乙醇酸甲酯水解制备乙醇酸

自制了keggin型磷钨酸(H_3[PW_(12)O_(40)]·21H_2O),并用红外光谱仪和X射线衍射仪进行表征。以乙醇酸甲酯为反应底物,考察了催化剂用量、反应温度和反应时间对水解反应的影响。实验结果表明,乙醇酸甲酯水解的最佳条件为:n(H_3[PW_(12)O_(40)]·21H_2O)∶n(乙醇酸甲酯)∶n(H_2O)=1∶200∶800(mol)、反应时间4h、反应温度80℃,此时乙醇酸甲酯的转化率为56.34%,乙醇酸的选择性为98.66%。     

双喷头静电喷射法制备光滑且致密的二氧化硅薄膜

采用静电喷射法,用一个喷头喷洒四乙氧基硅烷(TEOS)与乙醇(Et OH)的混合溶液[n(TEOS)∶n(Et OH)=1.00∶19.00],另一个喷头喷洒乙醇、去离子水以及氨水(NH_3·H_2O)的混合溶液[n(Et OH)∶n(H_2O)∶n(NH_3·H_2O)=19.00∶0.90∶1.64],在溶液流速为60μL/min,喷头与基底之间的距离为10 cm,电压为12 k V的条件下喷洒1 min,在玻璃基底表面反应形成了光滑、致密的二氧化硅薄膜。采用扫描电镜与原子力显微镜对所得薄膜进行了表征。相比于使用单一喷头喷射前驱体溶液[n(TEOS)∶n(Et OH)∶n(H_2O)∶n(NH_3·H_2O)=1.00∶38.00∶0.90∶1.64]的传统方法,使用双喷头可以有效避免前驱体溶液在喷射前就生成二氧化硅小颗粒,从而提高了薄膜质量。通过考察基底温度对二氧化硅晶体生长的影响,发现薄膜的形成有明显的分形特征。     

ZSM-5/MCM-41微介孔复合分子筛的制备及吸附性能研究

按n(Na_2O)∶n(Al2O_3)∶n(SiO_2)∶n(TPABr)∶n(H_2O)=25∶1∶150∶10∶5000的摩尔比,在170℃24 h条件下水热合成出微孔ZSM-5分子筛,按n(Na OH)∶n(SiO_2)∶n(CTAB)∶n(H_2O)=0.3∶1∶0.3∶90的摩尔比配制成MCM-41的溶胶液,再将ZSM-5混合到MCM-41的晶化液中,110℃48 h晶化后取出漂洗烘干,再在550℃焙烧去除有机模板剂,获得ZSM-5/MCM-41微介孔复合分子筛,采用XRD、TEM和FT-IR等手段对合成分子筛进行了表征。考查了分子筛的投加量、pH值、温度、吸附时间以及共存物等对吸附X-5GN阳离子红染料废水的影响。正交试验结果表明,ZSM-5/MCM-41微介孔复合分子筛,对阳离子红X-5GN的吸附效果较好,当ZSM-5/MCM-41微介孔复合分子筛的投加量为0.3 g/L、阳离子红染料浓度为15 mg/L,溶液为中性、吸附时间为90 min,温度为60℃时吸附结果最好,脱色率达到了98.68%。     

聚合硫酸铝钒的制备及其对铜镍废水处理的影响

以硫酸铝钾、五氧化二钒为原料制得一种新型无机高分子絮凝剂聚合硫酸铝钒。通过研究各物质用量、反应时间、反应温度等因素对铜镍离子去除率的影响,确定了最佳合成条件,并采用红外光谱和扫描电镜对其进行了结构表征与分析。结果表明,当n(KAlSO_4·12H_2O)∶n(H_2SO_4)∶n(V_2O_5)∶n(NaHCO_3)=1.0∶0.5∶0.8∶2.8,反应时间3.5 h,反应θ为60℃时,絮凝效果最佳,此时,电镀废水中铜镍离子去除率分别为98.6%和92.1%。     

WO_3/BiOBr复合催化剂的制备及可见光催化降解甲基橙

以Bi(NO_3)5·5H_2O、Na Br、H_2WO_4为原料,采用一步水热合成法合成不同n(W)∶n(Br)的WO_3/BiOBr复合催化剂,并通过SEM和TEM对催化剂进行表征分析。以甲基橙为探针污染物,考察前驱液pH、水热温度、水热时间和n(W)∶n(Br)对WO_3/BiOBr复合催化剂活性的影响。结果表明,在pH为10.2、100℃水热时间6 h合成n(W)∶n(Br)为0.02的WO_3/BiOBr复合催化剂活性最好,光照120 min后,对目标污染物的降解率达99.39%,较BiOBr催化剂(合成条件为原始pH值,100℃水热反应6 h)提高了30.85%。采用水热合成法制备的WO_3/BiOBr复合催化剂具有良好的可见光活性。     

过渡金属甲基磺酸盐催化酯化反应

比较了Mn(CH_3SO_3)_2·2H_2O、Cu(CH_3SO_3)_2·4H_2O、Zn(CH_3SO_3)_2·4H_2O、Co(CH_3SO_3)_2·4H_2O四种过渡金属甲基磺酸盐催化乙酸与正丁醇酯化反应的活性。其中Cu(CH_3SO_3)_2·4H_2O、Zn(CH_3SO_3)_2·4H_2O和Co(CH3SO3)2·4H_2O催化活性最高,而Mn(CH_3SO_3)_2·2H_2O活性较低。以Cu(CH_3SO_3)_2·4H_2O为催化剂,环己烷为带水剂,确定了适宜的反应条件为:n(乙酸)=0.2mol,n(醇)∶n(酸)=1.2,x(催化剂)=0.5%,V(环己烷)=15mL,反应时间86min,酯化率100%。同时,催化剂经过简单的相分离之后可以多次使用。     

聚乙烯醇的阳离子化改性研究

以三甲胺(TMA)和环氧氯丙烷(EPIC)为原料合成了活性中间体失水甘油基三甲基氯化铵(GTA),用该中间体在碱性条件下对聚乙烯醇进行改性,可制得季铵盐型阳离子聚乙烯醇膜材料。通过实验确定GTA最优合成工艺条件为n(TMA)∶n(EPIC)=2∶1,反应温度20℃,反应时间4 h;季铵盐型阳离子聚乙烯醇最优合成工艺条件为n(Na OH)∶n(GTA)∶n(PVA)=4∶2∶1,反应温度60~70℃,反应时间5 h,终产物收率达80.01%。     

由偏硼酸钙生产过程中的废液制备过硼酸钠

以硼砂和消石灰为原料制备偏硼酸钙(CaO·B_2O_3·6H_2O),同时得到富含偏硼酸钠的母液.在一定温度下将母液蒸发结晶得固体偏硼酸钠,再与30%的过氧化氢在稳定剂存在下经反应、过滤及干燥制备出四水过硼酸钠(NABO_3·4H_2O),最后经减压脱水制得一水过硼酸钠(NaBO_3·H_2O).通过对物料配比、反应温度、反应时间、液固比及稳定剂的种类进行考察,确定了适宜的工艺条件,即配料摩尔比n(NaBO_2·4H_2O):n(H_2O_2)=1∶1.1,液固比3.3∶1(mL/g),反应温度25～30℃,反应时间60～75 min,稳定剂为聚丙烯酸.在此工艺条件下制得的四水过硼酸钠产品含B2_O_3 22%～24%、NAB0_3·4H_2O≥96%、活性氧含量在10%以上,Fe≤0.004%;脱水得到的一水过硼酸钠产品的活性氧为15%左右.     

降龙涎二醇的合成工艺研究

以香紫苏醇为原料,通过KMnO_4氧化、LiAlH_4还原制备降龙涎二醇。研究了氧化阶段反应物料配比、反应温度、反应时间等因素对降龙涎二醇收率的影响,得出较优反应条件:反应温度为29℃,反应时间为5 h,n(香紫苏醇)∶n(KMnO_4)=1∶5.6,在此条件下降龙涎二醇的收率为22.3%。     

磷化镍的制备及其催化糠醛加氢制备环戊酮

以NiCl_2·6H_2O为镍源、NaH_2PO_2·H_2O为磷源、乙二醇为溶剂、n(P)∶n(Ni)=3∶1,采用溶剂热法制备得到磷化镍(Ni-P)催化剂,并采用XRD、SEM、TEM、H_2-TPR、H_2-TPD、N_2吸附-脱附、XPS对其进行了表征。催化剂应用于糠醛加氢制备环戊酮的反应中效果良好,并考察了催化剂用量、氢气压力、反应温度、反应时间对反应的影响。结果表明,较优的工艺条件为:以水作为溶剂,原料与催化剂质量比为12,在反应温度150℃、氢气压力2.0 MPa、反应时间4 h时,糠醛转化率达到98.87%,环戊酮收率为68.65%。对催化剂进行稳定性测试,4次重复使用后环戊酮收率仅下降3.25%。     

水热法合成二氧化锰及催化降解废弃塑料初步研究

KMnO_4和MnSO_4为原料,水热合成法制备二氧化锰催化剂,将其用于催化降解废弃塑料(PET)实验。考察反应温度、时间和pH值合成的二氧化锰对降解产物苯二甲酸二乙二醇酯(BHET)收率的影响。应用正交试验优化水热法合成二氧化锰工艺。实验结果表明,在pH值等于11.5,温度170℃,时间6 h时,合成的二氧化锰降解PET效果最好,降解产物BHET的最大收率为66.06%。     

磷石膏制硫酸钾试验总结

硫酸钾对忌氯作物有明显的增产效果,国内供求关系趋紧,一些单位多在探讨利用湿法磷酸副产的磷石膏与碳酸氢铵反应制取硫酸铵,再与氯化钾反应制得低氯硫酸钾。介绍该工艺以碳酸氢铵为氮源,采用正交试验获得达到ZBG21006-89农用一级品指标的硫酸钾情况,指出n(NH_4HCO_3)/n(CaSO_4·2H_2O)、n(SO_4~2)/n(K~+)、反应温度、反应时间、pH值、ω[(NH_4)_2SO_4]对CaO转化率、N转化率、K_2O得率的影响,提出:第一步反应的工艺参数是n(NH_4HCO_3)/n(CaSO_4·2H_2O)=2∶1,反应温度35℃,反应时间1.5～2.0h,溶液pH值为不加任何溶剂时的原值;第二步反应的工艺参数为,n(SO_4~(2-))/n(K~+)=1∶1.8,反应温度70-80℃,反应时间90min,ω[(NH_4)_2SO_4]=40％(初始);CaO和氮的转化率可≥80％,K_2O得率≥90％,具备了工业化生产的条件。     

磷钨酸掺杂聚苯胺催化合成柠檬酸三辛酯及动力学研究

以H3PW12O40/聚苯胺(PANI)为催化剂,柠檬酸和异辛醇为原料合成柠檬酸三辛酯。考察了n(异辛醇)∶n(柠檬酸)、催化剂用量、反应时间等因素对反应转化率的影响,以及催化剂的重复使用性能,并测定了动力学数据。确定了较佳反应条件为n(异辛醇)∶n(柠檬酸)=5∶1、m(H_3PW_(12)O_(40)/PANI)∶m(醇酸)=4%、反应温度≤140℃、反应时间4h。较佳反应条件下柠檬酸的转化率为96.6%;催化剂重复使用4次,柠檬酸的转化率为64.1%,反应总级数为二级,表观活化能为39.42kJ/mol,指前因子为1.972×10~2 L/(mol·min)。     

戒酒硫合成工艺改进研究

以二乙胺、二硫化碳、双氧水为原料,在硫酸的中和作用下合成戒酒硫,研究了各反应条件的影响。较佳工艺条件是:第一步,原料配比n(CS2):n(C4H11N)=1∶1,反应温度:90℃,反应时间:2 h;第二步氧化,滴加H2SO4和H2O2,物料配比n(H2SO4)∶n(H2O2)∶n(C4H11N)=1.2∶1.5∶1,反应温度:≤16℃,反应时间:12 h,得率为85%。     

沉淀法去除压裂返排液中的残余硼交联剂

为处理瓜胶压裂返排液中存在的残余硼交联剂,达到返排液重复利用的目的,研究了硼酒石酸钡沉淀法对于残余硼交联剂的去除,考察了pH值、反应时间、物料配比等因素的影响,采用甲亚胺-H酸分光光度法测定硼含量,同时考察了沉淀法除硼后再配液的可行性。结果表明,硼酒石酸钡法去除硼的效果显著,破胶液中植物胶寡糖对其影响小,最优条件为:pH=10.5,酒石酸与硼的反应时间1 h,钡与硼酒石酸根离子的结合时间2 h,反应配比n(H_2BO^-_3)∶n(Ba-_3)∶n(Ba⁽²⁺⁾)∶n(C_4H_4O_6(2+))∶n(C_4H_4O_6^(2-))=2∶5∶4。再配液时用甘露醇掩蔽剩余交联剂,较佳条件为:n(硼)∶n(甘露醇)=1∶1.8。     

铈磷钼钒杂多酸盐催化过氧化氢氧化环己烷

用稀土元素铈取代磷钼钒杂多酸合成了Keggin型稀土铈磷钼钒四元杂多酸盐(Ce HPMo11VO40·n H_2O),采用XRD和FTIR对该杂多酸盐的结构进行了表征。并将其作为催化剂应用于H_2O2氧化环己烷制备环己醇和环己酮的反应中,考察了催化剂用量、反应温度、反应时间、H_2O2用量对反应的影响。实验结果表明:反应最佳条件为n(环己烷)=0.1mol,n(Ce HPMo11VO40·n H_2O)=0.2 mmol、反应温度为75℃、反应时间为9 h、n(H_2O2)=0.2 mol(质量分数为30%),在此条件下,环己烷的转化率达到41.29%,环己醇和环己酮的总收率可达27.49%。     

H_3PW_(12)O_(40)催化合成己二酸

以环己烯为原料,w(H2O2)=30%的过氧化氢为氧化剂,在草酸(H2C2O4)作为助剂的条件下,采用磷钨酸(H3PW12O40)作催化剂合成己二酸,结果表明,当n(环己烯)∶n(H3PW12O40)∶n(H2C2O4)∶n(H2O2)=100∶1∶1∶538,反应温度为92℃,反应时间为6h时,己二酸的收率可达70 1%。讨论了H3PW12O40加入量、环己烯加入量、过氧化氢加入量、反应时间、反应温度等因素对反应的影响。     

苯乙烯及其衍生物和茚共聚物的研究

研究了共聚反应条件对苯乙烯(St)/4-甲基苯乙烯(p-MS)/茚(In)三元共聚物的性能影响.确定了较佳反应条件为:原料配比中的n(苯乙烯+4-甲基苯乙烯)/n(茚)(O/I)=1.25,n(St)∶n(p-MS)=2∶1,催化剂w(BF3·Et2O) =1.0％(相对于总物料质量而言),反应温度10℃,反应时间3h...     

酸铵催化H_2O_2氧化环己烯合成己二酸

以(NH_4)_5[H_2(WO_4)_6]·H_2O为催化剂,用H_2O_2氧化环己烯合成己二酸。探讨了催化剂用量、H_2O_2用量、反应温度和时间等条件对反应的影响。在优化工艺[n(环己烯):n(H_2O_2):n(钨酸铵)=100:440:1,反应温度为92℃,反应时间6h]条件下,己二酸分离收率可达81.4%,纯度为99.8%。催化剂重复使用3次,己二酸收率稳定。     

不同形貌二氧化锰的制备及其电化学性能研究

采用水热法,在不同的水热反应温度和反应时间条件下制备了两种晶型和形貌的二氧化锰,并将之用于超级电容器电极材料。借助X射线衍射、扫描电镜、透射电镜以及比表面分析仪等测试手段对二氧化锰材料进行物理结构表征。结果表明:100℃水热反应12 h的产品为纳米片状的δ-MnO_2,其BET比表面积为23.2 m2/g;200℃水热反应36 h的产品为纳米线状的α-MnO_2,其BET比表面积为14.6 m2/g。通过循环伏安、恒电流充放电和电化学阻抗研究了二氧化锰材料的电化学行为。结果表明:δ-MnO_2纳米片的循环伏安曲线比α-MnO_2纳米线电极更接近于矩形;在0.5 A/g电流密度下,δ-MnO_2纳米片的比电容高达283.5 F/g,而α-MnO_2纳米线只有227.5 F/g。