磷石膏氨化制备硫酸铵溶液工艺研究

以磷石膏为原料制备(NH₄)₂SO₄溶液与CaCO₃，可将磷石膏中的钙、硫资源循环利用。考察氨化反应的温度、时间、物料比、液固质量比对CaSO₄转化率的影响，得到最佳工艺参数：反应温度40℃，反应时间1.5 h,m(磷石膏):m(碳酸氢铵):m(氨水)为1.00∶0.78∶1.33，液固质量比0.75，此时CaSO₄转化率超过99%。同时进行(NH₄)₂SO₄及CaCO₃分离实验，基本实现(NH₄)₂SO₄与CaCO₃完全分离，得到w((NH₄)₂SO₄)8.32%的溶液，为后续加工奠定基础。     

ZrO2粒径对盐助燃烧合成纳米ZrC微观结构的影响

采用盐助燃烧合成工艺制备了纳米碳化锆(ZrC)粉体,研究了原料氧化锆(ZrO₂)粒径对纳米ZrC粉体微观结构的影响规律和作用机制。结果表明,在ZrO₂-Mg-C体系中,随着ZrO₂原始粒径减小(200→10 nm),碳锆体系反应活性增强,ZrC中的游离碳含量逐渐减少,ZrC粉体的平均粒径随ZrO₂粒径的减小而减小,当加入粒径为10 nm的ZrO₂时,ZrC粉体的平均粒径为48 nm,且类球形形貌更加均匀。原料ZrO₂粒径减小,比表面积增大,提高了反应活性和渗碳速度,从而减小了反应时间、反应温度对晶粒生长的影响,获得了分布均匀的高纯纳米ZrC粉体。     

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%。     

Pt-Cr-SO42-/ZrO2的制备及其催化硝基苯加氢制备对氨基苯酚的研究

采用等体积浸渍法,以 ZrO₂为载体制备了 Pt-Cr-SO₄^2-/ZrO₂催化剂。考察了硫酸浸渍浓度、焙烧温度及助剂对 Pt-Cr-SO₄^2-/ZrO₂催化硝基苯加氢制备对氨基苯酚的影响。对催化剂进行了 BET、XRD、TG 和 IR 表征,试验结果表明 ：(w)Pt 为 3%、硫酸浸渍浓度 0.5 mol/L、焙烧温度 600 ℃、Cr 为助剂是 Pt-Cr-SO₄^2-/ZrO₂制备的最优条件。在反应温度 150 ℃、压力 0.5 MPa、催化剂用量 0.08 g 和反应时间 8 h 的工艺条件下加氢效果最好,硝基苯的转化率为 85.81%,对氨基苯酚的选择性为 60.93%。     

醇-水溶液加热法制备纳米ZrO2粉体的研究

以ZrOCl₂·8H₂O为主要原料,采用醇-水溶液加热法制备了ZrO₂纳米粉体。研究了醇-水溶液加热温度、醇的种类、醇水比、分散剂和煅烧温度等对纳米ZrO₂粉体合成的影响。结果表明:当反应温度为75℃,以乙醇为醇溶剂和醇水比为5:1,并加入4.0wt%PEG200作为分散剂,可制备出平均粒径为25nm且分散良好的纳米ZrO₂粉体。合成粉体在900℃煅烧后为纯的四方相ZrO₂。     

亚硫酸乙烯酯的制备工艺研究

以乙二醇和氯化亚砜为原料,乙腈作溶剂,考察了反应温度、原料比例、溶剂用量对亚硫酸乙烯酯(ES)收率的影响及催化剂对反应时间的影响,并对比不同除酸剂的除酸效果。实验结果表明：10℃条件下,n(C₂H₆O₂)∶n(SOCl₂)=1∶1.1,m(CH₃CN)∶m(SOCl₂)=2∶1,ES收率最佳为90.5%。ES粗品经碳酸锂(Li₂CO₃)除酸,实验室精馏处理,产品指标合格。     

2-氨基-1-甲基-1H-咪唑-5-羧酸乙酯的合成

以肌氨酸乙酯盐酸盐为起始原料，经氨酯交换反应、Claisen-Schmidt反应、合环反应共3步反应，得到目标产物2-氨基-1-甲基-1H-咪唑-5-羧酸乙酯(1)，产物结构经¹H NMR确证。优化了反应条件：第一步，n₍(肌氨酸乙酯盐酸盐))∶n₍(K₂CO₃))=1∶1.5，反应时间为8h，反应温度为25℃；第二步，n₍(3))∶n₍(NaH))=1∶1.2；第三步，n₍(4))∶n₍(NH₂CN))=1∶2.5,n₍(4))∶n₍(NaOAc))=1∶3.2，优化条件下的总收率为43.7%。此合成途径操作简便、产品质量好、总收率高，利于大量生产。     

助剂对ZnO/ZrO2物化性质及催化性能的影响

CO₂加氢制甲醇是实现碳中和目标的有效途径。尽管已报道的ZnO/ZrO₂催化剂具有高活性和稳定性,但其催化性能仍有望进一步提高。采用浸渍法制备得到一系列不同元素掺杂的Ma-ZnO_x/ZrO₂催化剂,并通过评价发现只有Ga促进了ZnO/ZrO₂催化剂催化CO₂加氢制甲醇。其中,5%Ga-ZnO_x/ZrO₂催化剂表现出优异的催化性能,在反应条件：P=3 MPa、T=320℃、V(H₂)∶V(CO₂)=4∶1、气体质量空速(WHSV)=24 000 mL/(g·h)时CO₂转化率为7.2%,甲醇选择性为81.0%,甲醇时空产率可达410 mg/(g·h),是ZnO/ZrO₂的1.26倍,且在反应100 h内催化性能无明显衰减。X射线光电子能谱(XPS)和电子顺磁共振(EPR)表征发现,适量Ga助剂的掺入可以促进催化剂中氧空位的形成。...     

固体超强酸SO42-/ZrO2-La2O3催化合成水杨酸乙酯

本文研究了以稀土改性纳米固体超强酸 SO₄^2-/ZrO₂-La₂O₃为催化剂,以水杨酸和乙醇为原料,通过酯化反应合成水杨酸乙酯,并考察了酯化反应时间、温度、醇酸比、以及催化剂用量对酯产率的影响。实验结果表明,当酯化反应温度为 90 ℃,催化剂用量为水杨酸质量的 10 %,反应物酸醇比(物质的量之比)为 1︰4,酯化反应时间 4 h 时,反应的酯化率可最高达到 91.3 %。研究发现,该催化剂活化再生后可重复使用,能保持很好的催化活性。     

ZrO2加入量对铝酸镧基高发射率涂层材料的影响

为了提高铝酸镧基高发射率涂层的抗烧结性，以纯度(w)均为99%的La₂O₃、Al₂O₃、CaCO₃、Fe₂O₃为原料，外加(加入质量分数分别为0、5%、10%和15%)Y₂O₃稳定电熔ZrO₂,球磨、预烧、压制成型后利用固相烧结法经1 600℃保温2 h制备出Ca²⁺-Fe³⁺掺杂的LaAlO₃/ZrO₂试样，研究了ZrO₂加入量对其性能的影响。结果表明：添加剂ZrO₂不与LaAlO₃发生反应，能够抑制试样的烧结。且随着ZrO₂加入量的增多，试样的线收缩率和热导率明显下降，同时发射率也有所下降，但均大于0.9。ZrO₂的最佳加入量为LaAlO₃辐射剂粉料...     

磁控溅射法制备氧化锆涂层及其绝缘性能研究

电机轴承的绝缘对于提高电动汽车的电机寿命具有重要意义。采用直流反应磁控溅射方法和正交试验设计，研究了工作气压、氧气流量和沉积温度对ZrO₂绝缘涂层的影响。采用扫描电镜、X射线衍射仪及数字兆欧表对ZrO₂涂层进行截面形貌、表面形貌、涂层厚度、物相结构及绝缘性能进行分析。结果表明：绝缘电阻与涂层厚度的比值R/t最低为635 MΩ/μm时，涂层厚度为1.639μm，绝缘电阻值为1041 MΩ；制备的ZrO₂涂层结构较为致密，呈现非晶态或单斜相，随着沉积温度和氧气流量的增加，ZrO₂涂层结晶明显，且有M-ZrO2(-111)晶面择优取向；氧气流量对涂层厚度影响最大，沉积温度对R/t的影响最大；涂层内部缺陷的增加和结构的疏松使得涂层绝缘性能降低，而涂层结晶度的增高及M-ZrO2(-111)晶面的择优取向会使涂层绝缘性能增强。     

响应曲面法优化卤水中硫酸根离子去除工艺

采用CaCl₂和BaCl₂依次沉淀法净化卤水中的SO₄^2-,采用基于Box-Behnken设计的响应曲面法,考察反应时间、反应温度、n(SO₄^2-)∶n(Ca²⁺或Ba²⁺)比例对SO₄^2-去除率的影响。结果表明,CaCl₂沉淀SO₄^2-的最优实验条件为：反应时间4 h,反应温度20℃和n(SO₄^2-)∶n(Ca²⁺)比例为1.18,BaCl₂沉淀SO₄^2-的最优实验条件为：反应时间6 h,反应温度25℃和n(SO₄^2-)∶n(Ba²⁺)比例为1.15,SO₄^2-浓度...     

液体石油树脂的研发与生产

以异戊烯、α-甲基苯乙烯、α-蒎烯等为主要原料,通过傅克反应合成了高品质的液体石油树脂。考察了反应温度、反应时间、原料配比等对液体石油树脂的影响。确定了聚合最佳工艺条件:m(异戊烯)∶m(α-蒎烯)∶m(抽余C₅)∶m(α-甲基苯乙烯)=360∶72∶96∶72,进料阶段反应温度40℃,反应时间70 min,保温阶段反应温度50℃,反应时间80 min,成品树脂色度(YI)≤35,软化点0～15℃,相对分子质量为600～700。     

微波辅助ZrO2-SO2-4/SBA-15催化合成棕榈酸甲酯

以三嵌段醚共聚物P123作为模板剂、正硅酸乙酯为硅源,合成介孔分子筛SBA-15。以SBA-15为载体,利用尿素水解法制备ZrO₂-SO^2-₄改性的固体酸催化剂,对其进行表征。实验结果表明,合成的固体酸催化剂具有典型的介孔结构特征。将催化剂应用于微波法催化合成棕榈酸甲酯,考察反应时间、反应温度、辐射功率、酸醇物质的量比和催化剂用量对酯化率的影响,结果表明,在n（十六酸）∶n（甲醇）=1∶15、SZ/SBA-15催化剂用量0.8 g、反应时间20 min、反应温度40 ℃和微波辐射功率400 W条件下,酯化率可达87.70%,微波反应时间较传统合成方法大大缩短。     

ZrO2-CNB复合光催化剂的制备及其性能研究

以四苯基硼化钠和尿素作为原料，通过热聚合法，利用热诱导前驱体发生缩聚反应，合成硼掺杂石墨相氮化碳(CNB)。然后，将ZrO₂与CNB混合均匀，通过煅烧法制备了不同ZrO₂含量的复合光催化剂ZrO₂-CNB。以甲基橙作为降解目标化合物，探究了ZrO₂-CNB的紫外光催化性能，并通过加入各种自由基清除剂，考察了在紫外光照射条件下光催化反应体系中生成的活性物种。研究表明：在所制备的复合光催化剂ZrO₂-CNB中，含有质量分数为0.75%的ZrO₂的ZrO₂-CNB催化剂具有最高的紫外光催化性能；在优化实验条件下，当用紫外光照射反应体系80 min时，以其为催化剂的光催化降解体系对甲基橙的降解率高达85%。ZrO₂-CNB光催化反应机制表明，h⁺和·OH在光催化降解甲基橙反应体系中起到显著作用，特别是h⁺在光催化降解反应过程中起到最主要的作用。     

H3PW12O40/ZrO2-WO3催化合成丙酸正丁酯

以H₃PW₁₂O₄₀/ZrO₂-WO₃为催化剂,丙酸和正丁醇为原料合成丙酸正丁酯。探讨H₃PW₁₂O₄₀/ZrO₂-WO₃对缩醛酯化反应的催化活性,较系统地研究了酸醇物质的量比、催化剂用量、反应时间等因素对产物收率的影响,实验表明:H₃PW₁₂O₄₀/ZrO₂-WO₃是合成丙酸正丁酯的良好催化剂;在n（丙酸）:n（正丁醇）=1:1.4,催化剂用量占反应物量总质量的1.5%,环己烷为带水剂6ml,反应时间45min的最佳条件下,丙酸正丁酯的收率可达85.9%。     

熔盐法合成α-Si3N4-AlN复合粉体及其抗水化性能

以Si粉、三聚氰胺(C₃H₆N₆)和AlN粉为原料，以NaCl-NaBr为熔盐介质，采用熔盐法(以盐、料质量比为2∶1)制备α-Si₃N₄-AlN复合粉体。研究了反应原料中AlN粉添加量(m(Si粉)∶m(C₃H₆N₆)∶m(AlN粉)分别为1∶2∶0、1∶2∶0.2、1∶2∶0.4、1∶2∶0.6和1∶2∶1)和反应温度(分别为1 100、1 150和1 200℃)对制备的α-Si₃N₄-AlN复合粉体物相组成、显微结构和抗水化性能的影响。结果表明：在Si粉、C₃H₆N₆、AlN粉质量比为1∶2∶0.6时，在1 200℃保温2 h后，Si粉被全部氮化为α-Si₃N₄,所得产物α-Si₃N₄-AlN复合粉的抗水化性能比...     

Na/SiO2新型固体碱催化制备生物柴油的研究

以NaOH、正硅酸乙酯和乙醇为原料,经溶胶-凝胶法制备新型固体碱催化剂（Na/SiO₂）,用于催化大豆油与甲醇的酯交换反应制备生物柴油,研究催化剂焙烧温度、n(NaOH)∶n(SiO₂)、n(甲醇)∶n(大豆油)、催化剂用量和反应时间对产率的影响以及催化剂的稳定性。结果表明,固体碱催化剂Na/SiO₂在大豆油与甲醇的酯交换反应中具有较高的催化活性,在催化剂焙烧温度600 ℃、n(NaOH)∶n(SiO₂)=2∶1、n(甲醇)∶n(大豆油)=15∶1、催化剂用量为大豆油质量的7%和反应时间3 h的条件下,脂肪酸甲酯产率可达97.42%,催化剂在稳定性试验中呈现出优良的稳定性。     

不同载体负载的Mo基甲烷化催化剂

研究γ-Al₂O₃、CeO₂和ZrO₂负载的Mo基催化剂性质及其甲烷化性能。采用N2物理吸附、H₂程序升温还原、X射线衍射和透射电镜对催化剂进行表征,使用固定床,在550 ℃、3 MPa、5 000 h^-1、V(H₂)∶V（CO）=1.0且含有H2S的合成气中对催化剂甲烷化性能进行测试。结果表明,3种载体中,Mo在ZrO₂载体上分散度最高,甲烷化反应中Mo/ZrO₂催化剂活性最高; CeO₂负载的Mo相抗烧结能力最强,甲烷化反应中Mo/CeO₂催化剂稳定性最好。     

Au-Pd/ZrO2可见光下催化苯甲醇氧化反应条件探索

利用硼氢化钠还原法制备出Au-Pd/ZrO₂负载型双金属纳米催化剂,采用XRD、UV-vis DRS、TEM等手段对催化剂的结构、吸光能力、粒度、形貌等性能进行表征。结果显示,金、钯成功负载于二氧化锆上,且金、钯以球形颗粒均匀分散。可见光照射下,研究了Au-Pd/ZrO₂双金属纳米催化剂对苯甲醇氧化生产苯甲醛反应的适宜条件。实验结果显示,可见光照射下,反应时间为12 h、反应温度为（35±3） ℃、5.0 mL异丙醇为溶剂、50 mg Au-Pd（2:1）/ZrO₂为催化剂、1.0 mmol氢氧化钾为碱源的条件下,苯甲醇氧化生产苯甲醛产率最佳。