乙二醇铝催化酯化法合成聚丁二酸乙二醇酯

聚丁二酸乙二醇酯(PES)具有优异的力学性能和生物降解性能,在可生物降解塑料领域具有广泛的应用前景。以乙二醇铝为催化剂,催化丁二酸和乙二醇直接酯化缩聚合成了高分子量聚丁二酸乙二醇酯(PES)。采用FT-IR和1H-NMR对催化剂和合成聚合物的结构进行了表征,系统分析了催化剂浓度、聚合反应温度和时间对聚合反应的影响。经常压酯交换后获得的预聚体,在240℃条件下,缩聚4 h后,合成PES的特性黏数[η]可达到0.684 dL/g,重均分子量Mw和数均分子量Mn分别可以达到78632和47945,相对分子质量分布系数PDI值为1.64。乙二醇铝体系中获得的PES聚合物分子量与商业锑系和钛系催化体系中合成聚合物分子量相当,具有广泛工业化应用前景。     

丙烯海松酸聚乙二醇酯的合成及聚集行为

以松香和丙烯酸为单体合成了丙烯海松酸,利用气相色谱-质谱联用技术（GC-MS）对合成的丙烯海松酸进行了表征。以丙烯海松酸和聚乙二醇2000为单体采用条件温和的steglich酯化法合成了两亲性的丙烯海松酸聚乙二醇酯,并应用红外（FT-IR）、凝胶渗透色谱（GPC）和热重（TG）研究了该物质的结构和性能。结果表明：丙烯海松酸聚乙二醇酯数均相对分子质量为4 700,多分散系数为1.2,分解温度在308~410℃范围内。采用表面张力和芘稳态荧光法测定了该物质的临界胶束质量浓度（CMC）,其CMC为1 g/L。用共振光散射（RLS）、动态光散射（DLS）和扫描电镜（SEM）法研究了丙烯海松酸聚乙二醇酯水溶液的聚集行为,结果表明：1 g/L的丙烯海松酸聚乙二醇酯水溶液在高于聚集温度74℃时胶束聚集,随着溶液的质量浓度由1 g/L增加到1.5 g/L时,聚集温度由74℃降低到65℃;1 g/L丙烯海松酸聚乙二醇酯水溶液的温度由25℃升高到85℃时,水合粒子平均直径（D_h）由295 nm增加到1 056 nm。     

炭黑/P123双重模板体系原位组装梯度孔材料

采用炭黑/P123(聚环氧乙烯醚 聚环氧丙烯醚 聚环氧乙烯醚三嵌段聚合物,即EO_20O₇₀EO₂₀,平均相对分子质量5800)双重模板剂,对Y型分子筛前驱体进行组装合成了具有原位梯度孔及高水热稳定性的材料。FT-IR结果表明,组装过程将Y型分子筛的初级和次级结构单元引入分子筛的孔壁之中。BET和TEM结果表明,材料具有相互贯通的梯度孔道(0.39 nm-3.8 nm-6.5 nm-19.9 nm),比表面积693 m²·g^-1,孔容1.89ml·g^-1。在800℃、100％水蒸气处理2 h和4 h后,比表面积保留率分别为80.1%和35.1%,孔容保留率分别为45.0%和25.4%。为重油大分子的催化裂化提供了一种具有潜在应用价值的材料。     

原料中添加天然黏土室温合成介孔分子筛

室温条件下以天然黏土、硅酸钠和氯化铝为原料,十六烷基三甲基溴化铵(CTAB)为模板剂合成介孔分子筛。用XRD,TEM,FT-IR和N₂物理吸附等手段对所合成的样品进行表征。结果表明：室温条件下添加天然黏土成功合成出介孔分子筛,其比表面积为902 m²·g^-1,平均孔径为3.97 nm。经750℃下焙烧3 h后,样品的比表面积降低,但介孔结构依然存在。在100℃下水热处理15 d后比表面积为776.78 m²·g^-1,平均孔径为4.34 nm,表明添加天然黏土室温下合成出的介孔分子筛具有高的热稳定性和水热稳定性。     

不同催化剂对松香季戊四醇酯合成的影响

针对目前制备松香季戊四醇酯的催化剂毒性较强或成本昂贵,且所需能耗大等问题,本文以高效、无毒、绿色环保、廉价的羧酸盐和碱性盐类化合物为催化剂催化松香和季戊四醇酯化反应合成松香季戊四醇酯,考察了催化剂种类和用量、n（松香）∶n（季戊四醇）、反应时间和反应温度等因素对酯化反应的影响,得出较佳的反应条件,即n（松香）∶n（季戊四醇）为1∶0.25、松香30.0g、催化剂硬脂酸锌为松香质量的0.20%、反应时间7h、反应温度250℃。在上述条件下,所得产物松香季戊四醇酯的酸值为18.07mg/g、软化点为94.7℃、色泽为9～10（铁钴法）。同传统催化剂氧化锌相比,在不使用其他助剂的情况下,所得产物色泽浅、软化点和酸值较低,且反应具有催化剂用量少、反应温度低、无需分离催化剂等优点。     

聚马来松香PEG酯的合成及性能研究

以松香、顺丁烯二酸酐、聚乙二醇为原料合成了标题化合物。研究了合成条件对产物酸值的影响,确定最佳合成条件为:0.5%对甲苯磺酸为催化剂、PEG分子量为200、投料比m(马来松香)∶m(PEG200)=1∶2、180℃下反应24 h。采用红外光谱和凝胶渗透色谱对其结构进行了初步表征,并测定了聚合物的溶解性、表面张力、乳化力。结果表明,该聚合物能溶于大多数极性和非极性溶剂中,聚马来松香PEG酯溶液临界胶束浓度(CMC)值为12 g/L,γCMC为37 m N/m,对油脂有良好的乳化性能。     

K2O/Al2O3和Na3PO4/MgO固体碱催化合成松香酸蔗糖酯的研究

分别以自制固体碱K₂O/Al₂O₃和Na₃PO₄/MgO为催化剂,1,2-丙二醇为反应溶剂,催化松香与蔗糖合成松香酸蔗糖酯。以酯化率为指标,考察了反应温度、催化剂的负载量、反应时间、松香与蔗糖质量比对松香酸蔗糖酯合成的影响。通过SEM和BET等手段对催化剂进行表征,并对松香酸蔗糖酯的乳化、发泡、表面张力等性能进行测试。结果表明：K₂O/Al₂O₃与Na₃PO₄/MgO比表面积分别为142.52和19.38m²/g;在松香酸蔗糖酯的合成反应中,催化剂K₂O/Al₂O₃的活性高于Na₃PO₄/MgO。K₂O/Al₂O₃为催化剂时,最优合成工艺条件为反应时间2.5h,反应温度125℃,K₂O/Al₂O₃催化剂用量3%,催化剂中K₂O负载量30%,松香和蔗糖质量比1：2,该条件下酯化率达到98%。合成的松香酸蔗糖酯与市场广泛使用的脂肪酸蔗糖酯相比,具有更好的表面活性。     

聚丙烯酰聚合松香季戊四醇酯的合成及性能测试

以聚合松香季戊四醇酯和丙烯酰氯为原料,采用酰基化反应原理合成了丙烯酰聚合松香季戊四醇酯,再以AIBN为引发剂,乙酸乙酯为溶剂合成目标产品聚丙烯酰聚合松香季戊四醇酯。实验表明,酰基化反应和聚合反应的最佳工艺条件为:①酰基化反应,投料比为20 g聚合松香季戊四醇酯/2.5 mL丙烯酰氯,反应温度≤4℃,反应时间6 h;②聚合反应,反应温度65℃,反应时间6.5 h,引发剂用量(质量比1∶0.005)。最后用FTIR谱、UV-VIS谱、TGA、DSC谱对产物聚丙烯酰聚合松香季戊四醇酯进行结构表征,并对涂膜性能进行测定。     

丙烯酸松香加成物与GMA酯化物的合成与表征

以丙烯酸松香加成物（RA）和甲基丙烯酸缩水甘油酯（GMA）为单体,三乙胺为催化剂,对苯二酚为阻聚剂,在有机溶剂甲苯中合成了RA与GMA酯化物（RAG）,采用单因素和正交试验对酯化反应进行优化。通过傅里叶变换红外光谱（FT-IR）、凝胶渗透色谱（GPC）、黏度计、核磁共振氢谱（¹H NMR）和热重（TG）对酯化物进行了分析与表征。结果表明,RA与GMA酯化物较优合成条件为n_GMA：n_RA=2：1,三乙胺用量为RA质量的0.5%,120℃下反应4 h,该条件下合成的酯化物为深黄棕色澄清液体,酯化率为99.5%,数均相对分子质量为547,重均相对分子质量为848,25℃下测得其质量分数51%甲苯溶液的黏度为10 mPa·s。FT-IR和¹H NMR分析表明成功合成了RA与GMA酯化物。TG分析表明酯化物热稳定性高于丙烯酸松香加成物。     

催化湿式氧化纳米Ce/Mn催化剂的研制

为处理吡虫啉农药废水，通过共沉淀法制备了一系列Ce/Mn催化剂。当n(Ce)∶n(Mn)=2∶1和焙烧温度500 ℃时，所得催化剂颗粒直径为3.60 nm,催化剂的比表面积为127 m²·g^－1。在反应温度190 ℃、总压8.0 MPa、氧分压1.6 MPa、pH为8.42和加入2.0 g·L^－1催化剂的条件下，COD的最高去除率达93%。     

超增溶自组装制备单分散纳米钛硅锆

采用超增溶胶团原位自组装法制备纳米SO₄^2-/ TiO₂-SiO₂-ZrO₂ 固体超强酸。考察原料配比和温度等因素对催化剂性能的影响,采用TEM、XRD和BET等手段对其进行表征。结果表明,形成的纳米粒子分散性好,粒径分布较窄［(10~20) nm］,比表面积（180～280） m²·g^-1,孔容（0.45~0.85） cm3·g^-1,孔径（6.0~9.0） nm,硫酸质量分数9.31%~15.36%,是理想的纳米固体超强酸。     

肼分解用块状Al2O3载体的研制

利用pH摆动沉淀法由铝盐与氨水反应, 加入高聚物作扩孔剂，球磨，烘干并加入助熔剂后，进行压制成型和焙烧，制备出大孔径、宽分布和侧压强度大的块状载体Al₂O₃，其比表面积约（50～70 ）m²·g^-1，平均孔径4.6 μm，孔隙率可达49.5％，孔容不小于1.8 mL·g^-1，轴向抗压碎强度(90～118) N·cm^-2，侧压强度(40～60) N·cm^-1。由块状载体制备出肼类分解催化剂。     

N-(歧化松香基)丙烯酰胺聚合物的合成研究

以歧化松香胺、丙烯酸为原料,在催化剂五氧化二磷的作用下先合成N-(歧化松香基)丙烯酰胺;然后在催化剂三氯化铝的作用下催化聚合得到N-(歧化松香基)丙烯酰胺聚合物,通过紫外及红外光谱分析其结构,测定了N-(歧化松香基)丙烯酰胺聚合物的溶解度、分子量、微孔结构及热稳定性,并讨论了制备N-(歧化松香基)丙烯酰胺、N-(歧化松香基)丙烯酰胺聚合物的合成条件.     

钒系脱氮催化剂载体堇青石的表面改性研究

采用硅溶胶对堇青石蜂窝陶瓷载体进行表面改性,并在改性载体基础上制备钒系催化剂。考察了扩孔剂六次甲基四胺与微波法对表面改性的影响,评价了钒系催化剂的活性。结果表明,六次甲基四胺的添加与微波法的使用明显改善载体的表面形貌,增大载体的比表面积和平均孔径。当两者共同作用时,载体比表面积及平均孔半径分别可达72.13 m²·g^-1和9.14 nm,反应温度（350～400） ℃时,催化剂的活性最高,脱氮率最高达81.5%。     

聚马来松香酸乙二酯的合成

以天然产物松香酸为原料,分别经马来酸和三氯化磷化学改性得到马来松香酰氯单体,马来松香酰氯单体在无水条件下与乙二醇聚合得到功能性马来松香酸乙二酯,用红外光谱对聚合产物进行了表征。通过正交实验研究了反应物摩尔比、反应时间、反应温度以及催化剂用量对聚合反应的影响,结果表明,在乙二醇与马来松香酰氯的摩尔比为1：1、反应时间4h、反应温度40℃、催化荆用量1％的条件下,聚合反应达到最佳,产率为85％,聚合产物分子量在5万到7万之间。     

双丙烯酸改性松香酯多元醇的性能测试与分析

由松香与丙烯酸进行Ｄ－Ａ加成反应制得丙烯酸改性松香,再与乙二醇、二甘醇、三甘醇酯化制得双丙烯酸改性松香酯多元醇。测试了酯化产物的分子量、聚合度、粘度、羟值和官能度等理化参数,并对各产物的耐热性和红外光谱进行了分析,结果表明,酯化产物可作为耐热的多元醇原料使用。