Synthesis of ethylidene diacetate from dimethyl ether, CO and H2

Ethylidene diacetate was prepared by reacting dimethyl ether, acetic acid and syngas in the presence of a catalytic system comprising RhI3, PPh3 and CH3I. The effects of reaction temperature, pressure, time and the CO/H2 molar ratio on the conversion of dimethyl ether and the product selectivity were investigated under the same catalyst formulation. Results showed that a maximum conversion of dimethyl ether was obtained when a mixture consisting of 0.3 mol dimethyl ether and 120 ml acetic acid was reacted at 180 ℃ and 3.0 MPa for 10 h at a stirring speed of 600 rpm under a syngas flow with a CO/H2 molar ratio of 2.5, which was catalyzed by a catalyst mixture comprising 0.3 g RhI3, 6 g PPh3 and 1.3 g CH3I. The selectivity of ethylidene diacetate increased with temperature, decreased with the CO/H2 molar ratio and exhibited a maximum with pressure.     

氨氧化法合成对羟基苯甲腈研究

在负载钼、磷、镍系催化剂上进行了对甲基苯酚氨氧化法合成对羟基苯甲腈研究。采用了傅立叶红外光谱法、比表面分析等手段，探讨了催化剂体系、催化剂组成和反应条件对合成结果的影响．结果表明，反应温度在385℃时，采用摩尔比n(Mo)：n(Ni)：n(P)=1．19：2．10：1．20的催化剂，可持续反应48h以上，对羟基苯甲腈产率可达61％．     

Zr的添加对稀燃天然气汽车尾气净化催化剂Pd-Pt/Al2O3性能的影响

Pd-Pt双金属基甲烷氧化催化剂的催化活性、抗水热老化性和耐硫性在一个通有模拟稀燃天然气汽车尾气成分的固定床反应器中进行检测.研究发现Zr掺杂的Pd-Pt/Al₂O₃ (Pd-Pt/Zr_xAl_(1-x)O_(3+x)/2)提高了催化的催化活性、抗水热老化性和耐硫性.以共沉淀法制备Zr : Al的摩尔比分别为0 : 1、0.25 : 0.75、0.5 : 0.5、0.75 :0.25和1 : 0的材料为载体材料.双金属催化剂的活性组分分别为1.5% (w,质量分数)的Pd和0.3% (w)的Pt,活性组分Pd、Pt通过共浸渍的方法浸渍到以上载体材料上制备得到一系列整体式催化剂.分别采用低温N₂吸脱附、X射线衍射(XRD)、H₂程序升温还原(H₂-TPR)、O₂程序升温氧化(O₂-TPD)及X射线光电子能谱对制备的催化剂进行表征.结果显示Zr的加入使催化剂的载体材料结晶度提高,活性组分的分散度也得到了相应的提高.同时二价Pd物种与周围电子密度分别增加.相比于Pd-Pt/Al₂O₃和Pd-Pt/ZrO₂催化剂,在不同条件预处理后, Zr的添加对催化剂的性能有明显的提高,其中催化剂Pd-Pt/Zr_0.5Al_0.5O_1.75展现了最好的催化活性、抗水热老化性以及耐硫性.     

基于磷酸三丁酯的超浓盐酸的研究

利用磷酸三丁酯形成的反胶束在常温常压下制备出一种超浓盐酸,其酸水摩尔比（n_HCl/n_H2O）在0.50～1.50之间,高于常温常压下饱和浓盐酸的酸水摩尔比（0.28）。红外光谱的研究结果表明超浓盐酸中部分氯化氢未发生电离,而是以分子形式存在。同时HCl参与了体系内氢键网络的形成。超浓盐酸体系提供了一个特殊的物理化学环境,使得溶于其中的铜离子呈红棕色。采用FTIR及UV-Vis对含铜离子的超浓酸体系进行了表征。结果表明,超浓酸中,铜离子的d—d跃迁和电荷迁移跃迁谱带都发生了明显的变化。铜离子的加入对超浓盐酸体系中未电离的HCl分子的氢键体系产生明显影响。     

水热均匀沉淀法制备Zn-Sr-HA微球

通过调整反应溶液中Zn/Sr摩尔比和水热反应时间,制备了锌锶替代羟基磷灰石(Zn-Sr-HA)微球.利用光学显微镜、X射线荧光光谱(XRF)、X射线衍射仪(XRD)和场发射扫描电子显微镜(SEM)研究了微球的组成、结构和形貌特征.结果表明,当初始溶液中Zn/Sr摩尔比为3:2或1:1、反应温度180℃、反应时间3～4h时,产物全部由HA微球组成.微球的平均直径约10～20 μm,大小均匀、分散性好.随着初始溶液中Zn/Sr摩尔比的增加,HA微球中Zn/Sr摩尔比逐渐增加,晶胞参数a值和c值逐渐减小.     

合成ZnO纳米阵列及刺突状CuO/ZnO异质结

采用低温水热法在掺氟SnO₂ (FTO)导电玻璃表面制备ZnO纳米阵列, 研究了前驱体溶液浓度摩尔配比对ZnO纳米阵列形貌、光学性能及其生长机理的影响. 研究发现, 随着前驱体溶液浓度摩尔配比的增加, ZnO纳米阵列形貌及光学性能也随之变化. ZnO纳米阵列高度逐渐降低, ZnO纳米阵列直径和光学带隙值大体上出现先增大后降低的趋势. 而当前驱体溶液(Zn(NO₃)₂:环六亚甲基四胺(HMT, C₆H₁₂N₄))浓度摩尔配比为5:5时, 其光学禁带值(3.2 eV)接近于理论值. 结果显示制备ZnO纳米阵列的最优浓度摩尔配比为5:5. 随后选用最优浓度摩尔配比下制备的ZnO纳米阵列为基底, 通过一种两步溶液法成功在其表面制备刺突状CuO/ZnO异质结.从场发射扫描电镜(FE-SEM)结果中可以清楚看见, 大量的CuO纳米粒子沉积在ZnO纳米阵列表面形成刺突状异质结结构.研究发现该CuO/ZnO纳米异质结相对于纯ZnO纳米阵列在紫外光下光催化性能明显增加. 最后, 讨论了CuO/ZnO纳米异质结光催化机理.     

负载PtSn金属助剂的镁铝水滑石上的丙烷脱氢反应研究

我们研究了以镁铝水滑石作为载体,利用水滑石层间阴离子的可交换性,负载活性金属铂和锡的丙烷脱氢反应.在镁铝水滑石载体中加入Ga能够影响丙烷脱氢活性,当镓的含量为1%时催化剂丙烷脱氢反应活性最高,反应初始时,丙烷转化率为46.5%,反应2 h后,丙烷转化率仍有37.5%.当以Mg(Ga)(Al)O-1%为载体时,考察了不同H_2/C_3H_8摩尔比对丙烷脱氢活性的影响,结果表明当H_2/C_3H_8摩尔比为0.5∶1时,丙烷脱氢反应具有最佳的反应活性,即当在原料气中加入H_2时,能够使得丙烷脱氢的转化率大幅度提升,且选择性也有所提升.烷烃脱氢是一个吸热反应,同时考察了温度对烷烃脱氢反应性能影响,结果表明温度越高,丙烷脱氢反应具有更高的转化率.对催化剂进行长时间寿命实验考察,发现当反应经过40 h后,丙烷的转化率仍有23.5%,说明Pt Sn-Mg(Ga)(Al)O-1%催化剂具有较好的稳定性.     

不同温度下炉内喷射氨水脱除NOx的模拟与试验研究

在一台小型沉降炉上进行了氨水喷射还原烟气中NOx的SNCR（Selective Non-Catalytic Reduction）实验研究，同时结合化学反应动力学模型研究了NH3还原NO过程中的关键影响因素，结果发现，过高的温度引起氨水的氧化，过低的温度不利于NO的还原，存在一个单一的温度区间，在该试验台上最佳的氨水喷射温度范围为850 ℃～1 100 ℃，最高达到了82％的NO还原率；采用均相反应模型与试验结果进行了对比，在高温区吻合情况较好；当温度高于950 ℃时，NH3残留量可以忽略；NH2的两类支链反应对于整个反应起重要作用。     

水/乙醇摩尔比对CaTi2O4(OH)2纳米片状结构及电化学性能的影响

利用一步溶剂热法制备了CaTi2O4(OH)2片状结构.利用X射线衍射仪和扫描电子显微镜测试样品的晶体结构和形貌,采用CHI660E电化学工作站对样品进行电化学性能分析,研究水/乙醇摩尔比对CaTi2O4(OH)2样品的物相、形貌及电化学性能的影响.实验结果表明:随着水/乙醇摩尔比增加,样品的比电容先增加后减小,当水/乙醇摩尔比为50/10时,当水/乙醇摩尔比为50/10时,样品在10 mA/cm2电流密度下比电容达到最优值268.8 F·g-1.     

不同条件下合成的纳米羟基磷灰石晶体的性能研究

用磷酸钠和硝酸钙为原料,在8种不同条件下制备了纳米羟基磷灰石(n-HA)晶体,研究了不同条件下制备的n-HA晶体的形态、组成、Ca/P摩尔比和结晶度。运用透射电镜((TEM)、红外光谱(IR)和X射线衍射(XRD)分析和表征了不同条件下得到的纳米羟基磷石灰晶体的形貌、组成和结晶度。用化学方法分析了纳米羟基磷灰石晶体的Ca/P摩尔比。结果表明,不同条件下合成的纳米磷灰石晶体均为含有HPO42-和CO32-的弱结晶结构,与自然骨磷灰石类似。