K_2S_2O_8/NaHSO_3引发丙烯酸甲酯与玉米淀粉接枝共聚的研究

本文研究了K_2S_2O_8/NaHSO_3引发丙烯酸甲脂与玉米淀粉接枝共聚的反应规律,初步探讨了此接枝共聚物的成型加工、力学性能和生物降解等。     

UV/K_2S_2O_8耦合降解四环素研究

研究了UV/K_2S_2O_8体系对水中四环素的降解效果。首先对比了该反应体系与UV氧化、单独K_2S_2O_8氧化对四环素的处理效果,结果表明UV能有效活化分解K_2S_2O_8,能有效去除水中的四环素。同时探讨了四环素初始浓度、K_2S_2O_8投量、反应时间、溶液初始pH对降解效果的影响,结果表明,在最佳条件下四环素的降解率达100%。同时实验结果表明,UV/K_2S_2O_8体系对四环素的降解过程符合一级动力学规律。最后探讨了UV/K_2S_2O_8技术降解四环素的机理。     

Na_2S_2O_8溶液脱硝的热力学计算与试验研究

液相氧化脱硝技术被认为是最有前景的脱硝技术之一。在小型鼓泡反应器中,进行了Na_2S_2O_8溶液脱硝试验。热力学计算表明:无论酸性或碱性条件下,300~380 K时,脱硝反应均为放热反应,且反应的△G均远小于-40 k J·mol~(-1),反应平衡系数均非常大;同一温度时,碱性条件下反应平衡系数较酸性条件下大。选取吸收时间、Na_2S_2O_8浓度、初始p H值、反应温度、烟气流量和NO含量为过程参数,脱硝率为响应,进行了单因素试验。结果表明:脱硝率随Na_2S_2O_8浓度、温度的增加而升高,随吸收时间、烟气流量或NO含量的增加而降低,p H值在2~3和9~12,体系获得较好的脱硝效果。Na_2S_2O_8摩尔浓度为0.15 mol/L,初始p H值为10,温度为70℃,烟气流量为0.5 L/min的条件下,处理NO体积分数为0.03%~0.08%的烟气,20 min内体系脱硝率均在80%以上。     

毛细管电泳用于S_4O_6~(2-)碱性水解反应动力学研究

连四硫酸根离子S_4O_6~(2-)是硫代硫酸根离子S_2O_3~(2-)氧化过程中的中间产物,常存在于湿法浸金溶液中或废弃定影剂中。S_4O_6~(2-)在碱性环境中,会发生自身的碱性水解,生成S_2O_3~(2-)、S_2O_6~(2-)、S_3O_6~(2-)和S_5O_6~(2-)等,反应过程十分复杂。本研究应用毛细管电泳方法对水解反应过程中的硫氧化合物进行实时定性与定量监测,该反应计量方程为4S_4O_6~(2-)+8OH-→6S_2O_3~(2-)+S_3O_6~(2-)+SO_4~(2-)+4H_2O,反应的终产物有S_2O_3~(2-)、S_3O_6~(2-)和SO_4~(2-)。水解速率强烈依赖于反应的pH值,通过计算得到水解反应在pH值10.5~12.0之间对于两种反应物的反应级数均为1,平均反应速率常数为0.115 M~(-1)s~(-1)。不同于前人的研究结果,本研究中发现S_2O_3~(2-)对S_4O_6~(2-)的水解反应并未产生明显的催化作用。     

铁系固体超强酸Fe_2O_3/S_2O_8~(2-)的制备及丁酸异戊酯的合成

Fe_2O_3/S_2O_8~(2-)超强酸是直接由Fe_2O_3制备而成。本文研究了焙烧温度对催化活性的影响,探索了催化酯化反应的最佳条件。实验结果表明:Fe_2O_3/S_2O_8~(2-)超强酸催化剂是一种性能良好的酯化催化剂,制备简单,能够循环使用,无三废污染,催化效率高,对丁酸异戊酯酯化产率可高达96.02％。     

固体超强酸催化剂S_2O_8~(2-)/Fe_2O_3-Al_2O_3的制备及其酯化性能

以硝酸铁为铁源、硝酸铝为铝源,通过共沉淀法制备固体超强酸催化剂S_2O_8~(2-)/Fe_2O_3-Al_2O_3。通过催化剂样品的FT-IR谱图、不同焙烧温度催化剂样品的XRD谱图、不同陈化温度的N_2吸附-脱附曲线以及催化剂样品的SEM照片,研究了其晶体的形成过程。催化剂样品红外谱图表明,催化剂中的S=O有较强的共价双键特征,诱导催化剂形成超强酸性;在XRD谱图中既无Al_2O_3的晶相峰,也无Fe_2(SO_4)_3晶相峰,说明Al_2O_3与Fe_2O_3在催化剂样品的表面形成了Al_2O_3-Fe_2O_3共价键的复杂结构。采用BET方程和BJH模型计算催化剂样品的比表面积和孔径分布,经冰水陈化的催化剂样品平均孔径为9.1 nm,最可几孔径为7.5 nm,比表面积为78.9 m~2·g~(-1),孔容0.149 cm~3·g~(-1)。研究了催化剂的铁与铝物质的量比、(NH_4)_2S_2O_8浸渍浓度和不同焙烧温度对硬脂酸正丁酯酯化率的影响。在反应温度85℃、催化剂用量0.2 g(为反应物总质量的2%)和回流反应150 min的条件下,酯化率可达84.5%。     

S_2O_3~(2-)在强酸中的水解动力学及反应机理研究

采用毛细管电泳对硫代硫酸根离子S_2O_3~(2-)在强酸性条件下的水解反应动力学进行了研究。反应体系中检测到多种含硫物种,包括硫S_8、HSO_3~-、HS-、HS_2O_3~-、HS_n~-、HS_nO_3~-和S_nO_6~(2-)等。动力学分析表明,在溶液pH 1.20~2.50范围内,S_2O_3~(2-)的水解反应对于S_2O_3~(2-)的浓度为1级反应,而受pH的影响却不明显,水解速率常数为8.8×10~(-4) min~(-1)。提出17步反应机理,其中揭示了HS_n~-和HS_nO_3~-是产生S_8和S_nO_6~(2-)的主要途径。     

碱性溶液中H_2O_2-S_4O_6~(2-)反应动力学及机理研究

S_4O_6~(2-)是S_2O_3~(2-)氧化过程重要的中间产物。在p H值9.5~11.0范围内,用毛细管电泳方法对S_4O_6~(2-)的H_2O_2氧化反应进行了动力学研究。在反应溶液中检测到的产物包括S_2O_3~(2-)、S_2O_6~(2-)和S_3O_6~(2-)。在动力学研究中发现,氧化剂H_2O_2的浓度对S_4O_6~(2-)的降解速率影响不大,这可能是由于H_2O_2-S_4O_6~(2-)氧化体系中,优先发生的反应不是S_4O_6~(2-)的氧化,而是它的碱性分解反应,H_2O_2只对S_4O_6~(2-)的降解产物进行氧化。在考察p H值范围内,S_4O_6~(2-)的氧化降解速率受pH值影响较大,但速率常数与S_4O_6~(2-)碱性分解反应速率十分接近。提出了13步反应机理,通过数值拟合计算得到的动力学曲线与实验曲线较好地吻合。     

铁酸钴催化Na_2S_2O_8降解孔雀石绿的研究

采用共沉淀法制备了铁酸钴,通过XRD和SEM表征铁酸钴的性能。利用实验制备的铁酸钴催化Na_2S_2O_8对孔雀石绿进行降解。研究了催化剂和过硫酸钠用量、催化剂的煅烧温度、孔雀石绿浓度、pH值、反应时间和不同无机离子对降解孔雀石绿的影响。实验结果表明:在Na_2S_2O_8浓度为5 g/L、催化剂用量为0. 5 g、煅烧温度500℃、孔雀石绿浓度为10 mg/L、pH值为3的条件下,反应30 min孔雀石绿的脱色率高达96. 2%。且不同的无机离子对孔雀石绿的降解有一定的抑制作用。     

稀土超强酸S_2O_8~(2-)/ZrO_2-La_2O_3催化合成癸二酸二丁酯

以自制的稀土固体超强酸S_2O_8~(2-)/ZrO_2-La_2O_3为催化剂、癸二酸和正丁醇为原料合成癸二酸二丁酯(DBS)。研究了反应温度,反应时间,酸醇物质的量比,催化剂用量对酯化率的影响。采用正交实验法得出最佳实验条件为反应温度170℃,反应时间300min,n(醇):n(酸)=3:1,催化剂用量2.5%(癸二酸的质量),酯化率可达97.81%,且该催化剂具有良好的重复使用和再生能力。     

固体超强酸催化剂S2O2-8/Fe2O3-Al2O3的制备及其酯化性能

以硝酸铁为铁源、硝酸铝为铝源,通过共沉淀法制备固体超强酸催化剂S₂O^2-₈/Fe₂O₃-Al₂O₃。通过催化剂样品的FT-IR谱图、不同焙烧温度催化剂样品的XRD谱图、不同陈化温度的N2吸附-脱附曲线以及催化剂样品的SEM照片,研究了其晶体的形成过程。催化剂样品红外谱图表明,催化剂中的S=O有较强的共价双键特征,诱导催化剂形成超强酸性;在XRD谱图中既无Al₂O₃的晶相峰,也无Fe₂(SO₄)₃晶相峰,说明Al₂O₃与Fe₂O₃ 在催化剂样品的表面形成了Al₂O₃-Fe₂O₃ 共价键的复杂结构。采用BET方程和BJH模型计算催化剂样品的比表面积和孔径分布,经冰水陈化的催化剂样品平均孔径为9.1 nm,最可几孔径为7.5 nm,比表面积为78.9 m²·g^-1,孔容0.149 cm³·g^-1。研究了催化剂的铁与铝物质的量比、(NH₄)₂S₂O₈浸渍浓度和不同焙烧温度对硬脂酸正丁酯酯化率的影响。在反应温度85 ℃、催化剂用量0.2 g (为反应物总质量的2%)和回流反应150 min的条件下,酯化率可达84.5%。     

固体超强酸SO4^2-/ZrO2和S2O8^2-/ZrO2催化合成环己烯

应用固体酸催化剂SO42-/ZrO2和S2O82-/ZrO2作为环己醇的脱水剂,成功地制备了环己烯,并对反应时间、反应温度、催化剂的用量等对脱水反应的影响进行了探讨,实验结果表明,SO42-/ZrO2和S2O82-/ZrO2是环己醇脱水制备环己烯的良好催化剂,并且反应时间短、后处理容易、催化剂用量少、可以重复使用、收率高。脱水反应的最佳工艺条件为：催化剂用量为环己醇质量的6%,反应时间为0.9 h,反应温度为150℃,催化剂用量为环己醇质量的6%。     

固体超强酸S2O82-/ZrO2催化合成丁基糖苷

以氧氯化锆和过硫酸铵为原料,制备S2O82-/ZrO2催化剂,并在其催化作用下,对葡萄糖和正丁醇发生糖苷反应合成丁基糖苷的体系进行了研究.考察了反应温度、催化剂/葡萄糖质量比、反应时间、糖醇摩尔比等反应条件对葡萄糖转化率的影响.结果表明,催化剂的最佳制备条件为：（NH4）2S2O8浓度为0.5 mol/L,焙烧温度为600℃,焙烧时间4h;合成丁基糖苷的最佳反应条件为：葡萄糖20 g,m（催化剂）∶m（葡萄糖）=5∶100,n（葡萄糖）∶n（正丁醇）=1∶6,110℃回流反应4h,在此条件下,葡萄糖的转化率可达90.4％.     

S_2O_8~(2-)/ZrO_2-Al_2O_3-TiO_2固体超强酸的制备及催化活性研究

本文采用单因素实验法,研究了固体超强酸催化剂S2O82-/ZrO2-Al2O3-TiO2的制备工艺。结果表明,S2O28-/ZrO2-Al2O3-TiO2的最佳制备条件为:n(Zr)∶n(Al)∶n(Ti)=1∶3∶1,(NH4)2S2O8浸渍液浓度0.5mo.lL-1,浸渍时间2h,焙烧温度300℃,焙烧时间6h。此外,用红外光谱对固体酸进行了结构表征,以乙酸正丁酯的酯化反应对其酸催化活性进行了初步研究。     

Fe~(2+)-H_2O_2-二氧化硫脲引发绒毛浆与MMA接枝共聚的研究

研究了Fe2+-H2O2-二氧化硫脲体系引发绒毛浆与甲基丙烯酸甲酯的接枝共聚。考察了该引发体系下反应温度、反应时间、过氧化氢用量、二氧化硫脲用量、单体浓度和液比对接枝率和接枝效率的影响。并用红外光谱对接枝纤维产物进行了鉴定。结果表明,二氧化硫脲的加入能有效地使接枝共聚得以顺利进行;适当地提高温度,增加单体浓度,控制合适的二氧化硫脲用量都能提高接枝率和接枝效率,并在较短的时间就能成功接枝;接枝效率几乎不受液比的影响,一般维持在90%以上,接枝过程产生的均聚物极少。     

Fe_3O_4/Na_2S_2O_8体系处理垃圾渗滤液生化尾水的实验研究

采用Fe_3O_4/Na_2S_2O_8体系催化氧化处理垃圾渗滤液生化尾水,研究了Na_2S_2O_8与Fe_3O_4投加量、pH、反应时间等因素对处理效果的影响。结果表明,在pH=3,m(S_2O_8~(2-))∶12m(COD)=1.2,Fe_3O_4投加量为1.5 g/L,反应时间为24 h的条件下,COD与色度去除率分别为63%和100%。FTIR分析结果表明,Fe_3O_4/Na_2S_2O_8体系的小分子有机物含量比未处理水样小分子有机物含量有所降低。     

固体超强酸S_2O_8~(2-)/MoO_3-TiO_2选择性催化硝化邻二甲苯

以硫酸钛为主要原料,采用浸渍-沉淀法制备了固体超强酸S2O82-/MoO3-TiO2,并用于邻二甲苯选择性硝化。制备催化剂的最优条件为:(NH4)2S2O8浸渍浓度为0.5 mol/L,(NH4)6Mo7O24浸渍浓度为0.2 mol/L,焙烧温度为500℃,焙烧时间为3h;通过正交实验得到邻二甲苯选择性硝化的最佳条件为:反应温度60℃、反应时间2h、m(催化剂)/mHNO3为2.0及nHNO3/no-xylene为1.8,邻二甲苯转化率为93.7%,4-/3-比值为1.70。     

固体超强酸S2O82-/TiO2催化合成乙酸仲丁酯

用溶胶-凝胶法制备了固体超强酸S2O82-/TiO2，将其甩于乙酸仲丁酯的合成，考察了反应条件对酯化率的影响。结果表明：当冰乙酸的用量为0．12mol时，仲丁醇为O14mol，催化剂为1．0g，带水剂4．0mL，反应1．5h，酯化率可达92．0％以上，催化剂在无需再生的条件下多次重复使用，活性下降趋势平缓，显示良好的稳定性，表明该固体超强酸具有潜在的工业价值。     

ZnFe2O4高温煤气脱硫剂的还原与硫化

采用共沉淀法制备了ZnFe2O4高温煤气脱硫剂,并在动态热天平上对其还原和硫化行为进行了研究,分别考察了温度、反应气氛对脱硫性能的影响。低于300℃,还原反应基本不发生：在450℃出现ZnFe2O4脱硫剂的最大还原速率：CO还原能力远不及ZnFe2O4脱硫剂硫化反应速率与浊度、H2S浓度成正比,300℃左右出现ZnFe2O4脱硫剂的最大硫化速率。还原与硫化反应可用等效应粒子模型描述,ZnFe2O4脱硫剂的还原与硫化反应存在控制段的转移。