AMS加氢制异丙苯反应动力学及机理

用α-甲基苯乙烯（AMS）在自制Pd/γ-Al₂O₃催化剂上加氢生成异丙苯，于间歇搅拌釜内研究了该反应的本征动力学，在排除内外扩散影响的前提下，分别在不同温度、氢压、原料浓度下测定了反应级数，分析了反应机理。结果表明，该反应对氢为一级，而对AMS为变级数反应。     

FeCu-C@MS催化臭氧氧化降解过氧化氢异丙苯废水的研究

过氧化氢异丙苯(CHP)作为一种典型的有机过氧化物,其废水会抑制生化系统活性,在实际处理中存在技术困难。本研究通过水热-浸渍法在球形分子筛表面负载Fe/HKUST-1,将其作为前驱体在350°C下碳化制备Fe/HKUST-1衍生碳@分子筛催化剂(FeCu-C@MS)。利用SEM、EDS、XRD等技术对催化剂进行表征,考察臭氧浓度、催化剂投加量、pH、初始CHP浓度等对FeCu-C@MS/O₃体系降解CHP的影响。结果表明：FeCu-C@MS/O₃体系在臭氧浓度为20 mg/L、催化剂投加量为50 g/L、pH为7、CHP初始浓度为12 mg/L的条件下,经过120 min反应CHP去除率可以达到65.47%,比O₃体系提高35.80%;经过5次循环使用后,CHP去除率仍可达到55.19%,表明FeCu-C@MS可以高效催化臭氧氧化降解过氧化氢异丙苯,且具有较好的稳定性和可重复利用性。     

CHP氧化丙烯制环氧丙烷中原料杂质对Ti-HMS催化剂性能的影响

在以钛硅分子筛（Ti-HMS）为催化剂、过氧化氢异丙苯（CHP）为氧化剂,氧化丙烯制环氧丙烷反应中,研究了原料杂质对催化剂环氧化性能的影响。研究发现,原料CHP溶液中小分子的有机酸、苯酚、丙酮以及水等极性物质对催化剂性能会产生不利影响,它们不仅影响催化剂的稳定性,对催化剂的活性和产物选择性也非常不利。当采用适当方法对CHP溶液进行处理,脱除其中的有机酸、苯酚和水等杂质后,Ti—HMS催化剂的催化性能得到明显改善。     

膜法富氧气及UF膜法CuO用于异丙苯氧化反应的研究

采用超滤(UF)膜法制备了CuO催化剂,结合富氧膜提供的富氧气为氧化剂研究异丙苯氧化反应.用X射线衍射(XRD)和扫描电镜(SEM)对催化剂的结构和形貌进行了表征.考察了催化剂用量、反应温度和不同O2含量的富氧气对异丙苯氧化反应的影响.结果表明,UF膜法CuO的粒径为14 nm,比表面积为36.91 m2/g.在反应温度90℃,富氧膜渗透气中O2体积含量28.8%,UF膜CuO催化剂用量0.01 g/mL条件下,反应10 h,过氧化氢异丙苯收率为28%,符合工业化的要求.在相同条件下,UF膜法CuO比商品CuO的催化剂效果提高50%～60%,膜法富氧气使异丙苯氧化反应效率比空气氧化提高一倍.     

含锰铜基甲醇催化剂的性能及其结构研究

用一步并流共沉淀法制备了CuO/ZnO/Al₂O₃和CuO/ZnO/Al₂O₃/MnO₂两种甲醇合成催化剂。通过测试它们的初活性及耐热后的活性可知, 含锰的催化剂CuO/ZnO/Al₂O₃/MnO₂具有较好的热稳定性。 利用XRD 和SEM 等实验手段, 对催化剂的结构和形貌进行了考察。 并研究了反应条件对催化剂活性的影响。     

氢氧化钠催化过氧化氢异丙苯分解研究

捅要：为研究过氧化氢异丙苯（CHP）的热稳定性,本文利用C600微型量热仪对CHP和CHP与NaOH的混合物在空气中受热分解的反应和放热特性进行了实验研究。同时通过GC／MS分析了CHP和不同浓度NaOH混合后的产物组成,并利用气相色谱仪对各产物进行了定量分析,结果得出高浓度氢氧化钠催化CHP分解产物主要是2一苯基一2一丙醇,低浓度时的主要产物是乙酰苯。氢氧化钠催化CHP分解产物的组成与其浓度相关。     

疏水性可见光响应型纳米CuO/TiO2催化降解高浓度硝基苯

采用十二烷基硫酸钠（SDS）对纳米CuO/TiO₂光催化剂进行疏水改性,并在可见光的照射下,研究了疏水性CuO/TiO₂对硝基苯降解的影响因素。实验表明：SDS-CuO/TiO₂催化剂具备完整的锐钛矿和CuO晶体衍射峰;SDS负载量变化对催化剂的紫外可见吸收性能没有影响;催化剂表面的疏水位主要是长链烷基。各影响因素的最佳水平分别是：SDS负载量2.3 g•（2.5 g TiO₂）^-1,初始浓度400～500 mg•L^-1,催化剂用量0.2 g•L^-1,pH 9,H₂O₂添加量6 ml•L^-1。最佳条件下硝基苯2 h降解率为80％,4 h降解率为93％。     

疏水性可见光响应型纳米CuO/TiO2催化降解高浓度硝基苯

采用十二烷基硫酸钠（SDS）对纳米CuO/TiO₂光催化剂进行疏水改性,并在可见光的照射下,研究了疏水性CuO/TiO₂对硝基苯降解的影响因素。实验表明：SDS-CuO/TiO₂催化剂具备完整的锐钛矿和CuO晶体衍射峰;SDS负载量变化对催化剂的紫外可见吸收性能没有影响;催化剂表面的疏水位主要是长链烷基。各影响因素的最佳水平分别是：SDS负载量2.3 g•（2.5 g TiO₂）^-1,初始浓度400～500 mg•L^-1,催化剂用量0.2 g•L^-1,pH 9,H₂O₂添加量6 ml•L^-1。最佳条件下硝基苯2 h降解率为80％,4 h降解率为93％。     

纳米Cu-Zr-O催化剂催化乙醇脱氢合成乙酸乙酯

以纳米ZrO₂为载体,采用浸渍法制备负载型CuO/ZrO₂催化剂;以凝胶Zr(OH)₄粉末为前驱物,制备掺杂型CuO-ZrO₂催化剂;采用共沉淀法制备共沉淀型催化剂CuO·ZrO₂。通过XRD、N₂吸附、TEM和SEM对催化剂进行表征。以乙醇氧化脱氢合成乙酸乙酯为探针反应,考察Cu-Zr-O催化剂的催化性能。结果表明,3种催化剂均为纳米级颗粒,并对乙醇脱氢合成乙酸乙酯反应均有催化活性。共沉淀型CuO·ZrO₂催化活性较好,在反应温度473 K,乙醇转化率为49%,乙酸乙酯选择性达88%。     

新型CuO/ZnO催化剂的制备及其在水煤气变换反应中的应用

首次采用沉积沉淀法,以Cu（OH）₂为前驱体制备不同CuO负载质量分数的CuO/ZnO水煤气变换（WGS）催化剂,并运用XRD、N₂物理吸附和TPR等方法对催化剂进行结构表征。结果表明,活性组分CuO在载体ZnO表面的分散程度、颗粒大小及CuO和ZnO之间相互作用对催化剂的活性均有影响。CuO的适宜负载质量分数为20％,所得CuO/ZnO催化剂样品WGS反应活性较好,在350 ℃,CO转化率可达95.5％。     

清洁氧化2-辛烯制备己酸

以过氧化氢为氧化剂,磷钨酸为催化剂,十六烷基吡啶为相转移催化剂催化氧化2-辛烯制备己酸;分别考察了反应温度、反应时间和催化剂物质的量对己酸收率的影响。在85 ℃和n(H₂O₂)∶n(2-辛烯)∶n(磷钨酸)∶n(十六烷基吡啶)=4.5∶1∶0.02∶0.01最佳实验条件下,己酸的收率达81.5％。     

超滤膜法CuO-ZnO复合催化剂的制备及催化性能

采用中空纤维超滤（UF）膜反应器制备了CuO-ZnO复合催化剂,考察了复合方式、ZnO含量及催化反应条件等因素对催化剂性能的影响。结果表明：共沉淀法制备的CuO-ZnO催化剂由于形成的铜锌固溶体具有协同催化效应,其性能优于复配法制备的CuO/ZnO催化剂;当ZnO质量分数为25%时,CuO-ZnO催化剂的比表面积达40.47 m2/g,颗粒粒径为19 nm;该催化剂在反应温度为90 ℃、用量为9 g/L条件下催化异丙苯氧化反应时,过氧化氢异丙苯产率可达38.74%,反应选择性达到84.62%,表现出最佳催化效果。     

磷钼酸改性骨架铜催化剂上巴豆醛选择加氢制巴豆醇的研究

采用磷钼酸（H₃PMo₁₂O₄₀）对骨架铜催化剂（Raney Cu）进行改性,并以巴豆醛选择加氢反应为探针反应,考察了（H₃PMo₁₂O₄₀）负载量和焙烧温度对Raney Cu催化剂性能的影响。研究表明,随着H₃PMo₁₂O₄₀负载量的增加,催化剂对巴豆醇的选择性上升,当负载H₃PMo₁₂O₄₀质量分数达到7.2%时,催化剂对巴豆醇的选择性达到最高,为35.8%,而未改性的Raney Cu催化剂对巴豆醇的选择性只有0.32%。还考察了磷钼酸改性的骨架铜催化剂上巴豆醛选择加氢反应的工艺条件,研究表明,反应温度、反应压力和催化剂用量对巴豆醛的转化率有较大的影响,但对巴豆醇的选择性影响较小。适宜的反应条件为：H₂分压0.6 MPa,温度333 K,催化剂用量0.30～0.35 g·（mL-CRAL）^－1,此时巴豆醇的收率约25%。     

KNaHC4H4O6·4H2O/Al2O3固体碱催化制备生物柴油

采用酒石酸钾钠（KNaHC₄H₄O6·4H₂O）和Al₂O₃制备了负载型KNaHC₄H₄O₆·4H₂O/Al₂O₃固体碱催化剂,将其应用于菜籽油和甲醇的酯交换反应制备生物柴油,并以生物柴油的转化率作为评价其催化活性的指标。分别考察了催化剂制备条件和酯交换反应条件对催化剂活性的影响。结果表明,在催化剂用量为菜籽油质量的3.5％、醇油物质的量比为9∶1、反应温度65 ℃和反应时间3 h时,转酯化反应的转化率达96.3%。     

无定型MnO2的制备及其催化苯甲醇选择氧化性能

用KMnO₄和MnSO₄为原料，通过简单的氧化还原过程合成了无定形MnO₂，并用于催化苯甲醇氧化制苯甲醛，发现制得的无定形MnO₂在催化苯甲醇氧化制苯甲醛中表现出较高的活性和苯甲醛选择性（100%）。考察了反应温度、氧浓度、催化剂用量以及反应时间对苯甲醇氧化的影响。结果表明，较高的反应温度和氧浓度以及合适的催化剂用量有利于无定形MnO₂催化苯甲醇氧化生成苯甲醛，在反应温度110 ℃、常压和通氧条件下反应3 h, 苯甲醇转化率和苯甲醛选择性均为100%。     

Fe3+掺杂介孔TiO2催化降解甲基橙

以表面活性剂十六烷基三甲基溴化铵醇溶液所形成的柱状胶束为模板剂,钛酸四丁酯为原料,经水解沉淀、晶化、沉降、抽滤、干燥及焙烧工艺制备出了介孔TiO₂固体催化剂。通过离子掺杂方法,用Fe(NO₃)₃溶液对介孔TiO₂掺杂,经搅拌、煮沸、晶化、蒸发、干燥及焙烧工艺,制备出了不同物质的量比的Fe³⁺/TiO₂催化剂。以甲基橙模拟染料废水,考察pH、催化剂用量、过氧化氢用量、催化剂Fe³⁺/TiO₂物质的量比和光照时间等因素对催化剂的催化性能的影响。结果表明,适量掺有Fe³⁺的催化剂Fe³⁺/TiO₂有利于太阳光催化甲基橙的效果,当甲基橙浓度为10 mg·L^-1、Fe³⁺与TiO₂物质的量比为0.000 5、催化剂用量为0.8 g·L^-1、过氧化氢为0.55 mol·L^-1、 pH=3并且太阳光直接照射20 min,脱色率达到96%。根据Languir-Hinshelwood动力学方程,近似推导出不同物质的量比Fe³⁺/TiO₂催化剂光催化降解甲基橙的动力学方程,并得出Fe³⁺与TiO₂物质的量比为0.000 5时的Fe³⁺/TiO₂催化剂,有最大宏观速率常数值,K₀为0.162 35 min^-1。     

锂-铁层柱粘土催化剂制备条件的考察

采用高岭土、NaOH和AlCl₃溶液为原料,制得层柱粘土,将其作为载体,通过浸渍法制备锂-铁层柱粘土催化剂。以轻烯烃为原料,在高压反应釜用制备的催化剂进行了烯烃聚合反应,对得到的润滑油基础油进行了物性分析。结果表明,在n(NaOH)∶n(AlCl₃)=2.3、柱化剂制备温度75 ℃、高岭土加入量150 g·L^-1、柱化剂滴加温度85 ℃、负载锂和铁的质量分数为6%、催化剂焙烧温度480 ℃和焙烧时间4 h的条件下,润滑油基础油的最高收率为58.2%,40 ℃运动粘度10.28 mm²·s^-1,100 ℃运动粘度为2.63 mm2·s^-1,粘度指数为125,溴价为11.40 g·（100 g）^-1。     

固体超强酸催化合成季戊四醇双缩环己酮的研究

以环己酮和季戊四醇为原料，在SO₄^2－/M_xO_y 型固体超强酸催化作用下合成季戊四醇双缩环己酮；考察反应温度、催化剂用量、反应时间和反应物配比对缩酮化反应收率的影响。结果表明，反应温度为190 ℃、催化剂用量为反应物总质量的6%、季戊四醇与环己酮的物质的量比为1∶3和反应时间为3 h时，季戊四醇双缩环己酮的收率达93.5%。     

复合固体超强酸SO42-/ZrO2-TiO2催化合成三醋酸甘油酯

采用复合固体超强酸SO₄^2-/ZrO₂-TiO₂为催化剂，甘油和冰醋酸为原料，结合醋酸精馏回流工艺，合成了三醋酸甘油酯（TCG）。通过对合成工艺改进，免除了有毒带水剂的使用。使TCG合成更安全，更经济和环保。催化剂制备和TCG合成最佳工艺条件为：硫酸浸渍液浓度（0.5～0.55） mol·L^－1，焙烧温度（550～600） ℃，催化剂用量（占总投料量质量分数）2.5％～3.0%。投料比n（甘油）∶n（醋酸）=1∶ 5.5，反应温度130 ℃，反应时间3.0 h，产品收率达92.6%，催化剂可重复使用6次，易于再生。