过氧甲酸法制备环氧地沟油

利用植物油环氧化制备增塑剂,由于其绿色无毒而备受关注。本文利用地沟油为原料,通过过氧甲酸法制备环氧地沟油,探讨地沟油高值化利用的新途径。实验以硫酸为催化剂,双氧水为供氧剂,甲酸为受氧剂,对地沟油环氧化反应条件进行了研究;通过单因素实验和L25(54)正交实验确定了最优反应条件:100g地沟油中加入67g双氧水-浓硫酸(双氧水:浓硫酸的质量比为200:1),10g甲酸在70℃下恒温搅拌反应6h,最佳反应条件下产物的环氧值达到了5.26%,碘值为3.67g/100g,酸值(KOH)为0.48mg/g。本工艺简单,原料成本低廉,产品性能完全可以满足增塑剂的要求。     

环氧蓖麻油优化合成条件的研究

以环氧值为指标,通过正交试验法对环氧蓖麻油的合成条件进行了优选.结果表明,影响环氧蓖麻油合成的因素依次为温度、乙酸的量、时间、磷酸(催化剂)的量、双氧水的量.最佳合成条件为:反应时间2.5 h,温度60℃,蓖麻油∶磷酸∶乙酸∶双氧水(质量比)为1∶0.021∶0.25∶0.7.在此条件下,蓖麻油的环氧值为2.50(g/g).最后,采用FI-IR和TG/DTG方法对产品进行了表征.     

相转移催化H_2O_2氧化环己烯合成环氧环己烷的工艺研究

设计了以H_2O_2为氧化剂催化环己烯(Cyclohexene,CH)合成环氧环己烷的高效、绿色催化反应体系,制备了PTC1(1～6)杂多酸盐催化剂,考察了反应温度、反应溶剂、添加剂、催化剂的种类与用量对于反应转化率与选择性的影响,并对这些反应条件进行了优化.实验结果表明,优化后的工艺条件下,催化剂PTC1,用量0.84 g [0.43%mol(of CH)],反应温度35℃,溶剂氯仿(15mL),环己烯0.11 mol,n(CH):n(H_2O_2)=1:1,添加剂为KCl(0.032 g),环己烯转化率达到86.8%,环氧环己烷的收率达到74.5%.此外,还考察了不同催化剂的回收效果与实验放大效果,结果表明催化剂在一次反应后均出现了不同程度的流失,其中PTC1的回收率相对较高.实验放大10倍与100倍后,环己烯转化率与环氧环己烷的收率分别为93.5%,77.5%以及95.4%,84.4%.     

氧化铝催化蓖麻油的环氧化

用酸性氧化铝做催化剂对蓖麻油的环氧化进行研究 .考察了催化剂的用量、反应温度、反应时间等对蓖麻油的环氧化的影响 ,结果表明酸性氧化铝做催化剂 ,克服了硫酸等催化剂在环氧化过程中需加添加剂、存在副反应等不利因素 ,故所得产物的环氧值高 .     

环氧蓖麻油合成研究

以磷酸为催化剂、采用过氧乙酸法对蓖麻油(CO)进行环氧化研究,探索了反应时间、反应温度和双氧水的用量等变量参数对蓖麻油环氧化的影响,得到各变量参数对反应的影响大小为:时间>温度>酸量>双氧水的量>催化剂的浓度.利用FI-IR对环氧蓖麻油(ECO)进行了表征,然后对比了CO和ECO的TG和DTG热稳定性.     

TTAC-HPMo/SiO_2催化剂的表征及其氧化脱硫性能分析

以十四烷基三甲基氯化铵(TTAC)为模板剂,正硅酸乙酯(TEOS)为硅源,采用溶胶-凝胶法制备TTAC-HPMo/SiO_2催化剂,利用FTIR、XRD、SEM和N_2吸附-脱附等技术对其进行表征,并分析催化剂制备条件和反应条件对模型油氧化脱硫性能的影响。结果表明,在m(HPMo)/m(SiO_2)=15%、焙烧温度为400℃条件下所制TTAC-HPMo/SiO_2催化剂,其孔隙结构发达、氧化脱硫性能最佳;对于10mL以二苯并噻吩(DBT)为目标含硫化合物的模型油(硫含量为400μg/g),当m(TTAC-HPMo/SiO_2)/m(模型油)=0.43%、V(H_2O_2)/V(模型油)=0.2%、反应温度为60℃、反应时间为14min时,所制TTAC-HPMo/SiO_2催化剂对模型油中DBT的脱除率达到100%。     

CuO/Ce_xZr_(1-x)O_2催化剂催化CO氧化性能的研究

采用共沉淀法制备Ce_xZr_(1-x)O_2载体,等体积浸渍法制备CuO/Ce_xZr_(1-x)O_2催化剂,考察载体中CeO_2与ZrO_2质量比(mCeO_2∶mZrO_2)和CuO负载量对CuO/Ce_xZr_(1-x)O_2催化剂结构及物化性能的影响.采用X射线衍射(XRD)、比表面积及孔容积测试(BET)、氢气程序升温还原(H_2-TPR)、一氧化碳程序升温还原(CO-TPR)等方法对CuO/Ce_xZr_(1-x)O_2催化剂进行表征,结果表明:当mCeO_2∶mZrO_2为4∶1时,CuO负载量为10%(质量分数)时,10%CuO/Ce_(0.815)Zr_(0.185)O_2催化剂具有较大的比表面积和孔容积,较好的Cu物质分散度,以及较好的还原性能和CO氧化性能.因此,在催化CO氧化反应中,10%CuO/Ce_(0.815)Zr_(0.185)O_2催化剂表现出较优的活性,在常压下,CO完全转化温度低至80℃.     

超声辅助金属复合氧化物催化混合烯烃与空气的环氧化

采用超声波反应器,以最廉价无污染的空气作为氧化剂,DMF为溶剂,在未加任何还原剂的温和条件下以混合金属氧化物(Co-SnO2和Co-ZnO)为催化剂催化混合烯烃与空气的环氧化反应,探讨了相关反应条件,并用UV-Vis表征分子间的相互作用.实验结果表明,当以10∶1 Co-SnO2为催化剂时,α-甲基苯乙烯和α-蒎烯的比例为1∶5时二者均达到最好转化率(94.1 mol％和75.7 mol％)和环氧选择性(85.0％和85.4％).     

双缺位杂多化合物催化环己烯环氧化研究

制备了一种双缺位型杂多化合物[（C_4H_9）4N]_4[γ-SiW_（10）O_（34）（H_2O）_2],并应用于催化环己烯环氧化反应。研究了反应温度、反应时间、反应物料比和催化剂用量对反应结果的影响,确定了最佳的反应工艺条件。并通过对反应体系进行减压蒸馏研究了催化剂的回收。     

丙烷氧化脱氢制丙烯的催化剂研究——Ⅰ.钒-铁系催化剂中添加稀土元素的效应

对文题进行了研究。稀土对钒-铁系催化剂的助催化作用与其晶格结构和传递氧的功能有关。关联了CeO_2、Pr_2O_3与Nd_2O_3的稀土效应与其原子序数的关系,发现丙烯选择性随原子序数增加而提高。提出丙烷催化氧化脱氢制丙烯催化剂的组分为V-Fe-Nd-Al-O,讨论了反应温度、原料配比、空速等因素对催化剂性能的影响,当反应温度625℃、空气/丙烷=2.38∶1(mol比)、空速1200h~(-1)时,丙烷的转化率为40.32%,丙烯选择性66.20%,丙烯收率为26.69%。     

高纯度异戊烷的制备方法研究

目前炼油厂生产的异戊烷产品酸值在(20~80)×10-6 mgKOH/g左右,不符合乙烯生产用制冷剂的企业标准(5×10-6 mgKOH/g以下),为增强异戊烷产品在市场上的竞争力,需将其酸值降至5×10-6 mgKOH/g以下.将未合格的异戊烷样品经浓硫酸搅拌,使样品碘值降至合格后,再通过装有碱片的分离柱使其酸值达到要求     

蓖麻油环氧化的研究

本文研究了以强酸性阳离子交换树脂为催化剂原地蓖麻油的环氧化,考察了反应温度,原料配比和催化剂用量对环氧化的影响。确定了不同条件下,环氧化率达85％时的最佳反应时间。     

大豆油环氧化反应的研究

以聚苯乙烯磺酸型强酸性离子交换树脂为催化剂,用大豆油为原料,采用乙酸-过氧化氢一步法合成环氧大豆油增塑剂。观察了反应温度、离子交换树脂和过氧化氢用量,以及添加少量矿物酸作为质子补充源对环氧化反应的影响。结果表明,使用少量离子交换树脂催化剂和低浓度过氧化氢水溶液,在适当的条件下,经环氧化反应可以得到环氧值高于6.3的产物。并且添加少量H_3PO_4,反应温度不高于65℃时,也可以得出良好的反应结果。     

环氧亚麻油增塑剂合成方法的研究

报道了一种以磷酸为催化剂，甲酸、H2O1为原料对亚麻油进行环氧化的新方法。结果表明：用磷酸作催化剂优于树脂，甲酸作过氧化剂优于冰醋酸；反应条件温和，具体操作简便，使反应时间缩短；产物符合环氧亚林油增塑剂标准，环氧值？7．8％，碘值＜10。     

石墨基炭材料的制备及其性能

以天然鳞片石墨为原料,高锰酸钾(KMnO_4)、浓硫酸(H_2SO_4)、过氧化氢(H_2O_2)、乙酸(CH_3COOH)为氧化插层体系,采用化学氧化法制备石墨基炭材料.采用7因素3水平正交试验L_(18)(3~7)研究不同氧化插层体系配比对石墨基炭材料膨胀体积的影响;通过拉曼光谱(RSM)、扫描电镜(SEM)、比表面积及孔径测定仪(BET)表征石墨基炭材料的性能.结果表明:当氧化插层体系配比为m(KMnO_4(g))∶V(H_2SO_4(mL))∶V(H_2O_2(mL))∶V (CH_3COOH(mL))=1∶10∶2∶2时,在40℃恒温水浴下搅拌60 min,80℃下干燥4 h制备得到可膨胀石墨;然后,在700℃下高温膨胀得到石墨基炭材料.在该条件下得到的石墨基炭材料的最大膨胀体积为230 mL/g.经氧化处理过的石墨高温膨胀后石墨层结构发生了明显变化,无序度增加,结晶度减小;石墨基炭材料的外观蓬松,呈卷曲状,层间孔隙大小明显;最大吸附量可达到75.9 cm~2/g,具有较好的吸附性能;最大孔隙结构直径为369.10nm,具有发达的孔隙结构.本研究成果可为石墨基炭材料的制备提供方法和应用依据.     

煤中脂肪族硫醚结构氧化过程机理

应用Gaussian 03程序,采用密度泛函(DFT)方法,在B3LYP/6-31G(d,p)水平下研究煤中脂肪族硫醚结构(C_6H_5CH_2SCH_3)吸附O_2分子及氧化反应过程的能量变化,确定分子间氧化反应机制,为预防煤炭自燃奠定理论基础。由计算结果可知,煤中C_6H_5CH_2SCH_3结构物理吸附O_2分子形成复合物Ⅰ,形成过程是一个无势垒的过程,在热力学上是稳定的。煤中C_6H_5CH_2SCH_3结构与O2分子的相互作用距离dS-O为2.582A,经CP校正后的相互作用能为-20.60kJ/mol。分析复合物Ⅰ的电子密度变化,可确定其相互作用为范德华力,属于物理吸附。当复合物Ⅰ吸收足够的能量,将进一步发生化学反应。煤中C_6H_5CH_2SCH_3结构氧化反应共有5条反应路径,Path 4是反应的主反应路径,其产物P_3(C_6H_5CH_2SOH+CH_2O)是反应的主产物。经分析发现:煤中C_6H_5CH_2SCH_3结构易发生初步氧化,仅需12.36kJ/mol的能量,物理吸附一个O2分子释放的能量足以提供,但若要深度氧化将Path 4进行下去,需要再从外界吸收相当于物理吸附5个O_2分子释放的能量。     

H_2O_2与HS气相抽氢、抽氧反应机理及速率常数的理论研究

采用CCSD(T)/aug-cc-p VTZ//B3LYP/6-311+G(2df,2p)方法构建了H_2O_2与HS反应体系的双重态反应势能剖面,并在此基础上对各通道的速率常数进行了计算。研究结果表明,由于H_2O_2接近HS自由基的方式不同,H_2O_2与HS反应有两个不同的反应通道,相应的生成HO2与H2S(通道R1)和HSOH+OH(通道R2)产物。通道R1和R2的表观活化能较为接近,分别为14.25~15.40 kcal/mol和13.91 kcal/mol。利用经典过渡态理论(TST)并结合Wigner矫正模型计算了216.69~298.15 K温度范围内H_2O_2与HS反应的速率常数。计算结果显示,通道R1的反应速率常数kR1为2.43×10-21~4.20×10-20cm3/(molecule·s),比相同温度下反应通道R2的速率常数kR2大了2~4个数量级,表明在216.69~298.15 K温度范围内,H_2O_2与HS反应的总速率主要取决于反应通道R1。     

钨酸盐/H2O2/[HNMP][HSO4]体系的催化氧化脱硫性能

采用钨酸盐/H2O2/N-甲基吡咯烷酮硫酸氢盐([HNMP][HSO4])体系对模拟燃油和实际燃油进行深度催化氧化脱硫研究。采用X线衍射仪(XRD)、傅里叶红外光谱仪(FT-IR)以及热分析仪(TG)对合成的2种Keggin型钨酸盐(烷基硅钨酸铵(Q4Si W)和烷基磷钨酸铵(Q3PW))进行表征。考察不同脱硫体系、不同催化剂、催化剂用量、H2O2用量、反应温度和不同硫化物等对模拟油脱硫效果的影响。结果表明:在反应温度60℃,反应时间4 h,模拟油3 g,[HNMP][HSO4]1 g,n(O)∶n(S)∶n(催化剂)=300∶50∶1,Q4Si W为催化剂条件下,此催化氧化体系对噻吩(TS)、苯并噻吩(BT)和二苯并噻吩(DBT)的脱硫率分别为54.2%、87.4%以及99.1%,且重复使用5次,催化氧化性能并未明显降低。     

包覆型绿色合成纳米铁异相Fenton法处理柴油废水

以海藻酸钙包覆的绿色合成纳米铁(CA-ELE-Fe NPs)作为异相Fenton氧化催化剂去除废水中的柴油,考察了CA-ELE-Fe NPs投加量、H_2O_2浓度、阴离子表面活性剂十二烷基硫酸钠(SDS)浓度、溶液初始pH、柴油初始浓度、反应温度等对反应过程的影响.研究结果表明,当柴油废水质量浓度为0.050g·L~(-1),CA-ELE-Fe NPs(以Fe计)投加量为0.440 g·L~(-1),H_2O_2浓度为0.010 mol·L~(-1),SDS投加量为0.005 g·L~(-1),pH值为3.0,振荡速度为250 r·min~(-1),反应温度为30℃时,柴油的去除率可达到80.24%.     

Fenton氧化深度处理制药废水的研究

针对阿维菌素、盐霉素废水经厌氧-好氧工艺处理后难以进一步生物降解的特点,采用Fenton氧化法进行深度处理。试验研究探讨了不同pH值、反应时间、H_2O_2投加量以及n(H_2O_2)∶n(Fe2+)对COD去除效果的影响。在pH值为3.0,H_2O_2(体积分数为30%)投加量为1.5mL/L,n(H_2O_2)∶n(Fe~(2+))为5∶1条件下,废水COD质量浓度由224mg/L下降到64.3mg/L,去除率达到71.3%。