丁烯催化裂解反应中的C-H键型副反应和化学平衡问题

用小型固定床反应器以及氨气程序升温脱附(NH<,3>-TPD)和吡啶吸附红外光谱(Py-IR)研究了醚后碳四液化气中的丁烯在改性纳米ZSM-5沸石催化剂上的催化裂解反应.结果表明,丁烯催化裂解反应的丙烯选择性主要受氢转移和脱氢反应制约.这些C-H键型反应生成烷烃和芳烃副产物,并导致催化剂积炭.低温有利于氢转移(尤其异丁...     

正癸烷与二甲苯在超临界压力下的热裂解

采用连续流动装置对正癸烷和二甲苯在超临界压力下的热裂解对比研究. 用气相色谱和色质联用仪对其气相产物和液相产物进行分析, 计算气相产物产率和裂解转化率, 并运用计算化学方法获得正癸烷和二甲苯不同化学键的键能, 从实验和理论上分析其裂解反应的难易程度和裂解规律. 实验结果表明, 在4 MPa和650、700、750 ℃条件下, 正癸烷比二甲苯更容易裂解, 正癸烷裂解产物以C₁-C₃小分子的烃类和氢气为主, 而二甲苯裂解产物主要为乙苯、甲苯和其它芳香类化合物; 键能计算结果表明, 正癸烷碳链骨架的C－C键能和C－H键能均较小, 裂解反应的诱发步骤应该是C－C键断裂, 而二甲苯苯环上C－C和C－H键能均较大, 裂解诱发步骤应该是侧链甲基脱氢反应. 因此正癸烷裂解反应以C－C键断裂和脱氢反应为主, 二甲苯裂解主要发生侧链甲基C－C键断裂和脱氢反应, 而芳环则比较稳定, 理论计算键能分析与裂解实验结果一致.     

环己烷1,2-二甲酸二异壬酯增塑剂的气相色谱-质谱分析

建立了气相色谱-质谱联用法定性和定量分析塑料中环己烷1,2-二甲酸二异壬酯(DINCH)的方法。考察了DINCH分子离子的质谱断裂过程,并建立了快速鉴定塑料中DINCH的理论方法。通过对不同溶剂提取效率的对比,采用二氯甲烷作为最佳提取溶剂。在优化条件下,该方法的线性范围为0.24～1.60 mg/L,相关系数为0.998,定量下限(S/N=10)为1.2 mg/kg。在加标水平为80～400 mg/kg时,4种不同塑料(PE、PP、PU、PVC)的回收率和相对标准偏差分别为82%～113%和1.1%～9.0%。将该方法用于实际塑料样品的检测,结果满意。     

小球藻热裂解油催化加氢精制研究

以Ni-Co-Pd/γ-Al₂O₃为催化剂,在固定床反应器中研究了小球藻热裂解油的催化加氢精制。在较低加氢压力(2×10⁶ Pa)下考察了加氢温度和氢油比(体积比)对精制生物油的含水率、热值、运动黏度和十六烷值等参数的影响,并对加氢前后油品进行了元素分析和GC-MS分析。结果表明,在2×10⁶ Pa压力下,氢油比为120:1,温度为300 ℃时,精制油收率达89.6%,热值和十六烷值较加氢前分别增加了17.94%和71.2%,黏度下降66.32%。元素分析和GC-MS分析表明,精制生物油的H/C原子比由1.55提高至1.97,氧、氮、硫含量明显降低,脱氧率达到80.46%。精制油中的有机酸、酯、酮、醛的含量明显降低,烷烃和醇醚含量明显增加。     

壳聚糖辐射效应的研究（Ⅰ）──辐照剂量与分子量的关系及辐射裂解的G（S）值

通过粘度的测量，考察了壳聚糖在不同条件下经不同剂量γ射线辐照所引起的分子量的变化，并分别计算了真空和空气中壳聚糖辐射裂解的Ｇ（Ｓ）值。     

裂解色谱法研究PMR型聚酰亚胺前体的反应过程

用裂解气相色谱法研究ＰＭＲ型聚酰亚胺前体在反应中的化学变化过程，以裂解产物醇和环戊二烯的生成率表示酰胺化或酰亚胺化及交联的程度，结果表明，酰胺化或酰亚胺化在５０℃以下不发生，在１８０～２２０℃完成，降冰片烯端基在１５０℃以下不发生交联反应，在２８０℃，１０～１８小时可完成交联反应。     

中药川芎超临界CO2提取液的液相色谱-电喷雾多级质谱研究

采用HPLC-MSn技术分析和鉴定了中药川芎超临界CO2提取液中的主要成分:洋川芎内酯A、Z-藁本内酯、新蛇床内酯、3-丁基苯酞和苯酞二聚体。液相色谱-离子阱质谱联用在正离子电喷雾电离、自动多级质谱模式下进行分析。样品在ECLIPSE XDB C18色谱柱上以含0.25%乙酸水溶液和含0.25%乙酸甲醇梯度洗脱分离。对藁本内酯等苯酞内酯电喷雾电离后的碰撞裂解机理进行了探讨。Z-藁本内酯的碰撞裂解的两个主要途径为:侧链断裂脱烯和开环脱水再脱羰。实验中没有观察到孤立的脱羰过程。而这些主要成分的加钠离子的碰撞裂解过程完全不同。     

一种新型固体酸的制备及其在二（1-萘）甲烷加氢裂解中的催化性能

煤直接液化制取轻质燃料油和重要化学品是实现煤炭资源高效洁净利用的有效途径。煤液化的关键是在适当的温度、氢压、溶剂和催化剂存在的条件下,通过加氢裂解反应使连接煤中有机质大分子结构单元的较弱的桥键断裂生成可作为液体燃料的有机小分子,经后续的精细分离得到高附加值有机化学品和制备高性能炭材料前驱体,进而实现煤炭资源的高效利用。传统的煤液化工艺反应条件苛刻,需要高温和高氢压,导致能耗大和设备成本较高。酸性催化剂可使煤结构中的桥键在远低于煤热解反应的温度下断裂,并可有效除去煤中的杂原子,大幅提高液化油收率,因此酸性催化剂得到许多研究者关注。液体酸,如三氟甲磺酸、氟硼酸以及金属卤化物熔盐等均相酸性催化剂是煤液化工艺中常用的催化剂。虽然这些催化剂具有催化效率高和不易失活等优点,但大多数均相催化剂难以回收和再生,生产成本高,设备腐蚀性大,环境污染严重,因此在实际应用中受到限制。固体酸是具有广泛工业应用前景的环境友好催化剂,因而对固体酸的研究具有重要意义。本研究将液体三氟甲磺酸(TFMSA)通过浸渍吸附法负载到酸化的凹凸棒土(ATA)上制备了一种新型固体酸催化剂 TFMSA/ATA,并在相同条件下制备了 TFMSA/g-Al2O3和 TFMSA/ZSM-5作为对比。对TFMSA/ATA进行了透射电镜、傅里叶变换红外光谱、X射线光电子能谱、X射线衍射、N2吸附以及 NH3程序升温脱附表征。结果表明, TFMSA有效负载于 ATA载体表面及孔隙中,未发现明显的团聚,载体与活性组分之间存在较强的相互作用;另外, TFMSA/ATA上出现超强酸位点,说明 TFMSA/ATA具有超强酸性。以二(1-萘)甲烷加氢裂解作为探针反应考察了 TFMSA/ATA对 Car–Calk桥键断裂的催化活性。结果表明,二(1-萘)甲烷在 N2气氛和甲醇溶剂中选择性地加氢裂解,仅得到萘和1-甲基萘,未检测到加氢产物,且产物萘的收率明显高于1-甲基萘的收率,说明 TFMSA/ATA对二(1-萘)甲烷选择性加氢裂解和由此产生的1-甲基萘脱甲基反应有显著的促进作用。在相同反应条件下, TFMSA/ATA的活性明显高于 TFMSA/g-Al2O3和 TFMSA/ZSM-5,这是由于 TFMSA/ATA较大的比表面积以及载体 ATA与活性组分 TFMSA之间存在较强的相互作用有利于催化剂释放质子。由催化剂释放的质子优先进攻二(1-萘)甲烷中的取代位导致 Car–Calk键断裂是二(1-萘)甲烷加氢裂解的关键步骤。催化剂循环实验表明, TFMSA/ATA在循环使用4次后仍具有较高的催化活性,使用后催化剂酸性没有明显降低,说明 TFMSA/ATA具有良好的稳定性。     

多酸基金属-有机框架的构筑及其催化性能

在水热条件下合成了两个基于Keggin型磷钨酸盐的金属-有机框架化合物(MOFs)[Er_2H(μ-O)_2(dpdo)_4(H_2O)_2][PW_(12)O_(40)]·3H_2O(1)和[Tm_2H(μ-O)2(dpdo)4(H_2O)_2][PW_(12)(O_(40)]·3H_2O(2)(dpdo=4,4′-bis(pyridine-N-oxide),并通过元素分析、红外光谱(IR)、紫外光谱(UV)及单晶X射线衍射(XRD)的方法对其进行了结构表征.此外,通过紫外-可见分光光度法,在EPPS缓冲溶液中,考察了两种化合物在非均相体系中催化DNA模型磷酸二酯双(对硝基苯酚)磷酸二酯(BNPP)的水解进程.催化结果表明,在50℃,pH=4的条件下,两种催化剂对BNNP催化的一级水解裂解速率为10-7~10-6 s-1,最终产物为无机磷酸盐和对硝基苯酚.此外,该催化体系具有很好的重现性,并且催化剂可循环使用.