异丁醛氧化制甲基丙烯酸杂多酸催化剂的研究

以丙烯羰基合成制丁辛醇装置副产物异丁醛为原料制甲基丙烯酸(MAA)是有机玻璃单体生产的最经济的工艺路线。我们在异丁酸氧化脱氢制甲基丙烯酸杂多酸催化剂研究的基础上,为了进一步提高甲基丙烯酸的收率和解决异丁酸与甲基丙烯酸分离上的困难,开展了异丁醛一步氧化脱氢制MAA的研究工作。其结果与两步法比较,MAA总收率提高了10%以上。     

叔丁醇氧化制MAL,MAA催化剂研究

甲基丙烯酸(MAA)是有机玻璃和有机合成的重要原料,对其需求与日俱增.目前主要由丙酮氰醇法生产,该法的成本较高并污染环境.日本已成功地研究出由异丁烯(或叔丁醇)两段氧化制MAA的新工艺~[1],为满足商业上对高活性、高选择性及高稳定性催化剂的需求,人们仍存不断地开发新型催化剂,本文研制的七元钼系催化剂对叔丁醇氧化制备甲基丙烯醛     

稀土离子掺杂铕三元配合物探针分子及其温敏漆的制备和性能研究

以氧化铕(Eu_2O_3)、氧化镝(Dy_2O_3)、氧化钇(Y_2O_3)、氧化钕(Nd_2O_3)、甲基丙烯酸(MAA)和邻菲罗啉(phen)为原料制备了Eu(MAA)_3phen,Eu_(0.5)Dy_(0.5)(MAA)_3phen,Eu_(0.5)Y_(0.5)(MAA)_3phen和Eu_(0.5)Nd_(0.5)(MAA)_3phen探针分子,并将不同探针分子分别加到甲基丙烯酸甲酯(MMA)中,在过氧化苯甲酰(BPO)引发下聚合,制得一系列温敏漆样品。采用红外光谱仪、能量色散谱仪、荧光光谱仪和扫描电子显微镜对探针分子的结构、发光性能、形貌和温敏漆的温度猝灭性能进行了表征,研究了掺杂不同稀土离子对探针分子发光性能和温敏漆温度猝灭性能的影响。结果表明,稀土离子(RE~(3+))与MAA配位,phen参与了配位,且掺杂离子未改变Eu(MAA)_3phen结构,Y~(3+)对Eu(MAA)_3phen发光具有敏化作用,Dy~(3+),Nd~(3+)对Eu(MAA)_3phen发光具有不同程度的猝灭作用,所制备的温敏漆在25~65℃范围内均具有良好的温度猝灭性能。综合分析得出,以Eu_(0.5)Y_(0.5)(MAA)_3phen为探针分子的温敏漆具有更好的应用前景。     

二氧化碳和丙烯直接合成甲基丙烯酸NiPW12O40催化剂的研究

用硝酸镍对磷钨酸(TPA)进行改性制得NiPW12O40催化剂．采用ICP、XRD、TG—DTA、IR、TPD-MS和微反技术研究了催化剂的化学组成、分子结构、化学吸附性质和催化反应性能．在350℃下，NiPW12O40催化剂仍保持原有的Keggin结构，其表面存在两种活性基元．CO2在Lewis酸位Ni(Ⅱ)和Lewis碱位Ni—O—W的桥氧协同作用下可生成CO2桥式吸附态Ni(I)←O-(CO)-(O—Ni)．丙烯以中间碳上的氢和甲基上的氢分别在两种活性基元吸附．在氢转移和碳插入作用下得到了相应的反应产物即甲基丙烯酸(MAA)和3-丁烯酸(β-butenic acid)．在290℃，1MPa的反应条件下，丙烯的摩尔转化率2．7％，MAA选择性96％。     

异丁烷选择氧化制甲基丙烯酸杂多化合物催化剂P1.33-dMo12VaCubSbcAsdK1.5Ox／SiC的研究

采用共沉淀法制备了一系列磷钼体系多组分催化剂P1.33-dMo12VaCubSbcAsdK1.5Ox／SiC（0.0≤a，b，c，d≤0.50）。利用XRD、FTIR、DSC、ESR等方法对催化剂的结构与性质进行了研究。XRD、FTIR的研究结果表明，合成的样品为具有Keggin杂多阴离子结构的磷钼杂多化合物。DSC，ESR测试结果表明催化剂具有较好的稳定性。同时考察了催化剂组分对异丁烷催化氧化性能的影响，结果表明，适量地引入V、As、Cu、Sb都能提高MAA（甲基丙烯酸）的选择性和MAA+MAL（甲基丙烯醛）的收率。催化剂P1.13Mo12V0.25Cu0.25Sb0.25As0.2K1.5Ox／SiC在360 ℃、常压、进料组成异丁烷：空气=1∶2（mol）、空速3 600 h－1条件下，异丁烷转化率10.7％，MAA+MAL的收率为6.8％。     

二氧化碳和丙烯直接合成甲基丙烯酸NiPMo12催化剂的研究

用硝酸镍对磷钼酸(MPA)进行改性制得NiPMo12催化剂.采用ICP,XRD,Tg-DTA,EXAFS,IR,TPD-MS和微反技术研究了催化剂的化学组成、分子结构、化学吸附性质和催化反应性能.350℃下NiPMo12催化剂仍保持原有的Keggin结构.CO2在Lewis酸位Ni(Ⅱ)和Lewis碱位Ni—O—Mo的桥氧协同作用下可生成CO2桥式吸附态Ni(Ⅱ)←O—(CO)—(O-—Ni).丙烯在催化剂上存在多种吸附态.在氢转移和碳插入作用下得到了反应产物MAA.在290℃和1MPa的反应条件下,丙烯的摩尔转化率为2.6%,产物MAA选择性为96%.     

氧化锰催化剂在环己烷无溶剂选择性氧化反应中的活性:焙烧温度的影响

环己醇和环己酮俗称KA油,是用于制备尼龙材料的己二酸和己内酰胺的重要中间体.工业上制取环己醇和环己酮的方法主要为苯酚加氢法、环己烯水合法和环己烷氧化法,其中环己烷氧化法的应用最为普遍,包括硼酸氧化法、过氧化物氧化法和钴盐催化氧化法三种路线.为获得适宜的环己醇和环己酮选择性,工业上环己烷氧化单程转化率通常控制在5.0％以下,从而使得产物选择性在80％以上.因此,现有环己烷氧化法生产KA油的最大挑战是如何同时获得高环己烷转化率和高KA油选择性.迄今,已有多种催化剂被尝试用于环己烷氧化反应,包括金属卟啉、金属氧化物、分子筛、碳纳米管和金属-有机骨架材料等.由于均相催化剂无法从环己烷氧化反应体系中分离出来,导致催化剂不能重复利用,因此多相催化剂的研究更受青睐.另外,由于采用氧气为氧化剂时具有环境友好和更高的原子经济性,因此氧气选择性氧化环己烷反应已逐渐成为环己烷氧化法制KA油中最具挑战性的研究.目前,氧气为氧化剂时的环己烷转化率通常低于过氧化氢和叔丁基过氧化氢等为氧化剂时的转化率,其关键在于适用于固(催化剂)液(环己烷)气(氧化剂)反应体系的高性能催化剂.本课题组前期研究了系列金属掺杂分子筛(Ce/AlPO-5,Ce-MCM-41/48和Mg-Cu/SBA-15等)对氧气催化氧化环己烷的反应性能,发现无论是稀土还是过渡金属掺杂,通过影响环己烷氧化反应的自由基产生和反应历程,可显著提高环己烷转化率或者KA油的选择性.基于此,本文选择原料易得、成本较低和氧化能力强的氧化锰(MnOx)作为具有强氧化能力的过渡金属氧化物的代表,深入研究了MnOx的焙烧温度对其结构和选择性氧化环己烷反应性能的影响,同时研究了反应条件对催化剂性能的影响.结果表明,400℃焙烧制得的催化剂(MnOx-400)比350,450和500℃焙烧制得的催化剂具有更高的活性.在最佳反应条件(140℃,O2起始压力0.5 MPa,反应4 h)下,使用20 mg MnOx-400可使环己烷转化率达8.0％,KA油得率为5.0％.过高的反应温度、过长的反应时间和过高的反应压力都会导致产物被过度氧化,KA油选择性降低.另外,该催化剂重复使用10次,其活性没有明显下降,显示出了很好的稳定性.表征测试结果表明,MnOx催化剂在不同温度焙烧后形成了不同的结晶形态:焙烧温度小于500℃时,催化剂主要组成为Mn3O4和Mn5O8,500℃时主要为Mn3O4,Mn5O8和Mn2O3.而且随着焙烧温度升高,MnOx催化剂的比表面积逐渐降低.相比于350℃焙烧制得的催化剂,MnOx-400催化剂具有更好的结晶形态,这可能是造成其活性较好的原因.而相比于MnOx-400,500℃焙烧制得的催化剂表面Mn4+含量和表面吸附氧含量较低,使其吸附和活化氧能力降低,从而导致催化剂活性低于MnOx-400;但是吸附和活化氧能力的降低有利于减缓反应产物的深度氧化,因而KA油的选择性增加.     

氨氧化反应中微量硫化物对钙钛矿型催化剂La0.2Ca0.8MnO3的中毒作用

钙钛矿型催化剂La_(0.2)Ca_(0.8)MnO_3在氨氧化制硝酸反应中具有良好的催化活性和稳定性,但在使用中发现容易被空气中的微量硫化物毒化。一些作者曾研究过这类催化剂在烯烃和CO氧化以及NO还原反应中的硫中毒问题,但关于这类催化剂在氨氧化反应中的硫中毒问题尚未见有报道。为了解氨氧化反应中催化剂的中毒规律以及对进一步     

不同配体的邻菲罗啉铽探针分子及其温敏漆的制备和性能研究

本文以氧化铽(Tb2O3)、甲基丙烯酸(MAA)、水杨酸(HSal)、肉桂酸(HCA)和邻菲罗啉(Phen)为原料,制备了Tb(MAA)_3Phen、Tb(Sal)_3Phen和Tb(CA)_3Phen探针分子,并将探针分子分别加入甲基丙烯酸甲酯(MMA)中,在过氧化苯甲酰(BPO)引发下聚合,制得3种温敏漆样品。采用红外光谱仪、荧光光谱仪和扫描电子显微镜,对探针分子的结构、发光性能、形貌和温敏漆的温度猝灭性能进行了表征,研究了不同配体对探针分子发光性能和温敏漆温度猝灭性能的影响。红外光谱表明成功合成了Tb(MAA)_3Phen、Tb(Sal)_3Phen和Tb(CA)_3Phen探针分子;扫描电镜照片显示Tb(MAA)_3Phen、Tb(Sal)_3Phen和Tb(CA)_3Phen的微观形貌分别为不同三斜棒状和不规则层状;荧光光谱表明Tb(MAA)_3Phen具有最佳的发光性能,相应的温敏漆在25~65℃范围内具有良好的温度猝灭性能和灵敏度。     

固相反应制备的Pt/C催化剂对乙醇氧化的电催化活性

用固相反应法制备了Pt/C催化剂(Pt/C(s))，并研究了该催化剂对乙醇氧化的电催化活性. XRD和TEM测量表明， Pt/C(s)中Pt的平均粒径为3.8 nm，结晶度为2.38，远小于用传统的液相还原方法制得的Pt/C催化剂(Pt/C(l))的平均粒径(8.5 nm)和结晶度(5.56).因此, Pt/C(s)对乙醇的电催化氧化性能远好于液相还原法制得的Pt/C(l).     

关于7种含氧酸结构与酸性的讨论

含氧酸是无机化学授课的一个重要内容，讨论了含氧酸中亚硫酸、硼酸、次磷酸、亚磷酸、溴酸、亚溴酸、碳酸的结构与酸性。研究表明，SO2溶液中存在着2种异构体；硼酸在不同条件下存在Lewis酸和Brönsted酸2种形式；次磷酸、亚磷酸、溴酸、亚溴酸都存在着异构化倾向；在一定条件下，碳酸具有一定的动力学稳定性。     

Synthesis and identification of dinitro- and diaminoterephthalic acid

Dinitroterephthalic acid(DNTPA) and diaminoterephthalic acid(DATPA) were prepared in 85%and 75%yields,respectively. These compounds were characterized by using FTIR and ~1HNMR.DATPA can be used as a monomer for the preparation of polyesters and polyamides.     

Evaluation of biocatalytic pathways in the synthesis of polyesters: Towards a greener production of surgical sutures

This review presents an updated and alternative perspective on enzymatic synthesis to obtain polyesters, with a focus on the precursor materials for absorbable sutures: poly-lactic, poly-glycolic, and poly-lactic-co-glycolic acids. Currently, the profitable path towards the industrial synthesis of polyesters is ring-opening polymerization (ROP) of lactones, which is an experimentally complex process and implies a hazardous environmental impact due to the need for energy consumption, use of large volumes of toxic organic solvents and of non-biocompatible metal-based catalysts. On the contrary, enzymatically driven reactions may be performed under mild conditions in simple reactors. Mechanistic and experimental issues of the two major biocatalyzed strategies -direct condensation and ROP- were analyzed from a green chemistry perspective. These enzyme-catalyzed poly-esterifications often return low yield and/or low final molecular weight (M_w). Considering all the analyzed published data available, possible strategies to overcome these limitations were postulated: implementation of aqueous biphasic reaction systems, use of ultrasound agitation and sequential addition of reactants or co-solvents. To promote M_w increment, post-reaction treatments can be carried out such as thermally induced short-chain polymerization under vacuum and incorporation of glycols as chain extenders.     

几种糖醛酸及其寡糖的薄层层析分析

以葡萄糖醛酸（GlcA）、半乳糖醛酸（GalA）、甘露糖醛酸（ManA）、古罗糖醛酸（GulA）、半乳糖醛酸寡糖（Oligo-GalA）、甘露糖醛酸寡糖（Oligo-ManA）、古罗糖醛酸寡糖（Oligo-GulA）和酶解褐藻胶寡糖（Oligo-u-Alg）为研究对象,探讨其薄层色谱（TLC）行为。结果表明,TLC对不同糖醛酸寡糖有良好的分离和分析效果,其中Oligo-GalA与褐藻胶来源的寡糖兄值不同,而同样来源于褐藻胶的Oligo-ManA与Oligo-GulAR,值相同;首次发现酸解与酶解褐藻胶寡糖聚合度相同时兄值不同。此外,4种糖醛酸对不同的显色剂的显色灵敏度也略有不同,其中硫酸铈显色剂的显色效果最灵敏。这些结果为快速有效分析酸性寡糖的纯度及其聚合度,提供了简便有效的方法。     

离子色谱法测定威力酸中的有机酸

采用离子排斥分离,电导检测模式,对威力酸中的4种有机酸成份进行分离测定。将威力酸样品通过萃取、洗涤、过滤之后进样,可以测定其柠檬酸、乳酸、苹果酸、富马酸4种有机酸,在一定的色谱条件下,4种阴离子都具有很好的线性和较低的检出限。威力酸中的柠檬酸,乳酸,苹果酸,富马酸的检出限分别是0.10、0.14、0.30和0.12μg/L,线性相关系数r2在0.9997~0.9999范围内,样品中待测离子峰面积的RSD在4.3%以下(n=10),回收率在94%~105%之间。采用抑制电导的离子色谱法是分析威力酸中的有机酸成份的高效与准确的方法。     

离子色谱法测定水中4种有机酸

建立了水样中甲酸、乙酸、丙烯酸和甲基丙烯酸的离子色谱测定方法,采用IonPac AS11-HC阴离子分离柱,以KOH为淋洗液,采用浓度梯度洗脱,可同时测定上述4种有机酸。方法对实际水样中甲酸、乙酸、丙烯酸和甲基丙烯酸的平均加标回收率在80.2%~103.3%,相对标准偏差在5.8%之内,检出限分别为:0.005,0.003,0.005和0.004mg/L;定量下限分别为:0.020,0.012,0.020和0.016mg/L。方法准确、简便、环保,能够满足实际水样的测定需要,且水样中常见的阴离子不会对目标污染物的测定产生影响。     

在强酸与多元酸混合酸中影响各组分酸含量测定的因素及条件

在前文中曾提出，第一终点ＰＨ＞３．７的情况下，以多元酸标准溶液的半中和点为第一点，测定各组分酸含量的方法。在此基础上，本文在理论上明确了影响各组分酸含量测定的因素，从而提出第一终点ＰＨ不同的情况下，Ｋａ１／Ｋａ２倍数不同时可准确滴定的Ｖｅ２／Ｖ＾Ｔｅ值的计算方法。实验结果表明，在此条件下结果是可靠的。     

腐植酸类物质应用研究进展

腐植酸作为一种资源广泛存在于自然界中,它是影响环境生态平衡的重要因素,也是潜在的、可大力开发和综合利用的有机资源.腐植酸类物质具有多种活性官能团,具有酸性、亲水性、界面活性、阳离子交换能力、络合作用及吸附分散能力.本文对腐植酸进行了分类,综述了其应用领域以及腐植酸类物质应用中存在的问题和应用前景.