Facile synthesis of tubular magnetic carbon nanofibers by hypercrosslinked polymer design for microwave adsorption

In this study, a simple and efficient method for fabrication of tubular magnetic carbon nanofibers (TMCF) has been developed. Firstly, tubular polymer nanofiber precursors are synthesized by confined self-condensation method. After carbonization of polymer and in situ transformation of FeCl₃ at high temperature, TMCF loaded with Fe nanoparticles is obtained. It has been found that carbonization temperature has significant effects on conductivity, specific surface area, pore volume, defects number in carbon component, and magnetic content of TMCF. The influence of composition, structure, and filler content on microwave absorption properties is revealed. Meanwhile, the microwave absorption mechanism has been analyzed in depth, which benefits from the designed unique structure. The TMCF obtained at 700°C exhibited best performance with the filler content of 15%. The minimum reflection loss is −47.33 dB@2.2 mm, the effective absorption bandwidth is 6.5 GHz (RL < 10 dB), and the matching frequency is 14.1 GHz. The obtained TMCF is lightweight and possess excellent microwave absorption ability, which can be widely used as highly efficient microwave absorber.     

端丙烯酸酯基超支化聚氨酯丙烯酸酯的合成

通过异氟尔酮二异氰酸酯(IPDI)与二乙醇胺(DEOA)反应得到AB2中间体,AB2中间体进行自聚反应合成端羟基超支化聚氨酯(HPU)。并通过红外光谱仪(FT-IR)、核磁共振氢谱(1 H-NMR)对其结构进行分析表征,研究了自聚反应温度对合成HPU的影响。以HPU为核,将其与半封端IPDI-PPG-HEMA反应,引入端丙烯酸酯基团,得到最终产物超支化聚氨酯丙烯酸酯(HPUA)。对HPUA进行红外光谱(FT-IR)、核磁共振氢谱(1 H-NMR)、热重(TG)等分析表征。结果表明:AB2中间体进行自聚合成HPU的最佳反应条件为温度55℃、反应时间为20h,用化学分析法滴定得出HPU的NCO%含量达到0.13%,经计算分子量为17827,说明HPU是由质量含量较高的HPU-5代和含量较低的HPU-6代组成。     

La-Al2O3催化正丁醛自缩合合成辛烯醛反应

辛醇(2-乙基己醇)是一种重要的增塑剂醇。正丁醛自缩合合成辛烯醛是工业生产辛醇的重要步骤之一。为克服工业正丁醛自缩合反应因使用强碱水溶液催化剂所带来的设备腐蚀、污染环境、生产成本高等缺点,采用La改性γ-Al₂O₃催化剂(La-Al₂O₃)催化正丁醛自缩合反应。首先研究了制备方法和制备条件对La-Al₂O₃催化性能的影响,发现采用胶溶法、于700℃下焙烧4 h得到的La-Al₂O₃催化性能较好,具有相互匹配的酸碱中心是催化性能较好的关键。以适宜条件下制备的La-Al₂O₃为催化剂,研究了反应条件对正丁醛自缩合反应的影响,得到适宜的反应条件为:催化剂与正丁醛质量比为0.15、反应温度180℃、反应时间8 h。在此条件下,正丁醛的转化率最高达到90.6%,辛烯醛的选择性为91.7%。该催化剂重复使用4次,催化活性无明显下降。通过对反应液进行GC-MS分析,确定了正丁醛自缩合反应体系中的副产物,进而推测了可能的副反应,建立了La-Al₂O₃催化正丁醛自缩合合成辛烯醛的反应网络。     

支化聚苯乙烯的合成及其与ABS的共混

以对氯甲基苯乙烯(CMS)、苯乙烯、2,2′-联吡啶(Bpy)和CuCl组成过渡金属催化原子转移自由基聚合制备支化聚苯乙烯(BPS)。研究了少量BPS的引入对丙烯腈-丁二烯-苯乙烯共聚物(ABS)熔体流动性能和热性能的影响。以Bpy/CuCl作为络合催化剂,CMS和苯乙烯可顺利自缩合乙烯基聚合合成BPS。在ABS中加入少量的BPS后,共混物的拉伸强度小幅提高,耐热性能基本保持不变,而熔体黏度降低7%～18%,改善了ABS的加工性能。     

环己酮自缩合固体催化剂的研究

研制了一种应用于环己酮自缩合反应的新型固体催化剂CC-1。与传统的浓硫酸催化剂相比，CC-1催化剂具有更优异的选择性，操作更简便。通过对不同用量的带水剂包括环己烷、正庚烷以及甲苯的使用效果进行考察，发现以用量为50 mL的正庚烷作带水剂的效果最理想，环己酮的转化率和二聚物的选择性分别达到87.5%和97.9%。对CC-1催化环己酮缩合反应的进程研究表明，该反应具有典型的连串反应特点。对CC-1催化剂的再生性能考察表明,该催化剂具有优良的再生性能，至少可以再生8次，维持催化剂活性在转化率85%和选择性96%左右。     

氧代双-(N-甲基邻苯二甲酰亚胺)合成工艺的改进

氧代双-(N-甲基邻苯二甲酰亚胺)(简称OBI)是一种高附加值的精细有机产品,是合成3,3',4,4'-二苯醚四甲酸二酐(简称单醚酐ODPA)的重要中间体.是以4--硝基-N-甲基-邻苯二甲酰亚胺为原料,选用新型相转移催化剂,以此提高产品OBI的收率.传统方法是以亚硝酸盐、碳酸盐或氟化钾、氟化钠等,在相转移催化剂季铵盐...     

Keggin型磷钨酸镧催化环己酮自缩合反应

合成了Keggin型磷钨酸镧(LaPW12O40),并以LaPW12O40为催化剂催化环己酮进行自缩合反应合成了环己酮二聚物(环己基环己酮、环己烯基环己酮)。采用傅里叶变换红外光谱和31P核磁共振等方法表征了LaPW12O40的结构,表征结果显示,LaPW12O40具有Keggin型结构。以环己酮为原料、LaPW12O40为催化剂制备了环己酮二聚物,考察了催化剂用量、带水剂种类及用量、反应时间、反应温度等条件对环己酮自缩合反应的影响。实验结果表明,以环己烷为带水剂的效果很好。在LaPW12O40用量0.20mmol、环己烷用量15mL、反应时间6h、反应温度130℃的优化反应条件下,环己酮的转化率为74.9%、环己酮二聚物的选择性为97.3%。     

胺化改性磺酸型阳离子交换树脂酸碱协同催化环己酮自缩合反应

采用乙二胺对磺酸型阳离子交换树脂进行胺化改性,并运用CHNS元素分析及傅里叶变换红外光谱对改性树脂进行了表征。结果表明,胺化改性后树脂含氮量为0.94 mmol?g?1,改性后树脂骨架结构变化不大,胺基成功固载到树脂上,碱性增强,使氢型树脂成为具有酸碱双功能的催化剂。在催化环己酮缩合反应中考察了胺化量、催化剂用量、反应温度、反应时间、带水剂种类及用量等条件对反应的影响。实验结果表明,以甲苯为带水剂效果较好。在5%(wt)胺化量改性树脂,10%(wt)催化剂用量,7 m L甲苯为带水剂,120℃反应3 h的优化条件下,环己酮转化率为62.1%,二聚物选择性98.0%,体现出了酸碱协同催化环己酮缩合反应优异性能。改性树脂重复使用5次后,催化性能仍较稳定。