复合氧化剂在合成导电聚苯胺中的应用

以苯胺为单体,采用(NH4)2S2O8和抗坏血酸组成的复合氧化剂,在硫酸水溶液中,用化学氧化法直接合成导电聚苯胺。系统地研究了复合氧化剂配比、硫酸的浓度、氧化剂浓度等因素对苯胺聚合反应的影响。结果表明,该方法聚合反应的最佳条件为:在10~25℃的温度范围内,不加氮气保护条件下,苯胺1.0 mol/L,H2SO41 mol/L,(NH4)2S2O81 mol/L,(NH4)2S2O8/抗坏血酸(C6H8O6)的配比为10∶1,合成了电导率达1.33 S/cm、产率达82.17%的聚苯胺。通过红外光谱和X衍射研究了通过不同氧化剂聚合得到聚苯胺的结构变化,结果表明,复合氧化剂氧化聚合得到的聚苯胺结晶比通过过硫酸胺作氧化剂聚合得到的聚苯胺结晶好,并且相应基团在红外光谱上发生红移。     

聚苯胺的合成工艺优化及其性能表征

采用化学氧化聚合法在苯胺/过硫酸铵/HCl的水溶液体系中合成聚苯胺,并对其聚合条件([S2O2-8]/[An]比、HCl浓度变化等)进行了优化,以提高PAn的电导率和产率。通过四探针、傅立叶红外吸收光谱(FTIR)、XRD、CV等测试方法对聚苯胺电导率及掺杂前后结构的变化进行了分析。结果表明,当[S2O2-8]/[An]=1∶1、[HCl]=0.8 mol/L时电导率达到最大值2.13 S/cm,产率为94.37%。聚合物具有一定的结晶性,通过CV曲线可以分析出PAn具有掺杂/脱掺杂的电化学活性。     

Cu~(2+)-Mn~(2+)-H_2O_2体系催化氧化降解甲基橙

研究了在Cu2+、Mn2+催化下H2O2对甲基橙的降解效果。甲基橙模拟印染废水的最佳降解条件为:溶液pH值为7,反应温度为30℃,100mL质量浓度为10mg/L的甲基橙模拟印染废水,需加入1mL浓度为0.01mol/L的CuSO4溶液,15mL浓度为0.01mol/L的MnSO4溶液,2mL体积分数为30%的H2O2溶液。去除率达到96.85%。通过紫外可见光谱对反应过程中间产物进行了分析测定。     

有机磷酸酯掺杂聚苯胺的研究

以有机磷酸酯为掺杂剂、过硫酸铵为引发剂,采用化学氧化法合成导电聚苯胺。在苯胺浓度为0．1mol/L、有机磷酸酯浓度为0．3mol／L、过硫酸铵浓度为0．12mol/L、温度10℃、聚合反应时间3．5小时的条件下,合成了电导率达0．42s/cm的聚苯胺。采用红外光谱和X－射线衍射对其结构进行了表征。     

Cu-Mn/ZSM-5催化剂的制备及其催化降解酸性红的研究

通过浸渍法制备出Cu-Mn/ZSM-5催化剂,用于催化氧化降解水中偶氮染料酸性红。对合成的催化剂进行了材料表征,研究了废水p H值、反应温度、催化剂投加量、H2O2浓度、载体选择和活性组分负载量对催化氧化降解酸性红的影响。结果表明:p H值为4,反应温度为70℃,催化剂投加量为1.0 g/L,H2O2浓度为0.10mol/L是较佳反应条件。针对质量浓度为200 mg/L的酸性红溶液,催化去除率能够达到99%。通过对不同载体制备的催化剂进行比较,可以看出ZSM-5作为载体制备的催化剂活性最高。不同的活性组分负载量中,Cu-Mn/20ZSM-5催化剂催化活性最好。Cu-Mn/ZSM-5催化剂经过多次重复使用后,催化活性依然保持在较高水平。     

填料塔工艺合成聚合硫酸铁

在填料塔中考察了反应温度、催化剂用量、Fe2 初始浓度、硫酸与FeSO4·7H2O物质的量之比和O2流量对聚合硫酸铁合成的影响.结果表明,在改进的填料塔中合成聚合硫酸铁,合适的工艺条件为60℃,催化剂用量0.138 4 g/mL,Fe2 初始浓度为1.0 mol/L,H2SO4与FeSO4·7H2O物质的量之比0.3,O2流量60 mL/min,在此条件下,Fe2 氧化速率为0.66 mol/(L·h),催化指数可达到22.3.进行连续操作合成聚合硫酸铁,得到聚合硫酸铁产品的各项指标符合国家标准,表明由含Fe3 溶液制备聚合硫酸铁产品是可行的.     

固体超强酸SO42-/ZrO2-TiO2催化剂的研制及其催化合成草莓酸酯的研究

选用SO4 2 -/MxOy 型固体超强酸催化草莓酸的酯化反应 ,筛选出催化剂SO4 2 -/ZrO2 -TiO2 ,制备该催化剂的最优条件为 :钛锆物质的量比为 4∶1,氨水调节pH值 8～ 9,用浓度为 0 5mol/L硫酸浸渍 ,马弗炉 5 5 0℃焙烧 3h ;使用该催化剂合成草莓酸酯的最优酯化条件为 :催化剂用量 3g/mol,酯化时间 3h ,其催化合成草莓酸戊酯产率可达 90 8%。     

锑铁复合固体超强酸S2O82-/Sb2O3/Fe2O3催化合成丁醛乙二醇缩醛

以三氯化锑和硝酸铁为主要合成原料,采用溶胶—凝胶法制备出新型固体超强酸催化剂S2O28-/Sb2O3-Fe2O3。并将催化剂用于丁醛乙二醇缩醛的合成。实验结果表明,催化剂制备的最优条件为:焙烧温度为500℃,焙烧时间为3.0 h,(NH4)2S2O8浸泡液浓度为2.0 mol/L。合成丁醛乙二醇缩醛的最佳条件为:n(乙二醇)∶n(丁醛)=1.5∶1.0,反应时间为1.2 h,催化剂用量为0.8 g,带水剂用量为12 mL,丁醛乙二醇缩醛收率可达71.5%。     

相转移催化H2O2环氧化环己烯合成环氧环己烷

对反应控制相转移催化剂制备方法进行了改进,催化剂产率可达94%,并用红外光谱(IR)和元素分析对催化剂进行了表征;将催化剂用于以w(H2O2)=34.5%为氧化剂,以质量分数76.7%的工业粗环己烯为原料合成环氧环己烷;探讨了反应时间、反应温度、环己烯与H2O2的摩尔比、催化剂用量、溶剂用量等因素对反应的影响。获得的较佳合成条件(以0.08 mol H2O2计)为:反应温度40℃,反应时间90 m in,催化剂用量0.6 g,n(C6H10)∶n(H2O2)=2.5∶1,溶剂1,2-二氯乙烷70 mL。该条件下环氧环己烷平均选择性为96.1%,环氧环己烷的平均收率达91.7%。将回收的催化剂用于反应,环氧环己烷的平均选择性和平均收率分别为95.3%和90.9%。     

聚苯胺及其导电阻燃涤纶的制备

采用氧化聚合的方法合成聚苯胺,并考察了不同温度下聚苯胺的产率和电导率,探讨了阻燃涤纶碱减量处理条件,用原位聚合的方法制备聚苯胺/阻燃涤纶导电纤维。结果表明,在-20℃下合成的聚苯胺产率较高为84%,电导率为124 S/cm。阻燃涤纶碱减量处理的适宜条件为:温度80℃,碱浓度为5%,处理时间15-20 min,低温下制备的聚苯胺/阻燃涤纶失重为2.50%-5.25%时,纤维的电导率提高得较快,为0.07-0.13 S/cm。     

β-MnO2纳米棒催化H2O2降解刚果红的研究

采用热分解纳米结构γ-MnOOH前驱体制备出直径约200 nm、长度接近几十微米的β-MnO2纳米棒,通过XRD和TEM对产物进行了成分与形貌表征。β-MnO2纳米棒作为催化剂对H2O2分解刚果红具有良好的催化性能。实验研究了刚果红初始浓度、H2O2浓度和催化剂用量对刚果红脱色率的影响。进一步研究表明,β-MnO2纳米棒催化H2O2氧化降解刚果红的脱色反应属于2.44级动力学反应,反应速率常数为0.002834(mol/L)-1.44.min-1。经紫外-可见光谱、红外光谱分析表明,催化反应后刚果红分子结构遭到破坏。     

二元溶剂体系中CrCl_3催化木糖制备糠醛的研究

对木糖在甲苯/水二元溶剂体系中直接转化制备糠醛进行研究。考察了6种氯化物CrCl3·6H2O,AlCl3·6H2O,FeCl3,CuCl2·2H2O,CoCl2·6H2O,ZnCl2的催化效果,结果表明:选用的金属氯化物均具有一定的催化效果,其中CrCl3·6H2O的催化效果明显优于其他氯化物。以CrCl3·6H2O为催化剂,系统研究反应温度、反应时间、催化剂浓度、木糖质量分数、NaCl添加量对糠醛产率的影响,反应的最佳条件为:反应温度140℃、反应时间60 min,CrCl3·6H2O浓度0.1 mol/L,木糖及NaCl的质量分数分别为4%和15%。在该条件下,糠醛产率为52.55%。     

固体酸SO2-4/SnO2催化合成邻苯二甲酸二戊酯

以苯酐和正戊醇为原料、SO42-/SnO2为催化剂,合成邻苯二甲酸二戊酯(DAP),考察了固体酸的颗粒度、浸泡酸浓度、活化温度等对合成DAP产率的影响.结果表明,催化剂的最佳制备工艺条件是浸泡酸浓度为1.2 mol/L,活化温度为525℃时,颗粒度为140目.催化剂用量1.7 g,DAP产率可达95%左右.SO42-/SnO2催化剂具有催化活性高、寿命长、可多次重复使用、产物易纯化分离、且产品色泽浅等优点,可望代替传统浓硫酸作催化剂用于DAP的合成.     

固体酸SO_4~(2-)/SnO_2催化合成邻苯二甲酸二戊酯

以苯酐和正戊醇为原料、SO42-/SnO2为催化剂,合成邻苯二甲酸二戊酯(DAP),考察了固体酸的颗粒度、浸泡酸浓度、活化温度等对合成DAP产率的影响。结果表明,催化剂的最佳制备工艺条件是:浸泡酸浓度为1.2 mol/L,活化温度为525℃时,颗粒度为140目。催化剂用量1.7 g,DAP产率可达95%左右。SO42-/SnO2催化剂具有催化活性高、寿命长、可多次重复使用、产物易纯化分离、且产品色泽浅等优点,可望代替传统浓硫酸作催化剂用于DAP的合成。     

SO^2-4／ZrO2-La2 O3固体超强酸催化合成邻苯二甲酸二丁酯

采用ZrOCl2·8H2O和La(NO3)3·9H2O共沉淀法制备固体超强酸SO2-4/ZrO2-La2O3催化剂.固体超强酸SO2-4/ZrO2-La2O3制备条件为nZr/nLa为6 ∶ 1,-15 ℃陈化24 h,120 ℃干燥12 h,浸渍液硫酸浓度为0.5 mol/L,浸渍4 h,120 ℃干燥1 h,600 ℃焙烧4 h.将此固体超强酸用于邻苯二甲酸酐和正丁醇合成邻苯二甲酸二丁酯的酯化反应,考察了正丁醇和邻苯二甲酸酐的物质的量比、催化剂用量、反应时间、反应温度对酯化反应的影响.结果表明,醇酐的物质的量比为3.5 ∶ 1,催化剂用量为所用邻苯二甲酸酐的2.7%,反应时间3 h,反应温度160 ℃条件下酯化收率达91.6%.     

K2O/Al2O3固体碱催化合成肉桂酸

以K2O/Al2O3固体碱为催化剂,催化苯甲醛与醋酐反应合成了肉桂酸.探讨了催化剂用量、反应温度、反应时间、反应物配比、不同种类和不同方法制备的催化剂对产品收率的影响.结果表明,以K2O/Al2O3为催化剂的最佳反应条件为:固体碱用量5.0 g,反应时间1 h,反应温度160℃,苯甲醛0.05 mol,苯甲醛与醋酐摩尔比1:3.最佳合成条件下肉桂酸产率达65.4%.不同方法制得的催化剂以微波制备的较好.     

固体超强酸SO2-4/SnO2-CeO2-高岭土催化合成乳酸丁酯

以质量比为1∶9∶20的硝酸铈铵、高岭土和SnCl45H2O制备了固体超强酸催化剂SO2-4/SnO2-CeO2-高岭土,制备条件为促进剂H2SO4浓度2.0 mol/L,浸渍12 h,350 ℃焙烧3 h,并采用Hammett指示剂法和XRD对其进行了酸强度和表面性能表征.该催化剂用于乳酸与正丁醇的酯化反应合成乳酸丁酯,结果表明,适宜反应条件为醇酸物质的量比1.8∶1、催化剂用量为反应物总质量的3.0%、甲苯10 mL,反应时间3.0 h,酯收率93.8%.催化剂重复使用4次酯收率仍可达80.8%.     

不同质子酸掺杂对聚苯胺合成与性能的影响

由化学氧化法制得的聚苯胺(PANI)被不同质子酸掺杂。研究盐酸(HCl)、硫酸(H2SO4)、樟脑磺酸(CSA)和十二烷基苯磺酸(DBSA)掺杂对PANI产率、溶解性以及电导率的影响。研究发现,HCl掺杂的PANI电导率为0.263 4 S/cm、产率可达到78.83%。还讨论不同HCl浓度和不同过硫酸铵/苯胺(APS/An)的物质的量比对HCl掺杂PANI产率和电导率的影响,当HCl的浓度达到1.2 mol/L、APS/An物质的量比为0.6时,PANI的电导率和产率均为最大值。     

硅钨酸掺杂聚苯胺催化合成2-异丙基-1,3-二氧环戊烷

采用回流法自制了硅钨酸(H4SiW12O40)掺杂聚苯胺(PAn)催化剂H4SiW12O40/PAn。通过异丁醛和乙二醇为原料合成标题化合物,探讨了硅钨酸掺杂聚苯胺催化剂对缩醛反应的催化活性,较系统地研究了原料物质的量比、催化剂用量、反应时间诸因素对产率的影响。实验表明,硅钨酸掺杂聚苯胺催化剂是合成标题化合物的良好催化剂,在n(乙二醇)∶n(异丁醛)=1.5∶1,催化剂用量为反应物料总质量的1.2%,环己烷为带水剂,反应时间1.0h的优化条件下,标题化合物的收率可达88.8%。     

玉米H_2O_2氧化淀粉的制备及其性能研究

采用双氧水为氧化剂,CuSO4等为催化剂,玉米原淀粉为原料,制备了玉米H2O2氧化淀粉,并分析比较了双氧水在有催化剂和无催化剂条件下的氧化程度,对所制备氧化淀粉的性能进行测定和分析。结果显示,以CuSO4为催化剂、中性条件下H2O2的催化作用最强,其制得的玉米氧化淀粉羧基含量为0.45%,透光率高为82%,产品两周内不凝沉。