甲醇氧化羰基合成碳酸二甲酯原位红外研究

采用原位红外技术对甲醇氧化羰基合成碳酸二甲酯反应机理进行了系统的研究，原位红外实验结果表明，氧气在负载的Cu基催化剂上发生解离吸附，CO在催化剂表面的吸附为弱吸附，氧气与CO在催化剂表面发生共吸附，甲醇在催化剂表面吸附后产生甲氧基，压力提高有助于甲氧基的生成，吸附态的甲氧基诱导弱吸附的CO进行插入反应是生成碳酸二甲酯的途径，同时，原位红外技术研究结果表明，在碳酸二甲酯合成过程中，存在甲氧基与离解的氧进一步作用生成副产物CO2和H2O的可能，因此，应控制应料中O2的浓度为适宜值。     

天然气化工利用被提到全球战略高度

笔者于2001年4月21～26日应美国天然气化工利用学术会议主席Dr．Richard G．Mallinson教授的邀请赴美参加2001年春季天然气化工利用学术会议(2001 Spring National Meeting for Natural Gas Utitization Conference)，会后顺访了美国两所大学。     

临氢条件下CO偶联合成草酸二乙酯反应的原位红外研究

利用原位红外光谱技术测定了临氢条件下CO和亚硝酸乙酯在催化剂上吸附的红外光谱,发现氢气会影响CO在催化剂活性中心上的吸附,且氢气与CO会发生甲烷化反应,氢气与亚硝酸乙酯反应生成乙醇和少量的乙腈,因此,CO催化偶联反应中加入氢气后,CO的转化率和草酸二乙酯选择性均降低。     

CO偶联反应Pd／α-Al2O3催化剂失活的XPS研究

利用失活Pd／α-Al2O3催化剂的X-光电子能谱(XPS)探讨了氨气引起Pd／α-Al2O3催化剂失活的原因．分析认为氨分子在活性组分Pd^2 上的竞争吸附阻碍了催化剂表面上CO偶联反应及活性组分Pd的氧化还原循环，导致催化剂活性下降。     

用共轭算子法分析CO偶联反应的灵敏度

运用非线性泛函分析方法一共轭算子法，从简化的过程数学模型出发，对CO偶联固定床反应器的灵敏度进行了综合分析。论述了操作参数、动力学参数偏离标称值时转化率和床层温度的变化情况，确定了不同参数对反应性能指标的影响顺序。为进一步研究该反应体系的优化控制及反应机理识别提供了有效的工具。     

CO气相偶联制草酸模拟放大研究

CO气相偶联制草酸为多步反应循环系统。在评选出最佳催化剂及理论研究的基础上，利用模拟计算、催化剂工程研究和模试运转对CO气相偶联合成草酸二乙酯的工程问题进行了研究，解决了偶联反应和再生反应速率匹配的关键技术。在反应动力学和反应参数敏感性分析的基础上，经模试1000小时连续运转，解决了复杂反应的非线性多步循环的速率匹配，并建立了零排放洁净工艺过程；研制的催化剂适用于CO偶联反应工业放大工程，为工业生产提供了一条绿色化学工艺路线。     

CuCl2对催化合成碳酸二甲酯反应的影响

探讨了焙烧温度、铜含量和催化剂制备时n(OH)／n(Cu)比值等对甲醇氧化羰基化合成碳酸二甲酯反应中铜基催化剂反应活性的影响，对催化剂进行了比表面、孔分布、SEM和XRD测试。结果表明，高温焙烧降低了催化剂的比表面积，有利于活性组分铜在活性炭载体的分布，提高了反应活性。研究表明，Cu2OCl2是甲醇氧化羰基化合成碳酸二甲酯反应的活性物种。     

无声放电和电晕放电转化温室气体比较研究

在无声放电和电晕放电条件下 ,研究了温室气体甲烷和二氧化碳的转化特性 .实验结果表明 ,甲烷和二氧化碳在不同放电形式下反应得到不同的产物 .甲烷、二氧化碳电晕放电反应的主要产物是合成气 ,无声放电反应的产物包括合成气、烃、含氧化物和高聚物等 ,类似于Fischer- Tropsch合成的产物 ,但分布不符合 Schulz- Flory方程 .在实验条件下 ,电晕放电反应体系的能量产率是 2 .2 6 mol/ (k W· h) ,无声放电反应体系的为 0 .34 mol/ (k W· h) .输入功率对等离子体反应影响较显著 ,甲烷和二氧化碳转化率随体系输入功率的提高而很快增加 .将 13X分子筛催化剂引入无声放电反应 ,提高了烃类产物选择性 ,抑制了炭黑和高聚物的生成 ,但甲烷和二氧化碳转化率分别由 6 4.3%和 5 5 .4%降低至 5 1.6 %和 41.7% ,合成气的H2 / CO比由 1.7降至 1.4     

甲烷等离子体偶联合成碳二烃反应过渡态和反应途径的理论研究

提出甲烷等离子体偶联合成碳二烃的主要基元反应是甲烷与甲基、亚甲基、次甲基的自由基反应，并用半经验量子化学的PM3方法，对可能的反应途径进行了量子化学研究，得到了过渡态的构型，计算了反应热及活化能，计算结果表明，反应主产生物为乙烷，与实验结果一致。