乙烯的实验室制备及性质检验的实验改进

在采用乙稀利为原料制备纯净乙烯的研究基础上,从药品配置、实验操作和装置优化等方面对乙烯的实验室制备及性质检验进行了科学改进,希望对高中化学教学有一定的启示作用。     

微波激发甲烷气相裂解

乙炔、乙烯是重要的有机合成原料,利用甲烷生产乙炔、乙烯一直受到人们的关注。近年来已有用激光裂解甲烷得到乙炔的报道,但激光器价格昂贵,消耗电能也较高。我们对微波激发甲烷裂解反应的静态体系进行了实验研究,用自制的反应系统与检测质谱仪联机,测得气相裂解反应主要产物为乙炔、乙烯,其中乙炔含量可达66％。通过对产物组成与气体初始压力、激发时间,微波功率关系的研究,找到最佳实验条件。本方     

甲烷氧化偶联催化剂的研究：氯化锂在第一过渡金属氧化物中的添加效果

甲烷大量存在于自然界中,是石油气、天然气和沼气的主要成分.近年来,化学工作者进行了甲烷氧化偶联制乙烯的研究.其特点是可以不经过合成气的过程,直接由甲烷转化成乙烯或乙烷.本文介绍了氯化锂对甲烷直接氧化偶联成乙烯的创催化作用,可以明显地提高乙烯的选择性和收率. 本实验使用的是常压固定床流动体系反应装置.反应条件为750℃,W/F=0.233g     

担体对Fe—MnO催化剂上乙烯二次反应的影响

以乙烯为探针分子，采用TPSR手段研究催化剂担体对乙烯二次反应的影响。结果表明，担体的性质差异导致不同类型的乙烯二次反应，从而将直接影响到烯烃选择性。结果催化剂CO加氢反应结果及催化剂表面CO／H2－TPSR、C2H4／H27脉冲反应表征，发现担体的碱性促使乙烯歧化生成甲烷和丙烯，而担体的酸性促使乙烯歧化的同时，存在强烈的丙烯加氢作用，从而促进乙烯歧化，导致烯烃选择性大幅度下降，因而酸性担体不利于烯烃生成。     

关于五氧化二磷在乙烯制备中应用的讨论

实验室乙烯的制备常采用乙醇和浓硫酸共热的方法,由于浓硫酸具有强脱水性和强氧化性,反应中会产生大量的积碳及CO2和SO2气体,严重影响着乙烯的性质和合成实验。人们不断探索各种改进方法,其中以五氧化二磷为脱水剂和无水乙醇作用制备乙烯的方法报道最多,影响也最广。笔者对该改进实验进行了研究,结果发现用五氧化二磷和无水乙醇作用制备乙烯的方法,在实验中难以得到乙烯,在理论上也缺乏足够的依据,本文就此提出自己的一点粗浅看法,与作者、读者讨论。     

等离子体条件下甲烷在CO_2存在下的脱氢偶联(英文)

在常温常压下,利用脉冲电晕等离子体研究了甲烷和二氧化碳的转化。在等离子体一催化反应装置上,测试了Ｐｄ／γ－Ａｌ２Ｏ３对甲烷偶联的催化活性。实验发现,在脉冲电晕等离子体作用下,甲烷和二氧化碳被转化为Ｃ２烃、ＣＯ、Ｈ２、Ｏ２、少量积碳和高碳烃;在等离子体条件下引入Ｐｄ／γ－Ａｌ２Ｏ３催化剂,能够有效地改善甲烷偶联产物Ｃ２烃的分布,有利于生成更高附加值的乙烯。     

碱金属掺杂的碱土金属氧化物对甲烷偶联反应的影响

用急冷ＥＳＲ方法系统地研究了Ｌｉ／ＭｇＯ、Ｌｉ／ＣａＯ中Ｏ－物种的形成过程及性质。并通过甲烷分子的低温活化实验，验证了Ｏ－物种对甲烷生成Ｃ２产物的作用。将催化活性同Ｏ－物种很好地关联起来，通过ＣＯ２的吸附性能及荧光光谱的研究，指出在甲烷氧化偶联反应中，碱性对生成Ｃ２的作用要远小于Ｏ－的作用。     

在Li-Nd-Zn-Mg氧化物上甲烷氧化偶联

天然气资源丰富,其中主要成分为甲烷.以甲烷为原料开发化工产品一直引起人们的重视.1982年Keller首先提出甲烷氧化偶联制乙烯、乙烷的催化过程,为开拓廉价乙烯原料路线提供了新的可能途径,从而引起各国催化工作者的重视.近年来,此催化过程的乙烯及乙烷的收率(y_(02))已提高到10—30%之间.各国都在努力开发活性高及选择性好的催化剂,促使此催化过程工业化。本文研究了Li-Nd-Zn-Mg氧化物甲烷氧化偶联催化剂,对反应条件进行了初步考察,乙烯及乙烷的收率y_(02)达到30.8%。     

电场增强等离子催化反应由天然气合成碳二烃

本研究借助电场作用通过交流或直流等离子催化反应在常压、低下将天然气（甲烷）直接转一烃。甲烷被等离子场激活后直接和催化剂活性位作用生成乙烷、乙烯等碳二烃，由气相色谱在线分析其组成。考察了反应条件和催化剂的影响。得到了本实验较适宜反应条件下的碳二烃选择性在９０％以上的结果。     

甲烷氧化偶联催化剂的研究

甲烷氧化偶联是化学工作者十分重视的新课题,并做了许多研究工作,Benson以氯为氧化剂在1700℃高温下反应^[1],Keller等使甲烷在金属氧化物格子氧上反应^[2],Hinsen等以PbO/Y-Al₂O₃做催化剂,氧做氧化剂进行偶联^[3],但乙烯和乙烷的选择率很低,J. H. Lunsford等则用Li₂O/MgO做催化剂,氧为氧化剂把乙烯和乙烷的总收率提高到19.4％^[4],但乙烯的收率低于乙烷。     

水蒸气存在时Mo/HZSM-5催化剂上的甲烷芳构化反应性能

研究了水蒸气存在条件下Mo/HZSM-5沸石分子筛催化剂上的甲烷芳构化反应行为,发现水蒸气的引入可以明显地降低甲烷芳构化反应的起始温度,从而在较为温和的条件下实现甲烷的活化.适量水蒸气的加入可以在一定程度上改善Mo/HZSM-5催化剂的稳定性,过量水蒸气的引入则会抑制甲烷芳构化反应.在反应温度为973 K时,引入适量的水蒸气对芳构化反应产物的分布没有明显影响在低温条件下的甲烷芳构化反应过程中检测到有乙烯生成,该结果支持了甲烷芳构化反应可能经历了乙烯这一中间产物的机理.实验结果还表明,水蒸气对催化剂上的积炭量没有明显的影响.     

适合高中师生研究乙烯和乙炔的制取与性质的微型实验装置

乙烯和乙炔的制取与性质实验是高中化学实验的重要组成部分,它有助于强化学生对不饱和烃类性质的理解。本文采用一套微型实验装置,研究了乙烯和乙炔的制取与性质,实验效果极其显著,特别适合高中化学教师演示和学生亲自动手操作。     

Na-W-Mn/SiO_2催化剂中Na对甲烷氧化偶联制乙烯的作用(英文)

采用常规浸渍法制备了一系列Na（wt％）含量不同的Na－W－Mn／SiO_2催化剂,在流动态微型固定床常压反应装置上评价了这些催化剂的甲烷氧化偶联（OCM）制乙烯催化反应性能,并进行了XPS、XRD表征。实验结果表明,Na含量为0．39wt％－2．34Wt％的Na－W－Mn／SiO_2催化剂具有好的甲烷氧化偶联制乙烯性能,此时Mn以对反应有利的晶相存在,同时由于Na的表面富集,引起W、Mn向催化剂表面发生迁移。由此可见,在Na－W－Mn／SiO_2催化剂中,Na是甲烷转化和乙烯生成不可缺少的活性组分之一。     

实验室快速制备乙烯并检验其性质

利用乙烯利快速制备乙烯并检验其性质,并设计乙烯催熟果实的实验。改进后简化了乙烯的制备方法,实验现象明显,提高了实验的趣味性。微型实验的设计可以让学生进行实验探究。     

火焰位置可转换的气体燃烧演示器的制作和使用——介绍纯净氢气在氧气或氯气燃烧反应中的有趣实验

通常人们一提起气体的燃烧就自然会想到纯净的氢气、一氧化碳、甲烷、乙烯、乙炔等在空气或氧气中的燃烧。笔者为此设计了一套简易装置,则可用于演示“助燃性”气体在“可燃性”气体中燃烧的实验,它拓展了学生视野,培养了学习兴趣,对帮助学生正确认识“燃烧”起到了较好的作用。     

反应器型式对甲烷低温等离子体转化制C2烃的影响

就不同反应器对甲烷常压低温等离子体转化制C2烃的影响进行了研究。结果表明,相同的甲烷停留时间和相同甲烷流率下,反应器A和B中反应的主要产物是乙炔,乙烯和乙烷的含量较少,积炭量较多;而反应器C和D中反应的主要产物为乙烷和丙烷,乙烯和乙炔含量较少,积炭量很少。反应积炭对反应器A中甲烷转化率影响很大,对于产物选择性影响不大,而对反应器C中的反应影响较小。根据产物分布可知,在反应器A和B中,由于电子具有很高的能量和密度,甲烷主要解离为碳原子;而在反应器C及D中,由于电子能量和密度较低,甲烷主要解离为CH3自由基。     

对实验室制乙烯的研究

１实验中存在的问题实验室制乙烯常采用乙醇和浓硫酸于１７０℃时的脱水反应．该实验存在的主要问题是炭化比较严重,给实验造成一些不利影响,主要有以下几点：（１）由于大量乙醇被炭化使乙烯的产气量减少。（２）伴随乙醇炭化产生的大量ＳＯ２不仅污染教学环境,对乙烯的性质实验也有明显干扰。（３）伴随乙醇炭化还能发生一些更复杂的副反应,有资料称该实验还可能生成Ｈ。、ＣＨ４、ＣＯ等气体,致使点燃乙烯气体时火焰颜色明显发生变化,呈现出Ｈ２、ＣＯ等气体燃烧时特有的蓝色,这也影响对乙烯性质的认识。总之,炭化是影响该实验质…     

甲烷直接转化研究进展

本文对甲烷直接活化转化制化学品进行了综述,详细介绍了甲烷部分氧化制C1含氧化合物、甲烷氧化偶联制乙烯和乙烷以及甲烷无氧芳构化的最新研究进展.     

Li-Nd-Mg氧化物上甲烷氧化偶联

自从1982年Keller首先报导了甲烷氧化偶联制乙烯、乙烷的催化反应以来,引起国内外广泛的重视,若甲烷的转化率C达35%,C_2的选择性S(C_2)达88%,乙烯/乙烷较大时,则甲烷氧化偶联催化过程可以工业化.当前国内外的工作重点是寻求甲烷转化率高,C_2选择性好的催化剂.Li和烯土复合氧化物催化剂引起人们注意,C_2的收率Y(C_2)可达24.6%,本文采用高温灼烧而成的Li-Nd-Mg复合氧化物,Y(C_2)可达31.3%. 实验部分Li-Nd-Mg复合氧化物由高温灼烧而成,实验采用小型固定床石英反应器,反应器的直     

RGD改性聚醚氨酯及其内皮细胞相容性的研究

利用氢键稳定的溶液互穿技术对聚醚氨酯(PEU)进行改性.用ATR-FTIR对十八烷基-聚氧乙烯-4,4'-二苯甲烷二异氰酸酯-聚氧乙烯-十八烷基(MSPEO)与PEU共混膜表面进行研究,结果表明,MS-PEO中的氨基甲酸酯链段与PEU基材之间发生了氢键缔合的作用.通过水化处理PEO及十八烷基自发地富集在基材表面.根据氢键缔合和表面自迁移原理,设计了两种RGD改性聚醚氨酯的方法:(1)将含RGD端基的聚氧乙烯-4,4'-二苯甲烷二异氰酸酯-聚氧乙烯偶联物(MPEO-RGD)与PEU进行共混改性,利用RGD端基及PEO的自迁移特性获得RGD富集的表面;(2)将含甲磺酸酯端基的聚氧乙烯-4,4'-二苯甲烷二异氰酸酯-聚氧乙烯偶联物(MPEO-mesyl)与PEU共混成膜,并对膜片进行水化处理,使甲磺酸酯端基富集在PEU表面,浸泡于RGD的PBS溶液中,在膜片表面成功地原位接枝了RGD.对两种RGD改性方法获得的表面进行了内皮细胞的培养,结果表明,两种改性方法均大大提高了PEU的细胞相容性,其中方法(1)共混改性的表面细胞相容性略优于方法(2)的接枝改性表面.