离子液体在乙炔氢氯化合成氯乙烯中的应用进展

从液相和气固相催化体系两个方面,对离子液体在乙炔氢氯化反应中的应用进行了归纳总结,并分析了离子液体应用于各体系中的优缺点。基于研究现状,讨论了离子液体催化体系在乙炔氢氯化清洁合成氯乙烯过程中今后亟待解决的关键问题,并对其发展前景和方向进行了展望,以期为聚氯乙烯可持续发展过程中无汞催化剂的研究提供有价值的借鉴和参考。     

Bi-Cu/C催化剂在乙炔氢氯化反应中的催化性能

为了研发一种替代汞催化乙炔氢氯化的催化剂,采用等体积浸渍法制备了用于乙炔氢氯化反应的Bi-Cu/C催化剂,并用X射线衍射(XRD)、扫描电子显微镜（SEM）和BET等方法进行了表征。在反应温度170℃,乙炔体积空速30h-1,原料配比V（HCl）/V（C2H2）=1.05的条件下采用常压固定床反应器考察了催化剂的催化性能。结果表明,Bi-Cu /C催化剂活性组分在载体表面高度分散;反应20h,最佳配比BiCl3-CuCl2/C催化剂性不低于90%,选择性高于99%。在此催化剂中加入PO43-改性后,催化活性和稳定性有了明显提高,乙炔转化率大于97.7%,达到氯化汞催化乙炔氢氯化的活性,虽然稳定性低于氯化汞催化剂,但为研发乙炔氢氯化非汞催化剂提供了实验基础。     

乙炔氢氯化PdCl_2/C催化剂失活原因分析

采用浸渍法制备了PdCl2/C催化剂,考察了PdCl2/C催化剂用于乙炔氢氯化反应制取氯乙烯的催化性能,并用微结构分析仪、扫描电子显微镜、热重分析和电感耦合等离子体发射光谱等表征方法对PdCl2/C催化剂的失活原因进行了分析。实验结果表明,PdCl2/C催化剂具有很高的初活性,在反应温度110~180℃、常压、空速120h-1、V(HCl)∶V(C2H2)=1.15的条件下,乙炔的转化率大于90%,氯乙烯的选择性大于97%,但该催化剂使用寿命很短,失活迅速。表征结果表明,催化剂表面积碳和活性组分PdCl2流失(损失率达40%以上)是导致PdCl2/C催化剂失活的主要原因。通过加入KCl助剂有效地抑制了活性组分PdCl2的流失,PdCl2/C催化剂的性能得以改善。将失活PdCl2-KCl/C催化剂用硝酸氧化除积碳后,催化剂的活性可以恢复。     

UDH多组元无汞催化剂的制备、表征及其与HgCl2催化剂的乙炔氢氯化反应活性对比

在对10 L合成釜制取的UDH无汞催化剂及其载体进行物化表征的基础上,将UDH无汞催化剂与工业HgCl2催化剂用于催化乙炔氢氯化反应,进行了单管中试平行对比试验。结果表明：UDH无汞催化剂具有微孔结构,平均孔径为2 nm,活性组分平均粒径为4 nm左右;UDH无汞催化剂与工业HgCl2催化剂作用下的氯乙烯选择性均大于99%;采用工业HgCl2催化剂时,在反应的前900 h内乙炔转化率大于98%,但在之后的700 h内乙炔转化率迅速下降,采用UDH无汞催化剂时,在整个反应的1 600 h内,乙炔转化率由98%缓慢降至89%,表明UDH无汞催化剂具有更好的稳定性。     

乙炔氢氯化反应高分散载金催化剂的制备及催化性能

采用Au(en)2Cl3作前驱体,制备了用于乙炔氢氯化反应的载Au催化剂,并采用N2-吸附、XRD、TEM进行了表征。在常压固定床反应器中详细考察了Au的价态、载体、Au负载量、碱金属助剂对Au催化剂活性的影响。结果表明,催化乙炔氢氯化反应的载Au催化剂的活性组分主要以离子态Aun+存在。采用椰壳质活性炭(ACS)为载体、KCl为助剂、Au负载量为1%（质量分数）时,载Au催化剂Au-K/ACS具有较高分散度,平均粒径为2.3nm。以Au-K/ACS作为催化剂,在温度180℃、空速120h-1、V(HCl)/V(C2H2)=1.1时,乙炔氢氯化反应的转化率可达98%以上,氯乙烯选择性不低于99.5%;在空速为2000h-1时,该催化剂仍具有较好的稳定性。     

AuCl3-CuCl2/γ-Al2O3乙炔氢氯化催化剂的失活原因分析及再生性能研究

采用γ-Al2O3为载体通过浸渍法制备了AuCl3-CuCl2/γ-Al2O3催化剂,考察其对乙炔氢氯化反应的催化性能,并用比表面积及孔径分析、扫描电镜、能谱仪、傅里叶变换红外光谱、电感耦合等离子体原子发射光谱等表征方法对催化剂的失活原因进行分析。结果表明：在温度150 ℃、压力0.1 MPa、空速120 h-1、V（HCl）：V（C2H2）=1.05的工艺条件下,乙炔转化率达到97% 以上,氯乙烯选择性达到99% 以上,但反应3 h后催化剂活性迅速降低;催化剂表面积炭为其失活的主要原因。将失活催化剂在空气氛围、500 ℃下焙烧1 h后,其活性基本能恢复至新鲜催化剂水平,说明该催化剂具有优异的再生性能。     

氯铂酸在改性氧化铝上的吸附

在动态和平衡条件下,研究了H_2PtCl_6在各种氧化铝载体上的吸附.红外光谱和紫外可见漫反射谱用于表征浸渍H_2PtCl_6前后载体的表面性质.结果表明,H_2PtCl_6在载体上的吸附量取决于氧化铝的Lewis酸性.当载体具有很高的吸附活性时,吸附速率与载体表面性质无关,但受控于孔道扩散.从表面活性羟基变化的角度,探讨了吸附量与酸性的关系.     

改性煤基活性炭在高氟水处理中的应用研究

采用改性煤基活性炭处理高氟水,实验结果表明改性的煤基活性炭吸附反应速度快,最佳的pH为5-8,而且对氟离子具有较好的离子选择性能。     

加氢脱酸催化剂的酸改性

以磷酸为酸性助剂,对通用型加氢处理催化剂进行了酸改性,采用X射线衍射仪、N2物理吸附仪、X射线电子能谱仪等对制备的系列加氢脱酸催化剂进行了表征,并在固定床加氢装置上对其性能进行了评价。结果表明:磷改性后,催化剂的强度、堆积密度、弱酸性均增加,比表面积和孔容均降低;当磷质量分数高于1.50%时,催化剂中会出现磷酸铝晶型;4种催化剂中,磷质量分数为0.75%时,制得的催化剂具有最优的脱酸、脱硫、脱氮性能,在反应压力为3 MPa,反应温度为280℃的条件下,其脱酸、硫、氮率依次为99.1%,44.72%,10.8%,油品酸值可降至0.028 mg/g。     

改性煤基活性炭负载铁在高氟水处理中的应用研究

研究以改性煤基活性炭为吸附剂对F-进行动态搅拌吸附试验,探讨了吸附时间、溶液pH值、干扰离子等,对改性煤基活性炭除氟性能的影响,试验表明,煤基活性炭经浓硫酸和磷酸改性后,对F-具有良好的去除性能,且用磷酸处理的活性炭除氟效果比用浓硫酸处理的除氟效果好,在一定的条件下其对F-的去除率可达到94%。     

改性活性炭对石脑油中有机氯的吸附性能研究

采用硝酸和双氧水对活性炭进行氧化改性,研究改性活性炭对石脑油中有机氯的吸附性能。采用Boehm滴定和FT-IR方法对改性活性炭表面官能团进行表征并用BET方法分析其物理结构,使用微库仑仪分析产物有机氯含量。结果表明,活性炭通过氧化改性可以在表面大量引入酸性官能团（羧基、内酯基、酚羟基）,酸性明显提高。通过脱氯实验发现,温度的提高可以显著增加改性活性炭的吸附性能,在350℃下,5%双氧水改性活性炭对有机氯的脱除率可高达96.6%。剧烈的氧化作用虽然能引入更多的酸性官能团,但对活性炭微孔结构破坏严重导致物理吸附容量降低,其综合的吸附效果未有显著提高。     

活性炭臭氧化改性及其对噻吩的吸附热力学和动力学研究

 采用臭氧对椰壳活性炭、煤基活性炭进行氧化改性，研究了改性活性炭对噻吩的静态吸附热力学和动力学特征。结果表明，臭氧化改性提高了活性炭对噻吩的吸附容量和Langmuir、Freundlich 2种吸附等温线方程的相关性。根据热力学函数关系计算了等量吸附焓、吉布斯吸附自由能和吸附熵。吸附热小于0，活性炭对噻吩吸附是放热反应。采用拟一级、拟二级速率方程来考察吸附动力学，并计算了这些动力学模型的速率常数，拟二级模型和实验数据之间有较好的相关性。同时对吸附机理进行了分析。     

浓硫酸改性煤基活性炭催化合成丙二酸二丁酯

以浓硫酸改性煤基活性炭为催化剂,丙二酸和正丁醇为原料合成了丙二酸二丁酯,考察了醇酸物质的量比、催化剂用量、反应时间等因素对酯化率的影响。最佳工艺条件为:丙二酸50 mmol,n(酸):n(醇)=1:2.5,催化剂用量0.8g,反应时间1.5h,酯化率达99.0%。催化剂可回收使用,具有较高的催化活性     

废树脂催化剂制活性炭及其吸附脱除液化气中含硫化合物研究

以废树脂催化剂作为前躯体,经预处理、炭化和KOH活化后制备微球活性炭KAC,在最佳活化条件（碱/炭质量比4:1,活化温度800℃,活化时间1 h）下,所得KAC的比表面积可达2 769 m²/g,总孔体积为1.871 cm³/g。采用等体积浸渍法制备铜离子负载活性炭吸附剂Cu-KAC,试验结果表明,铜离子改性可显著提高吸附剂对液化气的吸附脱硫性能,当铜离子负载量（w）为10% 时,在氮气气氛、400 ℃下焙烧2 h后得到的吸附剂脱硫性能最佳。二甲基二硫醚-程序升温脱附分析结果表明,与KAC相比,Cu-KAC对二甲基二硫醚具有更强的络合吸附能力。Cu-KAC的再生性能考察结果表明,在氮气气氛、400 ℃下再生2 h,经4次连续再生后,再生吸附剂对液化气的脱硫率仍能达到60%左右。     

活性炭负载磷钨酸催化合成丁酸异丁酯

采用活性炭负载磷钨酸为催化剂,以丁酸和异丁醇为原料合成丁酸异丁酯,考察了催化剂负载量、醇酸摩尔比,催化剂用量、反应时间及催化剂重复使用次数等因素对酯化率的影响。适宜的反应条件为:丁酸用量0.1mol,醇酸摩尔比1.4∶1,催化剂用量0.8g,催化剂负载量20.2%,回流反应时间70min,酯化率达到99.2%。该催化剂有良好的重复使用性,使用5次后酯化率达95.8%。     

活性炭固载磷钨酸催化合成癸二酸二丁酯

研究了用活性炭固载磷钨酸催化合成癸二酸二丁酯的反应。考察了催化剂固载量、催化剂用量、酸醇摩尔比、反应时间、带水剂用量等对酯化率的影响。结果表明,活性炭固载磷钨酸是合成癸二酸二丁酯的有效催化剂。在n(癸二酸):n(正丁醇)=1:5,癸二酸用量0．08mol,催化剂用量1．5g(固载量25．3%),反应时间3．0h,带水剂环己烷10mL,反应温度98～112℃的条件下,酯化率可达98．1%,催化剂可重复使用。     

亚磷酸和水蒸气联合改性的HZSM-5的物化性质和催化性能研究

考察了由亚磷酸改性的HZSM-5在673、873和1073K温度下100％水蒸气处理样品的物化和催化性质。采用XRD表征了样品的结构。通过吸附吡啶红外光谱和NH3-TPD进行了酸性和酸分布研究。XPS的研究结果表明，P由 3价氧化成了 5价，并提出了可能的改性的表面结构模型。通过N2吸附．脱附等温线研究了样品的孔结构，样品的吸附-脱附等温线为Ⅰ型和Ⅳ型的复合型，滞后环为IUPAC分类的H4型。Al的状态由^27Al MAS NMS表征。采用AMl(Austin Model I)半经验量子化学方法和模型簇法筛选了磷改性可能的两种结构模型，其区别在于磷上的桥氧与铝配位还是端氧与铝配位，结果表明端氧与铝配位的可能性更大。以正庚烷裂化反应为探针反应考察了样品的活性。     

载铜活性炭吸附二甲基硫醚的热力学和动力学

以铜质量分数为11％的载铜活性炭(J-AC)为吸附剂,对石油醚溶液中的二甲基硫醚进行吸附,通过比表面积分析仪对吸附剂的比表面积和孔结构进行表征,利用热力学与动力学模型对试验数据进行拟合,计算热力学及动力学参数,探讨J-AC对二甲基硫醚的吸附机理.结果表明:J-AC对二甲基硫醚的吸附符合Freundlich吸附等温方程,...     

苯在活性炭纤维上吸附等温线的测定及分析

 采用质量法在Cahn-2000高真空电子天平上测定了温度298～328K和压力0～1.5kPa条件下苯在活性炭纤维上的吸附等温线。用Langmuir方程处理实验数据，得到的吸附模型符合Langmuir模型，并根据吸附等温线用Clausius-Clapeyron方程计算出苯的等量吸附热。结果表明，苯的等量吸附热随着吸附量的增加而减小，由vant Hoff方程计算苯在活性炭纤维上的平均吸附热为39.79kJ/mol。