3-甲氧基丙烯酸甲酯的合成工艺研究

以四氯化碳和乙烯基乙醚为原料,在引发剂作用下发生自由基加成反应制备1,1,1,3-四氯-3-乙氧基丙烷(以下简称丙烷化合物),丙烷化合物与甲醇回流得到3,3-二甲氧基丙酸甲酯,然后在裂解催化剂的作用下裂解为3-甲氧基丙烯酸甲酯。优化工艺条件为:催化剂为偶氮二异丁腈/间氯过氧苯甲酸,n(乙烯基乙醚)∶n(四氯化碳)∶n(偶氮二异丁腈)∶n(间氯过氧苯甲酸)=1∶1.6∶0.001 6∶0.001 6,反应温度为68℃,反应时间为6 h;裂解反应所用催化剂为对甲苯磺酸。3步反应总收率为67.7%(以乙烯基乙醚计),含量为98.5%。     

FeAlPO-5分子筛催化苄基氯合成二苯甲烷的性能研究

本文采用水热法合成了不同Fe负载量的FeAlPO-5分子筛,系统地考察了该催化剂在苯与苄基氯的苄基化反应中的催化性能。通过X射线衍射(XRD)、原子吸收光谱(AAS)以及紫外可见漫反射光谱(UV-Vis DRS)等手段对催化剂进行了详细的表征,并深入地探讨了催化剂上Fe负载量、Fe物种分布、反应温度以及反应体系中苯/苄基氯的物质的量比对苄基氯的转化率和二苯甲烷的收率的影响。结果表明,催化剂上的Fe物种与其反应活性密切相关,增加催化剂上Fe的负载量可以促使苄基氯进一步转化,其归因于催化剂上较多的Fe~(3+)同Fe_2O_3纳米颗粒的协同催化作用增加了催化反应活性中心,从而促进了苯与苄基氯反应生成二苯甲烷;而通过浸渍法将Fe负载到AlPO-5骨架上形成的Fe~(3+)与四面体配位的Fe由于不具备协同催化作用而对该苄基化反应的贡献不大。     

醛,2-异丁腈与硝基甲烷的多组分passerini反应

Passerini反应是一类重要的多组分反应,它可以快速的合成许多结构复杂的药物中间体,文章以苯甲醛,2-异丁腈和硝基甲烷为原料,氯化锌为催化剂,在微波作用下,发展新的多组分Passerini反应。     

添加剂改性Fenton体系中Fe~(2+)再生过程及机制的对比

Fe~(2+)的再生直接决定Fenton体系产生·OH的能力。选取羟胺、对苯二酚、对苯醌、亚硫酸钠4种典型添加剂,通过分析不同改性Fenton体系中Fe~(2+)浓度、H_2O_2浓度、氧化还原电极电位(ORP),揭示了Fe~(2+)再生机制的差异,并进一步分析了不同添加剂与体系中H_2O_2及·OH的反应情况。结果表明:NH_2OH能快速使Fe~(2+)再生,但伴随其消耗,Fe~(2+)浓度不断降低。对苯二酚、对苯醌具有相似效果,两者均可大大强化Fe~(2+)的再生。与NH_2OH不同,两者在体系中可迅速建立醌循环,持续还原Fe~(3+),且以两种物质或其组合均可建立循环。与上述机理均不同,Na_2SO_3会先与·OH及H_2O_2反应,因而不能有效还原Fe~(3+)。实验还发现添加剂均存在与·OH的反应,其中Na_2SO_3还会消耗H_2O_2。     

Fe2+/HSO3-和Fe2+/S2O82-体系降解双氯酚酸研究

研究采用Fe~(2+)/S_2O_8~(2-)和Fe~(2+)/HSO_3~-两体系降解水中双氯酚酸(DCF)。结果表明,S_2O_8~(2-)、HSO_3~-与催化剂Fe~(2+)的优化摩尔比分别为1:1和10:1,反应5 min,DCF的降解率分别可达90%、100%。在Fe~(2+)/S_2O_8~(2-)体系中,Cl~-可促进DCF降解,富里酸(FA)、草酸跟、柠檬酸根和磷酸根则有轻微抑制作用;而在Fe~(2+)/HSO_3~-体系中,Cl~-对DCF降解有轻微抑制作用,FA和4种常见铁离子配体则呈现明显抑制。SO_4~(·-)是两体系的主要活性自由基,Fe~(2+)/HSO_3~-体系中,SO_3~(·-)和SO_5~(·-)对DCF的降解也有一定作用。在Fe~(2+)/S_2O_8~(2-)体系中,几乎无脱氯反应发生;而在Fe~(2+)/HSO_3~-体系中,则呈现较好的脱氯效率。     

催化丁醇氨化合成丁腈催化剂及工艺的研究

筛选出由催化丁醇氨化合成丁腈的催化剂Co20.0-Ni3.0/γ-Al2O3,并对其结构进行了表征。在固定床反应器上对该催化剂催化的由正丁醇(异丁醇)合成正丁腈(异丁腈)的工艺及稳定性进行了研究。当反应在410℃(420℃)、氨醇摩尔比3∶1、液时空速LHSV0.3h-1(0.2h-1)及常压条件下进行时,正丁醇(异丁醇)的转化率达100%,正丁腈(异丁腈)收率达81.6%(80.6%)。连续运转100h,催化剂活性几乎没有变化,正丁腈(异丁腈)的选择性下降不足1%。结果表明,该催化剂具有优良的催化性能和良好的稳定性。     

脱氯技术现状与研究进展

在化工生产中,氯化物对生产装置产生强烈的腐蚀,并导致催化剂中毒、失活,同时还会造成环境污染,具有极大的危害性。介绍了催化脱氯技术、电化学脱氯技术以及生物脱氯技术的特点、原理及相应的脱氯剂的研究进展,并对炼厂催化重整装置的腐蚀防护提出相应的建议。     

Fenton和类Fenton技术处理水中盐酸四环素试验研究

为了对比研究Fenton和EDTA-Fe~(3+)、 Fe~(3+)、 Fe~(6+)类Fenton试剂对盐酸四环素的氧化效果,考察了pH值、反应时间、 H_2O_2与铁离子的物质的量比、试剂投加量对盐酸四环素处理效果的影响。结果表明,pH值对EDTA-Fe~(3+)类Fenton氧化效果影响较小,Fenton、 Fe~(3+)和Fe~(6+)类Fenton技术最适pH值范围分别为3~5、 4~7和4。Fenton反应速度最快,20 min基本稳定,其次是EDTA-Fe~(3+)类Fenton反应,Fe~(6+)类Fenton反应速度最慢。Fenton、Fe~(3+)和Fe~(6+)类Fenton反应中H_2O_2与铁离子的最佳物质的量比为10∶1, EDTA-Fe~(3+)类Fenton反应中H_2O_2与铁离子的最佳物质的量比为13∶1。在最优试验条件下,盐酸四环素的降解效率依次为:Fenton> Fe~(3+)类Fenton> EDTA-Fe~(3+)类Fenton> Fe~(6+)类Fenton;4种反应试剂对COD_Cr的去除效率均不高,处理效果最好的是Fe~(3+)类Fenton试剂,COD_Cr去除率为21.4%,而EDTA-Fe~(3+)类Fenton处理后COD_Cr浓度高于进水。紫外-可见吸收光谱表明盐酸四环素在4种反应体系中均迅速下降,有小分子产物生成。4种试剂处理后出水色度均较高,后续需要脱色处理。     

浅谈原油含氯特性与脱氯实验室研究

原油中的氯化物危害性极大,特别是对于石油炼制装置,不仅可以造成设备腐蚀与堵塞,而且还会造成二次加工装置催化剂中毒失活.本文首先对原油中氯化物的危害和目前有效的控制措施进行了阐述,然后列举了一种原油脱氯剂评价方法,并结合实验室原油脱氯剂评价数据,总结原油脱氯剂评价效果和影响脱氯剂效果评价的几个因素.     

载铁竹炭非均相Fenton催化剂处理含铜废水的研究

通过浸泡、高温煅烧等方法将Fe~(2+)负载于竹炭上,制成非均相催化剂。考察了Fe~(2+)负载效果,并研究其对含铜废水的处理效果。当Fe~(2+)负载平衡时间为60min、Fe~(2+)的质量浓度为1 280mg/L时,最佳的负载量为65.85mg/g。对于处理50mg/L的含铜废水,最佳的反应条件为:初始pH值2.5,反应温度30℃,反应时间60min,H_2O_2的投加量2mL/L,催化剂的投加量0.6g/L,此条件下Cu~(2+)的去除率可达到88.85%。该催化剂适用的反应pH值范围大,在碱性条件下处理效果也可达到55%以上,同时具有一定的重复性,三次利用后去除率仍可达40%以上。     

Fe~(2+)/H_2O_2体系O_2生成路径

掌握Fe~(2+)/H_2O_2体系O_2的生成路径,可为避免H_2O_2无效分解,开发经济高效的Fe~(2+)/H_2O_2体系利用技术指明方向。采用添加自由基捕获剂的方法,探究Fe~(2+)/H_2O_2体系内各种自由基对O_2生成速率的影响,进而确定O_2的生成路径。结果表明:Fe~(2+)/H_2O_2体系内不会产生大量O_2~-·,O_2~-·不是生成O_2的主要反应物质;·OH被全部捕获后,体系中仍产生大量HO_2·,但此时无O_2生成,证明生成O_2的反应由·OH和HO_2·两种自由基直接参与。分析认为反应·OH+HO_2=H_2O+O_2是Fe~(2+)/H_2O_2体系内O_2生成的主要路径。控制Fe~(2+)/H_2O_2体系定向生成·OH,抑制HO_2·的产生,是提高Fe~(2+)/H_2O_2体系中H_2O_2利用率的有效手段。     

相转移催化合成4—氯代丁腈

4-氯代丁腈是一种重要的化学试剂,在取代环丙烷类衍生物的合成中,是一种十分重要的中间体。其合成方法大都是采用由1,3-溴氯丙烷和碱金属氰化物来制得,其收率一般仅在60%左右,且产品中往往混有相当一部分4-溴代丁腈。针对以上缺点,我们对其合成方法作了一些研究,发现当采用苄基三乙基氯化铵(TEBA)作相转移催化剂进行反应时,加氯化钠可抑制4-溴代丁腈的生成,并可使生成的部分4-溴代丁腈转变成4-氯代丁腈,4-氯代丁腈的产率一般可达90%以上,且可大大降低产物中4-溴代丁腈的含量,一般在2%以内。     

催化合成氯代碳酸乙烯酯工艺的研究

通过偶氮二异丁腈催化氯化,在碳酸乙烯酯中通入氯气,制备合格的氯代碳酸乙烯酯。通过对反应温度、催化剂加入量、氯气流量的选择,确定了最佳工艺技控点。提高反应收率,为工业化提供设计依据。     

丁炔二醇的催化加氢转化

研究了丁炔二醇水溶液(由甲醛和乙炔合成得到)中杂质对加氢制1,4-丁二醇的影响。结果表明:Cu~(2+)、Bi(3+)等离子的存在将导致Ni或Pd催化剂中毒而且甲醛的含量严重影响反应的选择性。     

脱氯剂现状及工业应用

介绍了化工生产中原料里氯的来源,氯化物对生产设备的严重腐蚀,对下游催化剂中毒、失活的影响,以及对环境造成的污染。同时也对国内外不同使用条件下的脱氯剂现状和工业应用情况作以介绍,以及未来脱氯剂的发展方向作以展望,并介绍了重整装置中的脱氯工艺和脱氯剂使用要求。     

光引发剂D-1173关键中间体异丁酰苯的合成改进

2-羟基异丁酰苯(D-1173)是一种典型的自由基型光引发剂,被广泛应用于紫外光固化体系中,而异丁酰苯则是制备D-1173的关键中间体。以苯甲腈和2-氯丙烷为原料,通过Grignard反应合成了异丁酰苯,并对该反应工艺进行了优化。优化后的工艺条件如下:异丙基氯化镁的合成条件为2-氯丙烷与镁物质的量之比为1.0:1.1,四氢呋喃为溶剂,反应温度为40℃,反应时间为2h,碘为引发剂;异丁酰苯的合成条件为苯甲腈与异丙基氯化镁物质的量之比为1.0:1.1,反应温度为0℃,反应时间为2 h,溴化亚铜为催化剂,用量为1%(摩尔分数,以苯甲腈计)。相比于Friedel-Crafts酰基化工艺,本工艺避免了三氯化铝的使用,减少三废排放,对环境友好,具有较好的工业应用价值。     

异丁醇气相催化制备异丁腈

探讨了由异丁醇和氨气高温气相催化氰化制备异丁腈的工艺 ,筛选了一种良好的催化剂 (Cu Zn/Al2 O3) ,异丁醇单程转化率 >99% ,异丁腈单程摩尔收率 >98%。     

构建电促铁还原型芬顿氧化法降解水中4-硝基酚

以钛基氧化物涂层材料(Ti/SnO_2-Sb_2O_5-IrO_2)为阳极,碳纳米管修饰的石墨材料(GE-CNT)为阴极构建电化学系统,促进芬顿反应过程中Fe~(3+)还原,从而减少芬顿氧化法中铁盐加量和铁泥产生量。研究表明:GE-CNT具有良好的还原Fe~(3+)性能,其优化的阴极还原电位约为0.30 V(vs.Ag/AgCl),该电位下反应120 min时Fe~(3+)还原率达到85.7%。以Fe~(3+)为催化剂降解4-硝基酚的结果,证实了电化学还原Fe~(3+)促进芬顿反应的有效性。对比考察了电促铁还原型芬顿氧化法与普通芬顿氧化法降解4-硝基酚的效果,优化的条件下两者可获得近似的降解效果,但前者优化的H_2O_2与Fe~(2+)摩尔比为40∶1,而后者为20∶1。因此,相对于普通芬顿氧化法,电促铁还原型芬顿氧化法可显著减少芬顿反应初始Fe~(2+)投加量。     

Fe~(3+)和漆酚催化过氧化氢对单取代苯的氧化

本文研究了 Fe~(3+)和漆酚催化 H_2O_2氧化单取代苯的产物。结果表明,硝基苯、苯酚和苯甲酸已被氧化成相应的酚;而在甲苯、氯代苯和溴代苯的反应体系中未检测到酚产物。     

MoS_2作为助催化剂用于电Fenton反应的工艺研究

引入二硫化钼作为助催化剂用于电Fenton体系中,通过改变反应条件,包括pH、助催化剂投加量、H_2O_2浓度、FeSO_4·7H_2O浓度,进一步探索该Fenton氧化的工艺条件。结果表明,当目标污染物甲基橙为30 mg/L,电压为10 V,电流为0.04 A,H_2O_2浓度为1.11 mg/mL,FeSO_4·7H_2O为20 mg/L,控制pH在3～4之间,MoS_2的浓度为0.1 g/L时,甲基橙在30 min之内的去除率可达83.9%。进一步推测其机理主要是由于金属硫化物表面的不饱和的S原子可以捕获溶液中的质子形成H_2S,同时暴露出具有还原活性的金属活性位点,从而加快了Fe~(3+)/Fe~(2+)转换,二硫化钼作为一种助催化剂应用到Fenton反应中具有较大潜力。