浆料体系中异丁烯水合反应的实验研究

以高纯异丁烯气体、去离子水为原料,阳离子交换树脂NKC-9颗粒为催化剂,在搅拌高压釜中进行半连续的水合反应,实验考察了温度、压力、催化剂质量含量、叔丁醇初始浓度、搅拌速度及催化剂颗粒粒径对反应的影响。结果表明．过高的温度对反应产生不利影响;增加异丁烯气体压力、提高搅拌速度及叔丁醇初始浓度能提高反应速率;减小催化剂颗粒粒径能提高反应速率,而且超细催化剂颗粒能增强异丁烯气体在水中的传质速率。     

钯催化2-苯基吡啶与扁桃酸衍生物偶联反应的研究

以叔丁基氢过氧化物(TBHP)为氧化剂、醋酸钯为催化剂,研究了2-苯基吡啶与扁桃酸衍生物的偶联反应,考察了氧化剂、催化剂和温度对反应产率的影响。结果表明,氧化剂TBHP对反应起着非常重要的作用。2-苯基吡啶和扁桃酸衍生物在该体系发生催化偶联反应,该反应不仅具有特定的区域和化学选择性,而且产率较高。该反应为芳基酮化合物的合成提供了一条新型便捷的途径。     

Ni2O3催化剂的制备及其催化NaClO分解产生活性氧的性能

采用混合法制备Ni2O3催化剂选择性催化次氯酸钠分解生成原子氧,该原子氧具有极强的活性,能增强次氯酸钠的氧化性。采用XRD、SEM、BET等方法对催化剂的物化性质及催化性能进行了研究,同时考察了不同负载量催化剂、次氯酸钠浓度、pH值和温度对镍基催化剂分解次氯酸钠产生活性氧的反应速率的影响。实验结果表明,次氯酸钠溶液浓度与反应速率成正比;而对于pH值来说,中性或弱酸性环境更有利于提高反应速率和产氧量;温度越高分解反应速率越快。在初步处理有机废水的实验中,甲醇、甲苯、间氨基苯磺酸COD的去除率分别达到91.3％、89.28%和84.53%。     

乙基叔戊基醚的合成及反应动力学研究

用国产NKC－29型强酸性阳离子交换树脂为催化剂，在常液相条件下用乙醇和叔戊醇为原料合成了乙基叔戊基醚。讨论了温度，催化剂浓度，反应物初始摩尔比等参数对反应速度以及反应选择性的影响。结果表明：反应温度升高，将加快反应速度，但是当温度过高将加速叔戊醇的分解，使反应的选择性降低，催化剂浓度与产物的初始生成速率成线性关系，表明反应为动力学控制步骤：增加乙醇与叔戊醇的初始摩尔比，可有效控制叔戊醇分解为水与异戊烯的副反应。与另一种国产S－54型树脂催化剂比较的结果显示：NKC－29的催化活性及选择性优于S－54。根据实验结果并考虑水对催化剂的阻碍效应，建立了该反应的动力学模型，并得到了相应的模型参数，即反应速度常数和水的阻碍系数。实验结果与模型计算值吻合得较好。     

金属卟啉仿生催化制备环氧丙烷

制备了四苯基卟啉、四-4-甲氧基苯基卟啉、四-4-氟苯基卟啉及3种卟啉相对应的钴、锰、铁金属卟啉,并利用Cary紫外可见分光光度计(UV-vis)和傅里叶变换红外光谱仪(FTIR)对金属卟啉进行了表征;以制备的不同金属卟啉为催化剂,丙烯为原料,氧气为氧化剂,仿生催化丙烯氧化合成环氧丙烷。考察了金属卟啉催化剂类型、金属卟啉催化剂浓度、反应压力、反应温度、反应时间对反应的影响,结果发现上述因素对反应收率、转化率、选择性均有显著影响,且都有一个最佳值,获得的最优化反应条件为:选取四-4-氟苯基铁卟啉为催化剂,催化剂浓度为1.35×10^-5mol/L,反应压力1.75MPa,反应温度100℃,反应时间为2h。在最优化的反应条件下,环氧丙烷的收率达到了40.38%,丙烯转化率达到了47.09%,环氧丙烷选择性达到了85.75%。     

空气催化氧化亚硫酸铵制备硫酸铵

采用单因素实验研究了亚硫酸铵初始浓度、反应温度、空气流量、催化剂硫酸钴浓度等因素对催化氧化亚硫酸铵的效率的影响.结果表明,低浓度亚硫酸铵较易氧化,亚硫酸铵浓度越高,氧化越困难;反应的最佳温度为50℃,氧化速率随着空气流量和催化剂硫酸钴浓度的增加而加快.通过正交实验确定最佳氧化反应条件为:亚硫酸铵初始浓度1.1 mol·L-1,催化剂硫酸钴浓度0.015 mol·L-1,反应温度50℃.     

苯基三甲氧基硅烷水解动力学研究

采用气相色谱法研究了三氟甲基磺酸催化苯基三甲氧基硅烷的水解反应动力学。考察了温度、用水量及催化剂用量对水解反应的影响。结果表明:水的用量会导致水解反应级数的变化,在过量水的情况下,水解反应可按一级反应来描述;当水的用量减少至理论用量以下时,水解初始反应表现为一级反应,随着水的消耗,反应级数转变为二级。在297~324 K范围内,温度对水解速率的影响明显,温度越高,水解速率越快,水解反应活化能为37.83 kJ/mol。催化剂的用量增加,反应速率加快。     

黄腐酸键联5,10,15,20-四(2-羟基苯基)铁(Ⅲ)卟啉的合成及其性能的研究

通过甲醛缩聚将黄腐酸与5,10,15,20-四(2-羟基苯基)铁(III)卟啉键联,合成一种复合型铁卟啉催化剂。研究了其在KHSO5体系中,pH值及2,4-二氯苯酚初始浓度对复合型催化剂和铁卟啉催化剂降解2,4-二氯苯酚效果的影响。当催化剂∶KHSO5∶二氯苯酚=1∶100∶30(摩尔浓度比),温度为25℃,pH值为3,反应时间1 h,复合型催化剂对二氯苯酚的降解率可达96.4%,高于铁卟啉催化剂的62.3%。通过紫外光谱检测两种催化剂在KHSO5参与反应时的自降解情况,两者的自降解动力曲线表明,复合型催化剂的自降解时间与速率都优于铁卟啉催化剂。结果表明,键联黄腐酸可有效的抑制铁卟啉催化剂自降解,提高催化剂的催化活性及稳定性。     

锰卟啉仿生催化制备1,2-环氧丁烷

制备了四苯基卟啉、四(4-甲基苯基)卟啉、四(4-甲氧基苯基)卟啉、四(4-氟苯基)卟啉、四(4-氯苯基)卟啉及其对应的锰卟啉,并对其结构进行了表征。以前述卟啉为催化剂,催化1-丁烯环氧化制备1,2-环氧丁烷。考察了催化剂种类、催化剂浓度、丁烯用量、共还原剂用量、溶剂用量、转速、反应时间、反应温度、反应压力对反应结果的影响。结果表明,以四(4-氟苯基)锰卟啉为催化剂,在催化剂浓度为8×10~(-6)mol/L、丁烯用量为1. 9 L、丙烯醛用量为3 mL、溶剂用量为200 mL、转速为500 r/min、反应压力为1. 6 MPa、反应温度为103℃、反应时间为60 min的条件下,1-丁烯转化率为96. 39%,1,2-环氧丁烷收率为95. 04%,选择性为98. 61%。     

基于碰撞理论的次氯酸钠水溶液稳定性的研究

以碰撞理论为模型,对次氯酸钠溶液的分解机理进行了研究,得出次氯酸钠溶液在无催化剂影响条件下的主要分解方程式。研究表明,在强碱性条件下次氯酸钠的分解主要是通过CIO水解生成HCIO引发的一系列反应;歧化反应是通过HCIO的分解生成的[O]实现的;在强碱条件下,次氯酸钠的分解速率与溶液的初始浓度有关,而反应前后溶液pH值、游离碱含量却几乎不发生变化;升高温度会增加有效碰撞,从而提高反应速率。次氯酸钠溶液添加0．2％、0．6或1．O％的硅酸钠后,体系稳定度变化不大。     

杯［6］芳烃热解及热动力学特性分析

在氮气氛围中，利用热失重分析方法对杯［6］芳烃与对叔丁基杯［6］芳烃的热解特性进行了研究，同时采用热分解动力学分析方法计算了反应过程对应的活化能以及最优机理函数方程。结果表明，对叔丁基杯［6］芳烃由于叔丁基的不稳定性导致其初始热分解温度同杯［6］芳烃相比提前约160 ℃，此之后的分解过程同杯［6］芳烃基本一致（即发生桥联的亚甲基断裂与母体苯环的热裂解），整体上残炭量杯［6］芳烃略高10 %；热解动力学分析表明，依据Kissinger和Flynn?Wall?Ozawa方法求出的杯［6］芳烃反应活化能分别是387.87 kJ/mol和376.28 kJ/mol，对叔丁基杯［6］芳烃脱叔丁基过程的化学反应活化能分别为223.56 kJ/mol和240.97 kJ/mol；依据Coats?Redfern方法求出杯［6］芳烃热解机理函数为g（α）=［-ln（1-α）］^2/5，反应级数n=2/5，对应非等温热解机理为随机成核和随后生长反应，对叔丁基杯［6］芳烃脱叔丁基过程的热解机理函数为g（α）=［-ln（1-α）］^1/2，反应级数n=1/2，对应非等温热解机理为随机成核和随后生长反应。     

β-MnO2纳米棒催化H2O2降解刚果红的研究

采用热分解纳米结构γ-MnOOH前驱体制备出直径约200 nm、长度接近几十微米的β-MnO2纳米棒,通过XRD和TEM对产物进行了成分与形貌表征。β-MnO2纳米棒作为催化剂对H2O2分解刚果红具有良好的催化性能。实验研究了刚果红初始浓度、H2O2浓度和催化剂用量对刚果红脱色率的影响。进一步研究表明,β-MnO2纳米棒催化H2O2氧化降解刚果红的脱色反应属于2.44级动力学反应,反应速率常数为0.002834(mol/L)-1.44.min-1。经紫外-可见光谱、红外光谱分析表明,催化反应后刚果红分子结构遭到破坏。     

乙基叔丁基醚(ETBE)的催化反应动力学研究

用国产 S型强酸性阳离子交换树脂为催化剂 ,在常压液相条件下用乙醇 (Et OH)和叔丁醇 (TBA)合成了乙基叔丁基醚 (ETBE)。讨论了温度、催化剂浓度、反应物初始摩尔比等参数对反应速度的影响 ,考察了水对反应的阻害效应以及反应体系的体积变化原因 ,建立了一个反应动力学模型 ,实验结果与模型计算值较为吻合     

三维电极反应器降解甲基叔丁基醚

主要考察了三维电极反应器对地下水污染物甲基叔丁基醚(MTBE)降解效果。实验分别从温度、初始浓度、Fe2+浓度等方面,探究了三维电极反应器对MTBE去除效果的影响。由实验结果可得:当温度为25℃、Fe2+初始浓度为1 mmol/L、pH=3时,初始浓度为1 mmol/L的MTBE溶液,在150分钟内的去除效率可以达到75%以上。     

S2O82-/ZrO2-TiO2 固体超强酸催化剂的制备及其酯化性能

利用共沉淀和低温陈化法制备S₂O₈^2-/ZrO₂-TiO₂ 固体超强酸作为合成硬脂酸正丁酯的催化剂。通过XRD、FT-IR和SEM对催化剂进行表征, 考察n(Zr)∶n(Ti)、焙烧温度、浸渍液浓度和浸渍时间对催化剂催化活性的影响,以酯化合成硬脂酸正丁酯实验为探针,同时考察反应温度和n(硬脂酸)∶n(正丁醇)对酯化率的影响。结果表明,在n(Zr)∶n(Ti)=2∶2、浸渍液(NH₄)₂ S₂O₈浓度0.5 mol·L^-1、浸渍时间6 h、焙烧温度500 ℃、n(硬脂酸)∶n(正丁醇)=1∶3、催化剂用量0.2 g、反应温度120 ℃和反应时间3 h条件下,酯化率可达98.69%。     

（3R，4R）-3-[（1’R）-叔丁基二甲基硅氧乙基]-4-乙酰氧基-2-氮杂环丁酮的合成

以化合物（3S，4S）-3-[（1’R）-叔丁基二甲基硅氧乙基]-4-羧基-1-对甲氧基苯基-2-氮杂环丁酮为主要原料，以卟啉锰为催化剂，经氧化脱羧，再由03氧化脱保护基制得（3R，4R）-3-[（1’R）-叔丁基二甲基硅氧乙基]-4-乙酰氧基-2-氮杂环丁酮（4AA），两步反应总收率达到83．7％。采用卟啉锰做催化剂进行脱羧氧化反应，使该步反应收率达到了93．O％。用FT-IR、^1HNMR对最终产物结构进行了表征。     

乙酸与乙醇在硫酸氢钠催化下合成乙酸乙酯的动力学研究

文章以硫酸氢钠为催化剂,考察了不同温度(35~75℃)与催化剂用量(2~5 g)下乙酸与乙醇反应合成乙酸乙酯的反应速率,得到反应速率方程。实验结果表明:硫酸氢钠催化合成乙酸乙酯的反应为二级可逆反应,反应速率常数与温度及催化剂浓度的关系可表为Arrhenius方程形式的函数,应活化能为52.24 kJ/mol,指前因子则与催化剂的浓度有关。     

非光气法合成六亚甲基二异氰酸酯的研究

六亚甲基二异氰酸酯（HDI）是聚氨酯合成的重要的原料之一。对六亚甲基二氨基甲酸甲酯（HDU）热分解合成六戚甲基二异氰酸酯（HDI）进行了研究,考察了催化剂、反应温度、反应时间、物料浓度、催化剂甩量等对反应的影响。优化后反应条件为：以HSFE为催化剂,反应温度260℃,催化剂用量为溶剂质量的0．30％,HDU浓度7．50％。此条件下反应35min,HDI收率为66．51％。     

片层状镁铝复合阻燃剂的制备工艺研究

通过共沉淀法合成了片层状镁铝复合阻燃剂,采用正交试验研究了反应温度、反应时间、镁离子起始浓度对层间距及生长机制的影响。结果表明,反应温度为85 ℃,反应时间为1 h,镁离子起始浓度为1.5 mol/L时,得到层间距d（003）达到0.797 89 nm的层状镁铝复合阻燃剂。同时采用透射电镜（TEM）、热重-差热分析（TG-DTA）对最优化产品进行表征。结果显示,产品为片状卷曲结构,分散性好,热分解温度高。     

杯［4］芳烃的热分解动力学研究

通过热失重分析法（TG）研究了杯［4］芳烃与对叔丁基杯［4］芳烃在氮气氛围下的热稳定性,利用Kissinger方法和Flynn?Wall?Ozawa方法分析计算二者的热解表观活化能,通过Coats?Redfern方法确定了热分解动力学机理与模型,并分别求出了材料主降解阶段的非等温动力学方程。结果表明,Kissinger和Flynn?Wall?Ozawa方法求得的杯［4］芳烃的表观活化能分别为166.64 kJ/mol和175.79 kJ/mol,求得的对叔丁基杯［4］芳烃脱叔丁基过程的表观活化能分别为153.97 kJ/mol和166.81 kJ/mol,其自身苯环热分解过程的表观活化能分别为248.38 kJ/mol和252.92 kJ/mol,两物质的热性能在氮气氛围下都表现得较为稳定,且分解温度对于高分子材料的适应性较强;杯［4］芳烃热分解机理函数为g（α）=［-ln（1-α）］^3/2,反应级数n=3/2,其非等温热分解机理属于随机成核和随后生长反应,对叔丁基杯［4］芳烃脱叔丁基过程的热分解机理函数为g（α）=［-ln（1-α）］^2/3,反应级数n=2/3,其非等温热分解机理属于随机成核和随后增长反应,自身苯环热分解过程的热分解机理函数为g（α）=α²,反应级数n=2,其非等温热分解机理属于一维扩散反应。