Ni-Cu/CCA催化剂,并对催化剂进行了IR、BET、TG、SEM表征。利用微型连续管式反应器与气相色谱联用装置,考察了Ni-Cu/CCA催化剂对甲基环己烷(MCH)气相脱氢的催化性能。结果表明,载体覆炭质量分数为10%,金属活性组分Ni、Cu质量比为10∶1,反应温度为650 K,甲基环己烷微量进料为0.015 m L/min,载气流速为8 m L/min,反应压力为0.4 MPa时,使用0.6 g Ni-Cu/CCA,甲基环己烷脱氢转化率达到95.27%,甲苯的选择性接近100%。     

制备条件对AlF_3催化1,1,1,2-四氟乙烷脱氟化氢性能的影响

为了制备具有工业化应用价值的1,1,1,2-四氟乙烷脱氟化氢制备三氟乙烯用催化剂,在固定床反应器上考察了催化剂制备条件如溶剂、沉淀温度、沉淀剂浓度对氟化铝基催化剂性能的影响。结果表明不同制备条件下得到的催化剂均为β-AlF3。当乙醇为溶剂、室温沉淀、氢氟酸浓度为22.5 mol/L时,制得的AlF3催化剂初始活性最高。在反应温度450℃,接触时间3.2(g·s)/mL的条件下,1,1,1,2-四氟乙烷初始转化率达36%,三氟乙烯选择性为100%,运行8 h后催化剂活性保持在26%,选择性为100%。     

Ga2O3/PAL复合催化剂的制备及催化性能研究

以凹凸棒石(PAL)为载体,沉淀法制备了Ga2OJPAL复合催化剂,采用IR、XRD、BET、TEM对催化剂结构进行表征,通过肉桂酸正丙酯的合成,由正交实验方法考察催化剂的制备条件和催化性能.结果表明,催化剂的较优制备条件是Ga2O3负载量为催化剂总质量的12％,前置液pH值为9,盐酸浸泡液浓度3.0 mol/L,焙烧温度460℃.使用所制催化剂合成肉桂酸正丙酯,产品酯化率不低于94.0％,催化剂具备良好的催化活性,可多次重复使用.     

合成HFC─134a的CrF_3/AlF_3催化剂研究

本文研究了CrF3／AlF3催化剂中载体AlF3结构的作用及其活性。为三氯乙烯的氟化和HCFC—133a制备选择了适当反应条件。发现无论是AlF3（α─和ν─改型）还是CrF3／α-AlF3，对HF与CCl2=CHCl（TCE）的反应或HF与CF3CH2Cl反应都显出大的活性。然而CrF3／ν－AlF3显示高活性，其随表面积的增加及ν—AlF3载体的晶粒尺寸的减小而增大，并明显影响CF3CH2Cl的氟化作用。系列CrF3／ν-AlF3催化剂的研究结果表明，催化剂总比表面积的单位转换率及CrF3比表面积单位转换率随Cr3＋负载量的增加而明显增加。HF与CCl2=CHCl反应的适宜温度是260℃，流量HF：TCE=6；1，HF与CF3CH2Cl的反应适宜温度是350℃，流量HF：HCFC－133a=10：1。     

Fe_3O_4@C/Cu催化剂的制备及催化性能测试

本文以具有良好生物兼容性且富含氨基官能团的多巴胺为碳源,正硅酸乙酯为硅源,自制的四氧化三铁为磁性内核,在st ber条件下,首先制备出Fe_3O_4@SiO_2@PDA复合物微粒,再通过碳化和选择性刻蚀除去SiO2层,得到富含N掺杂的磁性碳材料Fe_3O_4@C。用Fe_3O_4@C吸附铜离子后,经原位还原,得到Fe_3O_4@C/Cu。SEM、TEM表征结果证实,该产品具有完整的球形和明显的YOLK-SHELL结构,XRD显示,Cu在Fe_3O_4@C载体上以纳米形态均匀分布。以对硝基苯酚溶液为污染模型,硼氢化钠为还原剂,考察该催化剂的催化性能,结果表明,该催化剂在25min内可将对硝基苯酚完全催化还原为对氨基苯酚,并且可重复使用8次以上。     

Ni/Al_2O_3催化剂的制备及其催化NH_3分解性能研究

以Ni(NO_3)_2·6H_2O、Al(NO_3)_3·9H_2O和Na_2CO_3为原料,采用共沉淀法制备了不同摩尔比的Ni/Al_2O_3催化剂。并用单点BET、XRD、TPR、TPSR以及化学吸附方法对催化剂的结构及氨分解反应的催化活性进行表征。结果表明,与Al_2O_3载体复合的NiO材料的催化活性明显高于纯NiO的催化活性。镍的摩尔分数为20%相对应的NiAl催化剂的Ni的分散度最大并且催化活性最高。当9. 7%NH_3/He混合气流速控制在10 m L/min且反应温度为600℃时,该材料的氨转化率为96. 1%。