γ-Al2O3对1,4-丁二醇脱水制备四氢呋喃的研究

用γ-氧化铝作为环境友好型的固体酸催化剂液相催化合成四氢呋喃,考察了焙烧温度、反应温度、金属负载量等因素对脱水反应的影响。确立了最佳条件:焙烧温度500℃、反应温度200℃、催化剂用量5%(相对于1,4-丁二醇用量)。此工艺条件温和,THF的选择性≥99%。     

1,4-丁二醇选择性催化脱水制备3-丁烯-1-醇的工艺技术

探讨了1,4-丁二醇选择性催化脱水制备3-丁烯-1-醇的工艺技术。探讨了焙烧温度、金属氧化物掺杂,以及气液比、反应温度对反应工艺的影响,并分析了催化剂的性能表征。结果显示：在CaO-ZrO₂类催化剂中掺杂SnO₂和Bi₂O₃,可提升1,4-丁二醇转化率及3-丁烯-1-醇收率;反应温度与焙烧温度相同时,CaO-ZrO₂-SnO₂催化剂的催化性能更好;在380℃的反应温度下,CaO-ZrO₂-SnO₂作催化剂,1,4-丁二醇转化率及3-丁烯-1-醇收率达到最佳。研究结果对利用1,4-丁二醇选择性脱水制备3-丁烯-1-醇的工艺开发具有参考价值。     

H6P2W18O62/高岭土的制备、表征及催化合成乙酰水杨酸

以高岭土为载体,Dawson结构磷钨酸(H6P2W18O62·13H2O)为活性组分制备了负载型催化剂H6P2W18O62/高岭土,并通过FT-IR、XRD、SEM和EDS对催化剂进行表征。以催化合成乙酰水杨酸为探针反应,考察了催化剂的酸催化性能。结果表明,在优化反应条件为H6P2W18O62负载量为40%,w(H6P2W18O62/高岭土)=7.2%(基于水杨酸的质量),反应温度为90℃,反应时间为40min时,乙酰水杨酸收率达90.2%,催化剂重复使用5次,乙酰水杨酸收率仍可达到85.1%。该催化剂具有价廉易得、催化活性高、后处理工艺简单、不腐蚀设备、无环境污染、可重复使用等优点。     

电池正极材料Li3V2-2x/3Mnx（PO4）3/C的制备及性能研究

以V2O5、NH4H2PO4、Li2CO3、(CH3COO)2Mn.4H2O原料,以葡萄糖和抗坏血酸为复合还原剂及碳源,通过常温还原-低温烧结法制备锂离子电池正极材料Li3V(2-2x/3)Mnx(PO4)3/C(x=0,0.03,0.06,0.09,0.12)。通过X射线衍射(XRD),扫描电镜(SEM),恒电流充放电测试对该正极材料的物相、结构、微观形貌以及电化学性能进行了表征。结果表明,Mn2+的掺杂对磷酸钒锂电化学性能的发挥影响很大,其中当锰掺杂量x=0.09时材料表现出最佳的电化学性能,0.2 C倍率条件下首次放电比容量131 mAh/g,循环50次后容量衰减仅为4.02%。     

H3PW6Mo6O40/TiO2-WO3催化合成苯甲醛1,2-丙二醇缩醛

以H₃PW₆Mo₆O₄₀/TiO₂-WO₃为催化剂,苯甲醛和1,2-丙二醇为原料合成了苯甲醛1,2-丙二醇缩醛,用正交实验法研究了物料配比、催化剂用量、带水剂用量、反应时间等因素对收率的影响。结果表明,在n（苯甲醛）:n（1,2-丙二醇）=1:1.3,催化剂用量为反应物料总质量的1.2%,带水剂环己烷6mL,反应时间75min的优化条件下,苯甲醛1.2-丙二醇缩醛的收率可达79.1%。     

H3PW6Mo6O40/TiO2-WO3催化合成环己酮1,2-丙二醇缩酮

以二氧化钛负载磷钨钼酸H₃PW₆Mo₆O₄₀/TiO₂-WO₃为催化剂,环己酮和1,2-丙二醇为原料合成环己酮1,2-丙二醇缩酮。探讨H₃PW₆Mo₆O₄₀/TiO₂-WO₃为对缩酮反应的催化活性,较系统地研究了酮醇物质的量比、催化剂用量、带水剂用量、反应时间等因素对产物收率的影响。实验表明:H₃PW₆Mo₆O₄₀/TiO₂-WO₃为是合成环己酮1,2-丙二醇缩酮的良好催化剂,在固定环己酮的物质量为0.2mol,n（环己酮）:n（1,2-丙二醇）=1:1.3,催化剂的用量占反应物料总质量的1.2%,带水剂环己烷的用量为6mL,反应时间45min的适宜条件下,环己酮1,2-丙二酵缩酮的收率可达88.5%。     

2-氧-4-苯基-3-丁炔酸酯与NaBH4/CeCl3·7H2O的反应研究

NaBH4/CeCl3·7H2O体系与2-氧-4-苯基-3丁炔酸酯发生了选择性还原反应和酯交换反应,产物的结构经IR,1H-NMR和元素分析等证实。该方法具有反应条件温和、操作简便、无毒、试剂价廉易得等优点。     

H3PW12O40/ZrO2-WO3催化合成丙酸正丁酯

以H₃PW₁₂O₄₀/ZrO₂-WO₃为催化剂,丙酸和正丁醇为原料合成丙酸正丁酯。探讨H₃PW₁₂O₄₀/ZrO₂-WO₃对缩醛酯化反应的催化活性,较系统地研究了酸醇物质的量比、催化剂用量、反应时间等因素对产物收率的影响,实验表明:H₃PW₁₂O₄₀/ZrO₂-WO₃是合成丙酸正丁酯的良好催化剂;在n（丙酸）:n（正丁醇）=1:1.4,催化剂用量占反应物量总质量的1.5%,环己烷为带水剂6ml,反应时间45min的最佳条件下,丙酸正丁酯的收率可达85.9%。     

镍源对Ni/Al2O3结构及其1,4-丁炔二醇加氢催化性能构效关系的影响

本文通过溶液燃烧法,分别以Ni(CH₃COO)₂·4H₂O、Ni(NO₃)₂·6H₂O、NiCl₂·6H₂O和NiSO₄·6H₂O为镍源制备系列Ni/Al₂O₃催化剂,通过X射线衍射(XRD)、扫描电子显微镜(SEM)、N₂吸附-脱附、程序升温还原(H₂-TPR)等表征手段,进一步揭示了镍源对合成Ni/Al₂O₃催化剂结构与其催化加氢性能间的构效关系的影响,结果表明,以Ni(CH₃COO)₂·4H₂O为镍源制备的Ni/Al₂O₃催化剂比表面积最大,达到225m²·g^-1,最大孔容0.39c...     

H3PW12O40/SiO2催化合成苯甲醛乙二醇缩醛

以二氧化硅负载磷钨酸(H3PW12O40/SiO2)为催化剂,苯甲醛和乙二醇为原料合成苯甲醛乙二醇缩醛。探讨H3PW12O40/SiO2对缩醛反应的催化活性,较系统地研究了醛醇物质的量比、催化剂用量、带水剂用量、反应时间等因素对产物收率的影响。实验表明:H3PW12O40/SiO2是合成苯甲醛乙二醇缩醛的良好催化剂;在n(苯甲醛)∶n(乙二醇)=1∶1.5,催化剂用量占反应物量总质量的0.8%,环己烷为带水剂8mL,反应时间45min的最佳条件下,苯甲醛乙二醇缩醛的收率可达60.6%。     

高效雷尼镍催化1,4-丁炔二醇加氢制备1,4-丁二醇

通过控制加热电流强度的方法,制备了不同Ni2Al3质量分数的镍铝合金。选取高Ni2Al3质量分数的合金进行预刻蚀和二次刻蚀处理,得到两种颗粒状雷尼镍催化剂,并用于1,4-丁炔二醇（BYD）加氢制1,4-丁二醇（BDO）。结果表明,二次刻蚀法得到的雷尼镍催化BYD加氢,在140℃、5MPa压力下反应1 h,转化率可达100%,BDO收率92%;而预刻蚀雷尼镍达到相同BDO收率所需时间为3 h。采用ICP、BET、XRD、XPS、SEM等方法对催化剂进行了表征,结果表明：二次刻蚀相较预刻蚀得到的催化剂比表面积更大,达到12.83 m2/g;并且表面微观结构更粗糙,富含缺陷活性位,Ni元素质量分数达到了61.45%。此外,金属Ni的分散性提高,表面金属Al完全消失,而Al和Ni的氧化物增多,这使得催化剂表面的骨架结构更加稳定,显著提高了催化剂的催化活性。     

钨取代磷钼杂多酸的制备、表征以及催化1,4-丁二醇环化脱水制备四氢呋喃

A series of tungsten-substituted molybdophosphoric acids (H3PMo12-nWnO40•xH2O) were synthesized and characterized by inductive coupled plasma atomic emission spectroscopy (ICPAES), thermal gravimetry and differential scanning calorimetry (TG-DSC), Fourier transform infrared spectroscopy (FTIR), X-ray diffraction (XRD), and FTIR pyridine adsorption. The as-prepared heteropoly acids have a Keggin type structure. The synthe-sis of tetrahydrofuran by reactive distillation and cyclodehydration of 1,4-butanediol was studied using the tungsten- substituted molybdophosphoric acids as catalysts. The results of catalytic test indicated that the catalytic activity in-creased with the increase in the substitution number (n) of tungsten atom in H3PMo12-nWnO40•xH2O and was con-stant as the substitution number (n) was more than 8. The catalytic activity increased with the increase in the cata-lyst loading and the selectivity of tetrahydrofuran was nearly 100%.     

SiO_2负载磷钨酸催化合成1,4-丁二醇双琥珀酸十八醇双酯磺酸钠

采用1,4-丁二醇、马来酸酐、十八醇为主要原料,合成出一种双子表面活性剂1,4-丁二醇双琥珀酸十八醇双酯磺酸钠。此化合物的合成由两步酯化以及一步磺化反应组成,双酯化反应采用SiO2负载磷钨酸(PW12/SiO2)为催化剂。通过正交实验确定了1,4-丁二醇双马来酸十八醇双酯合成的优化反应条件为:n(1,4-丁二醇双马来酸单酯):n(十八醇)=1.00:2.20,催化剂用量1.5%,反应温度150℃,反应8h,酯化率达到97.2%,产率为84.9%。磺化反应的条件为:n(1,4-丁二醇双马来酸双酯):n(NaHSO3)=1.00:3.00;反应4h;反应温度90℃;催化剂(CTAB)用量1.5%,磺化率达到92.7%,产率为74.9%。在25℃水溶液中测得该表面活性剂的表面张力γcmc为41.9mN/m,CMC为7.2×10-5mol/L。表明该表面活性剂具有很低的临界胶束浓度。     

废V_2O_5-WO_3/TiO_2催化剂中钛和钨元素的回收工艺研究进展

废V_2O_5-WO_3/TiO_2脱硝催化剂,若随意丢弃会使其中有效成分大量浪费并对环境造成污染,对其进行回收再利用是一个很好的解决途径。介绍了对废V_2O_5-WO_3/TiO_2脱硝催化剂中的钛、钨元素的回收工艺及原理,并对SCR脱硝催化剂回收工艺进行了展望。     

离子掺杂对Li_3V_2(PO_4)_3/C电化学性能的影响

采用溶胶-碳热还原法制备了Li3V2-xMx(PO4)3/C(M=Ti,Fe,Ce;x=0.06)复合正极材料,通过XRD、SEM、恒流充放电和电化学阻抗等测试方法研究了Ti4+、Fe3+和Ce3+适量掺杂对材料结构、形貌和电化学性能的影响。结果表明:Ti4+、Fe3+和Ce3+的适量掺杂并未改变材料结构,对材料形貌也未产生明显的影响,但可以在一定程度上降低一次颗粒的尺寸,提高材料的电导率。所有掺杂材料的充放电性能和循环稳定性明显改善,其中Li3V1.94Fe0.06(PO4)3/C表现出最优的电化学性能。     

TiO_2负载磷钨酸催化合成1,4-丁二醇双琥珀酸十八醇双酯磺酸钠

采用1,4-丁二醇、马来酸酐、十八醇为主要原料,合成出一种双子表面活性剂1,4-丁二醇双琥珀酸十八醇双酯磺酸钠.此化合物的合成由两步酯化以及一步磺化反应组成,双酯化反应采用TiO_2负载磷钨酸(PW_)12)/TiO_2)为催化剂.通过正交实验确定了1,4-丁二醇双马来酸十八醇双酯合成的优化反应条件为:n(1,4-丁二醇双马来酸单酯)∶n(十八醇)=1.00∶2.20,催化剂用量ω(PW_(12)/TiO_2)=1.5%,反应温度150 ℃,反应8 h,酯化率达到95.8%,产率为82.4%.通过正交实验确定了磺化反应的优化条件为:双酯与NaHSO_3物质的量比1.00∶3.00;反应4 h;反应温度90 ℃;催化剂(CTAB)用量1.5%,磺化率达到92.7%,产率为74.9%.     

1,4-丁二醇双子琥珀酸聚醚(3)异辛基混合双酯磺酸钠的合成与性能

采用自制的碳基固体酸为双酯化反应催化剂,反应过程无需溶剂、中间产物无需分离等对环境友好的工艺,在常压下合成了1,4-丁二醇双子琥珀酸聚醚(3)异辛基混合双酯磺酸钠(GSS4AEO3-62)。对各步反应条件进行了考察,得到的最佳工艺条件为:单酯化反应:n(顺酐)∶n(1,4-丁二醇)=2.15∶1.00,反应温度110℃,反应时间2.0 h,在该条件下得到产率为99.23%的单酯化产物;双酯化反应Ⅰ:n(顺酐)∶n〔聚醚(3)〕=1.00∶0.55,w(碳基固体酸)=1%(以顺酐质量计),反应温度170℃,反应时间2.0 h,双酯化反应Ⅱ:n(顺酐)∶n(异辛醇)=1.00∶0.60,反应温度220℃,反应时间4.5 h,在该条件下得到产率为94.36%的双酯化产物;磺化反应:n(顺酐)∶n(亚硫酸氢钠)=1.00∶1.05,反应温度140℃,反应时间5.5 h。产物经IR、GC/MS进行结构表征,测定了其表面性能、应用性能和毒理性,并与磺基琥珀酸聚醚(3)异辛基混合双酯钠(AEOSS3)、1,4-丁二醇双子琥珀酸二异辛酯磺酸钠(GSS462)进行了比较。结果表明,GSS4AEO3-62的临界胶束浓度比AEOSS3、GSS462低1²个数量级,而且毒性低。     

Scalable synthesis of Na3V2(PO4)3/C with high safety and ultrahigh-rate performance for sodium-ion batteries

NASICON-type Na₃V₂(PO₄)₃ is a promising electrode material for developing advanced sodium-ion batteries. Preparing Na₃V₂(PO₄)₃ with good performance by a cost-effective and large-scale method is significant for industrial applications. In this work, a porous Na₃V₂(PO₄)₃/C cathode material with excellent electrochemical performance is successfully prepared by an agar-gel combined with freeze-drying method. The Na₃V₂(PO₄)₃/C cathode displayed specific capacities of 113.4 mAh·g^-1, 107.0 mAh·g^-1 and 87.1 mAh·g^-1 at 0.1 C, 1 C and 10 C, respectively. For the first time, the 500-mAh soft-packed symmetrical sodium-ion batteries based on Na₃V₂(PO₄)₃/C electrodes are successfully fabricated. The 500-mAh symmetrical batteries exhibit outstanding low temperature performance with a capacity retention of 83% at 0 ℃ owing to the rapid sodium ion migration ability and structural stability of Na₃V₂(PO₄)₃/C. Moreover, the thermal runaway features are revealed by accelerating rate calorimetry (ARC) test for the first time. Thermal stability and safety of the symmetrical batteries are demonstrated to be better than lithium-ion batteries and some reported sodium-ion batteries. Our work makes it clear that the soft-packed symmetrical sodium ion batteries based on Na₃V₂(PO₄)₃/C have a prospect of practical application in high safety requirement fields.     

Ti(OBu)_4/TiO_2-Al_2O_3催化合成聚(己二酸-1,4-丁二醇)酯

用Ti(OBu)4/TiO2-Al2O3催化剂合成了聚(己二酸-1,4-丁二醇)酯。Ti(OBu)4/TiO2-Al2O3合成聚(己二酸-1,4-丁二醇)酯的最佳反应条件:催化剂载体焙烧温度为750℃,焙烧时间为4 h,催化剂加入量为1.5%,n(己二酸)/n(1,4-丁二醇)=1∶(1.2~1.3),反应温度为165~170℃,反应时间4 h,在此条件下得到聚酯,酯化率为93.02%,Mn=3 080,Mn/Mw=1.206,催化剂可反复使用5次。     

共沉淀法制备Cu/ZnO催化剂用于1,4-丁二醇合成吡咯

采用共沉淀法制备的Cu/ZnO催化剂成功应用于1,4-丁二醇合成吡咯的反应,利用气质、红外光谱对产物进行定性和定量分析,同时采用XRD、H2-TPR、N2O分解对Cu/ZnO催化剂的成分Cu0和ZnO的作用进行分析。实验研究表明,Cu0是该反应的催化活性中心,ZnO起到了分散和稳定铜颗粒的作用,这种作用是由于在催化剂制备过程中形成了CuZn(OH)2CO3和(CuZn)5(OH)6(CO3)2这两种前体导致的。尽管Cu0是该反应的催化活性中心,Cu/ZnO催化剂的催化活性与Cu0的比表面积不呈线性关系,该反应具有晶面敏感性。在常压、280 ℃、1,4-丁二醇的空速为0.46 h?1、氨醇摩尔比为1.1∶1条件下对催化剂进行评价,Cu/Zn摩尔比为1∶1时1,4-丁二醇的转化率为100%,吡咯有较佳的选择性为58%。