双氧水氧化环己酮制ε-己内酯的Mg-Sn/TS-1催化剂协同效应研究

选择钛硅分子筛(TS-1)为载体，采用共沉淀法将镁-锡(Mg-Sn)双金属氧化物负载于TS-1上制得Mg-Sn/TS-1催化剂，对催化剂的晶相结构、微观形貌、比表面积和孔结构、组分结构进行了表征，并考察了其在双氧水氧化环己酮制备ε-己内酯中的催化性能。结果表明：制得的Mg-Sn/TS-1催化剂具有多孔结构，孔径分布较窄，Mg-Sn双金属氧化物均匀地负载在TS-1上；当Mg-Sn双金属氧化物摩尔比为3：1,Mg-Sn双金属氧化物与TS-1质量比为3：2,Mg-Sn/TS-1催化剂催化双氧水氧化环己酮制备ε-己内酯时的环己酮转化率为91.3%,ε-己内酯选择性为95.5%,催化性能较佳；Mg-Sn双金属氧化物之间具有良好的催化协同效应。     

煤基活性炭共价固载铬离子有机配合物催化剂的制备研究

采用煤基活性炭为载体,通过20%稀HNO3氧化处理,先后接枝(Me O)3Si(CH2)3Cl、α-氨基戊二酸,络合反应,成功制备了含双羧基双齿配体配合铬离子催化剂,其结构通过FT-IR、SEM、XRD等手段得到确证。     

用于生产米氏醇的氧化催化剂的研究

米氏醇(4,4'-双二甲氨基二苯基甲醇)是用于生产染料结晶紫内酯(CVL)的重要中间体。通常以甲烷贝斯(4,4'-双二甲氨基二苯基甲烷)和空气为原料,在氧化催化剂作用下制备。其中氧化催化剂性能很关键。以活性γ-Al_2O_3微球为载体,经过浸渍、沉淀、烘干、焙烧等过程,制成负载型钴-锰-铈多元金属氧化物氧化催化剂,并考察了不同制备条件下的催化剂的氧化性能差异,从而确定最优的催化剂制备条件。     

2,5-二氯苯酚的合成新方法

阐述了一种合成2,5-二氯苯酚的新方法。用正交试验法考察双水杨醛缩乙二胺合铜在对二氯苯氧化制备2,5-二氯苯酚中的作用,实验发现在双水杨醛缩乙二胺合铜的催化下,由对二氯苯生成2.5-二氯苯酚的产率可达94%以上。实验是典型的希夫碱配合物催化氧化反应,将其用于本反应还鲜有报道。此外,使用该配合物作催化剂,具有催化剂制备容易,使用量少,催化效率高,易回收,污染小等特点。     

蜂窝陶瓷基催化剂的制备及贫氧条件下的催化氧化活性

以堇青石蜂窝陶瓷载体为基体,拟薄水铝石为过渡涂层,Pt-Pd双元贵金属为活性组分,采用不同助剂配比及制备工艺得到系列蜂窝陶瓷基结构化催化剂。通过催化剂的XRD和SEM结构表征,以及甲苯为模型化合物的催化氧化活性评价结果,确定了活性组分负载方法、贵金属负载量、助剂质量比及负载量和煅烧条件。最终以贫氧条件下的费-托合成脱碳塔尾气为研究对象,考察了催化剂的催化氧化活性,结果表明,制得的催化剂在贫氧条件下对脱碳塔尾气中的烃类转化率大于95%,达到环保排放要求。     

载体改性对CuO-ZnO/Al2O3催化剂结构及甘油氢解性能的影响

以经氧化镁和氧化硼改性的氧化铝为载体,采用浸渍法制备了负载型CuO-ZnO/Al2O3催化剂,通过XRD、XPS、BET、TPR手段表征催化剂上CuO的分布和化学形态。结果表明,氧化硼的引入能够有效提高催化剂的比表面积,同时氧化硼既可以作为结构性助剂提高铜在催化剂表面上的分散度,又可以作为电子性助剂有利于催化剂表面缺电子态铜物种的稳定;氧化镁的引入有利于氧化铜在催化剂上的分散。经氧化硼改性的CuO-ZnO/Al2O3催化剂作用下甘油转化率可达100%,对1,2-丙二醇选择性达94%以上。     

负载型稀土臭氧氧化催化剂在水处理中的应用进展

非均相催化臭氧氧化技术是一种高效的水污染控制技术。负载型稀土臭氧氧化催化剂因稀土元素独特的电子构型,展现出优异的催化性能,不仅具有良好的稳定性和较长的使用寿命,还可有效解决催化剂流失及出水金属离子超标问题,被认为是最有前景的非均相臭氧氧化催化剂。本文着重从负载型稀土臭氧氧化催化剂的制备、催化反应机理以及单稀土、稀土-过渡金属、双稀土-过渡金属氧化物负载型臭氧氧化催化剂在近几年的污水处理领域中的应用进展进行概述与总结。多稀土复合型非均相臭氧氧化催化剂的开发,以及对催化氧化过程的作用机理的深入研究,是未来非均相催化臭氧氧化技术在水处理中的重点研究方向。     

钯(Ⅱ)-1,2-环己二胺配合物固载型催化剂的制备及催化合成碳酸二苯酯

采用椰壳活性炭为载体,通过质量分数20%HNO3氧化处理,在载体表面生成了0.383 mmol/g酚羟基,然后与N,N'-二[(三甲氧基硅)丙基]-1,2-环己二胺反应,引入了有机氮双齿配体,再与Pd(PhCN)2Cl2络合,ICP结果表明钯离子的固载量为0.79%。以FTIR、XPS及N2吸附-脱附等手段表征了催化剂制备过程中的各种中间体。在高压反应釜中以苯酚氧化羰基化法催化合成碳酸二苯酯(DPC),确定了最佳工艺条件为反应温度100℃、反应压力7.0 MPa、反应时间5 h及二氯甲烷为溶剂,并在最佳工艺条件下测得产物DPC收率为7.43%。该催化剂循环使用5次后DPC收率为6.75%。     

1,2-丙二醇合成丙酮醛反应催化剂的研究

通过固定床反应器考察了掺磷β-沸石/银催化剂对1,2-丙二醇选择性氧化合成丙酮醛的催化性能。试验结果表明,在适宜的条件下,该催化剂对1,2-丙二醇的转化率达到98%,对丙酮醛选择性达到了65%。作者还就磷对催化剂选择性的提高原因给出了解释。     

2,2-双(3-苯基-4-羟基苯基)丙烷的合成研究

以邻苯基苯酚和丙酮为原料,盐酸为催化剂,巯基丙磺酸为助催化剂,通过缩合反应合成了2,2-双(3-苯基-4羟基苯基)丙烷(双OPP-A),研究了原料配比、催化剂用量、反应温度、反应时间等因素对反应的影响,通过实验确定了合成双OPP-A的最优条件为:n(邻苯基苯酚):n(丙酮):n(盐酸):n(巯基丙磺酸)=8:2:4:1,反应温度为60℃,反应时间24h,双OPP-A收率达到78.5%,经重结晶纯度达99.2%。产物通过红外光谱和核磁共振等进行了确证。     

聚乙烯醇包埋活性炭／纳米TiO2微球处理含铬废水的研究

采用液-液相分离的方法制备了聚乙烯醇共包埋活性炭和纳米TiO2的微球,并考察了其对模拟含铬废水的处理效果。试验结果表明：微球对废水中的Cr（Ⅳ）有较好的处理效果,且去除率随纳米TiO2包埋量的增加而增加,当微球加入量为140g／L,微球中活性炭、纳米TiO2包埋量分别为6％和4％,pH值为3,作用时阀为3h时,Cr（Ⅳ）的去除率可达90％以上,且微球使用方便,不会造成二次污染。     

新型吸附材料制备及处理含DMAC废水试验研究*

合成了主要成分为粉煤灰和活性炭的新型吸附材料,并通过单因素试验考察了吸附材料处理含DMAC（N, N-二甲基乙酰胺）废水的效果。吸附材料最佳制备条件：粉煤灰与活性炭质量比为3∶1,硅酸钠加入量为25%（硅酸钠占粉煤灰、活性炭、硅酸钠总质量的质量分数）,煅烧温度为800 ℃。吸附材料处理含N, N-二甲基乙酰胺废水最佳条件：pH为3,吸附剂投加量为25 g/L,吸附时间为40 min,吸附温度为30 ℃,在此条件下CODCr去除率为75.92 %。     

Zn(OAc)_2/C-Al_2O_3催化乙炔气相法合成醋酸乙烯初探

考察了多种活性炭和γ-氧化铝作为醋酸锌载体在乙炔气相法合成醋酸乙烯中的催化效果,筛选出活性高的活性炭和γ-氧化铝载体并制备出基于活性炭-γ-氧化铝复合载体的醋酸锌催化剂。实验结果表明,在210℃,C2H2/HAc摩尔比为6:1,空速360h-1的条件下,复合催化剂F2合成醋酸乙烯的时空收率达到2.7g/(dmL),与相同条件下的醋酸锌/4#活性炭催化剂相比,时空收率提高了约13%,且催化剂的寿命明显提高;与醋酸锌/WHA-201B-γ-氧化铝相比,反应温度降低了30℃。     

煤基活性炭负载硫酸铈催化合成丙酸丁酯

为寻求丙酸丁酯的绿色合成方法,以煤基活性炭负载Ce2（SO4）3催化合成丙酸丁酯,用正交实验法,考察醇酸比、催化剂用量和反应时间等3个因素对丙酸丁酯酯化率的影响,获得了最适宜合成条件：醇酸比1．4：1,催化剂用量0．6g,反应时间40min。此时,酯化率可达97％以上。结果表明：煤基性炭负载Ce2（SO4）,对丙酸丁酯的合成具有较好的催化活性。     

活性炭负载TiO2的制备及其光催化性能的研究

以钛酸四丁酯（Ti（OC4H9）4）为原料,用溶胶-凝胶法制备活性炭（AC）负载（TiO2。XRD分析其晶型组成。实验研究了不同TiO2负载量、不同煅烧时间、不同煅烧温度以及不同使用次数等情况下TiO2/AC光催化剂的光催化活性。实验结果表明,当负载量为28.2%、煅烧时间为4h、煅烧温度为400℃时催化剂活性最高,甲基橙溶液的降解率到达了98.09%。同时研究表明了多次使用后的TiO2/AC光催化剂仍具有很好的光催化性能。     

向日葵制活性炭对亚甲基蓝的吸附研究

含有亚甲基蓝（MB）的废液直接排放会造成严重的水体污染。为研究生物质活性炭对MB的吸附性能,以农业废弃物向日葵为原料、磷酸（H₃PO₄）为活化剂,制备粉状活性炭（PAC）和块状活性炭（BAC）,并研究PAC对MB的吸附性能。利用比表面积测试（BET）、X射线光电子能谱（XPS）、X射线衍射（XRD）、红外光谱（FT-IR）和扫描电镜（SEM）等方法解析活性炭的孔结构和表面特性。结果表明：活性炭前驱体的形状对活性炭的微观结构有较大的影响。PAC比BAC具有更大的比表面积（分别为701.95 m²/g和566.49 m²/g）和总孔体积（分别为2.23 cm³/g和1.04 cm³/g）;PAC和BAC的平均孔径分别为7.31 nm和12.66 nm,均具有介孔材料的结构特性。两种活性炭表面均分布着丰富的含氧官能团和大量疏松的无定形碳,而存在的偏磷酸盐对孔隙起到支撑作用,这为MB的吸附提供了更多的活性位点和吸附通道。在25 ℃、pH为8、PAC用量为50 mg条件下,PAC对100 mL质量浓度为200 mg/L的MB溶液的吸附效果最好,吸附率达到72.2%。吸附过程符合伪二级动力学模型、颗粒内扩散模型和Langmuir等温吸附模型。     

2,6-萘二酚的提纯工艺研究

2,6-萘二酚粗品（纯度83.5%）在低级醇类、酯类单一溶剂或混合溶剂中重结晶,可以除掉杂质二聚物和2-萘酚等。较好的工艺条件为：m（活性炭）∶m（粗品）∶v（异丁醇）=0.1∶1∶3,回流搅拌30 min,过滤后滤液冷却得精制产品,纯度96.14%;m（活性炭）∶m（粗品）∶v（异丙醇）：v（水）=0.1∶1∶3∶9,纯度96.09%,收率68%,白色粉末状晶体。该工艺精制产品纯度高,经济环保,操作简便,易于工业化。     

改性活性炭对低浓度二氧化硫吸附动力学模型研究

碱改性活性炭是一种广泛应用于半导体工业和数据中心净化室内吸附二氧化硫的高效材料,但是鲜有针对符合真实建筑环境的低浓度二氧化硫吸附实验及动力学模型进行研究。首先研究了氧化铜-氢氧化钾改性活性炭（CuO-KOH@AC）、氢氧化钾改性活性炭（KOH@AC）、氢氧化镁改性活性炭[Mg（OH）₂@AC]等3种碱改性活性炭在温度为25 ℃、相对湿度（RH）为50%、二氧化硫质量浓度为2 612 mg/L条件下对二氧化硫的吸附性能,结果显示碱改性活性炭对二氧化硫的吸附能力受碱负荷量的影响更多。然后测定了CuO-KOH@AC在二氧化硫质量浓度为522~13 400 mg/L的吸附等温曲线实验值,验证了Langmuir模型、Freundlich模型、Dubin-Radushkevich（D-R）模型的有效性,其中Freundlich模型在低二氧化硫浓度条件（二氧化硫质量浓度为522 mg/L,误差为-12.18%）下拟合效果最好。CuO-KOH@AC在二氧化硫质量浓度为2 612 mg/L、不同RH（1%、50%、75%）条件下的吸附实验表明,RH增加能够促进二氧化硫在吸附剂表面的吸附。傅里叶变换红外光谱对CuO-KOH@AC吸附二氧化硫后的分析表明,吸附剂表面的吸附物种为—SO₃（或SO₄^2-）和—SO₂。X射线光电子能谱对CuO-KOH@AC吸附二氧化硫后的分析结果显示,吸附剂表面S⁶⁺形态占80%~90%,其比例随着RH的增加而增加。CuO-KOH@AC最终以SO₄^2-形式吸附气态二氧化硫,吸附过程以化学吸附为主。     

炭化温度对活性炭孔结构及电化学性能的影响

以海南椰壳（HN）及石油焦（BS）为原料,在不同预处理炭化温度下制备出HN系列和BS系列炭化样品,使用TG和XRD检测考察炭化温度对炭化样品反应活性和结构的影响,使用KOH化学活化法制备HN系列和BS系列活性炭样品,所制样品用氮气吸附和脱附等温线计算出BET比表面积、DFT孔径分布及孔容,并且通过直流循环充放电和循环伏安方法表征研究系列样品的电化学性能。实验结果表明,随着炭化温度的升高,HN及BS系列活性炭样品的微孔含量均有明显增加。椰壳炭所制活性炭适合无机电解液体系,其最高比电容达317F／g;而石油焦所制活性炭适合有机电解液体系,其比电容可达162F／g。     

磷酸法水稻秆活性炭的制备

以水稻秆为原料,采用磷酸活化法制备活性炭。研究了浸渍比、活化温度对活性炭样品吸附性能的影响,并对其微结构进行N₂吸附等温线、热重-微商热重法(TG-DTG)、扫描电子显微镜(SEM)等表征。结果表明:水稻秆适合作为磷酸法活性炭的原料,吸附性能达到市售脱色活性炭的指标要求。在浸渍比为3∶1、活化温度 450 ℃、活化时间 60 min 的条件下,制得活性炭的亚甲基蓝吸附值 215 mg/g,碘吸附值 855 mg/g,A法焦糖脱色率 110 %,BET比表面积 967.72 m²/g,总孔容积 1.23 cm³/g,中孔率 84.6 %,平均孔径 4.6 nm。