固相络合萃取脱除柴油中碱性氮化物的工艺及模型研究

应用自行合成的分离材料对固相络合萃取脱除柴油中碱性氮化合物进行了研究。测定了不同条件下柴油在合成树脂柱中的穿透曲线和洗脱曲线,实验测得动态吸附容量达到了7.85mg/gwetresin,碱性氮的脱除率达到了91%。表明本法具有树脂吸附容量大,碱性氮或收率高的特点;同时利用二阶动力学推动力模型描述固定床动态过程,考察了轴向返混对穿透曲线的影响,模型计算值与实验数据符合较好。     

[Amim]Cl/ZnCl_2离子液体脱除燃料油中碱性氮化物

合成了金属基离子液体[Amim]Cl/Zn Cl2,采用红外光谱对其结构和酸性进行表征,并以碱性氮含量高达0.52%(质量分数)的抚顺页岩油柴油馏分为原料考察其脱氮性能。结果表明,在反应温度30℃、剂油质量比1∶7、反应时间20 min、静置时间2 h的条件下,[Amim]Cl/Zn Cl2对柴油馏分中碱性氮化物的脱除率可达83.78%,且该离子液体经回收重复使用四次后,碱氮脱除率仍能达到52%。     

脱除柴油里碱性氮固相配位萃取剂的制备及其性能研究

根据Lewis酸碱理论制备了苯乙烯磺化金属阳离子型树脂。以该树脂吸附柴油里碱性氮的吸附量为考察指标,选定Sr2 型阳离子树脂为最佳萃取剂,并对Sr2 型阳离子树脂吸附性能进行了详细研究。在最佳吸附温度为25℃,8h就达吸附平衡实验条件下,此树脂静态饱和吸附量达9.10mg/g,吸附速率常数为9.28×10-5/s,主要受液膜扩散控制,树脂的物理结构对其吸附性能有很大的影响。     

变色硅胶吸附脱除模拟柴油中各种碱性氮化物

研究了变色硅胶吸附脱除氮含量为960.56μg/g模拟柴油中的碱性氮化物喹啉、苯胺和吡啶。比较了氧化铝、硅藻土、硅胶及变色硅胶对模拟柴油中喹啉的吸附脱除效果。采用XRD、低温N_2吸附-脱附和NH_3-TPD等方法对硅胶和变色硅胶进行了表征。考察了粒径、吸附温度、吸附时间、剂油质量比及共存芳香化合物(萘、苯或甲苯)对变色硅胶吸附脱除各种碱性氮化物的影响。变色硅胶吸附脱除碱性氮化物的顺序均为苯胺吡啶喹啉。吸附时间对三种氮化物的吸附脱除没有影响;吸附温度、变色硅胶粒径和共存芳香化合物对苯胺和吡啶的吸附脱除效果影响不大,对喹啉的吸附脱除效果影响较为明显;剂油质量比对三种氮化物的吸附脱除影响均较大,尤其是对喹啉影响最大。结果表明,变色硅胶吸附各种氮化物时Co能够与其中的N原子形成配位络合吸附。经焙烧再生,变色硅胶几乎完全恢复了对喹啉和吡啶的吸附脱除能力,并可多次再生,但变色硅胶再生后对苯胺的吸附能力损失较大。     

吸附法脱除烷基化用汽油中的碱性氮化物

考察了磺酸树脂NKC-9、CT-175、D005-Ⅱ和LSI-600以及13X分子筛对催化裂化汽油(FCC 汽油)中碱性氮化物的脱除能力,以及对汽油中的烯烃和噻吩类硫化物的吸附影响.结果表明,以LSI-600为吸附剂时,对FCC汽油中碱性氮化物的吸附选择性最佳.在室温25℃左右、常压,剂油质量比1:35,碱性氮的脱除率达到100%所需要的吸附时间为15min,经溶剂再生,可重复使用.对这5种吸附剂,增大孔径和比表面积均有利于碱性氮化物的吸附,但当孔径足够大时,孔径和比表面积对碱性氮吸附的影响程度减弱.     

含氮FAU分子筛的制备、表征及碱催化反应性能

利用脱水氮化法制备了含氮HY分子筛,氮化后分子筛的结晶度和比表面积均得到较好保持.由于氮原子的电负性低于氧原子,氮原子取代氧原子进入HY分子筛的骨架,使其Lewis碱性得到增强.利用氨气吸附红外光谱、二氧化碳吸附红外光谱与二氧化碳程序升温脱附方法对氮化前后的分子筛进行表征.结果表明氮化后HY分子筛的L酸中心数量有所降低,B酸中心数量有所增加,同时生成新的碱性中心.由于新碱性中心的引入,含氮HY分子筛在Knoevenagel缩合碱性探针反应中表现出优异的活性.     

快速微波法制备掺氮石墨烯用于碱性氧还原电催化剂

采用微波法在氨气气氛下快速加热石墨烯（G）制备了含氮量在4.05 wt%-5.47 wt%的掺氮石墨烯（NG）. 将上述的掺氮石墨烯用作碱性电解质条件下的氧还原电催化剂,起始还原电势为0.17 V（vs SHE）,接近商用碳载铂催化剂的0.21 V（vs SHE）. 采用透射电子显微镜、拉曼光谱和X射线光电子能谱研究了掺氮石墨烯的形貌、结构和掺杂氮原子的键合方式. 结果发现,掺氮石墨烯的氧还原起始电位随着石墨氮原子含量的提高而上升,说明石墨类型的氮含量是影响其氧还原催化活性的关键因素. 实验结果表明,微波法快速制备的掺氮石墨烯在碱性条件下表现出较高的氧还原催化活性,具有作为碱性燃料电池阴极催化剂的潜力.     

煤液化油中碱性氮化物的分析方法及分布研究

采用酸液萃取的方法从煤液化油中提取碱性氮化物,气相色谱-质谱联用(GC-MS)和氮化学发光检测器(GC/NCD)进行定性定量。从分析结果可见,碱性氮化物可以通过酸液萃取与油样达到较完全的分离。用GC-MS定性出全馏程煤液化油中含有38种碱性氮化物,主要为吡啶类、苯胺类以及喹啉类氮化物。用GC/NCD对18种全馏程煤液化油中的碱性氮化物定量分析,结果显示其占碱性氮化物总量的88.9%,其中吡啶类占碱性氮化物总量的24.48%,苯胺类占37.98%,喹啉类占26.48%。     

功能化酸性离子液体脱除模拟油品中的非碱性氮

合成了一系列功能化酸性离子液体并用于模拟油品中非碱性氮-吲哚的脱除。结果表明,离子液体的阴离子对脱氮率有较大影响,离子液体的酸性越强,对吲哚的选择性脱除效果越好,不同阴离子的脱氮率顺序为:HSO4-CF3COO-H2PO4-CH3COO-。以(CH3CH2)3N(CH2)3SO3HHSO4为例,考察了剂油比、剂水比、沉降时间、反应时间和温度对油品脱氮率的影响。结果表明,在优化的工艺路线下,(CH3CH2)3N(CH2)3SO3HHSO4对油品中的吲哚脱除率可达99.12%,重复使用六次后,脱氮活性未见明显降低,具有良好的稳定性,。     

纳米TiO2薄膜耦合光催化氧化还原反应脱除水中无机氮

由溶胶-凝胶法制备了固定化二氧化钛薄膜,研究了薄膜催化剂光催化脱除含氨氮-亚硝酸氮混合液中无机氮的活性.考察了溶胶制备工艺、催化反应条件(尤其pH)对光催化活性的影响.实验证明:酸性条件有利于亚硝酸氮的还原,碱性条件有利于氨氮的氧化,通过调节pH可以获得光催化氧化氨氮和还原亚硝酸氮耦合效果.如果加入甲酸维持酸性务件,反应0.5 h后再将pH调回碱性,可以大大提高光催化脱氮的效果:经过2 h的光催化反应,二氧化钛膜催化总氮去除率可达50%以上.经多次试验证明附载二氧化钛薄膜不脱落,光催化活性未见减弱,可重复利用.提出了光催化脱氮的反应机理.     

功能化酸性离子液体脱除模拟油品中的非碱性氮

合成了一系列功能化酸性离子液体并用于模拟油品中非碱性氮-吲哚的脱除。结果表明,离子液体的阴离子对脱氮率有较大影响,离子液体的酸性越强,对吲哚的选择性脱除效果越好,不同阴离子的脱氮率顺序为：HSO₄^- > CF₃COO^- > H₂PO₄^- > CH₃COO^-。以（CH₃CH₂）₃N（CH₂）₃SO₃HHSO₄为例,考察了剂油比、剂水比、沉降时间、反应时间和温度对油品脱氮率的影响。结果表明,在优化的工艺路线下,（CH₃CH₂）₃N（CH₂）₃SO₃HHSO₄对油品中的吲哚脱除率可达99.12%,重复使用六次后,脱氮活性未见明显降低,具有良好的稳定性,。     

氮掺杂多孔炭材料的制备及在多相催化中的应用

氮掺杂多孔炭材料,不仅具有多孔炭材料的较高的比表面积、丰富的孔结构、良好的稳定性及耐高温耐酸碱性等优点,同时氮原子的引入使材料表现出优异的导电性能及电子传输能力,使得炭材料具有了一定的碱性及催化性能,是目前多相催化及材料领域的一个研究热点。本文综述了氮掺杂多孔炭的制备方法及在多相催化中的应用,并指出了该领域未来研发的重点及应用前景。     

氮掺杂无定形碳负载Pd催化剂对甲醇的电催化氧化

采用800 ℃高温煅烧聚邻甲基苯胺(POT)的方法制备了含氮的新型无定形碳(C_xN) 载体, 其氮含量约为8.5%(w). 氮元素的存在使载体具有极性, 显著提高载体的化学活性, 有利于钯纳米粒子在载体表面的沉积和分散, 使C_xN负载钯纳米粒子催化剂(Pd/C_xN)具有较大的电化学活性表面积, 在碱性介质中对甲醇氧化具有很高的催化活性和稳定性, 表明C_xN在直接甲醇燃料电池研究中是一类很有潜力的催化剂载体.     

电位滴定法研究离子液体的碱性

近年来碱性离子液体的设计、合成及应用获得广泛关注. 离子液体碱性表征对于碱性离子液体的应用具有重要意义. 然而, 关于碱性离子液体碱性表征深入研究的报道还比较少. 我们合成了系列碱性离子液体, 利用电位滴定法测定了碱性离子液体的pK_b值, 通过相应pK_b值来表征离子液体的碱性强度, 最后考察了离子液体碱性与其结构之间的关联关系. 结果表明, 羧酸根碱性离子液体的碱性主要由阴离子决定, 但不同的阳离子也会影响到其碱性强度, 从而对离子液体的碱性进行微调; 对于胺基功能化的咪唑型离子液体, 由于离子液体结构中咪唑阳离子具有较强的吸电子诱导效应, 相对于对应的三乙胺其碱性显著下降.     

关于吡啶的碱性

关于吡啶的碱性姚子鹏，蔡智鸣（复旦大学化学系，上海２００４３３）吡啶作为一种常用的有机碱，在教科书和杂环专著中刊载的碱性常数Ｋｂ比一般脂肪胺小１０５～１０６左右。例如：吡啶和甲胺、二甲胺、六氢吡啶的碱性常数Ｋｂ分别如下：因此，许多有机化学教科书都认为...     

紫外分光光度法测定增碳剂中氮含量

用惰性气体保护,卧式电阻炉高温灼烧处理增碳剂样品,在水蒸气环境下,将增碳剂中的氮还原成氨,在碱性过硫酸钾存在下,用紫外分光光度法测定其中氮含量,可得到较高的准确度和精密度,相对标准偏差小于6%,方法简单、快速、成本低,能满足炼钢生产对增碳剂中氮的检测要求。     

水质中总氮测定的影响因素分析

采用碱性过硫酸钾消解―紫外分光光度法对水质中总氮含量进行测定,分析影响总氮测定结果的各种因素。实验结果显示,测定水中总氮过程中,实验所用纯净水、过硫酸钾纯度及碱性溶液存放时间对空白吸光度有明显影响,消解时间和冷却放置时间也会影响测定的空白吸光度和相对误差。在实验确定的最佳条件下对样品进行测定,结果准确可靠。     

微波溶剂热法制备掺氮石墨烯用于碱性氧还原反应

采用微波处理氧化石墨烯(GO)与乙二醇(EG)、乙二胺(ED)混合液的方法制备氮掺杂石墨烯(NG),使用旋转圆盘电极对NG催化氧还原在碱性溶液中反应进行研究,并考察了不同微波辐射时间、ED与EG之比对反应性能的影响。采用X射线衍射仪(XRD)、透射电子显微镜(TEM)、拉曼光谱(Raman)和傅里叶变换红外光谱(FT-IR)研究了NG催化剂的结构与性质。相比于未掺氮的石墨烯样品,NG表现出更正的起始电位和接近四电子的转移过程。NG中掺杂氮原子的键合方式通过XPS进行表征,结果表明起始电位的高低取决于石墨氮含量。此外,所有表征结果表明总氮含量与氧还原反应性能没有直接关系。     

基于氮掺杂活性炭催化氧化合成氮甲基氧化吗啉的研究

以三聚氰胺为氮源,商用活性炭为研究对象,通过“浸渍吸附+高温热处理”的方式制得系列氮掺杂活性炭,并用于催化氧化合成氮甲基氧化吗啉（NMMO）。采用N₂吸附/脱附、Raman、XPS等对氮掺杂活性炭的孔结构和表面性质进行了表征。结果表明：随着三聚氰胺负载量的增大,氮掺杂活性炭的表面碱性含氮官能团含量增大,进而体现出更好的催化氧化合成NMMO活性。最佳催化剂（ACO850-20N）在催化剂加量为0.02 wt%,反应温度70 ℃和反应时间4 h的工艺条件下,氮甲基吗啉的转化率和NMMO收率可达99.76%和94.31%。      

微波溶剂热法制备掺氮石墨烯用于碱性氧还原反应

采用微波处理氧化石墨烯（GO）与乙二醇（EG）、乙二胺（ED）混合液的方法制备氮掺杂石墨烯（NG）,使用旋转圆盘电极对NG催化氧还原在碱性溶液中反应进行研究,并考察了不同微波辐射时间、ED与EG之比对反应性能的影响。采用X射线衍射仪（XRD）、透射电子显微镜（TEM）、拉曼光谱（Raman）和傅里叶变换红外光谱（FT-IR）研究了NG催化剂的结构与性质。相比于未掺氮的石墨烯样品,NG表现出更正的起始电位和接近四电子的转移过程。NG中掺杂氮原子的键合方式通过XPS进行表征,结果表明起始电位的高低取决于石墨氮含量。此外,所有表征结果表明总氮含量与氧还原反应性能没有直接关系。