熔融盐中甲苯的裂解实验研究

固定床内研究了甲苯裂解特性,考察了熔融盐种类、裂解条件对甲苯裂解率、气体产物及苯产率的影响。结果表明,熔融盐对甲苯裂解有明显的催化作用,添加熔融盐时,相同裂解温度下甲苯裂解率明显提高。在71%Na₂CO₃+29%K₂CO₃（NK）盐和8.3%Na₂CO₃+91.7%NaOH（NN）盐中800℃催化裂解时,与热裂解相比,甲苯裂解率分别提高27%和46%,苯产率明显减少。NN盐催化裂解时,750℃后产物中的氢气主要来源于裂解碳与NN盐的反应。     

微藻微波催化裂解研究及动力学分析

采用微波设备对微藻粉末进行热解实验,分别研究了活性炭、H₃PO₄、NaOH、MgCl₂、MgO对微藻微波裂解的影响,以及不同功率(200、600、900 W)下微藻裂解失重的变化。结果表明,对于所研究的五种无机添加剂,均能够显著增加固体产物产率,明显减少气体产物产率,添加剂对液体产率的影响不是很显著,但H₃PO₄和MgCl₂使液体产率提高,NaOH使液体产率降低。微藻的微波裂解过程大致可以分成脱水、干燥、快速裂解和缓慢裂解四个阶段。采用Flynn-Wall-Ozawa法对微藻微波裂解进行动力学分析,计算出相应的微藻快速裂解阶段的活化能,活化能基本上随反应的进行而增大。     

应用裂解气相色谱对生物质快速裂解反应条件的研究

采用现代化学分析领域中重要的分析方法 -裂解气相色谱法 ,对生物质的快速裂解进行了探索性研究。以杨木木屑为研究对象 ,在裂解温度 40 0～ 80 0℃ ,升温速率 1 0 0℃ s、2 50℃ s、50 0℃ s,挥发性产物停留时间 0 6～4 0s的裂解条件下 ,考察了杨木木屑快速裂解气、液、固三种产物及气相组分的分布规律。实验结果表明 ,气、液、固三种产物所占比例及其组分含量取决于裂解条件 -裂解温度、挥发份停留时间和升温速率 ,杨木在升温速率50 0℃ s、挥发性产物停留时间 0 6s、裂解温度 50 0℃下快速裂解 ,可获得最大的产液率 80 % (含水 )。物料平衡的结果证明了裂解色谱研究方法的有效性和可行性。     

酸预处理对生物质热裂解规律影响的实验研究

在自制的热裂解机理实验台上进行了不同酸处理对稻壳以及白松的热裂解影响实验研究。经过盐酸浸泡后,稻壳中的金属离子含量明显降低;经盐酸洗涤后的稻壳热裂解焦油产量升高,由原始物料时的41.74%增加到7%盐酸洗涤后的52.88%,而气体和焦炭产量相应降低,并且随着盐酸浓度的增加,对应的趋势更加明显。酸洗涤后稻壳热裂解气体产物主要由CO和CO₂组成,其产量相比原样都有所降低;不同种类的酸对生物质热裂解规律的影响存在差异,盐酸因其去离子效果最好而对生物质热裂解产物分布影响最强;对白松原样以及酸洗后白松的微观结构进行了电镜分析,结果发现,硫酸对白松的微观结构产生了明显的影响。     

加拿大合成原油瓦斯油裂解反应规律与产物生成机理

利用小型固定流化床实验装置研究了加拿大合成原油重瓦斯油(HGO)和轻瓦斯油(LGO)的催化裂解性能和热裂解性能。HGO和LGO催化裂解总低碳烯烃(乙烯+丙烯+丁烯)产率在660℃附近达到最大值,分别为33.8%和35.6%。HGO和LGO热裂解反应程度很大,700℃的转化率分别为66.7%和76.3%。HGO热裂解总低碳烯烃的产率在680℃达到最大值27.9%。通过对比分析催化裂解与热裂解气体产物产率的比值发现,催化剂的加入促进了乙烯和液化气的生成,同时抑制了甲烷和乙烷的生成。研究结果揭示了小分子烃类的生成机理,甲烷和乙烷主要是自由基反应的产物,乙烯和液化气是自由基反应和正碳离子反应的共同产物。     

微波辐射下稀土交换ZSM—5分子筛的制备及裂解反应研究

借助微波技术制备出一系列具有不同Ｌａ＾３＋交换度的ＬａＨＺＳＭ－５样品。初步探讨了微波强度，微波作用时间及Ｓｉ／Ａｌ比对交换度的影响。对样品催化性能的研究结果表明，催化活性与Ｌａ＾３＋含量及酸旦呈顺变关系。     

甲苯热裂解机理的AM1研究(Ⅱ)动力学分析

在（Ⅰ）报热力学的基础上,本文用Gaussian98程序包中AM1法UHF计算,对碳材料用碳前驱体甲苯热裂解机理进行了动力学研究,通过用QST2方法寻找过渡态并经过内禀反应坐标IRC验证。计算得到了甲苯5种热裂解路径的活化能;用过渡态理论,计算了得到了这些路径在298－1073K温度范围内的速率常数。动力学计算结果表明：甲苯在热解温度低于963K时的主反应路径为甲苯热裂解生成苄基自由基的反应;该主反应路径又是经过由反应物→中间体→产物而完成,速控步为反应物→中间体,速控步的活化能△E^O=E(TS1′）-E（R）=227.20kJ.mol^-1;当温度高于963K或1073K左右时,主反应路径转为苯环上脱甲基生成苯基和甲基自由基的路径。以上研究结果与实验结果相一致。     

生物质焦油的催化裂解研究

对稻壳热解过程中产生的焦油进行了催化裂解研究。实验装置主体由裂解炉和固定床催化裂解反应器组成。研究得出催化裂解条件（温度、停留时间等）对焦油脱除的影响规律，并分析了生物质焦油催化裂解过程中发生的反应和焦油催化裂解机理。研究表明，白云石对焦油的催化裂解有较好的效果，随着温度和停留时间的增加，其催化裂解率提高。     

微波裂解硬脂酸钠脱羧成烃机理研究

可再生烃类燃料相对于脂肪酸甲酯(生物柴油)有显著优势. 本研究以硬脂酸钠为研究对象, 采用微波裂解技术开展脂肪酸盐脱羧成烃机理的研究, 通过气质联用等手段对裂解产物进行分析, 研究结果表明微波能选择性作用于硬脂酸钠羧基端, 导致其在微波场中发生偶极转向极化和界面极化. 离子或极性分子的Lorentz 力按照电磁波作用的方式运动, 有助于碳负离子的形成, 有效推动了脱羧反应的进行; 添加于反应体系中的甘油具有很高的介电常数, 在微波场中形成“高热位点”, 降低了脱羧反应活化能并为硬脂酸钠脱羧起到了供氢体的作用. 液体产物中端烯烃和正构烷烃系列从C₈～C₂₀有规律的分布, 符合烃类裂解的规律. 研究结果证实了由脂肪酸盐在微波作用和甘油做为供氢体的条件下, 脱羧裂解生产优质替代性烃类燃料和绿色化学品的可行性.     

压力对USY催化甲苯裂解结焦及其前驱体的影响

研究了压力对USY催化剂催化甲苯裂解结焦及其前驱体的影响。采用热重、红外、13C固体核磁、元素分析、色质联用、程序升温氧化法等手段对催化剂上的焦炭和液相产物中的焦炭前驱体进行了考察。结果表明，沉积在催化剂上的焦炭主要为缩合度较高的多环芳烃，随着压力的升高，总的结焦量减少，液相产物中多环芳烃的环数和质量分数呈增加趋势，证明了超临界流体对焦炭前驱体有萃取效果。并探讨了超临界条件下甲苯催化裂解结焦的机理。     

整体式催化剂活性组分负载策略及微波催化燃烧甲苯特性

针对催化剂活性组分脱落问题，采用载体预处理和添加硅溶胶的策略来强化活性组分负载，微波单模腔中催化燃烧甲苯以考察催化剂活性，并对牢固负载的催化剂进行表征分析。研究表明，常温下采用10%盐酸溶液对蜂窝状堇青石（CH）载体预处理、硅溶胶添加量与载体吸水量比值为0.125条件下所制备的Cu-Mn-Ce（硅溶胶）/CH催化剂脱落率为0.0129%，明显低于Cu-Mn-Ce/CH催化剂的0.950%。Cu-Mn-Ce（硅溶胶）/CH催化剂具有更小的活性颗粒尺寸、更大的比表面积和更多样的活性晶体，在甲苯进气浓度1000 mg/m³、进气量0.12 m³/h、微波功率200 W和床层温度350℃条件下，催化剂对甲苯的催化燃烧效率和矿化率分别为98.5%和87.9%；连续实验43 h后，催化剂活性保持稳定且活性组分脱落率低（0.0328%）。硅溶胶的添加增强了活性组分与载体之间的相互作用力，生成的硅氧烷化学键提高了活性组分的结合牢固度。     

微波加热和常规加热下功能化离子液体催化合成丁二酸二辛酯

分别在微波辐射和常规加热下,以具有丙烷磺酸基功能基团的离子液体为催化剂催化丁二酸和正辛醇 合成丁二酸二辛酯,考察了其阴、阳离子对催化剂活性的影响.相比常规加热,微波加热提高了反应效率,缩短了反应时间.以[ PyPS]HSO4为催化剂,研究了催化剂用量、醇酸比和反应时间对酯化率的影响.结果表明:当催化剂用量为丁二酸的3wt％,酸醇比(丁二酸∶正辛醇)1∶4,反应温度150℃,反应时间15 min,功率400W时,酯化率达到95.74％.此外,微波辐射下[PyPS]HSO4催化剂重复使用6次后活性没有明显降低,酯化率仍有93.58％.     

微波法制备纳米TiO2

国内外合成纳米TiO2的方法很多。微波加热法与常规方法相比反应速率快、效率高,并适合推广到大规模的工业生产中。本研究工作以Ti(SO4)2为主要原料,在Ti(SO4)2的水解反应中引入微波加热技术,系统地研究了其制备工艺条件,为纳米TiO2微粒的制备开辟一条新路。     

离子液体作用下微波辐照生物质快速热解制备生物质油(英文)

以离子液体1-丁基-3-甲基咪唑氯([Bmim]Cl)和1-丁基-3甲基咪唑四氟化硼([Bmim]BF4)为催化剂,在微波加热作用下,研究了稻草和锯屑的热解。微波加热20 min,稻草和锯屑的生物油产率分别为38%和34%。考察了微波加热时间、微波功率和离子液体用量对生物质油产率的影响。当以相同的离子液体为催化剂时,稻草微波热解得到的生物质油产率大于锯屑的。生物油成分主要有糠醛、醋酸和1-羟基-2-丁酮等,其含量主要取决于生物质原料和加入的离子液体的类型。     

“新型高压湿法消解方法”在铅检测中的应用

在食品中和生物材料的微量元素检测中,应用新型高压湿法消解前处理方法,快速、高效地消解各类样品。综合各种因素,对普通食品、生物样品,最佳消解条件为120℃时,3h,样品质量（g）／浓HNO3量（mL）／H2O2（mL）为1：3：1。由回收率试验可知,铅的回收率在95．8％－104．5％,其准确度完全能够满足食品或生物材料中微量金融分析的要求。由于高压湿法消解比干法灰化方法具有快速、高效、准确度高,且消解温度低（低于150℃）,无污染,节省能源等优点,将该法引入食品和生物材料检测工作,可大大提高工作效率,而且可以提高检测准确度。     

Synthesis of nanosized silver colloids by microwave dielectric heating

Silver nanosized crystallites have been synthesized in aqueous and polyols viz., ethylene glycol and glycerol, using a microwave technique. Dispersions of colloidal silver have been prepared by the reduction of silver nitrate both in the presence and absence of stabilizer poly(vinylpyrolidone) (PVP). It was observed that PVP is capable of complexing and stabilizing Ag nanoparticles formed through the reduction of Ag⁺ ions in water and ethylene glycol. In the case of ethylene glycol, it has been shown that the use of PVP leads to particles with a high degree of stability. The colloids are stable in glycerol for months even in the absence of stabilizer.     

Accelerated Heck reaction using ortho‐palladated complex with controlled microwave heating

Palladium‐catalyzed Heck couplings utilizing [Pd{C₆H₂(CH₂CH₂NH₂)‐(OMe)₂,3,4} (µ‐Br)]₂ palladacycle catalyst and microwave irradiation lead to formation of different coupling products. This complex is an active and efficient catalyst for the Heck reaction of aryl iodides, bromides and even less reactive chlorides. The cross‐coupled products were produced in excellent yields. The reaction time was reduced from hours to minutes and full conversion was achieved under microwave irradiation. Copyright © 2009 John Wiley & Sons, Ltd.     

Decomposition of organoarsenic compounds by using a microwave oven and subsequent determination by flow injection-hydride generation-atomic absorption spectrometry

Environmentally important organoarsenicals such as arsenobetaine, arsenocholine and tetramethylarsonium ion do not form volatile hydrides under the commonly used analytical conditions on treatment with borohydride and it has been difficult to determine their concentrations without further derivatization. This paper describes a rapid method which completely decomposes and oxidizes these arsenicals to arsenate by using potassium persulphate and sodium hydroxide with the aid of microwave energy. The quantitative decomposition of these species permits their determination at low nanogram levels, by hydride generation atomic absorption spectromety (HG AA). A new hydride generator which has high efficiency and minimum dead volume and therefore is suitable for flow injection analysis (FIA) is also described. A system combining flow injection analysis, online microwave oven digestion, and hydride generation followed by atomic absorption measurement, is developed. This system is capable of performing analysis at a sample throughput of 100-120 per hour. Calibration curves were linear from 10 to 200 ng cm^?3 of arsenic and the detection limit was 5 ng cm^?3 for a 100-μ injection or 0.5 ng of arsenic. All ten organoarsenic compounds studied gave arsenate as the decomposition product, which was confirmed by using molybdenum blue photometric measurement.     

Controlled microwave heating in modern organic synthesis

Although fire is now rarely used in synthetic chemistry, it was not until Robert Bunsen invented the burner in 1855 that the energy from this heat source could be applied to a reaction vessel in a focused manner. The Bunsen burner was later superseded by the isomantle, oil bath, or hot plate as a source for applying heat to a chemical reaction. In the past few years, heating and driving chemical reactions by microwave energy has been an increasingly popular theme in the scientific community. This nonclassical heating technique is slowly moving from a laboratory curiosity to an established technique that is heavily used in both academia and industry. The efficiency of "microwave flash heating" in dramatically reducing reaction times (from days and hours to minutes and seconds) is just one of the many advantages. This Review highlights recent applications of controlled microwave heating in modern organic synthesis, and discusses some of the underlying phenomena and issues involved.     

Oxidation of toluene over vanadium-aluminophosphate with AEL structure

Vanadium-aluminophosphate, type eleven (VAPO-11), synthesized by the hydrothermal method, was used as catalyst for oxidation of toluene, in a differential reactor, at temperature 430–470°C, varying the space time (W/F_o). The reaction products were analyzed in a gas chromatograph coupled on line to the reactor. The results obtained indicate that VAPO-11 is an active catalyst for the oxidation of toluene to benzene and benzaldehyde.