超声强化纳米KF/γ-Al_2O_3催化酯交换制备生物柴油

在超声波条件下,对纳米KF/γ-Al2O3催化大豆油与甲醇酯交换反应中影响甲酯含量的诸因素进行考察,并采用XRD、TEM、BET比表面积分析以及Hammett指示剂法等手段对使用前后纳米KF/γ-Al2O3催化剂进行表征。研究结果表明:超声功率密度对酯交换反应有明显的影响;在最优条件下:超声功率密度为53.3W/L,醇油物质的量比为6:1,催化剂用量为3%,在45℃时反应35min,酯交换反应甲酯含量最高达98.70%;与机械搅拌相比,酯交换反应时间由2h缩短为35min,催化剂和甲醇用量减少,反应条件更温和;超声作用对催化剂KF/γ-Al2O3的表面负载和结构没有显著影响,但催化剂比表面积下降明显,由60.34m2/g下降到37.26m2/g。     

蒙脱土负载KF催化Knoevenagel缩合反应

将KF负载至蒙脱土上,制备了负载型催化剂,并用于催化Knoevenagel缩合反应,取得了良好的催化效果.对反应条件进行优化,考察了溶剂、催化剂种类及用量、反应时间、反应温度、原料物质的量比以及催化剂循环次数对反应产率的影响.实验结果表明:KF/MMT为催化剂,二甲亚砜作溶剂,反应时间4 min,温度100℃,苯甲醛与丙二腈物质的量比为1∶0. 9的最优条件下,产率可达91%,催化剂循环3次仍保持较高的催化性能.产物通过熔点、红外、核磁进行表征.     

微波法制备固体碱催化肉桂醛合成反应

用微波法制备了固体碱催化剂KF/γ-Al2O3,MgO/γ-Al2O3、KF/NaY和MgO/NaY，并以苯甲醛与乙醛合成肉桂醛为目标反应测试催化性能，同时考察了负载化，反应时间以及催化剂制备方法对反应的影响，结果表明上述催化剂中以KF/γ-Al2O3的活性最好，该催化剂的最佳负载比为25%（质量比）；与浸渍法和焙烧法相比，微波法制备的KF/γ-Al2O3催化性能要好得多。     

负载型固体碱催化制备生物柴油的研究

以负载型固体碱(KF/Al2O3、KNO3/Al2O3和K2CO3/Al2O3)作催化剂,菜籽油与甲醇通过酯交换反应制备生物柴油,系统地研究了催化剂制备条件及酯交换条件对产物收率的影响.结果表明:以上3种催化剂都可以较好地催化酯交换反应,其中负载KF催化剂的催化效果更好一些.当催化剂焙烧温度为873 K、负载物和载体的质量比为0.15~0.20时制备的催化剂活性最强,用此催化剂催化酯交换反应,当醇油摩尔比为12∶1~10∶1、催化剂用量为2%~3%、时间为60 min、温度为333~338 K时,生物柴油收率可达85%~87%.     

镁铝水滑石催化制备生物柴油的研究

采用共沉淀法制备镁铝水滑石,并用浸渍法制得KF负载量不同的KF/镁铝水滑石固体碱催化剂,以大豆油和甲醇进行的酯交换反应为研究对象考察催化剂的制备条件,实验结果表明,当镁铝比为3∶1时,KF的负载量为50%(KF占镁铝水滑石的质量)在500℃下煅烧3 h时催化剂具有较高的催化活性。采用Hammett指示剂法测定该KF/镁铝水滑石表面碱量为8.45 mmol/g。     

新型抗菌剂——α-呋喃丙烯酸的合成及其抗菌活性

为了研发新型抗菌剂,用微波法合成了新型固体碱催化剂KF/γ-Al_2O_3,考察了不同质量比KF/γ-Al2O_3的催化效果差异,利用KF/γ-Al2O_3催化帕金(Perkin)应合成α-呋喃丙烯酸,确定了优化的工艺条件为:糠醛、乙酸酐和吡啶的摩尔比为1:3 :1,质量比为20%的KF/γ-Al2O_3用量为14 g,反应温度140℃,反应时间40 min,产物最终收率可达90.4%.抑菌试验表明,在pH5.25、使用浓度0.3 g/L时,α-呋喃丙烯酸对大肠杆菌的抑制效果明显优于常用食品防腐剂山梨酸和苯甲酸.     

氟化钾改性水滑石催化合成新型生物柴油

用共沉淀-浸渍法制备一系列的KF负载MgAl水滑石固体碱。研究了氟化钾负载量以及反应参数对新型生物柴油月桂酸乙二醇甲醚酯收率的影响,当KF·2H_2O负载量为30%;乙二醇甲醚与月桂酸甲酯摩尔比为3,催化剂用量5wt%,反应温度120℃,反应时间4 h,收率可高达89%;并通过哈密特滴定法,SEM,BET法对催化剂进行了表征。     

纳米KF/Al2O3的制备及其催化活性的研究

将纳米Al2O3粉体经一定浓度的KF浸泡活化后制成纳米固体碱KF／Al2O3，将其用于催化合成氰乙基丙二酸二乙酯的Michael加成反应以考察其活性．分析了纳米固体碱制备过程及Michael加成反应过程中各因素的影响，研究结果表明，较好的制备条件是：负载46．5％KF／Al2O3；浸渍温度：65℃；浸渍溶剂：乙醇；表面活性剂：PEG6000和PEG400按摩尔比1：1混合使用；煅烧温度：400℃，此时获得的KF／Al2O3活性最高．当催化剂用量以F-计为0．03mol，反应原料丙二酸二乙酯与丙稀腈之比为3：1，反应时间为2h，加成反应的转化率最高．     

固体碱催化剂KF/Al2O3催化合成乙二醇丁醚

针对乙二醇丁醚合成中传统催化剂产物后处理工艺复杂、污染环境等缺点,采用浸渍法制备KF/Al2O3负载型固体碱催化剂,催化环氧乙烷(EO)与丁醇反应合成乙二醇丁醚.考察了催化剂前驱体/载体比例、焙烧温度对催化性能的影响.结果表明氟化钾(KF)负载量为30%,焙烧温度为600℃时,催化剂时EO和丁醇反应催化活性最高.对催化剂进行了XRD表征,并采用Hammett指示剂法测定了催化剂的碱强度:pKa＞9.3的总碱量为3.0mmol/g催化剂,碱强度(H_)≥18.4,属中等碱强度催化剂.KF/Al2O3固体碱催化剂用于催化合成乙二醇丁醚最佳工艺条件为:反应温度110℃,反应压力0.20～0.30 MPa,催化剂用量为0.5%(m/m),n(BuOH)∶n(EO)为5∶1,反应时间100～120 min,EO转化率达99.47%.     

负载磷钨酸铵的溶胶-凝胶法制备及催化苯硝化反应的研究

以正硅酸乙酯为硅源,利用溶胶-凝胶法制备了负载磷钨酸杂多酸铵盐催化剂,利用XRD和IR对催化剂进行了表征,并以苯硝化为模型反应,初步评价了催化剂对硝化反应的催化性能.结果表明,负载催化剂保持了非负载磷鸽酸铵杂多酸盐的Keggin结构;负载催化剂对苯硝化反应具有较高的催化活性,反应时间、催化剂用量以及硝酸与苯体积比对催化苯硝化反应有较大的影响,当反应温度为70℃时,最佳实验条件为:5 mL苯、15 mL硝酸、0.5 g催化剂、反应5 h;而且苯硝化反应产物中无多硝基苯生成,硝基苯的选择性高;多次使用后,负载催化剂仍表现出了较强的催化活性.     

固体碱催化剂上碳酸甲乙酯的洁净合成

制备了氧化镁、氧化钙及镁铝复合金属氧化物3种固体碱催化剂，对不同温度下3种催化剂上碳酸二甲酯与碳酸二乙酯酯交换合成碳酸甲乙酯反应的催化性能进行了考察，并推测了固体碱催化剂上碳酸二甲酯与碳酸二乙酯酯交换合成碳酸甲乙酯的反应机理．结果表明，镁铝复合金属氧化物对该反应具有最优的催化活性，在回流温度下、反应时间为4h、碳酸二甲酯与碳酸二乙酯摩尔比为1：1的条件下，碳酸甲乙酯收率可达45．8％．采用X射线衍射，CO2程序升温脱附对催化剂进行表征．X射线衍射谱图显示镁铝复合金属氧化物中以MgO、Al2O3晶相为主，同时存在少量的MgAl2O4物种．CO2程序升温脱附曲线表明酯交换反应主要在弱碱活性住上进行．     

钾盐修饰KK分子筛催化酯交换反应合成碳酸二甲酯

考察了钾盐修饰的KX分子筛作为固体碱对碳酸丙烯酯和甲醇酯交换反应合成碳酸二甲酯的催化性能。结果表明,催化活性随着负载钾盐的种类的不同而变化,KOH／KX和K2CO3／KX给出了高的碳酸丙烯酯转化率和碳酸二甲酯产率。XRD,FTIR和TPD表征表明,催化剂的碱性主要来源于钾盐与KX表面的反应,相应于678K以上催化剂的甲酸TPD峰对应的碱性位是酯交换反应的活性位。     

碳酸二甲酯和碳酸二乙酯合成碳酸甲乙酯的热力学分析

为了得到碳酸二甲酯(DMC)和碳酸二乙酯(DEC)酯交换合成碳酸甲乙酯(EMC)反应的热力学数据,用Benson基团贡献法计算了相关物质的标准摩尔生成焓、吉布斯自由能和摩尔定压热容.计算了300～1 000 K温度范围内,该反应的焓变、自由能变、平衡常数和平衡转化率.结果表明:由DMC和DEC酯交换合成EMC的反应的自由能变在300～1 000 K范围内均为负值,因此是热力学上可自发进行的反应.随着温度的升高,反应的自由能变逐渐减小,因此高温有利于反应的进行.但即使在1 000 K时,反应的平衡常数也仅为33.20,这说明该反应自发进行的程度不高.     

酯交换法合成碳酸二甲酯过程产物的气相色谱分析

采用HP-FFAP毛细柱,建立了一种同时定量测定一步酯交换法合成碳酸二甲酯过程产物的色谱分析方法.考察了柱温对分离效果的影响,确定了适宜的操作条件.结果表明,在所确定的操作条件下,反应混合物中的环氧乙烷、甲醇、碳酸二甲酯、乙二醇单甲醚、乙二醇和碳酸乙烯酯等组分峰都可以较好地分开,且峰形好;定量测定各组分含量的重现性相对标准偏差(RSD)均小于5%,准确性相对误差均小于3%,表明所建立的分析方法可以较好地满足工业生产过程控制分析的要求.     

碳酸盐在铝土矿溶出过程中的脱除行为

采用XRD,XRF,SEM-EDS和PSD等检测手段,系统研究了不同石灰添加量、溶出温度、晶种添加量和碳酸盐质量浓度下一水硬铝石型铝土矿高压溶出过程中铝酸钠溶液中碳酸盐含量的变化规律及其脱除机理.结果表明:铝酸钠溶液中碳酸盐质量浓度为25g·L^-1时,氧化铝溶出和碳酸盐脱除的最佳条件为:石灰添加量为11%,溶出温度为270℃,此时氧化铝的溶出率和碳酸盐的脱除率分别为72.47%和68.95%.具有板条状结构的霞石(Na₆(Al₆Si₆O₂₄)·Na₂CO₃·2H₂O)为脱除碳酸盐时的主要产物.铝酸钠溶液中碳酸盐质量浓度在25g·L^-1以下时碳酸盐更易脱除.     

采用聚氨酯模板法制备花形纳米氧化锌

以乙酸锌(Zn(CH3COO)2)为锌源,尿素(CO(NH2)2)为碱源,非离子型聚氨酯(PU)为模板,采用水热法制备碱式碳酸锌(Zn5(CO3)2(OH)6)前驱体.在400 ℃进一步煅烧前驱体2 h,即获得氧化锌粉末.用粉末X射线衍射和扫描电镜研究产物的形貌和结构.结果表明:以PU为模板制备的氧化锌可以获得由纳米片状结构组成的花状形貌,PU的加入可以有效减小氧化锌的晶粒尺寸.进一步研究反应物的组成、反应温度及反应时间对产物结构的影响,发现当体系中碱源(OH-)和锌源(Zn2+)的摩尔比为4,水热反应时间为18 h,反应温度为150 ℃时,前驱体可以获得最完整的花状形貌,并且煅烧后氧化锌的花形形貌不变.     

双酚A型聚碳酸酯的合成与性能研究进展

对双酚A型聚碳酸酯的合成与性能进行了系统综述.详细介绍了光气法、氧化羰化法和酯交换法催化合成聚酯方面的研究进展,分析了催化剂和反应工艺条件对聚醋合成的影响,指出各种合成方法存在的优缺点.酯交换法是非光气合成聚酯的重要方法,其中包括碳酸二苯酯(DMC)法和碳酸二甲酯(DMC)法.在DPC合成法中,副产物苯酚的脱挥比较困难,往往需要在高温低压条件下进行,因此在缩聚过程中常常伴随副反应发生,造成产品质量下降.DMC是合成DPC的重要原料,开发DMC直接合成聚碳酸酯,避免了中间体DPC的合成,减少了反应步骤.与DPC法相比较,DMC法中副产物甲醇脱挥比较容易,但该反应平衡转化率低,因此需要选择合适的工艺条件促进平衡移动.此外,在聚酯性能和改性方面也进行了系统分析,展望了合成和改性的研究前景.     

固体碱MgO/ZrO2催化大豆油制备生物柴油

采用共沉淀法制备固体碱催化剂MgO/ZrO2,并以此催化大豆油与甲醇酯交换反应制备生物柴油。考察MgO含量和催化剂焙烧温度对催化剂活性的影响,以及优化酯交换反应的工艺条件,结果表明:在MgO质量分数为15%、焙烧温度700℃、反应时间3 h、反应温度60℃,醇油物质的量比12∶1和催化剂用量为大豆油质量的3%的条件下,生物柴油的产率可以达到82%以上。该催化剂对酯交换反应具有较高的催化活性和较好的稳定性。     

氧化钙固体碱催化剂的制备及在制备生物柴油中的应用

实验研究了碳酸钙、氢氧化钙和氧化钙在催化大豆油和甲醇酯交换制备生物柴油的催化活性,并以轻质碳酸钙为原料,经过高温焙烧制备了氧化钙固体碱催化剂,考察了焙烧温度和焙烧时间对催化剂催化活性高低的影响。选取活性最高的氧化钙催化大豆油和甲醇制备生物柴油,利用气相色谱仪检测生成物中甲酯的含量来计算生物柴油的收率,结果表明:催化剂用量为大豆油质量的3.5%、醇油摩尔比为10∶1、回流时间为3.5 h,生物柴油收率可高达97.3%。通过实验进一步证明:在同一反应条件下短链醇的直链越短,支链越少,生物柴油收率越高。     

碳酸钾催化酯交换合成甲基异辛基碳酸酯

以碳酸二甲酯和异辛醇为原料,碳酸钾为催化剂,采用酯交换-吸附联合工艺合成甲基异辛基碳酸酯。考察了原料配比、催化剂用量、反应时间对反应过程的影响。通过实验得到适宜的工艺条件为原料摩尔比为3∶1,催化剂用量为5%,沸腾温度下反应时间为3 h,产品产率达到97.30%。通过红外光谱分析,产物为甲基异辛基碳酸酯。