叔丁醇脱水反应动力学研究

以国产NKC-9型强酸性阳离子交换树脂为催化剂,在常压液相下进行了叔丁醇脱水的反应动力学研究,为由叔丁醇脱水生产异丁烯工艺的开发提供了基本理论依据。在消除内外扩散影响下,讨论了反应温度、反应物初始浓度和催化剂用量等条件对反应速率的影响。结果表明：反应温度升高,将加快反应速率：水的存在对此反应过程产生阻碍效应,随着反应物初始浓度中水含量的增加,反应速率减小。考虑异丁烯在液相中含量很低以及产物水对反应的阻碍效应,建立了该反应的动力学模型,并得到了相应的模型参数。在实验温度范围内,速率模型计算结果与实验结果吻合较好。     

铵盐与亚硝酸盐化学生热体系实验研究

铵盐与亚硝酸盐化学生热体系在油田中有广泛的应用,包括清蜡和解堵、自生热压裂等。对NaNO_2/NH_4Cl生热体系的反应规律进行了实验研究,研究发现,受副反应和反应过程中热损失的影响,峰值温差不仅与反应物浓度有关,还与催化剂浓度以及反应初始温度有关;随催化剂浓度、反应初始温度以及反应物浓度的增大,反应达到峰值温度的时间均呈现幂函数关系递减。影响峰值温差的主要因素是反应物浓度,其次是反应初始温度,最后是催化剂浓度。以获得较高的峰值温度为主要标准,优选的参数为:催化剂(CST酸)浓度0.6%~0.8%,反应初始温度40~60℃,反应物浓度4~6 mol/L。     

氧化铜纳米粉体的制备工艺研究

以三水硝酸铜为反应物,氨水为络合剂,氢氧化钠为沉淀剂,乙醇水混合溶液为反应溶剂,聚乙二醇为分散剂,采用络合沉淀法,成功制备出平均粒径约20nm的氧化铜单晶纳米粉体。通过单因素实验和正交实验考察了硝酸铜溶液初始浓度、反应温度及氢氧化钠与硝酸铜物质的量比等因素对产物粒径大小的影响,利用x射线衍射（XRD）、透射电镜（TEM）和红外光谱仪（FT-IR）等对产物进行表征分析。研究结果表明,影响其粒径大小主要因素的主次顺序依次是：反应温度,硝酸铜溶液初始浓度及氢氧化钠与硝酸铜的物质的量比;优化制备工艺条件为：反应温度70℃,硝酸铜溶液初始浓度0．3mol／L,氢氧化钠与硝酸铜的物质的量比3：1,氨与硝酸铜的物质的量比5：1;氧化铜纳米粉体的红外吸收峰出现了红移和蓝移同时并存的反常现象。     

铵盐与亚硝酸盐化学生热体系实验研究

铵盐与亚硝酸盐化学生热体系在油田中有广泛的应用,包括清蜡和解堵、自生热压裂等。对NaNO_2/NH_4Cl生热体系的反应规律进行了实验研究,研究发现,受副反应和反应过程中热损失的影响,峰值温差不仅与反应物浓度有关,还与催化剂浓度以及反应初始温度有关;随催化剂浓度、反应初始温度以及反应物浓度的增大,反应达到峰值温度的时间均呈现幂函数关系递减。影响峰值温差的主要因素是反应物浓度,其次是反应初始温度,最后是催化剂浓度。以获得较高的峰值温度为主要标准,优选的参数为:催化剂(CST酸)浓度0.6%⁰.8%,反应初始温度400.8%,反应初始温度40⁶0℃,反应物浓度460℃,反应物浓度4⁶ mol/L。     

水介质中铁氰化钾作用下2,6-二甲基苯酚氧化聚合初始动力学

采用电化学方法研究了水介质中铁氰化钾作用下2,6-二甲基苯酚(DMP)氧化聚合初始动力学,确定了各反应参数对DMP氧化聚合的影响。发现DMP聚合初始速率随DMP和铁氰化钾浓度的增加而增加,DMP聚合初始速率与DMP浓度的一次方呈正比,与铁氰化钾浓度的二次方呈正比。DMP聚合初始速率随NaOH浓度的增加而增加,这是因为DMP的氧化电位随NaOH浓度的增加而降低,DMP聚合初始速率与NaOH浓度的二次方呈正比。DMP聚合初始速率随温度的升高而增加,根据初始速率求出了不同温度下DMP聚合初始速率常数,并由Arrhenius方程求得DMP氧化聚合的表观活化能为47.7kJ·mol-1。最后根据Arrhenius方程和聚合初始速率与反应物浓度的关系建立了DMP聚合初始动力学模型,并验证了模型的正确性。     

耐高温梯形聚甲基倍半硅氧烷的合成

西安交通大学的邱军等以有机伯胺为胺解剂,与甲基三氯硅烷反应形成梯形结构的“模板”,经水解、缩聚反应,合成了梯形聚甲基倍半硅氧烷。研究了水解温度、溶剂、水与单体的量之比、缩聚温度、缩聚时间以及胺的结构对产物性能的影响,获得了最佳的合成条件。产物经热重分析,７００℃失重率仅为４％。耐高温梯形聚甲基倍半硅氧烷的合成     

焦炉气非催化部分氧化制合成气数值模拟

基于Curran反应机理,采用Chemkin软件对贫氧条件下的焦炉气非催化部分氧化过程进行了模拟,并考察了反应温度、反应压力和氧气与焦炉气物质的量之比对焦炉气非催化部分氧化制合成气反应的影响。结果表明:该模型能较好地模拟工业操作条件下的焦炉气非催化部分氧化反应;焦炉气非催化部分氧化动力学时间尺度为毫秒级;反应温度越高,动力学时间越短,当温度提高至1373 K后,动力学时间未见明显缩短;反应压力越大,动力学时间越短,当压力提高至3.0MPa后,动力学时间未见明显缩短;氧气和焦炉气物质的量之比越大,动力学时间越短,但得到的合成气摩尔分数以及H_2和CO物质的量之比也相应降低:当氧气和焦炉气物质的量之比增大至0.262后,合成气中H2和CO物质的量之比维持在2.0~2.5。     

可发性酚醛树脂的合成及性能研究

在正交实验的基础上，通过单因素试验研究了反应时间、反应温度、催化剂CaO含量及甲醛与苯酚的物质的量之比对可发性酚醛树脂合成及性能的影响。结果显示升高反应温度，延长反应时间，增加CaO用量，增大甲醛与苯酚的物质的量之比，都能使树脂的黏度和固含量增大，从而使凝胶时间减少。经优化的酚醛树脂合成的条件为：反应温度80℃，反应时间3．5h，催化剂CaO用量4g，甲醛与苯酚的物质的量之比1．6。同时考察了反应时间对树脂水稀释度及游离甲醛含量的影响，结果表明在反应1h内，游离甲醛含量和水稀释度快速下降，而后趋于平缓。由树脂的红外光谱分析可知，酚醛树脂中含有羟甲基，羟甲基的存在有利于树脂在发泡过程中的固化反应。     

不同晶粒尺寸氯化亚铜微粉制备

提出了不同粒径的氯化亚铜的合成方法。研究了反应条件（反应物浓度和水解温度）对晶粒尺寸的影响。初步研究了氯化亚铜的光化学氧化的实验现象。实验表明，反应物浓度增加，氯化亚铜粒径减小；水解温度升高，粒径增大；50℃以下，反应物浓度对粒径的影响很小。通过控制反应物浓度和水解温度制备了从几微米到几百微米的氯化亚铜微粉。     

PP固相接枝GMA微观聚合动力学研究

基于聚丙烯(PP)固相接枝聚合的终止反应主要是自由基单基终止反应的假设提出相应的接枝聚合机理,并建立聚合速率模型。实验考察了PP接枝甲基丙烯酸缩水甘油酯(GMA)体系单体浓度、引发剂浓度、聚合温度与聚合初期接枝速率的依赖关系。结果表明:初始聚合速率与单体浓度呈1.57次方、与引发剂浓度呈0.48次方关系,与聚合温度关系服从Arrhenius方程,并求得接枝反应的表观活化能Ea为86.63kJ/mol。     

小麦秸秆水热预处理半纤维素降解动力学研究

水热预处理是木质纤维素原料高效能源转化的主要工艺流程之一,但是以小麦秸秆为原料的水热预处理的反应路径与反应机理仍有研究不足之处, 制约该预处理过程的优化及实际生产应用。本文以小麦秸秆为研究对象,实验研究了木质纤维素水热预处理过程反应动力学。研究发现,在水热预处理过程中,小麦秸秆的主要降解过程是半纤维素降解产生低聚木糖、木糖以及糠醛的过程,半纤维素在水热过程中几乎完全降解。随着预处理温度的升高,水解液中低聚木糖和木糖的浓度降低,而糠醛的浓度增加;随着保温时间的延长,低聚木糖与木糖的浓度先增加后减小,糠醛的浓度会趋于稳定。根据实验结果提出反应路径并拟合获得动力学速率常数和反应活化能,所获的动力学模型可以很好地解释反应物浓度的变化,与实验数据吻合良好。该模型可以为小麦秸秆水解预处理系统的设计提供参考。     

合成法尼基丙酮的优化实验条件

以橙花叔醇和乙酰乙酸甲酯为原料,异丙醇铝为催化剂,采用改良的Carroll反应制得法尼基丙酮,并用气相色谱和红外光谱对其含量和结构进行了分析。探讨了合成过程中的各种因素对收率的影响,确定了合成标题化合物的最佳实验条件:反应温度为170℃,橙花叔醇、乙酰乙酸甲酯与催化剂异丙醇铝的物质的量比为1∶1.11∶0.02,保温温度178~180℃和保温时间为2.5h。选用此实验条件收率可达99.0%。     

水性环氧树脂固化反应的研究

通过测定凝胶时间,利用红外光谱仪、差示扫描量热仪等对水性环氧树脂的固化反应进行了研究,并根据K issinger和Ozawa方法分别求得水性环氧树脂体系固化反应的表观活化能。结果表明,凝胶时间随着环氧与胺氢物质的量比的增大而增加,且环氧与胺氢物质的量比为1∶1时较好。环氧基特征吸收峰的强度随着固化反应时间的延长明显变弱,且固化4 h后,环氧的特征峰几乎全部消失。水性环氧体系固化的初始温度、峰值温度和终止温度随着升温速率的增加,均向高温方向移动,用Kissinger和Ozawa法求得水性环氧树脂固化的表观活化能分别为27.35 kJ/mol、32.77 kJ/mol,表明体系的表观活化能很低,固化反应很容易进行。     

硫酸氢钠催化合成乙酸乙酯动力学

研究了以硫酸氢钠为催化剂,乙酸与乙醇直接酯化合成乙酸乙酯的反应动力学。在不同条件下测量了反应物浓度随时间的变化关系,计算得到硫酸氢钠催化下的酯化反应速率常数。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。在实验温度(60~90℃)和催化剂浓度(0.3%~2%)质量分率的条件下,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,反应活化能为45.28 kJ/mol,指前因子则与催化剂的浓度有关。     

NKC-9离子交换树脂催化醋酸甲酯水解动力学研究

用间歇搅拌釜式反应器对醋酸甲酯在离子交换树脂NKC-9上的水解动力学进行了实验测定,考察了反应温度、水酯物质的量比和催化剂用量对醋酸甲酯水解率的影响。在消除内外扩散影响的条件下,得到了拟均相反应条件下的醋酸甲酯水解动力学方程。     

异丙醇铝加水分解

本文研究异丙醇铝水加水分解过程,主要讨论溶液的pH值,水解温度,水解时间,水解时加水量对异丙醇铝水解生成物的影响。     

硝酸法合成硝基胍反应动力学研究

采用硝酸法合成硝基胍,考察了不同反应温度、反应时间下的各反应组分物质的量。通过Chem CAD动态反应模拟及速率回归计算程序对实验数据进行回归计算,得到硝基胍合成反应的主副反应级数分别为1.889 4和1.851 5,主副反应活化能分别为16 001.300 7 J/mol和18 312.244 3 J/mol,主副反应频率因子分别为2.223 1 s-1和0.034 6 s-1,并通过线性化处理建立了硝基胍反应动力学模型。利用动态模拟计算对反应动力学模型进行验证,证明得到的反应动力学模型能准确描述硝基胍硝化反应过程,模拟计算结果与实验结果的相对误差不超过0.8%。通过反应动力学模型得出温度适当降低、硝酸胍初始浓度升高同时减小浓硝酸浓度会有利于反应选择性的提高。     

异丙醇铝水解制备氧化铝研究

采用异丙醇铝水解法制备氧化铝,考察了多种因素对氧化铝物化性质的影响。用X射线衍射、氮物理吸附、扫描电镜等方法分析了所得样品的晶相结构、孔结构以及微观形貌。试验结果表明:异丙醇铝在不同条件下水解均能制备出高纯的拟薄水铝石;提高水解温度有利于提高所制备氧化铝的孔径以及孔容;低水解液浓度有利于制备大孔容的氧化铝,而高水解液浓度有利于制备小孔容的氧化铝;水与异丙醇铝比例在2:1~4:1时拟薄水铝石和氧化铝比表面积和孔容达到最大;水解时间为3~4 h是制备高比表面积和大孔容拟薄水铝石和氧化铝的最佳时间。     

间二甲苯液相催化氧化动力学研究

通过对四个不同初始反应物浓度下的实验数据拟合,得到反应动力学模型的动力学参数。利用此模型得到的180℃,185℃,190℃,195℃下的反应速率常数与Arrhenius方程相符合,得到180~195℃反应活化能40~76 kJ/mol,其中间羧基苯甲醛(3-CBA)氧化活化能最高,说明其受温度的影响最大,间甲基苯甲酸(MT)氧化活化能次之。MT氧化为3-CBA为反应控制步骤。     

H_3O_(40)PW_(12)/SiO_2固体酸催化剂的合成与性能研究

采用溶胶-凝胶法合成H3O40PW12/SiO2固体酸催化剂,通过正交实验,考察磷钨酸(H3O40PW12)负载量、水与正硅酸乙酯的物质的量之比、乙醇与正硅酸乙酯的物质的量之比、水解温度四个主要影响因素对负载型H3O40PW12/SiO2固体酸催化剂合成的影响,结果表明,乙醇与正硅酸乙酯的物质的量之比对催化剂活性影响最大,依次水与正硅酸乙酯的物质的量之比、磷钨酸的负载量、水解的温度。通过FTIR、XRD、TGA法对H3O40PW12/SiO2固体酸催化剂的性能进行表征,结果表明,磷钨酸均匀的负载在SiO2上,仍保持原有杂多酸的结构,催化剂的活性较高。