Fe 2(SO4)3/SiO2 催化合成环己酮1,2-丙二醇缩酮

采用溶胶-胶凝法和浸渍法制备了二氧化硅负载的硫酸铁[Fe₂(SO₄)₃/SiO₂]固体酸催化剂,以环己 酮和1,2-丙二醇为原料,在无溶剂条件下合成了环己酮1,2-丙二醇缩酮。考察了Fe₂(SO₄)₃/SiO₂ 固体酸催化剂 的焙烧温度、Fe₂(SO₄)₃ 在SiO₂ 上的负载量、醇酮物质的量比、催化剂质量和反应时间等因素对产品收率的影响。 实验结果表明,Fe₂(SO₄)₃/SiO₂ 固体酸是合成环己酮1,2-丙二醇缩酮的理想催化剂,较适宜的反应条件为:催化 剂的焙烧温度300℃、Fe₂(SO₄)₃ 在SiO₂ 上的负载量20%、环己酮与1,2-丙二醇的物质的量比1∶1、催化剂质量 分数5%和反应时间70min。在此条件下,环己酮1,2-丙二醇缩酮收率达到98.21%。Fe₂(SO₄)₃/SiO₂催化剂具 有良好的稳定性,重复使用5次后环己酮1,2-丙二醇缩酮的收率为88.90%。     

SO_4~(2-)/ZrO_2/USY催化纤维素醇解制备乙酰丙酸乙酯

采用沉淀-浸渍法制备SO_4~(2-)/ZrO_2/USY固体酸催化剂,并考察其在乙醇介质中催化纤维素转化合成乙酰丙酸乙酯(EL)的影响因素.结果表明,400℃焙烧3 h的质量百分数为10%的SO_4~(2-)/ZrO_2/USY催化剂表现出最佳活性,在反应温度200℃,反应时间3 h,催化剂用量为10 g/L的条件下,EL产率达到38.1 mol%.以果糖、葡萄糖、蔗糖和菊糖为原料时,转化生成乙酰丙酸乙酯的产率分别为50.77 mol%、39.55 mol%、44.87 mol%和43.59 mol%.采用XRD、FT-IR、BET、NH3-TPD和TG-DTA等对催化剂进行表征.制备的固体酸催化剂重复使用4次仍可保持较好的催化活性.     

纤维素在乙醇介质中直接生成乙酰丙酸乙酯的研究

对纤维素在乙醇体系中直接转化生成乙酰丙酸乙酯的规律进行了研究,探讨了固液比、硫酸浓度、反应温度、反应时间以及含水量对乙酰丙酸乙酯产率的影响.研究结果表明,当纤维素粒径为90μm,固液比为1∶15,硫酸浓度为1.0 wt%,反应温度为190℃,反应时间为30 min时,乙酰丙酸乙酯产率达到42.68%.随着体系含水量的增加,乙酰丙酸乙酯的产率逐渐下降.乙酰丙酸乙酯的稳定性随反应时间的延长而降低.通过对反应前后纤维素的扫描电镜、X射线衍射和红外吸收光谱分析,表明纤维素在乙醇体系中发生了明显降解.     

咪唑鎓溴盐催化CO2与氧化苯乙烯的环加成反应

采用4-甲基间苯二甲酸、三甲基硅咪唑和苯并咪唑为原料,设计合成了两种咪唑鎓溴盐,即1,3-双(3,5-二甲氧羰基苯甲基)咪唑鎓溴盐(化合物1)和1,3-双(二甲氧羰基苯甲基)苯并咪唑鎓溴盐(化合物2),并通过¹H NMR、IR和TGA进行结构表征.将两种咪唑鎓溴盐用于CO₂与氧化苯乙烯的环加成反应,实验结果表明：当催化剂用量为3%(摩尔分数),在不添加辅助催化剂,反应温度为100℃,无溶剂且CO₂处于球压的条件下,化合物1、化合物2催化CO₂与氧化苯乙烯反应生成碳酸苯乙烯酯,产率分别达到83%和86%;两种催化剂均可通过洗涤回收;经¹H NMR分析表明催化反应后催化剂结构没有发生变化;化合物1可以循环使用6次而产率没有明显降低,化合物2循环使用3次后产率为78%.     

Ｃｕ２Ｏ／Ｂｉ２ＷＯ６ ／ＧＲ光催化剂制备及其产氢性能

采用水热法、化学沉淀法分别制备了Ｂｉ_２ＷＯ_６、Ｃｕ_２Ｏ光催化剂,并将二者与石墨烯复合制备了Ｃｕ_２Ｏ／Ｂｉ_２ＷＯ_６／ＧＲ复合光催化剂,通过ＸＲＤ进行了结构表征。以丙酸为牺牲剂,考察了ｎ（Ｂｉ_２ＷＯ_６）∶ｎ（Ｃｕ_２Ｏ）值、石墨烯（ＧＲ）掺杂量、丙酸用量对复合光催化剂光催化产氢性能的影响。结果表明：当复合催化剂中ｎ（Ｂｉ_２ＷＯ_６）∶ｎ（Ｃｕ_２Ｏ）＝１∶１.3、石头墨烯的掺杂量为７％、丙酸用量为４ｍＬ时产氢性能最好。该研究结果可为利用废水中有机酸光催化制取氢气提供理论指导。     

碳酸丙烯酯的CaMnO3催化尿素醇解合成

为研究钙钛矿型催化剂对尿素醇解合成碳酸丙烯酯反应的影响,采用溶胶凝胶法制备了一系列锰基钙钛矿型催化剂,利用X射线衍射和二氧化碳程序升温脱附对催化剂进行表征分析,并考察了其在尿素醇解合成碳酸丙烯酯反应中的活性。结果表明,CaMnO₃表面大量的强碱性活性位点使其具有较高的催化活性。以柠檬酸为络合剂,n（柠檬酸）∶n（总金属离子）=1∶1,1 100 ℃焙烧5 h的条件下制备了表面碱中心数最多且结晶度最好的CaMnO₃;并以CaMnO₃为催化剂,在n（PG）∶n（Urea）=4∶1,催化剂用量质量分数为0.42 %,170 ℃下反应2 h的条件下,碳酸丙烯酯收率达91.1%。     

固体酸SO42-/MoO3-TiO2-SiO2催化合成硬脂酸月桂酯

以固体酸SO42-/MoO3-TiO2-SiO2为催化剂,以硬脂酸和月桂醇为原料催化合成硬脂酸月桂酯,得出最佳酯化反应条件为:醇酸物质的量比1.2∶1.0,催化剂的质量分数2%,反应时间3h,甲苯用量5mL,反应温度140℃.该反应的酯化率可达97.9%,且催化剂可重复使用.最后用FT-IR对催化剂SO42-/MoO3-TiO2-SiO2进行分析表征,表明SO42-在催化剂表面为螯合双配位吸附.     

Er2O3和La2O3含量对掺Er溶胶-凝胶石英玻璃光谱性能的影响研究

采用溶胶-凝胶法结合高温烧结制备了掺杂不同Er³⁺离子摩尔分数的石英玻璃和0.5%Er₂O₃和不同La³⁺离子摩尔分数共掺杂的石英玻璃。通过1.5μm的荧光光谱发现,Er/Al共掺杂石英玻璃的最佳Er₂O₃掺杂摩尔分数为0.5%。采用傅里叶变换红外光谱(FTIR)研究了Al³⁺、La³⁺和Er³⁺共掺杂石英玻璃的结构,并通过吸收光谱和荧光光谱分析了其光谱特性。结果表明,La₂O₃可以解聚玻璃网络,从而起到网络改性剂的作用。利用Er³⁺掺杂玻璃的吸收光谱计算出了Judd-Ofelt参数,进而预测了La₂O₃含量的影响。随着La³⁺离子掺杂量的增加,样品的荧光强度、荧光寿命和σ_ems×τ_f增加。这些结果表明,La/Al/E...     

褐煤在N2及CO2气氛下的热解与富氧燃烧特性

为了掌握不同气氛下褐煤热解与富氧燃烧的特性以及其之间的联系,在管式炉反应器上利用锡盟褐煤在N₂和CO₂气氛以及600~1 000 °C条件下进行热解. 进一步对其在O₂/N₂以及O₂/CO₂气氛下进行富氧燃烧实验,考察不同反应温度(600~1 000 °C)以及不同氧气体积分数(21%~60%)条件下的富氧燃烧特性,结合热解实验结果探究CO₂气化反应对富氧燃烧的影响. 结果表明,CO₂气氛中锡盟褐煤在700 °C时开始CO₂气化反应,随温度增加气化反应增强,CO₂主要通过高温区的气化反应来影响煤热解及燃烧,700 °C以上气化反应能促进富氧燃烧进程. 对于O₂/CO₂气氛的富氧燃烧,当氧气体积分数为30%时,在800 °C以下温度对CO氧化反应影响更大,而在800 °C以上温度对CO₂气化反应影响更大. 当氧气体积分数相同时,O₂/N₂以及O₂/CO₂气氛下褐煤富氧燃烧反应时间差异不大.     

固体超强酸S2O2-8/ZrO2催化合成缩醛

通过沉淀、老化、过滤、洗涤、干燥、浸渍和焙烧等过程,由 ZrOCl₂ 和(NH₄)₂S₂O₈制备了S₂O^2-₈ /ZrO₂催化剂。用XRD,FT-IR,NH₃-TPD对其进行了表征,研究了焙烧温度对其酸性、结构和催化性能的影响。XRD 结果表明具有较高T型晶相峰。FT-IR分析表明S₂O^2-₈ /ZrO₂ 表面以双桥鳌合状配位化合物形式结合。研究了醛醇物质的量比、催化剂用量、反应时间等因素对产品收率的影响。结果表明,在 n(丁醛) / n(乙二醇) =1:1 .4,催化剂质量分数为0 .25%,反应时间为 50 min的最佳条件下,丁醛乙二醇缩醛的收率可达95.8%;在n(苯甲醛)/ n(乙二醇)=1∶1 .25,催化剂质量分数为0 .5%,反应时间为50 min的最佳条件下,苯甲醛乙二醇缩醛的收率可达 88 .8%。     

响应面法优化脂肪酸乙酯的制备

利用响应面法对红花油的乙醇解反应进行了优化研究,采用3因素3水平的中心组合设计研究了反应时间、醇油摩尔比、催化剂用量(氢氧化钠/红花油)诸因素共同作用对脂肪酸乙酯含量(质量分数)的影响.优化后的条件为:反应时间50 min、醇油摩尔比7.0:1、催化剂用量0.7%(相对于油脂质量),在此条件下乙酯含量可以达到95.1%.     

硅藻土基固体酸的制备及其催化性能

以硅藻土为载体,通过共沉淀法将Lewis酸SnCl₄·5H₂O转化为SnO₂负载于硅藻土中,通过浓硫酸磺化法将磺酸基负载于硅藻土中,制备了具有L酸和B酸的多相固体酸催化剂,并探究其对木糖转化为糠醛的催化反应性能。利用FT-IR、XRD、SEM和BET进行性能表征发现,SnO₂和磺酸基成功负载于硅藻土上,负载后的硅藻土比表面积增加,但孔容、孔径受碎片化影响有所下降,其表面结构形貌改变不大。在水相与有机相体积比7∶3、反应温度180℃、木糖质量0.2 g、催化剂用量0.10 g、反应时间180 min时,糠醛产率最高达56.95%(摩尔分数),重复使用5次后糠醛产率维持在45%以上。硅藻土基固体酸催化剂的制备研究对硅藻土高值利用和糠醛的环境友好制备具有实际应用价值。     

SO2-4/TiO2-HZSM-5固体超强酸催化合成TMPOT

为了制备具有较高酯化率和抗乳化性能的三羟甲基丙烷油酸酯(TMPOT),采用溶胶凝胶法制备了SO^2-₄/TiO₂-HZSM-5固体超强酸催化剂,用于催化合成三羟甲基丙烷油酸酯,探讨了酸醇摩尔比、催化剂用量、反应时间、反应温度和不同种类催化剂对产物酯化率和抗乳化性能的影响.结果表明,SO^2-₄/TiO₂-HZSM-5固体超强酸催化剂的催化活性较高.当酸醇摩尔比为3.1∶1、催化剂用量为反应物总质量的2%、反应时间为8 h、反应温度为200 ℃时,三羟甲基丙烷油酸酯的酯化率高达97.6%,对产物进行抗乳化性能测试时所需的油水分离时间为5 min,且抗乳化性能较好.     

制备方法对负载型ＦｅＳ／Ａｌ２Ｏ３ 催化剂催化性能的影响

用原位合成法、水热法、共沉淀法和浸渍沉淀法分别制备了负载型纳米Ｆｅ_２Ｏ_３／Ａｌ_２Ｏ_３ 催化剂前驱体,并进一步将其还原和硫化制成ＦｅＳ／Ａｌ_２Ｏ_３ 催化剂用于Ｈ_２Ｓ分解制氢的反应中,同时用ＢＥＴ、ＸＲＤ、ＴＰＲ和ＩＲ等对催化剂或前驱体的比表面积、晶相结构、孔径分布、还原性和吸附性等进行了表征。结果表明,原位合成法制备的ＦｅＳ／Ａｌ_２Ｏ_３催化剂平均粒径较小,比表面积较大,有利于催化剂的还原和硫化,Ｈ_２Ｓ在该催化剂表面形成的化学吸附态较强,Ｈ_２Ｓ容易发生解离,初活性高于其他方法制备的催化剂,反应６０ｈ后催化剂的活性没有出现明显下降。     

等离子体辅助制备的Co3O4光催化甲苯净化性能研究

等离子体改性是提高催化材料性能的有效途径。利用水热法合成了Co₂(OH)₂CO₃前驱体，通过氧气低温等离子体技术，制备了表面改性的Co₃O₄催化剂(Co₃O₄-P)，并对其进行了XRD、O₂-TPD、H₂-TPR、SEM、TEM、XPS、FTIR、Raman和UV-Vis等表征。结果表明，等离子体处理可以降低Co₃O₄中Co元素的平均价态，在其表面形成更多的缺陷点位，降低Co₃O₄的Co-O键能，增强其低温还原性能；在全太阳光谱的光强为776 mW/cm²、反应空速为30 000 mL/(g·h)、甲苯质量分数为500μg/g的测试条件下，Co₃O₄-P的甲苯降解率为100.0%,其值约为通过焙烧法制备的Co₃O     

La2Mg(Ni1-xAlx)9(x=0.1,0.2)合金的相组成及储氢性能研究

研究了Al替代对AB₃型La₂Mg(Ni_1-xAl_x)₉(x=0.1,0.2)合金相组成、储氢性能和失效行为的影响.表明Al在常温下促进La(Ni, Al)₅相含量的提高和LaMg₂Ni相的形成,并导致合金放氢困难和电化学放电容量的降低.由于La₂MgNi₂和LaMg₂Ni相含量的增加,合金耐KOH的腐蚀性降低.腐蚀产物主要为La(OH)₃,La₂O₃和Mg(OH)₂.通过Al替代改善合金电化学放电和循环稳定性的关键在于优化其中的相组成类型.     

生物质混煤加压富氧燃烧SO2的排放特性

作为一项可减少温室气体排放的先进、高效碳捕集技术,加压富氧燃烧已引起世界性的关注。以山西煤和麦秆为原材料,借助Chemkin软件探究不同掺混比(生物质占比分别为0、10%、30%、50%)、不同气氛(空气以及O₂浓度分别为21%、30%、40%、50%的O₂/CO₂气氛)和不同燃烧压力(0.1～4.0 MPa)对生物质混煤加压富氧燃烧过程中SO₂生成的影响。结果显示：不同掺混比,SO₂析出程度存在明显差异,随着生物质掺混比例的增大,SO₂释放速率减小,总的排放量降低;随O₂浓度增加,SO₂的释放速率和排放量均增加,在相同O₂浓度时,O₂/CO₂气氛下SO₂的排放量略小于空气气氛下;在富氧气氛下,随着燃烧压力的升高,SO₂生成量逐渐减少。同时利用生成速率(ROP)分析得知,当燃烧压力由0.1 MPa提升到1...     

La2(Ce0.3Zr0.7)2O7-NiCr2O4材料高温红外发射率研究

固相法合成了La₂(Ce_0.3Zr_0.7)₂O₇-nNiCr₂O₄(n=0%,5%,10%,15%)陶瓷材料,利用X射线衍射仪、扫描电镜以及傅里叶变换红外光谱仪对其物相结构、显微形貌、高温红外发射率以及红外吸收光谱进行表征.结果表明：合成的La₂(Ce_0.3Zr_0.7)₂O₇-nNiCr₂O₄陶瓷材料均为以烧绿石晶体为主相的立方结构,显微结构致密,晶粒尺寸均匀且随NiCr₂O₄含量的增加而增大.随NiCr₂O₄(n=0%,5%,10%,15%)质量分数的增加,陶瓷材料1 100℃红外发射率(3～5μm)不断升高,n=15%时,高温红外发射率最高可达0.76.红外吸收光谱分析结果显示,NiCr     

TiO2/SiO2/H+-ATP复合催化剂的制备及性能

为了制备色度低、活性高、反应时间短且副反应少的钛系催化剂,以坡缕石(ATP)为载体,制备了TiO₂/SiO₂/H⁺-ATP复合催化剂。研究了催化剂Ti, Si物质的量比及酸化ATP(H⁺-ATP)载体引入量对催化剂催化性能的影响规律。通过探究聚对苯二甲酸乙二醇酯(PET)色度及流变性能,评价TiO₂/SiO₂/H⁺-ATP催化剂的催化性能。结果表明,催化剂n(Ti)∶n(Si)为9∶1,H⁺-ATP载体加入量为10%时,催化剂TiO₂/SiO₂/H⁺-ATP的催化效果最佳,制备的PET性能最好。     

磷氯钡石［Ｂａ5（ＰＯ4）3Ｃｌ］在水溶液中的溶解作用及溶度积

合成和表征了磷氯钡石［Ｂａ₅（ＰＯ₄）₃Ｃｌ］固体,通过溶解实验研究了其在水溶液中的溶解作用。结果表明：溶液的ｐＨ值和组分随时间的变化与初始ｐＨ值密切相关。溶解过程包括了质子化作用,Ｂａ^2＋、ＰＯ₄^３－ 和Ｃｌ^－离子的释放、络合作用,重结晶作用等。在２５℃和初始ｐＨ＝２.００、５.６０、９.００的条件下,磷氯钡石［Ｂａ₅（ＰＯ₄）₃Ｃｌ］的溶度积（Ｋｓｐ）分别为１０^{－４２.８５}、１０^{－４３.４４}和１０^{－４３.３４},相应的吉布斯生成自由能ΔＧ_ｆ^ｏ分别为－６２３５.８２、－６２３９.１６和－６２３８.５８ｋＪ／ｍｏｌ。一些常见的氯磷灰石矿物在水中的稳定性顺序为Ｐｂ₅（ＰＯ₄）_３Ｃｌ＞Ｃｄ₅（ＰＯ₄）₃Ｃｌ＞Ｃａ₅（ＰＯ₄）₃Ｃｌ＞Ｂａ₅（ＰＯ₄）₃Ｃｌ＞Ｓｒ₅（ＰＯ₄）₂Ｃｌ＞Ｚｎ₅（ＰＯ₄）₃Ｃｌ。