Efficient and Facile Method for the Nitration of Aromatic Compounds by Nitric Acid in Micellar Media

Aromatic compounds were efficiently nitrated under mild reaction conditions by employing HNO₃ in the presence of anionic (sodium dodecyl sulfate, SDS), cationic (cetyl trimethyl ammonium bromide, CTAB), and nonionic (Triton-X 100) micelles. The reaction rapidly afforded corresponding mononitro derivatives in fair to good yields with high regioselectivity. This new method offers an environmentally safe reaction condition to minimize the waste products.     

Highly Selective Vapor-Phase Acylation of Veratrole over H_3PO_4/TiO_2-ZrO_2: Using Ethyl Acetate as a Green and Efficient Acylating Agent

A simple sol‐gel method with and without surfactant was applied to prepare TiO₂‐ZrO₂ mixed oxides containing Ti and Zr at a molar ratio of 1:1. Several catalysts containing w=15% –35% H₃PO₄ were set up using these mixed oxides. The physical and chemical properties of catalysts were investigated by BET, SEM and pyridine adsorption‐desorption. The catalytic performance of each material was determined for the vapor‐phase acylation of veratrole (1,2‐dimethoxybenzene) to 3,4‐dimethoxyacetophenone (3,4‐DMAP), which was found to be the major product of the reaction of veratrole with ethyl acetate, with alkylated products being the minor products. 2,3‐Dimethoxyacetophenone (2,3‐DMAP) was not detected in the product stream. In the best experimental conditions, the alkylated products were less than 0.7%. This reaction may represent an environmentally friendly alternative to use the ethyl acetate as the acylating reagent. The feed molar ratios of veratrole/ethyl acetate were varied over a wide range of 0.1 to 1, and the optimum feed ratio of veratrole/ethyl acetate was 1:3. Space velocity employed in the veratrole acylation reported as WHSV (veratrole) was 1.2 h^?1. The acylation reactions were carried out in the temperature range of 423 to 673 K and the optimum H₃PO₄ content for acylation was w=15%.     

固体酸催化剂S_2O_8~(2-)/TiO_2-ZrO_2合成马来酸二辛酯

马来酸二辛酯是合成琥珀酸二辛酯磺酸钠的主要中间体 ,琥珀酸二辛酯磺酸钠因具有特别强的渗透力、分散性和良好的乳化性而广泛用于印染、制革、涂料、石油钻探等行业 [1 ] 。目前工业上生产马来酸二辛酯大多数用污染和腐蚀性严重的 H2 SO4 作催化剂 ,副反应多 ,并产生有毒的硫酸酯 ,用固体酸代替液体无机酸作为催化剂可避免以上缺点 ,而且具有酸强度高 ,对水稳定 ,制备过程简单等优点 [2 ,3] 。为此人们对其进行了大量的研究。前人曾对 WO3/Zr O2 、Mo O3/Zr O2 体系进行了研究 [4～ 7] ,发现用 SO2 - 4浸渍时促进作用最佳 ,寻找更多…     

微波增强H3PW12O40／TiO2光催化降解染料和水杨酸的研究

以孔雀石绿为模型分子, 考察了微波无极灯的形状、微波功率和溶液初始浓度对光催化降解效果的影响. 并且在最佳微波反应条件下, 考察了通过溶胶-凝胶再结合程序升温水热法制备的复合材料H3PW12O40/TiO2对刚果红、酸性黑、酸性品红和水杨酸的光催化降解情况. 结果表明, 微波无极灯具有更好地增强H3PW12O40/TiO2光催化降解有机污染物的作用.     

稀土固体超强酸SO_4~(2-)/TiO_2-La~(3+)催化硝化甲苯的研究

研究了以固体超强酸SO24-/TiO2-La3+作为催化剂,浓硝酸和甲苯为原料合成硝基甲苯,并考察了影响反应的因素。结果表明,催化剂用浓度为1.0 mol.L-1硫酸浸泡3小时,反应催化剂用量为硝酸质量的10%,反应时间为3小时,反应温度为55℃是最适宜的反应条件,甲苯转化率达90.14%,邻对比达0.89。     

NH4VO3在NH4H2PO4-H2O和(NH4)3PO4-H2O体系中的溶解度

采用等温溶解法测定了偏钒酸铵(NH₄VO₃)在NH₄H₂PO₄-H₂O和(NH₄)₃PO₄-H₂O体系中T = 298.15-328.15 K时的溶解度以及溶液的密度和pH值。结果表明, NH₄VO₃的溶解度随着(NH₄)₃PO₄或NH₄H₂PO₄溶液浓度的增大,先降低后升高,这是由于同离子效应、化学反应平衡及离子活度的共同作用。比较T = 298.15K时, NH₄VO₃分别在NH₄H₂PO₄-H₂O、(NH₄)₂HPO₄-H₂O和(NH₄)₃PO₄-H₂O体系中溶解度,发现在相同的磷酸盐浓度下, NH₄VO₃的溶解度在NH₄H₂PO₄-H₂O体系中最大,在(NH₄)₃PO₄-H₂O体系中居中,在(NH₄)₂HPO₄-H₂O体系中最小。进一步地,在T = 298.15 K和磷酸盐浓度C = 0.5 mol·kg^-1时,结合pH值和反应溶度积常数K_SP等计算三个体系中的平均离子活度系数(γ_±),发现γ_±值在(NH₄)₂HPO₄-H₂O体系中最大,在(NH₄)₃PO₄-H₂O体系中居中,在NH₄H₂PO₄-H₂O体系中最小,与溶解度规律一致。     

固体超强酸催化剂SO2-4/TiO2-WO3的制备及其催化性能研究

制备了固体超强酸催化剂SO2-4/TiO2-WO3,并以丁酸丁酯的合成作为探针反应,系统考察了WO3的含量、硫酸浸渍浓度、焙烧温度等制备条件对SO2-4/TiO2-WO3催化活性的影响.实验表明:制备催化剂的适宜条件为m(H2WO4)=12.5%,硫酸浸渍浓度为1.0 mol·L-1,焙烧温度为580℃,活化时间3 h.利用优化条件下制备的催化剂SO2-4/TiO2-WO3催化合成缩醛(酮),在醛/酮与二元醇(乙二醇,1,2-丙二醇)的投料摩尔比为1:1.5,催化剂的用量占反应物总投料质量的0.5%,反应时间为l h条件下,2-甲基-2-乙氧羰甲基-1,3-二氧环戊烷的收率为78.7%,2,4-二甲基-2-乙氧羰甲基-1,3-二氧环戊烷的收率为83.0%,环己酮-乙二醇缩酮的收率为85.9%,环己酮-1,2-丙二醇缩酮的收率为84.6%,丁酮-乙二醇缩酮的收率为70.7%,丁酮-1,2-丙二醇缩酮的收率为88.3%,2-丙基-1,3-二氧环戊烷的收率为80.6%,4-甲基-2-丙基-1,3-二氧环戊烷的收率为79.6%,2-异丙基-1,3-二氧环戊烷的收率为64.2%,4-甲基-2-异丙基-1,3-二氧环戊烷的收率为83.3%,2-苯基-l,3-二氧环戊烷的收率为75.3%,4-甲基-2-苯基-1,3-二氧环戊烷的收率为95.1%.     

二氧化硅负载型磷酸及磷酸二氢钠初始反应：试验和理论研究

利用XRD、TG、DRIFTS、^31 PMASNMR和密度泛函理论研究了浸渍法制各的硅胶负载型磷酸和磷酸二氢钠催化剂,阐明了催化剂制备过程中生成的初始缩合产物和其反应机理．光谱试验结果显示,存二氧化硅负载的磷酸上,除了聚磷酸外,还有硅磷酸盐的存在;在二氧化硅负载的磷酸二氢钠上,仅发现聚磷酸钠存在．密度泛函模拟结果也证明,磷酸与二氧化硅表面硅羟基之间的反应在缩合反应的初始阶段比其自身的二聚反应更为有利．但是在硅胶负载的磷酸二氢钠上,磷酸二氢钠的二聚和三聚是缩合反应初始阶段的主要反应．     

稀土固体超强酸SO4^2-／TiO2-La^3＋催化硝化甲苯的研究

研究了以固体超强酸SO24-/TiO2-La3 作为催化剂,浓硝酸和甲苯为原料合成硝基甲苯,并考察了影响反应的因素。结果表明,催化剂用浓度为1.0 mol.L-1硫酸浸泡3小时,反应催化剂用量为硝酸质量的10%,反应时间为3小时,反应温度为55℃是最适宜的反应条件,甲苯转化率达90.14%,邻对比达0.89。     

不同碳源对Li3V2(PO4)3/C复合正极材料性能的影响

以甲基纤维素、壳聚糖及葡萄糖分别作为碳源,应用碳热还原法合成正极Li3V2(PO4)3/C复合材料.XRD、SEM等方法分析、表征材料的结构、形貌和电化学性能.结果表明,碳源的选择对产物的比容量、循环寿命和倍率性能等均有较大的影响.以甲基纤维素为碳源制备的单斜Li3V2(PO4)3正极材料具有较好的电化学性能,在3.0～4.5V,0.2C倍率下,其初始容量为130.6mAh·g-1,30次循环后放电比容量仍可达到108mAh·g-1.     

Preparation and characterization of CoFe_2O_4/TiO_2 magnetic composite films

CoFe2O4/TiO2 magnetic composite films were prepared using the sol-gel method with tetrabutyltitanate and metallic chlorates as starting materials. The effects of heat treatment temperatures on micro- structures and on magnetic properties were studied. The microstructure and properties of the samples at different heat treatment temperatures were characterized by X-ray diffraction, Raman spectrum, scanning electron microscopy, polarized microscopy and vibrating sample magnetometry. The results show that crystals of different substances grow up independently. Cobalt ferrite is evenly embedded into the titanium dioxide matrix in the prepared composite films. The magnetism of the composite films is enhanced with an increase of the heat temperature.     

对甲苯磺酰氯催化的meso-四芳基卟啉的合成

报道了一种改进了的meso-四芳基卟啉合成方法.利用对甲苯磺酰氯催化吡咯和芳香醛缩合生成中间物卟啉原,卟啉原中间物在紫外光照射下被空气氧化生成四芳基卟啉.该方法所用催化剂价廉易得,氧化过程绿色.整体反应条件简单,易于操作,产率高.     

固体超强酸催化剂SO4^2——MoO3—ZrO2中MoO3的作用与催化性能

根据固体超强酸催化剂ＳＯ４＾２－ＭｏＯ３－ＺｒＯ２的特点,结合活性评价结果,用ＢＥＴ、ＤＴＡ／ＴＧ、ＸＲＤ、ＬＲＳ等方法,对其进行了物性表征,考察了催化剂的结构形态、性质随催化剂组成的变化,以及催化剂的物性结构特点与催化活性的关系。研究结果表明,ＭｏＯ３含量对催化剂活性有着显著影响;催化剂的比表面积随ＭｏＯ３的含量变化存在极大值;ＭｏＯ３具有延迟ＺｒＯ２晶化、稳定ＳＯ４＾２－的作用,并提高了ＳＯ４     

Photocatalytic Reduction of Nitro Compounds Using TiO2 Photocatalyst by UV and Vis Dye-sensitized Systems

Nitro‐aromatic compounds can be photocatalytically reduced into the corresponding amine‐aromatic compounds using TiO₂ as a photocatalyst in the UV/TiO₂/holes scavenger and Vis/TiO₂/dye‐sensitized systems. In the UV/TiO₂/holes scavenger system, reaction substrate alcohols such as methanol could be used as the holes scavengers, and in the Vis/TiO₂/dye‐sensitized system, substrate alcohols could be oxidized to the corresponding aldehydes with high selectivity. When methanol was used as the holes scavengers and the illumination time was 6 h, 87.2% of p‐nitrotoluene could be photocatalytically reduced into p‐toluidine. In the Vis/TiO₂/dye‐sensitized system, the effect of aromatic alcohols for the photocatalytic reduction of nitrobenzene was better than that of other alcohols. At the same time, aromatic alcohols can be easily oxidized, and the production efficiencies of the corresponding aldehydes were higher than those of other alcohols. The possible reaction mechanisms were also proposed.     

固体超强酸催化剂SO_4~(2-)/TiO_2-WO_3的制备及其催化性能研究

制备了固体超强酸催化剂SO2 -4/TiO2 WO3 ,并以丁酸丁酯的合成作为探针反应 ,系统考察了WO3 的含量、硫酸浸渍浓度、焙烧温度等制备条件对SO2 -4/TiO2 WO3 催化活性的影响 .实验表明 :制备催化剂的适宜条件为m(H2 WO4) =12 5 % ,硫酸浸渍浓度为 1 0mol·L-1,焙烧温度为 5 80℃ ,活化时间 3h .利用优化条件下制备的催化剂SO2 -4/TiO2 WO3 催化合成缩醛 (酮 ) ,在醛 /酮与二元醇 (乙二醇 ,1,2 丙二醇 )的投料摩尔比为 1∶1 5 ,催化剂的用量占反应物总投料质量的 0 5 % ,反应时间为 1h条件下 ,2 甲基 2 乙氧羰甲基 1,3 二氧环戊烷的收率为 78 7% ,2 ,4 二甲基 2 乙氧羰甲基 1,3 二氧环戊烷的收率为 83 0 % ,环己酮 -乙二醇缩酮的收率为 85 9% ,环己酮 1,2 丙二醇缩酮的收率为 84 6% ,丁酮 -乙二醇缩酮的收率为70 7% ,丁酮 1,2 丙二醇缩酮的收率为 88 3 % ,2 丙基 1,3 二氧环戊烷的收率为 80 6% ,4 甲基 2 丙基 1,3 二氧环戊烷的收率为 79 6% ,2 异丙基 1,3 二氧环戊烷的收率为 64 2 % ,4 甲基 2 异丙基 1,3 二氧环戊烷的收率为 83 3 % ,2 苯基 1,3 二氧环戊烷的收率为 75 3 % ,4 甲基 2 苯基 1,3 二氧环戊烷的收率为 95 1% .     

硫酸亚铈催化的芳香化合物与苄基醇、烯丙醇类化合物以及苄基氯的傅-克烷基化反应研究

硫酸亚铈作为一种便宜的和有效的催化剂催化芳香化合物与苄基醇、烯丙醇类化合物和苄基氯的傅-克烷基化反应. 在1～10 mol%的硫酸亚铈存在下, 芳香化合物分别与苄基醇、烯丙醇类化合物和苄基氯能够顺利有效地进行傅-克烷基化反应. 此外, 催化剂能回收, 再次使用三次也没有明显地失去催化活性.     

锂离子电池正极材料Li3V2(PO4)3的制备及性能研究

应用碳热还原法制备了表面碳包覆的Li3V2(PO4)3材料.X射线衍射、红外光谱和透射电镜表征样品的结构及形貌.结果表明,该合成样品为纯相的Li3V2(PO4)3晶体,颗粒尺寸100nm左右.电化学阻抗谱测试表明,该材料在3.0～4.3V电位区间的锂离子扩散系数比它在3.0～4.8V区间的高约3个数量级.另外,前者的电荷转移电阻也明显低于后者.因而,其循环性能也明显优于后者的循环性能.     

磷酸钒锂溶胶-凝胶制备及电化学性能研究

以柠檬酸为螯合剂和碳源,应用溶胶-凝胶法制备锂离子电池正极Li3V2(PO4)3/C.XRD、SEM及恒电流充放电等测试表明,所得样品经800℃、12 h焙烧后具有单一晶相结构,粒度相对较小,分布均匀.0.1C、0.5C和1C放电首次比容量分别为153.0、143.1和130.6 mAh.g-1,50次循环容量效率分别为93.1%,85.4%和77.3%,充电效率达80%,放电电压较高.     

TiO_2分级结构/Ag_3PO_4复合材料的可见光催化性能

制备了具有分级结构的海胆状TiO2纳米材料,并通过原位沉积法将可见光响应的Ag3PO4纳米颗粒沉积到TiO2的纳米分级结构上,合成了具有高效稳定可见光催化性能的系列TiO2分级结构/Ag3PO4复合材料,对比测试了系列材料对罗丹明B(RhB)的光催化降解性能.结果表明,TiO2分级结构/Ag3PO4复合材料光催化性能明显高于纯相的Ag3PO4光催化剂,同时也明显优于TiO2(P25)/Ag3PO4复合光催化剂,其中分级结构TiO2与Ag3PO4摩尔比为1∶1的复合材料具有最强的光催化性能,在可见光照射6min内可实现RhB的完全脱色.分析结果表明,与纳米颗粒TiO2相比,具有海胆状纳米结构的TiO2可为Ag3PO4的负载提供更多的担载位点,增加TiO2和Ag3PO4的接触面积,进而提升Ag3PO4光激发产生的光生电子-空穴的分离效率.同时在光降解过程中,Ag3PO4表面存在的少量Ag+会逐渐还原成单质Ag0,通过Ag0的等离子体共振效应,可增加对光子的吸收转换能力,从而进一步提高该复合材料光催化降解染料的性能.     

SO2-4/ZrO2-Al2O3及载Pt催化剂上正丁烷异构化反应

研究了ＳＯ４＾２－／ＺrＯ２－Ａl２Ｏ３固体超强酸催化剂与制备条件的关系,探讨了催化剂表面结构及晶化程度,并在Ｎ２活化条件下用脉冲色谱法考察了催化剂催化正丁烷异构化反庆活性。结果表明,添加Ａ１可提高催化剂的催化剂的催化活性,降低反应温度,载铂对提高催化剂的活性和稳定性更为有效。