过氧化钼改性UiO-67催化丙烯环氧化性能研究

以过氧化钼为催化活性中心,采用后修饰法制备了以金属有机框架为载体的UiO-67-MoO(O₂)₂催化剂,并利用XRD、FT-IR、XPS、HRTEM和N₂物理吸附等表征手段对该催化剂进行分析;研究了以过氧化氢异丙苯为氧化剂氧化丙烯制备环氧丙烷的反应,重点考察了反应溶剂和反应温度对丙烯环氧化反应的影响。结果表明,环氧丙烷的产率在极性小的反应溶剂中较高。以过氧化氢异丙苯为氧化剂,二氯甲烷为溶剂,在丙烯压力为0. 6 MPa、反应温度为80℃、反应时间为6 h的条件下,过氧化氢异丙苯的转化率为52. 2%,环氧丙烷的产率为20. 9%,且反应后的催化剂骨架仍保持完整。     

钛硅分子筛催化丙烯环氧化工艺研究

以钛硅分子筛TS-2为催化剂,过氧化氢为氧化剂,甲醇为溶剂,研究TS-2催化剂催化丙烯生成环氧丙烷.考察了停留时间、反应温度、反应压力和催化剂用量对环氧丙烷收率和选择性的影响.实验结果表明,合适的反应条件为50℃,0.30 MPa,催化剂用量为反应物质量的3.44%,停留时间90 min.在该条件下反应,过氧化氢的平均转化率和环氧丙烷的选择性分别为45%和96%左右.TS-2催化剂的重复使用实验表明,TS-2催化剂在催化丙烯环氧化制环氧丙烷的反应中具有较好的催化活性和稳定性.     

H2O2在水-二元混合溶剂体系中分配系数的测定与关联

为了给过氧化氢(H₂O₂)萃取过程提供基础数据,采用平衡法测定H₂O₂在水与1,3,5-三甲苯(TMB)、二异丁基甲醇(DIBC)、四丁基脲(TBU)、磷酸三辛酯(TOP)和2-甲基环己基醋酸酯(MCA)5种纯溶剂体系,水与4种混合溶剂(TMB+DIBC、TMB+TBU、TMB+TOP和TMB+MCA)体系的分配系数,并用非随机双液体(NRTL)模型进行关联。结果表明,H₂O₂在水-TMB体系的分配系数远超水-极性溶剂体系,在水-MCA体系的分配系数略大于水-DIBC,两体系分配系数均约为水-TBU、水-TOP体系的2.6倍。混合溶剂体系中H₂O₂分配系数及不同体系之间的差值均随TMB质量分数增加而增大。用NRTL模型计算的分配系数与实验值吻合良好,最大相对偏差为15.10%、平均相对偏差均小于6%。     

菲催化氧化制2,2′-联苯二甲酸

以质量分数30%的过氧化氢为氧化剂，Na₂WO₄·2H₂O 为催化剂，乙酸为溶剂，在酸性配体存在条件下，进行菲催化氧化制2,2′-联苯二甲酸。考察反应条件对产率的影响，确定较佳工艺为：菲25 mmol，30%过氧化氢用量20 mL，Na₂WO₄·2H₂O用量0.5 mmol，草酸2 mmol，在8 mL乙酸中回流反应3 h，得到高纯度2,2′-联苯二甲酸，收率达72%。产品结构经IR、¹H NMR、¹³C NMR 和元素分析进行了表征。     

二氧化碳加氢合成二甲醚CuO-ZnO-Al2O3/HZSM-5型催化剂的研究

以乙醇为溶剂，草酸作沉淀剂，采用共沉淀浸渍法制备了性能优良的二氧化碳加氢合成二甲醚催化剂(CuO-ZnO-Al₂O₃/HZSM-5)，在245℃、2.0MPa、2400h-1、H₂/CO₂=2.79的条件下，CO2转化率达22.61%，二甲醚选择性为45.90%，甲醇选择性为14.81%，含氧化合物收率为13.73%。对CuO-ZnO-Al₂O₃/HZSM-5催化剂进行了反应条件及活性稳定性的初步考察。     

燃煤电厂烟气CO_2捕集过程中再生能耗的研究

在自行设计搭建的3⁵ Nm5 Nm³/h的模试试验装置上,考察了不同再生能耗与新型胺基溶剂的吸收容量、再生性能和捕集率的关系,在此基础上,考察了新型胺基溶剂在不同的工艺参数(溶液循环量、原料气CO_2含量)条件下对再生能耗的影响。结果表明,在保证CO_2捕集率>90%条件下,新型胺基溶剂B的再生能耗较MEA法降低40%。     

环氧丙烷尾气甲醇吸收及纯化工艺

针对环氧丙烷生产中环氧丙烷尾气难回收问题，提出了甲醇吸收和环氧丙烷萃取精馏解吸回收的环氧丙烷回收新工艺。该工艺同时考虑无催化环氧丙烷水解和与甲醇反应，并采用共沸精馏分离获得高附加值产品丙二醇单甲醚。选用NRTL热力学方法，对上述流程进行了全流程模拟和优化设计，分析了溶剂比、理论塔板数、吸收剂进料温度等主要工艺参数对分离的影响规律，发现新工艺对环氧丙烷质量回收率达到99.99%。研究结果对环氧丙烷工业装置产能提升、节能降耗和挥发性有机物(VOC_S)治理具有指导作用。     

促进剂N-环己基-2-苯并噻唑次磺酰胺的混合氧化法合成工艺

分别以酸碱法2-巯基苯并噻唑(简称M)和溶剂法M为原料,采用过氧化氢/次氯酸钠混合氧化法合成了促进剂N-环己基-2-苯并噻唑次磺酰胺(CBS),考察了氧化剂、环己胺及次氯酸钠用量,过氧化氢含量,氧化反应温度及时间对产物质量的影响,确定了最适宜工艺条件。结果表明,以酸碱法M为原料时,在M/环己胺/过氧化氢/次氯酸钠/水(摩尔比)为1/2.0/0.7/0.40/33.3、过氧化氢质量分数为30%、过氧化氢氧化温度为35℃及氧化时间为2.0 h、次氯酸钠氧化温度为35℃及氧化时间为1.5~2.0 h的条件下可制得促进剂CBS,其纯度超过99.5%,初熔点为101~103℃,收率达到92.0%~92.5%;以溶剂法M为原料时,其他条件不变,改变M/环己胺/过氧化氢/次氯酸钠/水为1/2.0/0.80/0.35/33.3、过氧化氢质量分数为10%,亦可制得促进剂CBS,其纯度为99.61%,初熔点为101.8℃,收率达到93.3%。     

超重力强化O3/H2O2氧化甲苯合成苯甲酸的研究

提出一种超重力环境下甲苯合成苯甲酸的新方法,对比不同臭氧化工艺合成苯甲酸的收率,研究了反应溶剂、臭氧气相浓度、过氧化氢与甲苯的摩尔比、超重力因子、液体流量对苯甲酸收率的影响规律。研究结果表明：RPB (rotating packed bed)-O₃/H₂O₂较其他工艺具有更高的反应性能;得到优化的工艺条件是反应溶剂为乙腈、臭氧气相浓度为80 mg·L^-1、过氧化氢与甲苯的摩尔比为0.15、超重力因子为40、液体流量为120 L·h^-1,在优化的工艺条件下得到苯甲酸收率为45%。通过电子顺磁共振仪 (EPR)对反应过程中产生的活性自由基进行表征,结果表明,O₃/H₂O₂体系中存在·OH。另外,用气相色谱-质谱联用仪(GC-MS)分析了中间产物,结果表明反应过程中生成的中间产物包括苯甲醇和苯甲醛。基于ERP实验和GC-MS表征结果,探索臭氧/双氧水氧化甲苯合成苯甲酸可能的反应历程。     

钛硅分子筛催化丙烯环氧化反应动力学

研究了以甲醇为溶剂,钛硅分子筛(TS-1)催化丙烯/H2O2环氧化反应.考察了不同反应温度以及催化剂含量对环氧化反应的影响.通过对比实验发现,钛硅分子筛不仅对丙烯环氧化有催化作用,而且对环氧丙烷的醚化反应催化效果明显.还考察了钛硅分子筛质量浓度为0.73%,温度30～65℃条件下双氧水的分解情况,结果表明温度小于60℃时,可忽略双氧水自身分解.根据已得到实验数据,确定了丙烯环氧化反应生成环氧丙烷,环氧丙烷又与甲醇环醚化生成丙二醇甲醚这一串联反应在丙烯压力为0.30 MPa条件下的动力学方程.     

负载氧化钼催化剂催化氧化脱硫研究

浸渍法制备了MoO₃/TiO₂催化剂,并对其进行了X射线衍射以及拉曼光谱分析。以正辛烷为溶剂,二苯并噻吩为模型硫化物组成模拟油品,以MoO₃/TiO₂为催化剂（以MoO₃/Al₂O₃作对比）,在H₂O₂-CH₃COOH体系中对模拟油品的氧化脱硫进行了研究。考察了活性组分MoO₃负载量、氧化剂用量、乙酸用量、反应时间以及反应温度等因素对二苯并噻吩脱除的影响。实验结果表明,相对MoO₃/Al₂O₃,MoO₃/TiO₂具有更好的催化氧化脱硫性能;同时MoO₃负载量、乙酸加入量和过氧化氢加入量以及反应温度对二苯并噻吩的氧化脱除均有影响。     

Dawson结构磷钨酸催化绿色合成己二酸

以自制Dawson结构磷钨酸为催化剂,在无有机溶剂、相转移催化剂的情况下,用过氧化氢氧化环己烯合成己二酸。探讨了催化剂用量、过氧化氢用量、反应时间、反应温度对反应的影响。结果表明:较佳反应条件为环己烯:过氧化氢:催化剂摩尔比100:500:0.2,反应温度100℃,反应时间为5 h时,合成的己二酸收率可达76.6%;该反应符合串级反应机制。     

6-(4-甲基-3-戊烯基)-2,3-环氧基-2,3-二氢萘-1,4-二醌的合成

6-(4-甲基-3-戊烯基)-2,3-环氧基-2,3-二氢萘-1,4-二醌对肿瘤细胞有一定的抑制作用,研究其新的合成方法具有较重要的理论和实践意义。本文以6-(4-甲基-3-戊烯基)萘-1,4-二醌为原料,过氧化氢为氧化剂,通过环氧化反应制备了目标产物6-(4-甲基-3-戊烯基)-2,3-环氧基-2,3-二氢萘-1,4-二醌。采用FT-IR、GC-MS和¹H NMR等手段对产物进行了表征,确定了产物结构。探讨了氧化剂用量、反应时间、溶剂种类和无水碳酸钠用量对反应转化率和得率的影响,得到适宜的工艺条件为:以过氧化氢为氧化剂,n(萘二醌):n(过氧化氢):n(无水碳酸钠)=1:8:0.5,溶剂为乙醇,反应温度为30℃,反应时间为2h。在上述条件下,产物得率为83.9%。     

2,2-二羟甲基丁酸的合成

在碱性催化剂的存在下,甲醛和丁醛进行羟醛缩合反应,制备2,2-二羟甲基丁醛。再以过氧化氢为氧化剂,通过氧化,结晶,重结晶,得到2,2-二羟甲基丁酸的白色晶体。研究了原料摩尔比、反应温度、反应时间、溶剂等反应参数的影响。当甲醛与丁醛的摩尔比为2.2∶1,催化剂(10%NaOH)用量为10mL时,在15°C反应5h,2,2-二羟甲基丁醛的最高摩尔收率可达到58.5%;然后加入180mL溶剂(水)和64mL过氧化氢,在70°C反应8h,2,2-二羟甲基丁酸的最高摩尔收率为66.0%。用红外光谱和核磁共振证明了该化合物的结构。     

离子液体催化大豆油制备生物柴油

制备了对水稳定性好、带—SO₃H官能团的咪唑丙烷磺酸硫酸氢盐离子液体，并以其作为催化剂进行了大豆油酯交换反应制备生物柴油的研究。考察了离子液体的用量、醇与油物质的量比、反应温度和反应时间对酯交换反应的影响及离子液体的稳定性。实验结果表明，在n(甲醇)∶n(大豆油) =12∶1、反应温度120 ℃、反应时间8 h和催化剂用量为原料油质量的4.0%条件下,产物中脂肪酸甲酯收率可达96.5%,且离子液体的稳定性好,可循环使用。     

Dawson结构磷钼酸铵催化氧化十八醇清洁合成十八酸

以Dawson结构磷钼酸铵为催化剂,用30%H2O2水溶液为氧化剂,研究了十八醇液相选择氧化制十八酸的反应。考察了催化剂用量、反应时间、H2O2用量、反应温度等因素对催化反应的影响。通过单因素检验和正交试验确定了反应的最佳条件:催化剂用量为十八醇质量的3.7%,n(H2O2)/n(醇)比值为10∶1,反应温度为95℃,反应时间为4h,收率可达95.3%。催化剂重复使用5次后,十八酸的收率仍可达91.6%。     

改性Raney Ni催化剂用于加氢合成间苯二甲胺

采用改性RaneyNi催化剂 ,研究了溶剂、温度、压力、催化剂用量对间苯二甲腈 (IPN)加氢合成间苯二甲胺 (m XDA)反应的影响。结果表明 ,该催化剂在以甲醇、甲苯为混合溶剂 ,V(甲醇 )∶V(甲苯 )=1∶2 ,当m(溶剂 )∶m(IPN) =3∶1,反应温度 70℃、压力 6 0～ 7 0MPa、催化剂用量为原料质量 10 %时 ,IPN转化率接近 10 0 % ,m XDA收率达 97%。失活催化剂经再生 ,即能恢复其性能。     

钨酸铵催化氧化环己醇合成己二酸

以钨酸铵为催化剂,用过氧化氢氧化环己醇合成己二酸。探讨了催化剂用量、过氧化氧用量、反应温度和时间等条件对反应的影响。结果表明:在环已醇:过氧化氢:钨酸铵的摩尔比为100:550:1,反应温度90℃,反应时间6h的条件下,己二酸收率可达78.4%,纯度为99.8%。催化剂可重复使用3次,已二酸收率稳定。     

双液相萃取棉籽油制备脂肪酸甲酯

以双液相萃取技术处理棉籽,在得到脱毒棉粕的同时得到含有高质量毛油的非极性相。以非极性相作为与甲醇进行酯交换反应的原料,得到脂肪酸甲酯和甘油。考察了非极性相溶剂石油醚与棉籽油的比例对酯交换转化率和洗涤粗产品用水量的影响,确定了石油醚与棉籽油的最佳质量比为3,在此条件下,洗涤用水量可降低一半。考察了醇油比、催化剂用量、反应温度、反应时间等参数对转化率的影响。应用正交实验的方法找出酯交换反应的适宜条件为：醇油比6：1,催化剂用量1.1％,反应温度60℃,反应时间120min。在此反应条件下,产物中脂肪酸甲酯的含量可达97.4％。     

2,6-二氨基-3,5-二硝基-1-氧吡嗪合成工艺的改进

以2,6-二氯吡嗪为原料,经过甲氧基化、硝化、氨化、氧化合成出2,6-二氨基-3,5-二硝基-1-氧吡嗪(LLM-105)。研究了甲氧基化条件、硝化体系、氨化条件、三氟乙酸与双氧水的体积比等因素对LLM-105总产率的影响。得到优化的合成条件是:质量分数25%的甲醇钠甲醇溶液,回流3h;用质量分数20%发烟硫酸和硝酸钾硝化体系硝化2,6-二甲氧基吡嗪,室温下反应3h;质子溶剂乙醇作为氨化溶剂,60℃下反应2h;三氟乙酸与质量分数30%双氧水的体积比3∶2,45℃下反应6h;LLM-105的总收率达到54%。