核黄素光敏化氧化二苯并噻吩的研究

以二苯并噻吩(DBT)的正辛烷溶液模拟柴油、水为溶剂、空气中的O<,2>为氧化剂和核黄素(RF)为光敏剂,研究了DBT在15 W紫外杀菌灯照射下的光化学氧化.结果表明,反应的最佳条件为:核黄素浓度20mg/L,空气流速80-100 mL/min.在该反应条件下反应2 h后,DBT的脱硫率为60%.核黄素是通过O<,2>...     

Ti-MWW分子筛催化叔丁基过氧化氢氧化脱硫

以Ti-MWW为催化剂,考察了不同氧化剂对分别含有苯并噻吩、二苯并噻吩和4,6-二甲基二苯并噻吩等有机硫化物模拟油品氧化反应的影响,结果表明,叔丁基过氧化氢对有机含硫化合物的氧化活性明显高于过氧化氢水溶液。以叔丁基过氧化氢为氧化剂,三种噻吩类含硫化合物氧化的难易顺序为二苯并噻吩> 4, 6-二甲基二苯并噻吩> 苯并噻吩,其氧化活性顺序与含硫化合物中硫原子的电子云密度和空间位阻有关。考察了Ti-MWW/叔丁基过氧化氢催化氧化体系对成品柴油的催化氧化脱硫,结果表明,成品柴油中的含硫化合物可被有效地氧化脱除,在优化的反应条件下,经过两次氧化、萃取后,成品柴油中的总硫含量从1015μg/mL降低至11μg/mL,总脱硫率达到99%。     

分子氧为氧化剂磷钒酸盐为催化剂超深度氧化脱除柴油中的二苯并噻吩

一种“双帽Keggin型”磷钒酸盐在温和的反应条件下以分子氧为氧化剂氧化二苯并噻吩至二苯并噻吩砜的反应中表现出很高的催化活性. 用溶剂萃取或者选择吸附等方法可轻易地将反应产生的二苯并噻吩砜从油品中除去. 这提供了一种新型的分子氧为氧化剂的超深度氧化脱硫方法.     

新型苯基苯并噻吩酮光引发剂的合成及应用

以苯并噻吩为原料,通过酰基化反应,在噻吩环上引入苯甲酰基,制备了苯基苯并噻吩酮。通过高效液相色谱分析法,分别对微波辐射和传统油浴加热条件下的反应结果进行了测试,结果表明：当微波输出功率为30 W、催化剂为AlCl₃、反应时间为15 min、溶剂为DMF时,产率可达72%。该化合物的紫外吸收红移到359 nm,作为紫外光固化涂料中的光引发剂,表现出良好的反应活性、表面固化能力及溶解性。     

酸性离子液体萃取/催化二苯并噻吩氧化脱硫反应的优化

ö以Brönsted酸性离子液体N-甲基-2-吡咯烷酮磷酸二氢盐(\[Hnmp\]H₂PO₄)为萃取剂和催化剂,双氧水为氧化剂,二苯并噻吩(DBT)溶于正辛烷为模型油,利用正交实验法优化了DBT氧化脱硫反应工艺。所优化的反应条件为：反应温度60℃,模型油与离子液体体积比为1∶1,氧/硫摩尔比为16, 氧化时间5h;在此条件下模型油脱硫率达99.8%,实际柴油脱硫率为64.3%。由正交实验极差可知,各因素对DBT脱硫率影响的大小依次为：反应温度＞反应时间＞氧/硫摩尔比＞剂油比;离子液体循环利用6次,脱硫率下降不明显。     

磷钼杂多酸离子液体催化氧化脱硫

 合成了新型的磷钼杂多酸离子液体 [hmim]3PMo12O40, 并将其用于室温离子液体 1-甲基咪唑四氟硼酸盐 ([hmim]BF4) 为溶剂的模拟油品氧化脱硫反应. 结果表明, 在温和的反应条件下, 过氧化氢与硫摩尔比为 4:1 时, 二苯并噻吩脱硫率为 90%, 二苯硫醚、苯甲硫醚和二乙硫醚的脱除率可达 100%. 离子液体催化体系循环使用 4 次后, 脱硫率没有明显下降.     

高铁酸钾氧化脱除模拟轻质油中的含硫化合物

考察了K2FeO4对模拟轻质油中苯并噻吩（BT）及二苯并噻吩（DBT）的氧化性能。结果表明，水相中K2FeO4对BT、DBT的氧化活性比较低，水的存在使K2FeO4水解成黄色的Fe(OH)3而失去氧化有机硫化物的能力；在冰乙酸反应介质中，K2FeO4对BT及DBT的氧化活性有了明显的提高；固体催化剂KM的加入显著提高了乙酸反应介质中K2FeO4对BT及DBT的氧化活性。常温、常压，醋酸/模拟油体积比为1.0，K2FeO4/S摩尔比为1.0，KM/K2FeO4质量比为1.0的条件下，DBT的转化率达98.4%，BT的转化率为70.1%。     

二苯并噻吩类硫化物在非负载型NiMoW催化剂上加氢脱硫反应机理

研究了二苯并噻吩(DBT)、4-甲基二苯并噻吩(4-MDBT)和4,6-二甲基二苯并噻吩(4,6-DMDBT)在非负载型NiMoW催化剂上的加氢脱硫反应产物分布及反应机理,给出了它们在非负载型催化剂上加氢脱硫反应网络.研究发现,由于甲基的空间位阻效应,二苯并噻吩类化合物加氢脱硫转化率顺序为4,6-DMDBT≈4-MDBT＜DBT,而非负载型NiMoW催化剂具有很高的芳环加氢活性,有利于烷基取代的芳环加氢,减弱空间位阻效应,使烷基取代的二苯并噻吩类化合物得到有效脱除.DBT的脱硫产物会被进一步加氢,其产物分布与联苯加氢产物相似.4-MDBT有两种预加氢脱硫反应路径,甲基取代的苯环由于甲基的供电子效应会被优先加氢.非负载型催化剂存在的L酸中心会使部分4-MDBT和4,6-DMDBT通过脱甲基反应生成DBT再进行脱硫反应.     

Ti-MWW催化烯丙基氯环氧化高效合成环氧氯丙烷

 研究了具有MWW结构的新一代钛硅分子筛Ti-MWW催化剂对烯丙基氯液相环氧化高效合成环氧氯丙烷的催化性能. 结果表明, Ti-MWW的催化活性以及产物选择性均优于传统的钛硅分子筛TS-1. 对于Ti-MWW,合适的溶剂为非质子性溶剂丙酮和乙腈,在该溶剂中环氧化物不易发生溶剂化开环反应; 而对于TS-1,合适的溶剂是质子性溶剂甲醇,但甲醇可导致醇醚副产物的生成. 在Ti-MWW催化剂上烯丙基氯的转化率和环氧氯丙烷的选择性都能达到99%以上.     

功能化含磷钼酸介孔硅材料的制备及其在深度氧化脱硫中的应用

随着全球工业的快速发展,化石燃料的消耗量日益增加,从而导致有毒污染物的排放量随之增加.燃料油中的含硫化合物燃烧后会形成SOx.SOx排放到大气中会形成酸雨污染环境.因此,超清洁燃料的生产迫在眉睫.目前主要的脱硫工艺为加氢脱硫(HDS).HDS能够有效脱除燃油中的硫醚、硫醇和二硫化物等含硫化物,但对于芳香族硫化物及其衍生物(如苯并噻吩、二苯并噻吩和4,6-二甲基二苯并噻吩等)的脱除效果较差,而且HDS需要在高温、高压且有合适催化剂存在的条件下进行反应.因此,开发操作简单、反应条件温和、能够高效脱除芳香族硫化物及其衍生物的脱硫工艺已成为目前研究的热点.催化氧化脱硫(CODS)能够在温和条件下高选择性脱除芳香族硫化物及其衍生物,作为HDS的有效补充,在深度脱硫领域的应用得到了广泛认可.目前适用于CODS的催化剂有分子筛、甲酸、过氧化物酶、氧化钼和杂多酸等.其中,含钼(VI)催化剂在CODS中表现出良好的性能,得到了广泛的研究和应用.在CODS中,催化剂载体同样起着重要作用.从实际应用角度出发,无定形二氧化硅在制备过程及经济性方面存在着不可替代的优势.到目前为止,无定形SiO2负载磷钼酸(HPMo)作为CODS催化剂的研究鲜有报道.本课题组以聚乙烯吡咯烷酮(PVP)为介孔模板剂,以正硅酸四乙酯(TEOS)为硅源,通过沉淀法直接合成了功能化含HPMo介孔复合材料HPMo-SiO2.采用XRD,FT-IR,31P-NMR和XPS等测试手段对所制备的材料进行了表征.结果表明,作为催化活性位点的钼以磷钼酸的形式存在,磷钼酸的Keggen结构在负载过程中没有遭到破坏,并且活性磷钼酸能够均匀分散在二氧化硅载体上.HPMo-SiO2的比表面积为365.0 m2/g,总孔容为1.237 cm3/g,平均孔径为12.91 nm.本文系统研究了模型油脱硫反应条件、催化剂循环使用次数及催化反应动力学.结果表明,HPMo-SiO2具有高效的脱硫活性,在反应温度为55oC,催化剂与模型油质量比为0.7%,反应时间为10 min的条件下,二苯并噻吩(DBT)脱除率可达100%;在反应温度为60oC,催化剂与模型油质量比为1.0%,反应时间为30 min的条件下,苯并噻吩(BT)脱除率可达100%.同等反应条件下,DBT的反应活性大于BT.DBT及BT的氧化脱除反应均符合表观一级动力学模型,且DBT脱除反应的表观活化能小于BT脱除反应.所制备的催化剂经过10次循环使用,DBT脱除率仍可以达到95.2%(BT为95.7%),说明所制备的HPMo-SiO2催化剂具有高活性和强稳定性.通过气质联用及微库仑仪对反应产物进行了分析,结果表明,BT和DBT的氧化产物分别为苯并噻吩砜(BTO2)和二苯并噻吩砜(DBTO2),且氧化产物全部被催化剂吸附,油品中没有含硫化合物的存在,因此不需要后续的氧化产物分离操作,提高了整个脱硫工艺的经济性,并且有效减少了分离操作带来的油品损失.     

脉冲电晕放电-催化转化CO2为CO

在常温、常压下，较系统地研究了CO2在脉冲电晕等离子体条件下的活化与转化，考察了反应器参数、脉冲成形电容、应用电压、气体流量、电晕极性对二氧化碳转化的影响。在本实验条件下，最佳反应器的有效长度为125mm,内径为22mm。二氧化碳转化率和一氧化碳产率随应用电压的增加而增加。另外，随着应用电压的增加，脉冲反应器的能量利用效率反而降低。随着气体流量的增大，二氧化碳的转化率及一氧化碳的产率下降。γ-Al2O3的存在大大促进了二氧化碳的转化，CO2的最高转化率达23％。由于γ-Al2O3在物化性质方面的特性，γ－Al2O3的存在对二氧化碳的转化有重要的作用。研究表明：脉冲电晕放电－催化转化CO2为CO是可行的。     

Reduction of Enzyme Dosage by Oxygen Delignification and Mechanical Refining for Enzymatic Hydrolysis of Green Liquor-Pretreated Hardwood

In this study, a strategy to reduce enzyme dosage is evaluated by applying two post-treatments, oxygen delignification and mechanical refining. The sugar conversion for GL12 substrates was increased from 51.5% to 77.9% with post-treatments at the enzyme dosage of 10 FPU. When the amount of enzyme was reduced to 5 FPU with post-treatments, the conversion of 71.8% was obtained, which was significant higher than the conversion without any post-treatment using 10 FPU (51.5%). This clearly demonstrates the benefit of post-treatments that allows more than 50% of enzyme reduction at the same level of enzymatic conversion. Enzyme-accessible surface area and pore volume were evaluated by Simons' staining and DSC thermoporometry methods, and strong correlations were found with the sugar conversion.     

Reverse-phase HPLC separation of D-amygdalin and neoamygdalin and optimum conditions for inhibition of racemization of amygdalin

In boiling aqueous solution, D-amygdalin usually begins to convert into neoamygdalin in 3 min and more than 30% of the initial D-amygdalin is found as neoamygdalin after 30 min. In this report, we establish methods for simple HPLC analysis and the inhibition of D-amygdalin conversion. D-Amygdalin and its conversion product, neoamygdalin, were clearly separated on reverse-phase column chromatography by an optimized eluent of 10 mM sodium phosphate buffer (pH 3.8) containing 6% acetonitrile. Linearity for analyzing D-amygdalin and neoamygdalin was observed in the range from 0.05 to 0.5 mM. The detection limits for D-amygdalin and neoamygdalin were ca. 5 microM per injected amount. We found that D-amygdalin conversion was completely inhibited by adding 0.05% citric acid to the aqueous solution before boiling. To prevent the loss of pharmaceutical potency of Tonin, we applied this method to measure the conversion rate of D-amygdalin. We confirmed that D-amygdalin conversion in Tonin is effectively inhibited by acidic boiling solution with 0.1% citric acid.     

Effect of Transition Metals on Selective Hydrogenation of Cinnamaldehyde over Pt／ZrO2 Catalysts

The effect of transition metals (Cr, Mn, Fe, Co and Ni) on the hydrogenation of cinnamaldehyde over Pt/ZrO2 catalysts was studied in ethanol at 343K under 2.0MPa H2 pressure. PtCo/ZrO2 and PtFe/ZrO2 catalysts exhibit high selectivity and activity of hydrogenation for C=O (93.8% at 87.3% conversion and 83.6% at 88.6% conversion, respectively), and PtNi/ZrO2 exhibits high selectivity of hydrogenation for C=C (64.3% at 70.6% conversion). In the presence of trace H2O and NaOH, over the PtNi/ZrO2 (0.4wt%Ni) catalyst the selectivity to hydrocinnamalde hydereaches 90.6% and the conversion of cinnamaldehyde is 90.5%.     

整体式催化剂催化重整净化生物质粗燃气性能研究

采用分步浸渍法制备了以Ni为活性组分的整体式催化剂，以萘为生物质焦油的模型化合物，考察了整体式催化剂催化重整生物质粗燃气的性能，通过元素分析、热重分析等方法对催化剂的表面积炭进行了研究。结果表明，在整体式催化剂作用下，108h的连续反应中，CH4的平均转化率达到92%，最高达到93.8%。合成气H2/CO的摩尔比保持0.95左右，最高达到1.15，适合液体燃料合成。CO2 的平均转化率为80%，最高达到88%。实验中添加萘模拟生物质焦油的成分，经检测焦油全部转化为H2、CO及微量轻质组分。反应连续进行108h，未发现反应器压降变化和CH4与焦油转化率的下降，表明整体式催化剂具有较好的活性和抗积炭性能。     

Sulfate decomposition by bacterial leaching

Sulfate disposal is the main problem of many industrial effluents, such as excess sulfuric acid, gypsum, coal desulfurization byproducts, acid-mine waters, and general metallurgical effluents. It has been established that sulfate present in wastes can be converted to elemental sulfur by bacterial mutualism. This study presents the results of an investigation of the industrial feasibility of utilizing a biological system capable of converting hydrous calcium sulfate (gypsum) to elemental sulfur. Gypsum, which was used in this study, is a byproduct of the fertilizer industry. The biological system is referred to as a bacterial mutualism, and involvesDesulfovibrio desulfuricans for sulfate conversion andChlorobium thiosulfatophilum for hydrogen sulfide conversion. Bacterial mutualism and utilization of sulfate were investigated by means of a two-stage anaerobic system. In the first stage, a gas purge system was used for sulfate conversion to sulfide, and it was found that maximum conversion is 34%. In the second stage, a static culture system was used for sulfide conversion to sulfur with a conversion of 92%.     

CeO2-W-Mn/SiO2催化剂上甲烷氧化偶联反应性能的研究

报道了CeO_2-W-Mn/SiO_2催化剂常压和加压条件下的甲烷氧化偶联反应性能, 详细考察了反应条件对CeO_2-W-Mn/SiO_2催化剂反应性能的影响. 结果表明, CeO_2-W-Mn/SiO_2催化剂具有优异的催化活性, 常压下可得到29.7%的甲烷转化率和81.3%的C_2烃选择性, 低温活性高, 于710 ℃可得到甲烷转化率11.4%和C_2烃选择性86.7%的结果;该催化剂适宜于加压条件下的甲烷氧化偶联反应, 0.6 MPa下可获得37.2%的甲烷转化率和73.8%的C_2烃选择性. 催化剂表征结果显示CeO_2的加入增强了W-Mn/SiO_2催化剂的储氧能力.     

Nanostructured Hydrotalcite-Supported RuBaK Catalyst for Direct Conversion of Ethylene to Propylene

A novel nanostructured hydrotalcite-supported alkali-doped ruthenium-based catalyst is introduced for the direct gas-phase conversion of ethylene to propylene at 70°C and 1 atm. The maximum conversion of ca. 87% was obtained at the initial time on stream with a 65% selectivity to propylene and a 6% selectivity to butenes via consecutive reactions. Both conversion and selectivity to olefinic products decreased after 24 min of operation, however.     

Preparation of 5-Hydroxymethylfurfural from Cellulose via Fast Depolymerization and Consecutively Catalytic Conversion

The conversion of cellulose to 5-hydroxymethylfurfural (HMF) has been investigated by a one-pot consecutive reaction. At first, cellulose was depolymerised into glucose via a fast degradation of cellulose in molten ZnCl2 in the presence of hydrochloric acid, and the yield of glucose is 75% in 120 s at reaction temperature of 95 oC. Then, DMSO was used as solvent and different kinds of metal chloride were added as catalysts, and the conversion was carried out continuously at 110-130 oC for 0.5-4 h. The yield of HMF was 53% when CrCl3 were used as catalyst. The one-pot two steps conversion was carried out at atmosphere pressure, and it is a simple route to prepare HMF from lignocellulosic feedstock on a large scale.     

甲烷在褐煤煤焦上的裂解反应研究

采用石英管固定床反应器,分别考察了不同温度（1123K、1173K、1223K、1273K）及不同浓度（10%、15%、20%）下,甲烷在褐煤煤焦上的裂解反应。结果表明,褐煤煤焦对甲烷裂解反应具有良好的催化活性,在所考察温度范围内,甲烷的初始转化率最高达99.5%,温度越高,甲烷的初始转化率越高;但随着反应的进行,转化率逐渐降低;甲烷进气浓度越高,初始转化率越低,而且催化剂失活也越快。反应前后煤焦电镜扫描照片及物性参数的比较表明,甲烷裂解生成炭沉积在煤焦表面,导致煤焦比表面积随反应的进行逐渐降低,与甲烷裂解转化率的变化趋势一致;反应后煤焦的孔容及微孔容都有所降低,平均孔径增大,说明甲烷的裂解生成炭造成了煤焦孔道尤其是微孔的堵塞,比表面积减小,导致了甲烷的转化率降低。