稻壳炭基固体酸催化剂的制备及其催化酯化反应性能

以热解稻壳炭为原料, 浓硫酸为磺化剂制备了固体酸催化剂. 采用X射线衍射、X射线光电子能谱、元素分析、孔结构分析和热重-质谱联用等手段对其进行了表征. 以油酸和甲醇的酯化为探针反应, 考察了磺化温度和时间对催化剂活性的影响, 探讨了反应条件对油酸转化率的影响, 并对所制催化剂的稳定性进行了研究. 结果表明, 制备该催化剂的适宜磺化温度和时间分别为90℃和0.25 h, 在该条件下制得的催化剂为无定形碳结构, 磺酸基密度为0.7 mmol/g. 该催化剂表现出较高的催化酯化反应活性, 在催化剂用量为5%、甲醇/油酸摩尔比为4、酯化温度和时间分别为110℃和2 h的条件下, 油酸的酯化率可达98.7%. 该催化剂具有较好的稳定性, 经7次连续反应后, 油酸的酯化率仍可达96.0%.     

催化裂化汽油固体碱预碱洗的研究──负载固体碱对硫化氢的吸附过程分析

以活性炭为载体,碱金属化合物为活性组分,制备出负载固体碱,对其吸附硫化氢性能进行了研究。结果表明,此类固体碱吸附硫化氢能力较强,在固体碱孔外主要进行化学吸附,在固体碱孔内以物理吸附为主,化学吸附和物理吸附能力分别与固体碱、固体碱孔内所负载活性组分的量有关     

高稳定性介孔MgO-ZrO_2固体碱的制备及其高温CO_2吸附性能

以无机盐Zr(NO3)4与Mg(NO3)2为原料,聚氧乙烯-聚氧丙烯-聚氧乙烯嵌段型聚醚(P123)作模板剂,合成了纳米介孔MgO-ZrO2复合材料,并通过XRD、N2吸附-脱附、CO2-TPD、TG等方法对材料进行了表征。结果表明,合成的MgO-ZrO2具有介孔结构,比表面积较大;且材料在反复CO2吸附-脱附应用过程中,能够完全再生。此外,材料具有典型的固溶体结构,Mg2+进入四方相ZrO2晶格中并取代Zr4+,形成了一种特殊碱性位。这种碱性位与基体结合牢固,不易流失。考察了MgO-ZrO2材料在150℃高温下的CO2吸附性能,发现材料具有较高的吸附速率(0.084 mmol/(g.min))和吸附量(1.01 mmol/g),是一种可循环利用的吸附材料。     

季铵功能化的金属有机骨架对水中双氯芬酸钠的高效吸附与去除

通过两步合成法制备了季铵功能化的金属有机骨架MIL-101（Cr）即MIL-101（Cr）-NMe₃,并考察了该材料对双氯芬酸钠（DCF）的吸附行为。通过不同浓度的DCF在MIL-101（Cr）-NMe₃吸附剂上的动力学数据,以及在不同温度下的吸附平衡等温线和MIL-101（Cr）-NMe₃吸附剂的重复使用性能考察,发现该材料对DCF的吸附过程符合准二级动力学方程,吸附平衡等温线符合Langmuir等温吸附模型,在20℃下的最大吸附量为310.6 mg/g,5次循环使用后吸附量未明显减少。MIL-101（Cr）-NMe₃对DCF的吸附作用机理可归结为静电相互作用和π-π相互作用,吸附效果远大于未修饰氨基的MIL-101（Cr）。可以预见该材料对水中DCF的去除具有良好的应用前景。     

硫酸化剂和制备方法对锆基固体酸催化剂的结构和性能的影响

采用沉淀法制备ZrO2氧化物,用氯磺酸和硫酸对其进行改性制备了Zr基固体酸催化剂,以XRD、BET和NH3-FTIR等手段考察了制备条件对催化剂晶相结构和表面性质的影响,研究了催化剂结构与其对棕榈油酯化反应的催化活性之间的关系.NH3-FTIR表明催化剂表面有B酸和L酸中心的生成.硫酸化剂的种类及其引入顺序都将影响催化剂的晶相结构和孔结构.酸的引入将阻止ZrO2·nH2O在焙烧时直接向单斜相ZrO2转变,氯磺酸将使ZrO2·nH2O转变为四方相ZrO2,而硫酸将导致四方相ZrO2和Zr(SO4)2·5H2O的生成.以氯磺酸改性的四方相和单斜相ZrO2基催化剂均具有很高的催化酯化活性,比硫酸改性的S-Z固体酸催化活性高.CS-ZrO2固体酸催化活性最高,在醇油比6:1、催化剂用量7 wt%、温度338 K和常压下反应2 h,棕榈油的酯化率可达98.9%.     

取代氨乙基膦酸钡负载新型固体碱制备及催化性能研究

由于固体碱催化剂具有反应条件温和,选择性高,不腐蚀设备,与产物容易分离,可重复使用,不污染环境等优点,所以寻求环境友好的新型固体碱、固体超强碱催化材料已成为众多研究者关注的焦点。     

碳基磺酸化固体酸材料的制备及其催化性能

以蔗糖为原料,浓硫酸为磺酸化试剂制备了碳基磺酸化固体酸材料,考察了其催化对苯二酚烷基化和乙酸乙酯水解反应的性能.结果表明,该催化剂对这两个反应都具有较高的催化活性.在150℃反应4 h后,对苯二酚转化率和2-叔丁基对苯二酚收率分别达到了91%和60%,在60℃反应12 h,乙酸乙酯达到了平衡转化率94%,但催化剂稳定性较差,尤其在对苯二酚烷基化反应中失活严重,重复使用一次后,催化剂活性下降超过30%.详细考察了反应温度和溶剂对催化剂稳定性的影响,结果表明,该固体酸在低温的水相或非极性溶剂中较为稳定.通过酸碱滴定、红外光谱和紫外可见光谱等表征手段,对催化剂的失活原因进行了探讨,初步认定催化剂的失活是由于表面磺酸基团在反应过程中脱落所致.催化剂活性可以通过再磺酸化得到恢复.     

填料型固体酸的制备及其催化性能

用阳极氧化法制备了填料式Al₂O₃-Al载体,经浸渍H₂SO₄后再焙烧制得SO₄^2-/Al₂O₃-Al固体酸催化剂.用SEM,BET,XRD和NH3-TPD等手段对其进行了表征,结果显示,载体Al₂O₃膜为无定形结构,SO₄^2-/Al₂O₃-Al为中等酸强度的固体酸.用乙酸-乙醇酯化催化反应评估了该固体酸的催化性能,显示出催化剂具有较高的催化活性,且稳定性较好.     

非晶态铁基固体碱催化剂的酯交换性能

通过化学还原法和共沉淀法分别制备了非晶态和晶态的FeCeOx/SiO2固体碱催化剂。与晶态的FeCeOx/SiO2相比,非晶态的FeCeOx/SiO2催化剂对梨醇酯与甲醇的酯交换活性显著提高。通过电感耦合等离子体质谱(ICP-MS)、N2吸附-脱附、透射电子显微镜(TEM)结合选区电子衍射(SAED)、X射线衍射(XRD)、X射线光电子能谱(XPS)、CO2-TPD和NH3-TPD等对催化剂进行表征。结果表明催化剂的活性与其碱性密切相关,非晶态FeCeOx/SiO2显示出相对于晶态FeCeOx/SiO2更强的碱性。使用非晶态FeCeOx/SiO2催化剂进行梨醇酯酯交换反应,在130℃下反应10 h,梨醇酯的转化率达到95%,异戊烯醇的选择性达到96%。在重复使用10次后,催化剂活性基本不变。对新鲜的和套用10次后的FeCeOx/SiO2催化剂进行X射线衍射分析,表明该催化剂在套用10次后仍未晶化,证实其具有良好的稳定性,说明该催化剂在非均相催化酯交换反应中具有应用价值。     

催化裂化汽油固体碱预碱洗的研究：负载固体碱对硫化氢的吸附过？…

以活性炭为载体,碱金属化合物为活性组分,制备出负载固体碱,对其吸附硫化氢性能进行了研究。结果表明,此类固体碱吸附硫化氢能力较强,在固体碱孔外主要进行化学吸附,在固体碱孔内以物理吸附为主,化学吸附和物理吸附能力分别与固体碱、固体碱孔内所负载活性组分的量有关。     

CaO/KIT-6固体碱催化剂的制备及其在酯交换反应中的催化性能

采用浸渍法将活性氧化钙颗粒负载在介孔二氧化硅(KIT-6)表面,制备了酯交换反应催化剂CaO/KIT-6,并研究了其在大豆油与甲醇酯交换制备生物柴油反应中的催化性能.通过X射线衍射(XRD)、X射线光电子能谱(XPS)、CO2程序升温脱附(CO2-TPD)等测试手段对催化剂进行表征.在酯交换反应中,当醇油物质的量比为1...     

钙基负载型固体碱催化酯交换反应活性评价

动植物油脂与醇通过酯交换反应制备生物柴油,目前,工业上一般采用NaOH、KOH、NaOCH,等均相催化剂。均相催化剂的缺点是产品后处理复杂,产生大量含碱含油工业废水。而非均相固体碱催化酯交换反应,产品与催化剂分离容易,产品不需要水洗,避免了大量废液的排放。采用非均相固体碱制备生物柴油的文献报道较多,但固体碱的碱中心数、碱中心强度对酯交换反应影响的报道较少。本研究制备了钙基负载型固体碱催化剂,重点研究钙基负载型固体碱的制备工艺条件对碱强度、碱量分布的影响,考察碱强度、碱量分布对催化菜籽油与甲醇的酯交换反应制备生物柴油转化率的影响。     

磁性水铁矿的制备及其对二甲基亚胂酸的吸附性能

二甲基亚胂酸会对人体和环境造成严重危害。用水热法合成磁性水铁矿,对产物进行了X射线衍射分析、BET比表面积分析和磁滞回线分析,结果表明磁性水铁矿纯度较高,比表面积较大,具有较强的磁性。用磁性水铁矿作为吸附剂,考察了二甲基亚胂酸在磁性水铁矿上的吸附动力学及吸附等温线。二甲基亚胂酸在磁性水铁矿上的吸附符合准二级动力学模型,吸附速率为0.34g·mg^-1·h^-1;吸附等温线符合Freundlich模型。采用Zeta电位测定、FT-IR、SEM-EDS和XPS对吸附机理进行分析,表明磁性水铁矿通过配位络合作用和静电作用来吸附二甲基亚胂酸,在吸附过程中磁性水铁矿表面形了成Fe-O-As三元络合物。研究结果为含有二甲基亚胂酸污染物的水体处理和净化提供了新方法。     

生物质炭基固体酸催化剂的制备

 以生物质木粉为原料, 采用炭化-磺化法制备了炭基固体酸催化剂, 并用于油酸与甲醇的酯化反应, 考察了制备条件对炭基固体酸催化剂活性的影响. 采用 X 射线衍射、红外光谱、热重分析、高分辨透射电子显微镜及元素分析等手段对催化剂进行了表征. 结果表明, 由生物质木粉制备的炭基固体酸催化剂具有较高催化酯化反应活性, 在 400 oC 下炭化 0.5 h, 135 oC 下磺化 1 h 制备的炭基固体酸催化剂在精馏分水连续酯化装置中催化油酸与甲醇的酯化反应 2 h 时, 酯化转化率达到 96%. 采用炭化-磺化法制备的生物质炭基固体酸催化剂具有蠕虫状的无序乱层炭结构, 磺酸基 (－SO3H) 含量高达 13.25%, 并且在 220 oC 以下时具有良好的热稳定性.     

微波辐射法制备N-亚水杨基壳聚糖Schiff碱及其吸附性能的研究

微波辐射法制备N-亚水杨基壳聚糖Schiff碱及其吸附性能的研究;壳聚糖;微波辐射;水杨醛;Schiff碱     

辅以时滞的pH-敏感介孔膦酸锆对双氯芬酸钠的可控结肠靶向释放

以pH-敏感介孔膦酸锆作为药物载体, 选用治疗时辰节律性疾病(风湿性关节炎)的药物双氯芬酸钠作为药物模型, 利用蘸涂的方法对载药的pH-敏感介孔膦酸锆进行时滞膜的包覆, 建立起一个时滞型和pH-敏感型相结合的口服结肠靶向给药系统. 在系统研究pH-敏感介孔膦酸锆对双氯芬酸钠吸附和释放的基础之上, 通过调控时滞膜的厚度控制释放双氯芬酸钠的时滞时间约为6 h. 该给药系统在人工模拟胃液中3 h内完全不释放双氯芬酸钠, 而在人工模拟肠液中最初的3 h(可以看成发生在小肠)所释放的双氯芬酸钠仅为全部释放量的9%, 在之后的46 h内(可以看成发生在结肠)缓慢释放的双氯芬酸钠则占全部释放量的90%以上. 这样, pH-敏感介孔膦酸锆作为新型药物载体与时滞效应相结合, 通过时滞和pH-敏感双重控制实现了治疗时辰节律性疾病药物在结肠的定位释放.     

CaO-MgO@CoFe_2O_4磁性固体碱的制备及其大豆油酯交换反应催化性能

以草酸盐为前驱体采用两步法制备了一种以CaO-MgO作为活性组分,以CoFe_2O_4作为磁核的磁性固体碱催化剂,并用于大豆油与甲醇的酯交换反应合成生物柴油。对制备的磁性固体碱催化剂进行了磁滞回线、X-射线衍射(XRD)、CO_2-TPD及透射电镜(TEM)表征。考察了不同核壳物质的量比、焙烧温度、反应温度、反应时间、醇油物质的量比以及催化剂用量等因素对大豆油转化为生物柴油产率的影响。结果表明,采用核壳物质的量比为1∶6、焙烧温度为700℃所制备的CaO-MgO@CoFe_2O_4催化剂,当醇油物质的量比为12、催化剂用量为大豆油质量的1.0%时,在65℃下反应时间3 h,生物柴油收率高达97.1%。该催化剂具有较好的重复利用性能,重复利用四次后生物柴油的收率仍可达90%。     

固体酸改质生物油的研究

利用乙酸和乙醇生成乙酸乙酯的酯化反应为模型反应,筛选得到催化活性最好的固体酸催化剂40％SiO2/TiO2SO42－。 在一定的反应条件下,添加固体酸催化剂和溶剂,生物油的品质得到提高,热值提高了50.7％,运动黏度降低到原来的10％,密度降低了22.6％。生物油改质前后的GC MS分析表明,固体酸可以将生物油中含有的有机羧酸转化为酯类,如甲酸酯、乙酸酯等,使生物油中的羧酸组分发生了催化酯化反应,改善了生物油的品质,生物油物理化学性能得到明显的提高。3A分子筛对生物油的脱水作用不显著,对酸性、密度、黏度等方面影响较小。     

氨基膦酸树脂对汞的吸附性能及其机理

研究了Hg2+在氨基膦酸树脂上的吸附行为。结果表明:静态饱和吸附容量为 581.9mg/g树脂,用0.5mol/L的HCl和0.2~0.3mol/L的EDTA洗脱,洗脱率分别为:97%和99%以上;测得吸附热力学参数分别为: △H=8.45kJ/mol,△G=-3.02kJ/mol,△S= 38.5J/mol稫。等温吸附服从Freundlich经验式;表观活化能Ea=13.6kJ/mol,表观速率常数k298=2.46×10-5/s;树脂功能基与Hg2+的配位比为1∶1;并用化学和红外光谱的方法探讨了树脂对Hg2+的吸附机理。     

钙镁负载型固体碱催化剂制备生物柴油

固体碱催化剂;酯交换反应;脂肪酸甲酯;生物柴油