生物质加压液化制备甲基糖苷与酚类物质

以甲醇为液化剂、浓硫酸为催化剂,对竹子、杨木、松木和桉木四种生物质原料的加压液化进行了实验研究。结果表明,在200℃下反应30 min后,这些生物质原料可转化得到气体、固体残渣和液体生物油三种产品,且竹子的液化率最高。将竹子液化产物进一步分级处理,得到烷基多糖苷和木素解离多酚两类化学品。其中,多糖苷产品的主要成分为己糖苷类化合物,占83.38%(质量分数);多酚类产品的主要成分为4-乙基-2-甲氧基苯酚、丁香酚和3,4-二甲氧基苯酚等,占65.79%(质量分数)。同时,根据原料的物质构成和液化油的组成结构分析,提出了液化反应的机理:纤维类生物质中的纤维素和半纤维素在酸性条件下发生醇解反应生成甲基糖苷,小部分甲基糖苷进一步转化生成乙酰丙酸甲酯;原料中的木质素在降解过程中,由于酚羟基和甲氧基的供电子效应,使Cα-Caromatic键发生断裂,生成苯酚、愈创木酚等酚类物质。     

超临界甲醇中Ce/Cu/Zn/Al催化木质素制备酚类化合物的研究

采用共沉淀法制备Ce/Cu/Zn/Al催化剂,并将其应用于超临界甲醇中木质素的催化液化.考察单因素条件对木质素转化率和生成酚类的影响,得到最佳反应条件:反应温度320℃,反应时间120 min,催化剂用量150 mg,初始压力2 MPa,木质素的转化率达到67.33%,酚类产率达到30.84%.同时,以苯酚及愈创木酚为模型物,比较有无催化剂对液化产物分布或选择性生成的影响. Ce/Cu/Zn/Al催化剂的加入促进了甲醇的重整及其与模型化合物苯酚、愈创木酚的烷基化反应,从而生成了大量的烷基苯酚.     

碳素材料专用酚醛树脂中游离酚的测定

酚醛树脂是合成树脂中最先实现工业化生产的一个树脂品种。随着酚醛树脂工业的发展，各种新型酚醛树脂或专用型酚醛树脂的品种越来越多。树脂中游离酚、游离醛及其它催化剂的含量是影响酚醛树脂质量的重要因素。目前对于酚醛树脂中苯酚含量的分析研究，常见的方法有溴化分析法、薄层色谱法、光度法、极谱法、气相色谱法和液相色谱法等。本文针对一种改性的低粘度、高固含量、耐酸耐碱、与碳素材料有良好结合力的专用型酚醛树脂中乙醇、苄醇和氯化苄对溴化法测定游离苯酚的影响进行研究，探讨了标准溴化法（HG5—134280）测定苯酚含量时，用氢氧化钠碱性条件下加热的方法排除乙醇和苄醇干扰。     

硅氧烷改性线性酚醛的合成与性能研究

为了提高酚醛树脂的热稳定性,采用甲基三甲氧基硅烷(MTMS)对线性酚醛树脂(Novolac)进行改性,通过酯交换反应制得分子级硅氧烷改性线性酚醛树脂(SN),研究了催化剂种类、反应时间以及反应温度对SN分子量的影响,结果表明,最佳催化剂为冰醋酸,最佳反应时间为4~6h,最佳减压蒸馏温度为110℃。对SN结构的表征表明,Si—CH3和Si—O—CH3基团成功引入到Novolac的酚羟基上,且硅氧烷单体的一个甲氧基与Novolac的酚羟基发生的反应为主要反应。SN固化物的热稳定性结果表明,相比Novolac,在氮气气氛下,SN100固化物最大分解速率温度提高了80℃,最大分解速率降低了42.94%,1000℃的残碳率提高了8.97%,即是说硅氧烷的引入可显著提高Novolac的热稳定性。     

不同液化条件下生物质残渣的燃烧特性研究

对锯屑在不同液化条件（溶剂、气氛、温度、催化剂）下所得液化残渣在热天平上进行了燃烧特性研究，通过比较液化残渣燃烧的三个特征温度，着火点ti、燃烧峰温tp和燃烬温度tb，分析了液化条件对残渣燃烧特性的影响。同时通过热重曲线所得数据探讨了液化残渣燃烧过程的动力学，并计算了活化能和频率因子 。结果表明，不同溶剂下所得液化残渣的燃烧特性显著不同，以四氢萘为溶剂所得液化残渣具有较好的燃烧特性；不同气氛下所得残渣的燃烧特性没有明显的不同；350℃下所得液化残渣的燃烧特性要好于300℃下所得液化残渣的燃烧特性；由于催化剂的影响，加入1%Mo后降低了所得液化残渣的燃烧特性；液化残渣的燃烧反应符合两段一级反应动力学。     

硼改性酚醛树脂的制备及其耐热性能研究

酚醛树脂因其材料成本低、工艺简单、原料易得等优点，在工业上得到了广泛应用。但由于其耐热性不足以及游离酚含量较高等因素，限制了其应用范围。本文利用硼酸对酚醛树脂进行改性，利用红外和质谱对其结构进行表征，改性后酚醛树脂的耐热性能、游离酚等指标得到明显改善。当失重20%时酚醛树脂改性前后耐热性能提高了56℃,可能是由于硼酚醛树脂中含有硼的三维交联网状结构，提高了树脂的交联密度；游离酚含量从改性前的4.12%降低到了2.21%,说明硼元素的引入改变了苯酚的活性，提高了树脂聚合度。     

双环戊二烯苯酚树脂的合成新工艺

以双环戊二烯（DCPD）和苯酚为原料,甲磺酸为催化剂,合成了双环戊二烯苯酚树脂。适宜工艺条件:苯酚与DCPD摩尔比为5、反应温度120 ℃、反应时间5 h、催化剂质量分数为1.5%,收率89%。所得的双环戊二烯苯酚树脂（DPR）经催化加氢法在H2气压力1.5 MPa、催化剂Pd/Al2O3用量为原料质量分数的0.5%、反应温度80 ℃条件下对树脂进行脱色处理。 得到浅黄色双环戊二烯苯酚树脂,收率89%,经IR和1H NMR表征分析其为目的产物,产物指标达到国际同类产品的质量标准。     

酚醛树脂分子量及分布场解吸质谱表征方法研究

酚醛树脂分子量及分布的表征方法有很多,如蒸气压渗透法(VPO)、气相色谱、高压液相色谱和凝胶渗透色谱等,但由于酚醛树脂存在众多异构体,这些方法均有一定限制性.场解吸质谱(FD-MS)方法的特点是只给出样品固有组分的分子峰,不产生碎片离子峰,用于酚醛树脂的表征,可以直接得出树脂所有固有组分的分子离子峰值,及树脂不同缩合度组分的相对含量,非常适用于组份繁多的酚醛树脂的的分子量及分布表征研究.以苯酚、甲酚及甲醛等原料分别制备了Resole型苯酚-甲醛树脂、Novolac型苯酚-甲醛树脂、Novolac型甲酚树脂及混酚-甲醛树脂,利用FD-MS对制备的几种不同类型酚醛树脂的分子量及分布进行了研究.结果表明,通过FD-MS谱图分析还可以得到树脂缩聚程度、原料种类、树脂特性等信息,对于鉴别及剖析各种类型酚醛树脂方便有效.     

煤炭液化复合铁系催化剂的研究

用微型高压釜,以杂酚油为溶剂,在反应温度400℃,氢初压6.08MPa,反应时间30分钟的条件下,研究了多种含铁矿物质、复合铁系催化剂对煤炭液化的催化效果。并用高压DTA技术进一步证实了复合铁系催化剂的良好液化加氢活性。     

合成气气氛下褐煤与生物质共液化残渣的燃烧特性

利用热重研究了不同液化条件(溶剂、温度、气氛、水分)下褐煤与生物质共液化所得残渣的燃烧特性。通过比较共液化残渣燃烧的三个特征温度,着火点、燃烧峰温和燃尽温度,对比分析了液化条件对残渣燃烧特性的影响及其原因,同时研究了残渣燃烧的动力学。结果表明,四氢萘为溶剂所得残渣的燃烧特性好于甲苯为溶剂的;360℃下所得液化残渣燃烧反应性好于420℃下的;合成气气氛下所得液化残渣燃烧反应性好于氢气气氛下的;液化过程加入水后,所得残渣的燃烧反应性降低。不同液化条件下所得残渣的加氢程度和收率不同,使残渣具有不同的H/C原子比、比表面积和灰分,从而对残渣的燃烧特性产生影响。残渣的燃烧特性符合三段二级反应,大部分残渣三段活化能遵循"高-低-高"的变化规律。