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赵佳  王赛赛  王柏林  岳玉学  金春晓  陆金跃  方正  庞祥雪  丰枫  郭伶伶  潘志彦  李小年 《催化学报》2021,42(2):334-346,后插48-后插53
聚氯乙烯(PVC)作为世界通用工程塑料之一,具有优异的物理、化学和机械性能,在工业、农业、建筑、包装、电力等行业中应用广泛.氯乙烯是生产聚氯乙烯的重要单体.氯乙烯的生产主要有电石法和乙烯法两种工艺路线,由于我国“贫油、富煤、少气”的资源现状,电石法产能占全部产能的83%以上.电石法生产氯乙烯的原理是在氯化汞催化剂存在下,将电石水解精制后的乙炔气与氯化氢加成直接合成氯乙烯.随着节能减排及环保要求的逐渐提高和国际涉汞公约的实施,开发新一代绿色无汞催化剂具有重要的战略意义.近年来,金基催化剂是无汞催化剂基础研究和技术开发中最重要的方向.在之前的工作中,我们课题组首先报道了负载离子液体-金催化剂体系(Au-SILP)在电石法生产氯乙烯工艺中的应用,并发现离子液体的存在可以显著提高金活性物种在载体表面的分散度和稳定其化学价态.在后续研究中,我们在负载离子液体-金催化体系中引入金属铜离子(Cu^2+),利用反应过程中Au-Cu之间的氧化还原循环,设计并制备了金属铜基配位离子液体,构建了负载离子液体-金-铜催化剂体系.铜离子的引入形成了一个催化剂自身维持氧化态的微环境,实现了被还原金物种的原位氧化再生.本文在上述研究基础上,利用配位离子液体[Bmim][N(CN)2]中[N(CN)2^–]阴离子和阳离子金之间的强配位作用,构建出比Au-Cl键更稳定的Au–N键,并通过X射线光电子能谱(XPS)、球差校正-扫描透射电镜(AC-STEM)和扩展X射线吸收精细结构(EXAFS)表征证明了Au以单原子状态存在于载体表面.制备的Au-N(CN)2/AC催化剂在乙炔氢氯化反应中表现出比Au-Cl/AC和Au/AC催化剂更高的稳定性和催化活性以及更短的诱导期.进一步表征分析发现,[N(CN)2^–]配体促进了阳离子金和配体之间的电子转移,提高了阳离子金的电子云密度,削弱了乙炔在阳离子金上的吸附强度,抑制了其还原,提高了催化剂的稳定性.更重要的是,与阳离子金配位的[N(CN)2^–]配体使得反应过程中的氯化氢在氮位点发生化学解离,促进了氯化氢活化,同时降低了反应能垒.对负载配位离子液体-金催化体系反应诱导期的分析结果表明,反应诱导期与反应物(乙炔、氯化氢)分子在离子液体层中的溶解度无关,而主要取决于催化剂中Au(Ⅲ)物种的含量和反应物分子在离子液体中的扩散速率.上述研究结果进一步深化了离子液体和活性金物种之间电子的作用机理,建立了负载离子液体-金催化剂体系对反应物的活化机制和反应机理,为进一步开发具有工业应用价值的乙炔氢氯化反应无汞催化剂提供了科学基础和参考.  相似文献   
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在间歇式高压反应装置中,研究了兖州烟煤与塑料聚苯乙烯(PS)在超临界水中的共液化,考察了水/物料比(质量比10~30)、反应温度(360℃~430℃)和塑料添加量(10%~40%)对煤液化转化率及产物收率的影响.结果表明,随着水/物料比的增加,煤液化转化率先升高,之后变化不大;油气产率则呈上升的趋势.反应温度高于420...  相似文献   
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废轮胎和天然橡胶在超临界甲苯中的解聚研究   总被引:3,自引:0,他引:3  
在300 ℃~360 ℃、3.7 Mpa~7.0 Mpa、反应20 min~90 min、投料比(甲苯与废轮胎或天然橡胶的质量比)5.0~10.0下,分别研究了废轮胎和天然橡胶在超临界甲苯中的解聚,着重考察了解聚率与反应条件的关系、以及解聚产物分布.在临界点附近,解聚率随温度、压力升高而增加;高于临界压力后,压力对解聚率的影响减弱.解聚产物主要为液相物和固相物,液相产物用色质联谱(GC/MS)分析表明,以芳香烃和烯烃类为主,且分子量大多小于300;固相产物经分析以碳黑为主.废轮胎和天然橡胶的解聚产物大部分是相似的,天然橡胶可以完全解聚,在同样条件下废轮胎解聚率低于天然橡胶.超临界甲苯在反应中对实验样品不仅起到溶胀和溶解作用,同时也参与了解聚反应.研究结果为选择解聚介质和操作参数提供了依据.  相似文献   
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聚碳酸酯在亚临界水中解聚的研究   总被引:2,自引:0,他引:2  
采用间歇式高压反应装置研究聚碳酸酯(PC)在亚临界水中的解聚.在温度260~340℃、压力4.8~14.8 MPa、反应时间5~60min的反应条件下,考察了反应温度及反应时间对PC解聚率及主产物双酚A(BPA)和苯酚(PhOH)回收率的影响.产物分别采用傅里叶红外光谱(FTIR)、扫描电子显微镜(SEM)、气质联谱(...  相似文献   
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