响应面法优化Fe_3O_4/NiO催化聚对苯二甲酸乙二醇酯醇解

以Fe_3O_4为磁性基质,采用液相共沉淀法制备磁性固体碱催化剂Fe_3O_4/Ni O,并用于聚对苯二甲酸乙二醇酯(PET)的醇解反应。以催化醇解反应得到的对苯二甲酸二乙二醇酯(BHET)回收率为指标,通过响应面法优化得到催化剂合成的最佳条件,即前驱体n(Fe_3O_4)∶n[Ni(AC)_2]=1∶3.94,反应时间1.67 h,催化剂煅烧时间2.01 h,煅烧温度600℃。以最优条件制备的催化剂在乙二醇介质,反应温度195℃,降解反应时间4 h,催化剂用量为PET质量的2.0%的条件下进行醇解反应,BHET回收率达到81.47%。采用XRD、BET和SEM对催化剂进行表征,结果表明:催化剂具有片状结构,比表面积较大,降解产物是BHET。     

镍镁铝复合金属氧化物催化剂制备生物柴油

采用共沉淀法先制备镍镁铝类水滑石化合物,以其为前驱体经400℃煅烧后制得镍镁铝复合金属氧化物催化剂。研究了过渡金属含量、n(甲醇)∶n(大豆油)和反应温度对生物柴油转化率的影响。当n(Ni 2+)∶n(Mg2+)∶n(Al 3+)=0.64∶2.36∶1时,转化率最高,可达到92.8%。而n(甲醇)∶n(大豆油)=10∶1,w(催化剂)=4%,反应温度为65℃,反应时间4h是所得的最佳操作条件。研究出的镍镁铝复合金属氧化物可作为多相催化剂,具有生产生物柴油的潜力。     

乙二醇双子琥珀酸2-甲基戊基双酯磺酸钠的合成与性能研究

采用以碳基固体酸为双酯化反应催化剂,中间产物不需提纯分离等环境友好的合成工艺路线,在常压下合成了乙二醇双子琥珀酸2-甲基戊基双酯磺酸钠。对各步反应条件进行了考察,得到的最佳工艺条件为:单酯化反应:n(顺酐)∶n(2-甲基-1-戊醇)=1.05∶1.00,w(对甲苯磺酸)=1%,反应温度80℃,单酯化反应时间1 h,在该条件下得到产率为98.88%的单酯化产物;磺化反应:n(顺酐)∶n(亚硫酸氢钠)=1.00∶1.05,反应温度70℃,磺化反应时间2.0 h,在该条件下得到产率为98.71%的磺化产物;双酯化反应:n(顺酐)∶n(乙二醇)=1.00∶2.20,w(碳基固体酸)=3%,加热介质温度180℃,双酯化反应时间3.5 h,在该条件下得到产率为85.03%的双酯化产物。测定了目标产物的表面张力为27.79 mN/m;临界胶束浓度为2.5×10-3 mol/L。     

锌改性Ca-Mg/Al类水滑石催化制备生物柴油

通过掺杂不同比例的Zn(NO_3)_2实现对Ca-Mg/Al类水滑石催化剂的改性,将改性后催化剂用于制备生物柴油,并以微藻油和甲醇酯交换反应为探针反应,生物柴油收率为催化剂活性评价指标,研究不同Zn(NO_3)_2的加入量对其催化活性的影响。通过TG-DSC、XRD、BET、SEM等手段对催化剂及其前体进行了表征。结果表明,当n(Zn)∶n(Zn+Mg)=12%时,改性后的Ca-Mg/Al类水滑石催化剂在反应温度为65℃,n(甲醇)∶n(微藻油)=14∶1,反应时间为4h,m(催化剂)∶m(微藻油)=3%,生物柴油收率可达到94%。     

［Emim］HSO4-AlCl3催化1-丁烯齐聚

制备Brnsted-Lewis双酸性离子液体催化剂［Emim］HSO4-AlCl3,并用于催化1-丁烯齐聚反应,考察催化剂用量、反应压力、反应温度和反应时间对1-丁烯齐聚产物选择性的影响。结果表明,强酸性离子液体催化1-丁烯齐聚反应得到的产物主要为四聚体。在n(AlCl₃)∶n(［Emim］HSO₄)=1∶1、催化剂用量2.5 g、反应温度30 ℃、反应压力0.08 MPa和反应时间1.0 h条件下进行齐聚反应,产物选择性和反应体系的稳定性较理想。     

WO_3/HMS催化剂多相催化氧化环戊烯合成戊二醛

以(NH4)2WO4为钨源制备的WO3/HMS分子筛为催化剂,过氧化氢为氧化剂,考察了在环戊烯氧化制备戊二醛的多相催化反应中反应时间、反应温度、催化剂质量、溶剂用量和氧化剂质量分数等因素对戊二醛收率的影响。筛选出WO3/HMS催化环戊烯(CPE)合成戊二醛反应的适宜工艺条件:n(H2O2)∶n(W)∶n(CPE)=2∶0.025∶1,V(t-BuOH)∶V(CPE)=8∶1,反应温度为35℃,反应时间为30 h。戊二醛的收率可达67%。     

N-苯基J酸合成工艺研究

以J酸和苯胺为原料,在焦亚硫酸钠介质中缩合制备N-苯基J酸。采用正交法得到较优工艺为n(J酸)∶n(苯胺)∶n(焦亚硫酸钠)=1∶1.5∶3.3,反应液pH=4.5,反应时间15 h;后处理条件为过滤温度T=25℃,过滤时溶液的pH=5.5,酸化废水可连续套用3次;该条件下,反应滤液可连续套用4～5次,每批产品的平均质量为122.2g,纯度95%,收率达91.9%。     

改性TS-1催化甲乙酮氨氧化反应

将酸碱盐改性的TS-1分子筛用于甲乙酮(MEK)氨氧化反应中,考察了改性物质、反应温度、原料摩尔比、催化剂用量和后续反应时间对反应的影响及催化剂的重复使用与再生性能.结果表明: Zn(NO3)2改性的TS-1为适宜催化剂,较优的工艺条件是反应温度为70 ℃,n(NH3)∶ n(MEK)∶ n(H2O2)=3.5∶ 1∶...     

碳基固体酸催化合成月桂醇聚氧乙烯醚(7)异辛基磺基琥珀酸混合双酯钠

采用碳基固体酸为酯化反应催化剂,合成了月桂醇聚氧乙烯醚(7)异辛基磺基琥珀酸混合双酯钠,对各步反应进行考察,得到最佳工艺条件为:单酯化反应:n(顺酐)∶n(聚醚7)=1.10∶1.00,ω(碳基固体酸)=1%(以顺酐质量计),反应温度130℃,反应时间2.5 h,在此条件下得到产率为98.16%的单酯化产物;双酯化反应:n(顺酐)∶n(异辛醇)=1.00∶2.00,反应温度200℃,反应时间5.0 h,在此条件下得到产率为93.94%的双酯化产物。测定了产物的表面性能和应用性能,并与对甲苯磺酸作催化剂进行了比较。结果表明:碳基固体酸做催化剂时异辛醇用量少了一半;产物性能一致。     

化学沉淀法制备纳米α-Al_2O_3粉体的研究

以Al(NO_3)_3和NH4HCO_3为主要原料,采用化学沉淀法制备纳米α-Al_2O_3粉末。研究了反应物的滴加顺序、滴定速度、溶剂中水与乙醇的体积比、表面活性剂及前驱体的煅烧温度和煅烧时间对纳米氧化铝粉体的晶粒尺寸和分散特性的影响,用XRD对粉末进行表征。结果表明,将硝酸铝溶液一次性加入到碳酸氢铵溶液中,可获得较小的纳米颗粒;反应体系中含有乙醇可以减轻团聚现象的产生。以PEG 6000为分散剂,硝酸铝与碳酸氢铵的物质的量之比为1∶8,采用将硝酸铝溶液一次性加入碳酸氢铵溶液的混合方式,溶剂中水与乙醇的体积比为1∶1的条件下制备的前驱体,在1135℃下煅烧2h,可获得平均晶粒尺寸为27.5 nm的纳米α-Al_2O_3粉末。     

相转移催化合成对苄氧基苯甲腈的研究

以对羟基苯甲腈、氯代苄为原料,四丁基溴化铵为催化剂,合成了对苄氧基苯甲腈.考察了催化剂用量、温度、原料配比和时间对产率的影响.优化条件为:催化剂用量1.5 g,n(对羟基苯甲腈):n(氯代苄)=1.1∶1.0,反应温度为70℃,反应时间为8 h.对苄氧基苯甲腈产率达到89%.     

新型镀锌光亮剂糠叉丙酮合成的研究

以丙酮和糠醛为原料 ,在Ando催化剂存在下合成了糠叉丙酮。对影响反应的因素作了考察 ,确定出反应的最佳工艺条件为 :n(丙酮 )∶n(糠醛 ) =3 0∶1 0 ,m(催化剂 )∶ m(反应物 ) =4 1∶10 0 0 ,反应温度 40℃ ,反应时间 4 0h ,收率可达 87 8%。产物用元素分析和红外光谱进行了确证。并将其用于酸性氯化钾和氯化钠镀锌液中均获得光亮、细致的镀锌层。     

次氧化锌浸取净化新工艺

研究了以炼铅厂含锌烟灰为原料,经盐酸浸取、高锰酸钾氧化、锌粉置换制备氯化锌溶液的工艺。以锌的浸出率最高,杂质铅的浸出率最低,铁、锰、铅、镉、铜脱除最彻底为目标,实验得出最佳的酸浸和净化条件：40 g次氧化锌、71 mL浓盐酸、130 mL水在30 ℃下浸取50 min后,过滤,洗涤滤渣,滤液定容为250 mL,取200 mL滤液,滤液中加高锰酸钾0.013 6 g,10 ℃下氧化2 h后过滤,取200 mL二次滤液向其中加锌粉0.12 g,40 ℃下反应50 min后过滤,得浓度为1.63 mol/L的氯化锌溶液。在上述工艺条件下,锌的浸出率为94.2%,氯化锌溶液中杂质离子含量满足HG/T 2323-2012《工业氯化锌》中优等品的要求,可用来生产符合GB/T 19589-2004《纳米氧化锌》规定的Ⅰ类纳米氧化锌。     

废锌催化剂的铵盐浸出工艺

废锌催化剂是一种含锌废弃物,可采用铵盐浸出工艺回收其中的锌资源。具体步骤：对废锌催化剂先进行预处理,以氯化铵为浸取剂,经浸取反应、过滤分离得到氯化锌溶液。实验得到适宜的工艺条件：废锌粒度为58~ 80 μm、氯化铵质量分数为17%、反应温度为60 ℃、反应时间为2 h。在此条件下,锌浸出率达95.2%,镍残存率为0.7%,实验证实了氯化铵溶液作为浸取剂的优势。XRD测试表明,前驱体为Zn₄CO₃（OH）₆·H2O,得到的样品是氧化锌粉体,粉体粒径为63 nm,纯度为99.3%。     

一步法制备硬脂酸锌的研究

采用一步法工艺制备硬脂酸锌,适宜的工艺条件为:采用乙酸作为催化剂,加入量为硬脂酸质量的1%,控制反应物n(氧化锌):n(硬脂酸)为1.03:2,液固比为6:1,反应温度70℃,反应时间90 min,该工艺制备的硬脂酸锌理化性能达到优级品要求,生产工艺较复分解法在节能环保方面更优。     

超细氧化锌的制备及紫外屏蔽性能研究

以硝酸锌为主要原料,采用沉淀反应结合水热处理的方法制备超细氧化锌,并将其制备成紫外屏蔽膜,采用紫外分光光度仪测试屏蔽膜的紫外屏蔽性能。结果表明：添加微量氧化锌粉体的紫外屏蔽膜具有很好的可见光透光性和紫外屏蔽特性。氧化锌紫外屏蔽膜制备最佳工艺为：硝酸锌浓度为0.5　mol/L,固体氢氧化钠、硝酸锌晶体和十二烷基硫酸钠（SDS）物质的量比为15∶7∶1,水热温度为120　℃,水热时间为0.5　h,沉淀反应温度为70　℃,沉淀反应时间为0.5　h。     

肤色纳米氧化锌的制备及其紫外屏蔽性能测试

以ZnSO.47 H2O、（NH4）2CO3为原料,通过液相法制备出前驱物Zn5（OH）6（CO3）2。将其在350℃处理2 h,得到ZnO粉末。采用XRD对产品的物相组成、粒度进行分析。并考察原料配比、煅烧工艺对纳米氧化锌的颜色、紫外吸收强度的影响。实验结果表明,当原料配比为1∶3时,经350℃煅烧2 h所得的纳米氧化锌色彩均匀、紫外吸收强度较高。     

过氧化钙的制备研究

研究了氢氧化钙-氯化铵-双氧水法生产过氧化钙的工艺过程和影响因素。通过单因素实验,得到制备过氧化钙的最佳工艺条件为反应温度26℃、反应时间35 min、稳定剂偏硅酸钠用量14%、双氧水浓度15%、氢氧化钙过量50%、氯化铵用量n（NH4Cl）∶n（Ca（OH）2）=1.5。     

不同碳酸盐沉淀剂热分解法制备纳米氧化锌

以硝酸锌为锌源,分别以碳酸钠和碳酸氢铵为沉淀剂,采用热分解碱式碳酸锌工艺制备纳米氧化锌。通过热重分析、晶型测试、平均粒径测试、微观形貌观察等系列对比,分析了以两种碳酸盐为沉淀剂制备氧化锌的过程,建立了生长动力学方程,对比了微观形貌和分散状态。实验结果表明,以碳酸氢铵为沉淀剂制备的前驱体在煅烧温度为200 ℃后直接生成纳米氧化锌,而以碳酸钠为沉淀剂制备的前驱体在煅烧温度为200~250 ℃时先生成碳酸锌然后在300 ℃时完全转变为氧化锌;两种沉淀剂制备纳米氧化锌的生长过程符合不同指数方程生长关系,以碳酸钠为沉淀剂制备纳米氧化锌的生长满足方程y=2.775 04e^{0.004 76x},而以碳酸氢铵为沉淀剂制备纳米氧化锌的生长满足方程y=5.152 96e^{0.002 85x},对比来看以碳酸氢铵为沉淀剂制备纳米氧化锌在相同温度下得到的晶粒尺寸要小;从粒度分布和透射电镜观察分析,在相同温度下也是以碳酸氢铵为沉淀剂制备的纳米氧化锌的粒径较小。     

以副产锌泥为原料水热合成阻燃剂硼酸锌

硼酸锌是一种绿色环保型无机阻燃剂。以工业副产锌泥为锌源、硼砂为原料,利用水热法制备硼酸锌（4ZnO·B2O3·H2O）。采用X射线衍射（XRD）、热重（TG-DTA）、扫描电镜（SEM）等分析测试手段,对制备的产品进行表征,并探讨各因素对水热合成反应的影响,建立适宜的反应条件。当水热温度为140 ℃时,锌与硼砂的物质的量比为1∶1.0,固体与液体的质量比为1∶12,水热时间为7 h以上。在此条件下,所得硼酸锌粉体的XRD谱图与4ZnO·B2O3·H2O一致,失水温度高于415 ℃。若在反应体系中添加硬脂酸钠和聚乙二醇,可得到疏水型硼酸锌样品;若添加10%硼酸锌于木粉中,400 ℃时的残碳率比纯木粉高约17%~18%,表明硼酸锌有一定的阻燃性。