微波辅助下热解麦秆制取生物油的分析

采用微波辅助条件下热解稀硫酸预处理的麦秆制取生物油,产物采用分级萃取进行固液分离,依次分离出了环己烷萃取物、乙酸乙酯萃取物、甲醇萃取物和四氢呋喃萃取物,并用气相色谱/质谱联用仪（GC/MS）分析了各级萃取物。结果表明,本研究制取的生物油中化合物种类较少,有利于生物油中高附加值化学品的分离,其中5,6-二氢吡喃-2-酮在环己烷萃取物中的相对含量为45.0%,糠醛在生物油总产物中的相对含量为45.6%。此外,生物油中酸的相对含量为16.0%,表明该生物油含酸量高而不易于直接作为燃料油使用。     

生物质催化热解制备左旋葡萄糖酮的研究进展

左旋葡萄糖酮是一种重要的手性合成子,催化热解生物质制备左旋葡萄糖酮具有经济、环保等特点,是生物质资源开发与利用的又一新平台。本文综述了催化热解生物质制备左旋葡萄糖酮催化剂的研究现状,着重介绍了无机酸、固体酸、固体超强酸、氯化物等催化剂对热解制备左旋葡萄糖酮的影响。阐述了各催化剂的优势与局限性：无机酸催化剂价格低廉、催化效率高,但原料预处理复杂、易腐蚀设备且难以回收;固体酸催化剂腐蚀性较小,易于分离回收,但催化效果较弱;固体超强酸催化效果良好且易于回收利用,但制备过程较为复杂;氯化物催化剂价格便宜、易于获得,但催化效果不佳。开发安全高效、绿色环保、可回收利用的催化剂是今后热解制备左旋葡萄糖酮的研究热点和难点。     

稻壳灰负载氯磺酸催化苯并咪唑化合物的合成研究

以绿色廉价的稻壳灰为载体,接着吸附氯磺酸作为固体酸催化剂,微波辅助、无溶剂条件下,利用邻苯二胺和醛分子间的缩合反应一步法制备得到2-取代苯并咪唑类化合物,其结构经IR、1HNMR和元素分析等加以确证。实验结果表明,600℃下煅烧的稻壳灰经氯磺酸处理后制备固体酸催化剂的用量为8 mol%,800 W功率下微波辐射反应5~10 min即可得目标化合物,且收率为87%~97%,该催化剂易于回收并多次使用。     

微波辅助磺化稻壳灰催化合成苯并噻唑的研究

以绿色环保的稻壳灰为吸附剂负载氯磺酸制得固体酸催化剂,微波辅助下通过邻氨基苯硫酚和醛分子间的缩合反应"一锅法"制备得到2-取代苯并噻唑类化合物3a~3l,其结构经IR、1 H NMR和元素分析等测试技术加以确证;实验结果表明,酸预处理的稻壳高温煅烧后的稻壳灰能够有效负载经氯磺酸,在催化剂用量为8mol%,800 W功率下微波辐射反应5~15min,可制得到2-取代苯并噻唑目标化合物,合成收率为80%~95%,且该催化剂易于回收并反复使用。     

聚乙烯塑料与重油催化共热解工艺研究

以低密度聚乙烯作为塑料的模型化合物,以固体石蜡作为重油的模型化合物,以HZSM-5分子筛作为催化共热的催化剂,采用热重实验分析了两者在热解过程中的相互作用,采用固定床热解实验分析了不同物料配比下共热解产物组分分布情况。研究发现,在催化条件之下低密度聚乙烯与固体石蜡的共热解相互作用较非催化条件下要显著增强;低密度聚乙烯与固体石蜡催化共热解能够促进热解重油的轻质化,能够降低热解重油中C21+重油馏分选择性与提升C21-轻油馏分及芳烃的选择性,促使更多的气相产物、更少的油相产物及固相残渣生成,且固体石蜡在原料中的比例越大,催化共热解产物中的轻质组分与芳烃占比越多。     

煤焦油馏分微波萃取神府煤热解液体产物的研究

为提高煤在萃取过程中的转化率,考察微波辅助萃取煤的工业化可行性。在微波辅助下,以神府低温煤焦油馏分为溶剂,在最优操作条件下萃取神府煤,将萃取混合液在510℃条件下热解,分析了热解液体产物的性质及组成,得到了加工方案。结果表明:液体产物主要由酚类化合物、芳烃化合物及烷烃组成,酚类含量较高,其在萃取热解液体产物中的比例均达到50%以上,主要由苯酚、C1～C4苯酚组成,大于C4苯酚的含量很小,其中由苯酚、C1-苯酚、C2-苯酚组成的低级酚含量占总酚含量的70%以上,因此对液体产物进行加工时,需要将低级酚类化合物从液体产物中先分离出来。     

生物质热解油精制改性用固体酸催化剂研究进展

综述了近年来生物质热解油的精制改性中所用固体酸催化剂,包括SO42－/MxOy以及分子筛两大类,对其应用范围以及优缺点进行了分析比较。指出目前以固体酸为催化剂的生物质热解油提质方法主要是催化裂解和催化酯化。根据生物油中化学组成的特点,将极性基团（羧基、醛基）转化为稳定的非极性基团（酯基、缩醛）的化学改性方法是生物油改性具有潜力的发展方向。     

两种金属盐对稻壳热解生物油的影响

利用固定床反应器对稻壳进行热解实验,研究操作条件及金属盐催化剂对稻壳热解生物油的影响规律。结果表明,稻壳单独热解时,在热解终温550℃、升温速率20℃×min~(-1)的条件下,生物油产率最高为53.81%。Na_2CO_3和CaCO_3两种催化剂均能提高生物油的产率和品质,但Na_2CO_3的催化效果优于CaCO_3。随着两种催化剂添加量的增加,生物油产率增加幅度逐渐减小,在Na_2CO_3和CaCO_3添加量为2.5%(wt)时,生物油产率分别可达到60.92%和57.67%。随着Na_2CO_3添加量的提高生物油酸值减小和热值增加的幅度均增大;CaCO_3则使得生物油酸值减小幅度先下降后升高,而热值增加幅度较小。GC-MS对生物油组成进行分析可知,催化剂的添加改变了生物油的组成,促进了生物油中酚类、醇类和芳烃类化合物的生成,抑制了酸类和糖类化合物的产生。     

废弃塑料微波热解回收研究进展

从废弃塑料热解产物入手,综述了近年来催化剂辅助微波热解技术在废弃塑料回收中的应用研究进展,阐述了微波热解机制、催化裂解机理以及催化剂辅助微波热解技术工艺参数对废弃塑料热解产物的影响,并对未来可持续发展趋势进行了展望。     

生物油萃取分离技术的研究进展

综述了国内外采用萃取技术分离生物油的研究进展,包括水萃取、有机溶剂萃取、络合萃取、超临界萃取、柱层析萃取等,总结了这些萃取方法的优点和缺点。指出可通过对生物质热解过程本身进行改进,如对原料进行预处理、引入催化剂进行催化热解、对热解蒸汽进行分级冷凝等,以获得富含目的产物组成的生物油,为萃取分离提供便利。最后,建议尝试一些新的萃取分离方法,如微波萃取和超声波萃取等,考察对生物油萃取分离的有效性。     

碳基固体酸催化1，3-苯并二噁茂烷类化合物合成的研究

研究了碳基固体酸催化邻苯二酚与环己酮、丁酮、丙酮、丙醛、丁醛、异丁醛、戊醛、异戊醛、正己醛、正辛醛、苯甲醛、二苯甲酮等10余种醛（酮）的缩合反应。考察了反应时间、酚与醛（酮）的配比、碳基固体酸用量等因素对邻苯二酚与醛（酮）反应的影响。结果表明,当醛（酮）与邻苯二酚物质的量比为1：1．4,催化剂用量为2g／1mol醛（酮）,反应2h,选择性一般在98％以上,转化率也一般在90％以上,表明,H13分子筛对邻苯二酚与醛（酮）的反应有较好的催化性能。     

固体酸催化新疆褐煤直接加氢液化研究

为了实现褐煤温和加氢液化联产高附加值酚类化学品,研制了1种新型固体酸催化剂,可以弥补反应条件缓和带来的褐煤大分子结构单元桥健断裂的裂解性能不足,进行了固体酸催化剂的物性表征和活性评价,考察了催化剂类型对褐煤温和加氢液化性能和产物分布的影响规律,探讨了固体酸催化剂用于褐煤温和加氢液化的可行性,并与传统液化进行了比较。结果表明:固体酸催化剂粒径减小,出现了强酸中心,在430℃和15 MPa反应条件下,转化率和油产率与传统液化相当,低级酚产率增加了1.5%,气产率降低近4%,这种固体酸催化剂有利于实现褐煤加氢液化的节能减排增效和产品结构优化,是一种值得关注和深入研究的煤直接加氢液化催化剂。     

HZSM-5催化条件下反应温度对热解油品质影响规律

在酸性分子筛HZSM-5催化条件下,以玉米秸秆粉为原料,考察了反应温度对热解油品质的影响。在自制流化床热裂解装置上,选取了5种反应温度（450℃、500℃、550℃、600℃及650℃）,进行催化热裂解实验,探究热解油含水率、pH和化学组分的变化规律。结果表明：在HZSM-5催化剂作用下,热解油含水率与pH随反应温度线性增加,酸性随着含水率的升高而减弱（pH增大）;热解油中酸类、酚类、酯类及醇类相对含量比酮类、醛类及糖类受反应温度影响更加明显;在HZSM-5催化剂与物料质量比1：10,反应温度为500℃时,热解油品质较好,腐蚀性低、稳定性高,酚类物质种类丰富、相对含量高。研究结果为HZSM-5催化条件下反应温度调控、改善热解油品质提供了一定的科学依据,有利于热解油后续高值化、环保化利用。     

磺酸化无定形碳催化剂的制备及其应用

采用加热回流法制备了磺酸化无定形碳固体酸催化剂。通过电感耦合等离子体发射光谱(ICP-AES)、酸碱电位滴定、傅里叶变换红外光谱(FTIR)、X射线粉末衍射(XRD)、扫描电镜(SEM)和热重分析(TGA)等方法对催化剂进行了表征。结果表明,催化剂结构中—SO3H负载量为2.03 mmol/g,与其他固体酸类催化剂相比,磺酸化无定形碳在催化环酮类化合物的Baeyer-Villiger氧化反应以及苯甲醚和苄醇的傅-克烷基化反应中均显示了良好的催化活性。所得催化剂热稳定性好,制备过程简单。     

卷烟纸用四种有机酸盐热解产物分析

模拟卷烟纸及卷烟纸助剂燃烧、热裂解环境和条件,采用Py-GC-MS联机分析醋酸钾、苹果酸钾、柠檬酸钾和葡萄糖酸钾热解产物。结果表明:①醋酸钾热裂解温度较高,热解产物简单,苯酚物质种类大于其它三种有机酸钾盐;②柠檬酸钾和葡萄糖酸钾在400,500和600℃条件下,苯类、苯酚类、稠环芳烃类及烯烃类物质均比葡萄糖酸钾多;③葡萄糖酸钾热解温度较低,其热解产物种类比其它3个有机酸钾盐多,呋喃类、醛类和酮类香味物质尤其丰富。     

Methane Partial Oxidation Using A (La0.6Sr0.4)(Ga0.8Mg0.05Co0.15)O3–δ Membrane

A novel sulfonated carbon composite solid acid was successfully prepared by the pyrolysis of a polymer matrix impregnated with glucose followed by sulfonation. The title catalyst has higher acid site density, better esterification activity of both small and large free fatty acids (acetic acid and palmitic acid), and better reusability than the previously reported carbon-based catalyst prepared by sulfonating pyrolyzed sugar. This catalyst also exhibited higher esterification activity than tungstated zirconia (WZ) and Silica-Supported Nafion (Nafion^®SAC-13). The higher activity of the sulfonated carbon composite solid acid catalyst was clearly due to the presence of a much higher acid site density than any of the other catalysts.     

固体酸催化棉籽油酯交换制备生物柴油

生物柴油(脂肪酸甲酯)可以由棉籽油与甲醇在酸催化剂的作用下通过酯交换反应制得. 通过硫酸改性氧化钛、氧化锆,并经过高温煅烧得到了相应的固体强酸催化剂TiO2-SO42-, ZrO2-SO42-,并对催化剂活性进行了评价. 实验结果表明,TiO2-SO42-和ZrO2-SO42-与改性前的氧化物相比具有较高的酯交换反应活性. 在230℃、醇油摩尔比12:1及催化剂用量为棉籽油2%(w)的条件下,反应8 h后甲酯的收率达到90%以上. 与固体碱催化剂相比,固体酸催化剂对原料的酸度有更强的适应性. 红外吡啶吸附光谱表明,TiO2-SO42-与ZrO2-SO42-具有较强的L酸和B酸中心.     

Multiphasic Acetalization and Alkylation on Organically Modified MSU-X Silica

Mesoporous silicas were functionalized with phenyl groups and were used as solid acid catalysts in acetalization of aldehydes and ketones with ethylene glycol or methanol. It was shown that cyclohexanone as well as aromatic and linear aldehydes could be converted to the corresponding dimethylacetals in high conversion and selectivity over the catalyst. They also performed well in the isopropylation reactions of naphthalene with isopropanol.     

Polymerization of tung oil by reaction of phenols with tung oil

Investigation was made on the mechanism of polymerization in reactions of tung oil and phenols in the presence of an acid catalyst. It was made by means of comparative HLC and NMR analyses of the products of tung oil self-polymerization, other varied vegetable oil-various phenol reactions, and tung oil-various-in-functionality phenol reactions under given conditions. As a result, it was confirmed that polymerization in reactions of tung oil and phenols is attributed not to tung oil self-polymerization but to di- or trialkylation, with tung oil, of phenols, which can serve as crosslinking agents of tung oil.     

Degradation of solvolysis lignin using Lewis acid catalysts

Alcell‐derived lignin was depolymerized in a batch reactor using the Lewis acid catalysts NiCl₂ and FeCl₃. The objective was to investigate the use of Lewis acids in the production of useful liquid products directly from solvolysis lignin. The effects of reaction temperature, time and catalyst were studied on the conversion of this lignin to gas, solid and liquid products. Also, selected monomeric compounds in the ether solubles were monitored in terms of the variation in their yields with different reaction conditions. The highest conversions, 30% and 26% from Ni and Fe, respectively, were both attained at the reaction conditions of 305°C and 1 h reaction time. The Ni produced a somewhat higher yield of ether solubles, reflecting its slightly higher performance. Under the reaction conditions studied, both catalysts apparently favour condensation reactions leading to the formation of insoluble reactor residue from solvolysis lignin. Low quantities of monomeric compounds were produced, with phenols dominating over ketones and aldehydes for both catalysts.