Ru/MCM-41催化葡萄糖加氢制备山梨醇的研究

以MCM-41分子筛为载体,采用甲醛还原法制备Ru/MCM-41催化剂,将其用于葡萄糖氢化制备山梨醇。考察了反应温度、反应时间以及Ru/MCM-41催化剂循环使用次数对山梨醇产率和选择性的影响。实验结果表明:在葡萄糖浓度为10%、催化剂用量为20%（以葡萄糖用量计）,反应温度为120℃时,反应1.5h后,葡萄糖转化率达到100%,而山梨醇产率可达94.43%。同时,催化剂循环使用研究表明,Ru/MCM-41是一种较理想的催化剂,可循环使用3～4次。      

Pt/MCM-41加氢裂化制备航空生物煤油

利用可再生资源制备液体燃料,是国家应当储备的战略技术之一。本试验以生物柴油加氢脱氧得到的生物烷烃为原料,采用Pt/MCM-41介孔分子筛为加氢裂化催化剂,制备出高转化率、较高选择性的航空生物煤油。试验以不同硅铝比MCM-41为载体,负载不同质量铂金属,制备和表征了不同组成Pt/MCM-41的催化剂;考察了不同硅铝比、反应温度、铂负载量对催化剂活性的影响。结果表明,硅铝比、反应温度和铂负载量对反应产物都有很大影响,硅铝比为10的Pt/MCM-41(Pt%=0.7%)催化剂在340℃条件下的转化率达到了98.42%,煤汽比为1.01,收率也达到了89.50%;随着温度的升高,产物转化率逐渐增加,但是煤汽比随着反应温度的升高逐渐减小;随着铂负载量的增加,转化率提高显著,煤汽比在负载量达到0.7%时才提高明显。     

介孔分子筛MCM-41固定化胰蛋白酶的研究

以介孔分子筛MCM-41作为载体,戊二醛作为交联剂,对胰蛋白酶进行了固定化。研究了固定化条件对酶活及酶活性回收率的影响,并对固定化酶的热稳定性和操作稳定性做了探讨。结果表明,当每克载体的给酶量为30mg,固定化温度15℃,固定化时间3h,pH8.0,戊二醛体积分数0.4%时,胰蛋白酶的固定化效果最好,此时平均酶活性回收率达60%左右。固定化酶的热稳定性与游离酶相比有了显著的提高,并且固定化酶具有较好的操作稳定性,连续反应10批后,酶剩余活性仍保持在80%以上。      

水热法制备WO_3-MCM-41及其催化性能

通过水热法制备WO_3-MCM-41,结合X射线衍射、红外光谱、扫描电镜及X光电子能谱等分析手段对其成分和尺寸进行分析.结果表明,所制得的WO_3-MCM-41为大小均一的圆形颗粒,直径约为300nm.以催化过氧化氢氧化环己酮制备己二酸评价不同配比催化剂的催化活性.结果发现,当Si/W摩尔配比为1∶0.6,催化剂为2.5g,H_2O_2为40 mL时,己二酸产率可达51.6%.     

MCM-41分子筛催化D-葡萄糖酸制备D-葡萄糖酸-δ-内酯的研究

以MCM-41分子筛为催化剂,由D-葡萄糖酸制备D-葡萄糖酸-δ-内酯.考察了反应温度、反应时间、催化剂用量以及催化剂循环使用次数对D-葡萄糖酸-δ-内酯产率的影响.实验结果表明,MCM-41是制备D-葡萄糖酸-δ-内酯较好的催化剂.最佳工艺条件为:催化剂用量为30%,反应温度80℃,反应时间2h,D-葡萄糖酸-δ-内...     

介孔分子筛MCM-41固定糖化酶的研究

以介孔分子筛MCM-41为载体、戊二醛为交联剂,对糖化酶进行了固定化.考察了固定化温度和时间、给酶量、pH值以及戊二醛浓度等因素对固定化效果的影响,并对固定化酶的酶学性质进行了研究.结果表明,糖化酶最佳固定化条件是:酶与载体比例为50mg/g、固定化温度20℃、固定化时间8h、pH值6.1、戊二醛浓度7.5％,此条件下固定化酶的相对酶活力为47％.固定化酶的最适作用温度和最适作用pH值没有改变,同游离酶一样,分别为60℃和4.6,米氏常数Km由原来的0.031 mol/L降为0.018mol/L.     

选择性修饰MCM-41固定化脂肪酶及其催化合成甾醇酯的应用

将南极假丝酵母脂肪酶B（Candida antarctica lipase B,CALB）与三亚油酸甘油三酯进行分子对接,得到CALB的活性中心组成,其氨基酸残基中游离ε-NH2分布在远离活性中心的位置上,—COOH有小部分分布在活性中心。针对CALB活性基团的分布特点将MCM-41修饰成具有醛基的G-MCM-41及具有氨基的NH2-MCM-41。当G-MCM-41与CALB固定时,醛基与ε-NH2结合,酶负载量为87.4 mg/g,活性为1 176 U/g,活性较高,当NH2-MCM-41与CALB固定时,氨基与—COOH结合,酶负载量为89.6 mg/g,活性为672 U/g,活性相对较低,结果证明了CALB分子氨基酸残基分布的结论。以一级大豆油和植物甾醇为底物,固定化脂肪酶催化酯交换反应,经响应面试验优化后酯交换率达到87.4%。     

MCM-41负载碳化蔗糖及磷钨酸非均相催化餐饮废油制备生物柴油

以MCM-41为载体,通过负载蔗糖并使之碳化、磺化制备出一种单负载型固体酸催化剂S/MCM-41,并通过在其上负载一定量磷钨酸制备出酸性更强的双负载型固体酸催化剂P-S/MCM-41.以大豆油和油酸按比例混合作为模拟餐饮废油原料,两种固体酸作催化剂制备生物柴油的研究发现,双负载型固体酸拥有更好的催化性能.以双负载型固体酸P-S/MCM-41为催化剂,实际餐饮废油为原料制备生物柴油的最佳反应条件为:反应时间7h,反应温度115℃,醇油摩尔比15∶1,催化剂用量10％(以油质量计).该条件下生物柴油的最高收率可达94％.     

超声辅助KNO_3/MCM-41催化酯交换制备生物柴油

以浸渍法制备KNO3/MCM-41催化剂,并在超声辅助作用下,以此催化大豆油与甲醇酯交换反应制备生物柴油。考察反应条件对酯交换反应影响,实验表明,在超声功率150 W、醇油质量比8:1、催化剂加入量为原料油质量3.5%、反应温度65℃、反应时间50 min条件下,生物柴油产率可达92%,且所得生物柴油性能基本达到国外生物柴油标准。     

四种香气物质在MCM-41分子筛上的脱附活化能

本文研究了苯乙醇、大马酮、乙基香兰素和乙酸乙酯香气物质在存储材料MCM-41分子筛上的吸附结合力。采用程序升温脱附(TPD)实验测定了这四种香气物质分子在MCM-41上的程序升温脱附曲线,估算了它们的脱附活化能。同时还采用从头计算(abinition)法分别计算了它们的电负性。研究结果表明:苯乙醇、大马酮、乙基香兰素和乙酸乙酯在MCM-41上的脱附活化能分别为86.16、71.13、55.47和46.09 kJ/mol。苯乙醇、大马酮、乙基香兰素和乙酸乙酯的电负性分别为2.386、2.664、3.064和3.521。按照Pearson碱类物质软硬划分标准,苯乙醇和大马酮均属于软碱物质,乙基香兰素和乙酸乙酯均属于硬碱物质。苯乙醇和大马酮在MCM-41上吸附结合力要明显强于乙基香兰素和乙酸乙酯在MCM-41上的吸附结合力,根据软硬酸碱理论(HSAB),可以推定MCM-41的表面具有软酸的性质。     

乙二胺四丙酸修饰的MCM-41的合成及其对 水中铜离子的吸附研究

目的合成介孔材料MCM-41-(CH_2)_3NH_2-EDTP,并初步研究其对水中铜离子吸附性能。方法以硅酸钠作为硅源,十六烷基三甲基溴化铵(CTAB)作为结构模板剂,在碱性条件下,利用水热法合成了纯硅源的MCM-41介孔分子筛。用3-氨丙基三乙氧基硅烷(APTES)和正硅酸乙酯(TEOS)对MCM-41介孔分子筛进行功能化修饰,成功得到了氨丙基修饰的MCM-41。将其与乙二胺四丙酸(EDTP)反应制得了MCM-41-(CH_2)_3NH_2-EDTP。采用X射线粉末衍射(XRD)和傅里叶红外光谱(FT-IR)表征手段对合成的新型功能化介孔材料进行表征。结果结果表明,MCM-41-(CH_2)_3NH_2-EDTP成功合成,乙二胺四丙酸改性的MCM-41对铜离子的吸附量明显高于纯MCM-41的吸附量。结论乙二胺四丙酸的成功嫁接使介孔材料在吸附性方面有很大提高,在水安全检测方面有很好的应用前景。     

两种类型MCM-41固定化效果的比较

本文研究了钠型MCM-41和氢型MCM-41介孔材料在不同固定化条件下对固定化酶活性及酶活性回收率的影响。结果表明,不同固定化条件下,以氢型MCM-41介孔材料为载体时,固定化酶活性及酶活性回收率较高,说明氢型MCM-41介孔材料相对于钠型MCM-41有较好的固定化效果。     

单环刺螠体壁多糖的组成分析及基于MCM-41的吸附富集研究

本文通过胃蛋白酶酶解法提取了单环刺螠体壁多糖,进行了组成分析,并从吸附动力学、吸附热力学的角度,研究了介孔材料MCM-41对多糖的吸附。组成分析结果显示,多糖中总糖含量为（78.82%±1.40%）,蛋白含量为（10.5%±1.07%）,硫酸根含量为（0.52%±0.06%）;单糖组成分析结果显示,多糖主要由葡萄糖、甘露糖、半乳糖和木糖等单糖组成。红外光谱分析结果显示,多糖中含有O-H、C-O-C、C=O、S=O等特征基团,说明单环刺螠体壁多糖中含有糖醛酸组分,且存在硫酸基的取代。利用平均孔径为3.85 nm、孔容1.25 cm3/g的介孔材料MCM-41对单环刺螠体壁多糖进行富集,吸附量达到350 mg/g,吸附动力学符合准二级吸附动力学（pseudo second order adsorption kinetics,PSO）模型,吸附过程由外部扩散和颗粒内扩散控制。Langmuir和Freundlich模型均能够较好拟合吸附热力学,说明MCM-41的吸附过程主要为单分子层并伴随着多分子层的吸附。研究了不同洗脱剂的洗脱效果,发现10% SDS具有相对较强的洗脱能力。单环刺螠体壁多糖在介孔材料上的吸附研究有望为食品产业中含糖物质的富集分离提供指导。     

类Fenton试剂MCM-41负载Fe催化降解甲基橙的研究

通过浸渍法制备了MCM-41负载铁催化剂Fe-MCM-41,采用XRD、UV-vis光谱、N2吸附-脱附分析和SEM等对Fe-MCM-41进行表征,结果表明,Fe-MCM-41具有载体MCM-41的介孔结构,孔道分布均匀,平均孔径1.88 nm.研究了以Fe-MCM-41为催化剂的类Fenton体系对甲基橙染料快速降解的方法,考察了分子筛中Fe含量、H2O2及甲基橙初始浓度、溶液p H和催化剂用量等条件对染料降解率的影响.当p H=3、H2O2及甲基橙初始浓度分别为30 mmol/L和20 mmol/L、催化剂用量为2 g/L、反应60 min时,甲基橙的降解率可达96.82%.动力学研究表明,采用Fe-MCM-41催化降解甲基橙遵循一级反应动力学模型(R=0.992),对应的速率常数为8.51×10-2min-1.     

介孔分子筛MCM-48固定化木瓜蛋白酶性质的研究

以介孔分子筛MCM48为载体、戊二醛作交联剂对木瓜蛋白酶进行了固定化。实验结果表明,与游离酶相比,固定化酶的热稳定性有了显著的提高,其半衰期达到了2500min以上,是游离酶(80min)的30倍以上。固定化酶的pH稳定性和储藏稳定性也有了明显改善。此外,固定化酶还具有很好的操作稳定性,经过12d的连续酶解,酶活力仍保持在初始酶活力的70%以上。     

制备条件对Ni／Al2O3催化剂催化性能的影响

用混合杂多酸处理工业ｒ－Ａｌ２Ｏ３载体，制备了一种低镍含量Ｎｉ／Ａｌ２Ｏ３催化剂。经微反等证实；此催化剂在苯加氢制环己烷反应中所表现出的催化性能均与催化剂的制备条件密切相关。     

Ce添加量对Cu-Ce/MgO催化合成气制低碳醇性能的影响

采用共浸渍法制备不同Ce含量(相对于MgO的摩尔分数为0~15%)的Cu-Ce/MgO催化剂,采用X射线衍射(XRD)、N_2物理吸附(N_2-adsorption)等手段对催化剂的结构进行表征,并在连续流动微型固定床反应器中考察其催化CO加氢合成低碳混合醇的反应性能.结果表明,不同含量的Ce助剂的添加对催化剂的物理结构、表面物相以及醇的选择性和产物分布都产生一定的影响.当Ce的负载量为10%时,催化剂样品的比表面积达到最大(64.23m2·g~(-1)),CO的转化率较高(42.3%),醇的选择性最高(43.7%),CHx的选择性最低,催化剂的活性最高.     

MCM分子筛催化裂化小桐子油制备燃料油的研究

以硅铝比30∶1的MCM-22和全硅的MCM-41分子筛作为催化剂、小桐子油为原料,在实验室自制的小型催化裂化反应装置中进行催化裂化制备燃料油实验。通过考察不同裂化温度、质量空速对催化裂化反应的影响,确定优化的反应条件。结果表明:MCM-22催化裂化的最佳工艺条件为裂化温度510℃、质量空速5. 25 h~(-1); MCM-41催化裂化的最佳工艺条件为裂化温度530℃、质量空速5. 25 h~(-1)。MCM-22催化裂化后产物酸价(KOH)较低(1. 32 mg/g),优于MCM-41催化剂;但MCM-41催化裂化小桐子油转化率较高,优于MCM-22催化剂;两种催化剂催化裂化产物多为芳烃类化合物。     

Ce掺杂ZnO纳米棒的制备及其整理棉织物的性能

以醋酸锌和硝酸铈为原料,采用溶剂水热法制备Ce掺杂ZnO纳米材料,通过浸渍-烘干法将Ce掺杂ZnO纳米材料附着在棉织物表面,得到多功能棉织物。利用X射线衍射仪、傅里叶红外光谱仪、扫描电镜和紫外可见分光光度计对Ce掺杂ZnO纳米材料进行表征。结果表明,Ce掺杂ZnO纳米材料呈棒状结构,纳米材料表面呈绒毛状或微孔状结构;Ce掺杂后,ZnO的吸光度增加。Ce掺杂量3%的ZnO纳米棒整理棉织物具有最佳的疏水性和抗紫外性能;随着Ce掺杂量的增加,棉织物对金黄色葡萄球菌的抑菌率先增大后减小,Ce掺杂量为3%时具有最佳的抑菌效果,抑菌率达到81.3%。     

催化纸的制备及其应用的研究进展

催化纸集中了悬浮TiO2和固定TjO2两者的优点,为TiO2在环境污染治理中的应用开辟了一个新的研究领域.采用无机纤维作为TiO2载体可提高催化纸强度,添加沸石、进行贵金属沉积和采用其他半导体材料可提高催化纸的催化性能,催化纸主要用于有害有机物的矿化、消毒和用作化学反应的催化剂,提出了获得高催化性能和高强度催化纸需要解决的4个问题.