大孔树脂催化合成MTBE反应速率的研究

在特制的带有精馏柱的高压塔内和强酸树脂催化合成甲基叔丁基醚，当催化剂分别放入塔釜、塔顶时，测定了反应速率常数，结果表明：即使合成反应的甲醇－异丁烯摩尔比较高，若甲醇的浓度较低，仍能观察反应速率显著增大的现象，此现象可用甲醇与树脂上的ＨＳＯ＾－３形成所谓有“溶剂化质子”来解释。     

己内酰胺基酸性低共熔剂对柴油的氧化脱硫:低共熔剂组成与催化反应活性（英文）

汽车尾气中硫化物的排放所导致的酸雨和PM2.5等环境污染问题广受关注.各个国家和地区也相继制定了严格的标准来控制柴油中的含硫量.加氢脱硫工艺成熟,但是需要在高温高压下进行,并且柴油中二苯并噻吩及其衍生物的位阻效应使得加氢脱硫难以将其脱除.氧化脱硫作为加氢脱硫的补充技术,以其反应条件温和等优点成为脱硫研究的重要课题.作为离子液体类似物,低共熔剂不仅具有离子液体的优点,而且无毒、生物可降解、价格低廉,且制备过程简单,是一种绿色溶剂.低共熔剂作为萃取剂和催化剂用于柴油的氧化脱硫中,展现出非常好的应用前景.尽管在低共熔剂氧化脱硫体系中氢键发挥着重要的作用,但是关于低共熔剂组成,氢键强度与氧化脱硫反应活性三者之间关系的探究相对缺乏.本文以己内酰胺和草酸为原料,调节二者配比制备了一系列己内酰胺基低共熔剂.通过差示扫描量热法、傅里叶变换红外光谱、核磁共振氢谱以及热重分析对制备的低共熔剂进行表征,从而确定组成与氢键之间的关系.将制备的低共熔剂应用于氧化脱硫体系中,发现氧化脱硫率随着低共熔剂组成的变化而规律变化.此外,系统地研究了影响氧化脱硫效率的反应参数.结果表明,在优化的反应条件下,己内酰胺基酸性低共熔剂的脱硫率可以达到98%.该反应体系下,三种不同硫化物的脱除率按照以下顺序依次递减:二苯并噻吩4,6-二甲基二苯并噻吩苯并噻吩.实验数据与表征结果表明,在低共熔剂氧化脱硫体系中氢键相互作用影响脱硫效率,而氢键相互作用则可以通过调节低共熔剂的组成来改变.该结果为了解柴油深度脱硫机理提供了新的思路.     

Fe-Anderson型多金属氧酸盐和苯磺酸基低共熔溶剂仿生体系的构建及其柴油绿色氧化脱硫

在过去的几十年里,人们越来越关注环境污染问题.柴油中的硫化物燃烧后可转化为SOx,对环境造成严重污染.因此,为了满足严格的国家标准要求,生产硫化物含量极低的燃料油是一个巨大挑战.氧化脱硫(ODS)体系是用于深度脱硫的加氢脱硫(HDS)体系的替代或补充,包括硫化物的氧化和氧化产物的分离.它是处理芳香硫化合物及其衍生物最有效的方法之一,引起了人们的极大关注.在我们之前的工作中报道了Co聚阴离子催化剂和对甲苯磺酸基低共熔剂(DESs)通过仿生方法将柴油中的硫化物氧化为相应的硫化物.尽管已经取得了很大的进展, DESs仿生体系仍然有很大的发展空间.例如,多金属氧酸盐(POMs)在生物模拟体系中的作用没有得到明确阐述.更困难的是构建DES的物理化学性质与仿生体系氧化脱硫效率之间的关系.因此,解决上述问题是催化氧化脱硫(AODS)仿生过程中最关键的挑战之一,迫切需要进一步研究.本文采用仿生方法研究了一种新型高效的AODS体系,该体系能显著提高ODS的效率.采用重结晶法制备了安德森型催化剂Na3Fe(OH)6Mo6O18,并将其应用于柴油AODS体系.通过分析紫外-可见光谱(UV-Vis)、红外光谱(FT-IR)以及气质联用光谱(GC-MS),我们推测了通过多步电子转移AODS体系的仿生机理.首先, POM和氧气形成过氧聚阴离子,然后与苯磺酸形成苯基过氧磺酸.由于过氧磺酸盐对富电子的硫原子具有很高的选择性,所以它优先攻击硫原子.因此,二苯并噻吩被氧化成二苯并噻吩砜.还原后的苯磺酸和POM被氧气氧化,形成新的催化循环.这些结果表明,耦合氧化还原体系和ETMs通过低能量途径将电子从苯磺酸基DES转移到氧化剂,从而促进了反应过程.最终,二苯并噻吩易被氧化为二苯并噻吩砜.DES的物理性质表明,在60℃时, n(PEG2000)/n(BSA)=2.5体系中DES粘度最大,推测可能是氢键较强所致.此外,PEG2000/2.5BSA体系脱硫效果也是最好的.这一结果表明,脱硫体系的活性与氢键的强度有关.将该仿生策略应用于模型柴油的AODS中,在60 min内二苯并噻吩脱除率达到95%,表现出前所未有的性能,并且该仿生体系也可以成功应用于真实柴油的氧化脱硫.该催化剂可重复使用五次,且反应活性无明显降低,表明该催化体系具有商业应用潜力.     

稀土氧氯化物在冰晶石—氧化铝熔体中的溶解度

用等温饱和法测定了单一稀土氧氯化镧（LaOCl)和混合稀土氧氯化物（REOCl)在冰晶石（Na3AlF6)-氧化铝（Al2O3）熔体中的溶解度。结果表明：LaOCl和REOCl的溶解度变化规律一致,即其溶解度随温度升高而增大;随着冰晶石分子比增加而增大;当有4．0％（质量分数）Al2O3存在时,其溶解度相应减少。     

Au-CuO／TiO2催化剂用于CO2中微量H2的脱除

用沉积沉淀法制备了Au-CuO/TiO2催化剂和Au/TiO2催化剂,考察了沉淀温度、沉淀pH、焙烧温度和Cu/Au摩尔比等制备工艺条件对Au-CuO/TiO2催化剂性能的影响,确定了适宜的催化剂制备工艺条件.结果表明,Au-CuO/TiO2催化剂对CO2中微量H2的脱除具有较好的活性和稳定性.还考察了还原和H2S中毒处理先后的顺序对催化剂H2脱除活性的影响.结果表明,Au/TiO2催化剂基本上不受处理顺序的影响,而H2S处理顺序对Au-CuO/TiO2催化剂的性能有较为明显的影响,这说明还原后的Au-CuO/TiO2催化剂形成了Au-Cu合金。