乙苯催化氧化合成苯乙酮中绿色氧化体系研究进展

综述了乙苯催化氧化制备苯乙酮的绿色氧化体系,介绍了催化剂和分子氧（空气）、双氧水（叔丁基过氧化氢）的协同作用,重点介绍了金属卟啉、过渡金属配合物、金属酞菁、分子筛、水滑石、杂多化合物等在绿色氧化体系中的催化活性。     

聚苯乙烯/聚吡咯复合微球催化剂性能

采用种子乳液聚合制备了聚苯乙烯/聚吡咯(PS/PPY)复合微球,以其为载体负载钼活性中心制备了PS/PPY复合微球负载钼系催化剂,系统研究了载体性质对负载型催化剂催化环辛烯环氧化反应的催化活性.结果表明:亲水性的负载型催化剂在以过氧化氢为氧源的催化体系中催化活性较高;聚合物的掺杂离子对催化剂的催化性能具有重要影响,以硝酸铁为氧化剂制备的负载型催化剂的催化活性最高,催化环辛烯环氧化的转化率可以达到90%.     

取代金属卟啉催化剂的构效关系及催化氧化机理

设计、合成了15种取代四苯基(铁、钴、锰)卟啉仿生催化剂,并用红外光谱、紫外光谱等进行了结构表征.在温和条件下,将其用于催化氧气液相氧化对硝基甲苯制取对硝基苯甲酸.考察了各种金属卟啉催化剂的活性,发现其催化活性随着环外取代基吸电子能力的增强而增大.进一步采用量子化学半经验PM3计算法对上述金属卟啉催化剂进行了计算,与其催化活性对比,发现金属卟啉分子微观结构参数与其催化活性具有很大的相关性.从理论上阐述了金属卟啉催化剂催化活性强弱的原因.     

Mn(Ⅲ)-Salen型催化剂的合成及催化氧化苯乙烯的研究

对Mn(Ⅲ)-Salen型模拟酶仿生催化剂的合成及催化氧化活性进行了相关的研究.以取代水杨醛和二胺类为原料,合成制备了4种Salen型仿生催化剂,用IR、UV等测试方法对Salen型催化剂的化学结构进行表征,并对以氧气为氧化剂的苯乙烯催化氧化制备苯甲醛反应的氧化选择性进行了初步的探索.实验结果表明:Mn(Ⅲ)Cl2-Salen型仿生催化剂具有良好的氧化选择性,其苯甲醛氧化选择性可达87%.     

高分子金属配合物催化剂催化氧化苯乙烯的研究

合成系列新催化剂,在温和的条件下,以H2O2作为氧源,用于苯乙烯氧化反应.研究了所得催化剂的催化活性,探讨了配体原料组成、活性金属盐、反应温度、双氧水/苯乙烯摩尔比对苯乙烯催化氧化的影响.实验结果表明,新制得的高分子金属催化剂对苯乙烯催化氧化,生成苯乙酮具有较高的选择性.     

高分子金属配合物催化剂催化氧化苯乙烯的研究

合成系列新催化剂，在温和的条件下，以H2O2作为氧源，用于苯乙烯氧化反应，研究了所得催化剂的催化活性，探讨了配体原料组成、活性金属盐、反应温度、双氧水／苯乙烯摩尔比对苯乙烯催化氧化的影响。实验结果表明，新制得的高分子金属催化荆对苯乙烯催化氧化，生成苯乙酮具有较高的选择性。     

苯乙烯在酞菁钴—分子筛催化下的环氧化反应

在相转移催化剂的协同作用下和溶剂／水两相体系中，对在分子筛超笼中原位合成的酞菁钴催化剂（CoPC-NaY)存在下的苯乙烯与次氯酸钠（NaOCl)的环氧化反应进行了实验研究。采用GC－MS联用仪和Varian 3400型气相色谱仪对环氧化产物进行了定性和定量分析。研究结果表明，在分子筛超笼中原位合成的酞菁钴，在溶剂／水两相体系中对苯乙烯环氧化有一定的催化活性和选择性，苯乙烯环氧化的主要放牧是苯基环氧乙烷和苯甲醛。在55℃时，苯乙烯的转化率达到54％，对苯基环氧乙烷的选择性达到65％。反应温度和氧化剂的加入量影响苯乙烯环氧化的转化率和苯基环氧乙烷的选择性，而反应时间只影响反应的转化率。在CoPC-NaY催化苯乙烯与次氯酸钠的环氧化反应过程中，氧化剂（OCl^-)首先进入大分子化合物酞菁钴驻留的超笼中，将氧转移到酞菁钴催化剂上，形成一个高价的钴氧化物中间体（O＝CoPC)；然后苯乙烯在相转移催化剂的作用下通过相间扩散进入水相，并被分子筛吸附进入孔道，最后与钴氧化物中间体接触，此中间体将氧转移给苯乙烯，生成环氧化物。     

双核铜配合物形成的金属胶束模拟过氧化物酶催化过氧化氢氧化苯酚的研究

合成和表征了一种双核铜配合物Cu2(oxheel).该配合物和胶束形成的金属胶束被作为人工过氧化物酶用于催化过氧化氢氧化苯酚的反应.研究了双核铜配合物金属胶束催化苯酚氧化反应的机理,并建立了金属胶束催化苯酚氧化的动力学数学模型;讨论了过氧化氢/催化剂摩尔比、体系温度和体系酸度对催化反应速率的影响.     

双核铜配合物形成的金属胶束模拟过氧化物酶催化过氧化氨氧化苯酚的研究

合成和表征了一种双核铜配合物Cu2（oxheel）．该配合物和胶束形成的金属胶束被作为人工过氧化物酶用于催化过氧化氢氧化苯酚的反应．研究了双核铜配合物金属胶束催化苯酚氧化反应的机理，并建立了金属胶束催化苯酚氧化的动力学数学模型；讨论了过氧化氢／催化剂摩尔比、体系温度和体系酸度对催化反应速率的影响．     

乙酸铁/H2O2催化氧化法由苯制备苯酚的研究

本文以β-环糊精为相转移催化剂,以过氧化氢作氧化剂,以乙酸铁为催化剂直接催化氧化苯合成苯酚.其最佳工艺条件:在pH=3、苯5 mL、H2O212 mL,相转移催化剂β-环糊精0.1 mmol时,反应时间1.5~2 h,反应温度50℃左右,乙酸铁用量3.2 mmol.     

Ni-Cr-Mo-Cu合金的高温氧化特性

运用静态等温氧化法研究了自制Ni-Cr-Mo-Cu耐蚀合金在600、800、1 000℃下的氧化特性,采用X射线衍射对氧化层进行了相的分析,并用电子显微镜对氧化层形貌进行观察.结果表明,Ni-Cr-Mo-Cu耐蚀合金氧化时先发生选择性氧化生成Cr2O3,随后发生分层氧化生成NiO和NiCr2O4,在高温长时间下Ni-Cr-Mo-Cu耐蚀合金表现出较不锈钢更为优越的抗氧化性能.     

铝化物涂层高温氧化寿命的预测

对铝化物涂层高温氧化寿命进行实验检测,是一项十分费时且耗能的工作。该文运用半经验公式预测铝化物涂层高温氧化寿命,既可由较高温度下的短期寿命推算涂层在较低温度下的长期寿命,也可由两种不同温度下的退化程度推算其它温度下任意给定时间的退化程度。以一种新型钴基合金DZ40M的Ti改性铝化物涂层(厚度约为20μm)为对象,利用1100℃和1050℃的有关实验数据,估算了该涂层在给定温度1000℃下的高温氧化寿命,估算值约为1904h。而相应的实测动力学曲线显示的对应值为2000h左右,从而证明了该估算方法的实用性。     

A novel advanced oxidation process――wet electro-catalytic oxidation for high concentrated organic wastewater treatment

A novel advanced oxidation process——wet electrocatalytic oxidation (WEO) was studied with p-nitrophenol as model pollutant and β-PbO2 electrode as the anode. Compared with the effect of the individual wet air oxidation (WAO) and electrochemical oxidation (EO), the effect of WEO showed syn- ergistic effect on COD removal under the conditions of temperature 160℃, C=1000 mg·L-1, PN2=0.50 MPa, PO2=0.9 MPa, current density = 3 mA·cm-2, Na2SO4 3 g·L-1. And the synergistic factor got the best value of 0.98 within 120 min after 180 min treatment. The synergistic factor was studied after 120 min treatment at 100℃, 120℃, 140℃ and 160℃, and the effect of 120℃ was the best with the value of 1.26. Possible mechanism for the synergistic effect was discussed based on the analysis of free-radical generation and intermediates detected by HPLC and GC/MS.     

喷丸处理对1Cr13钢选择氧化的作用

对1Cr13钢进行了不同时间(5,10,20,40 min)的喷丸处理,研究了喷丸处理对1Cr13钢在800℃空气中的抗高温氧化性能。高温氧化实验及表面形貌观察分析发现,喷丸处理形成了一个晶粒细化层,降低了1Cr13钢发生选择氧化所需的临界含量,氧化增重显著降低,氧化膜剥落也有所改善。喷丸处理促进了1Cr13钢表面形成选择性的保护氧化膜,提高了1Cr13钢的抗高温氧化性能,喷丸处理10~20 min的试样抗高温氧化性能最佳。     

铸造镍基高温合金K35的氧化动力学

用静态增重法研究了K35镍基铸造高温合金的800℃氧化动力学·结果表明,K35合金的氧化动力学遵循抛物线规律,属于完全抗氧化级·利用X射线衍射、扫描电镜和能谱分析确定K35合金氧化膜组成以Cr2O3为主,含有NiCr2O4及TiO·TiO2·由于钛氧化物的存在,在高温氧化期间,K35合金发生了内氧化·     

Ni系低温钢的高温氧化行为研究

为研究Ni系低温钢的高温氧化行为,利用Setsys Evolution型高温同步热分析仪对Fe-3.5Ni和Fe-9Ni钢在700~1200℃的氧化行为进行了研究,采用电子探针(EPMA)、场发射扫描电镜(SEM)和X射线衍射(XRD)等手段表征了氧化物微观形貌和物相组成.结果表明:700~1200℃条件下氧化2h后,Fe-3.5Ni钢和Fe-9Ni钢的氧化增重曲线规律相似,相同氧化温度条件下,单位面积Fe-9Ni钢的增重量低于Fe-3.5Ni钢.随氧化温度的升高,试样表面依次出现团絮状、晶须状和不规则多边形状Fe₂O₃.氧化分为内氧化和外氧化,内、外氧化层厚度随氧化温度的提高逐渐增加,且900℃是两种钢外氧化层厚度发生突变的临界温度.内氧化层由FeNi₃和混合物(FeO+Fe₃O₄)组成,外氧化层由Fe₂O₃,Fe₃O₄和FeO组成,且外氧化层内包裹着尖晶石相NiFe₂O₄;随着Ni含量增加,NiFe₂O₄增多并形成连续的薄带.     

厌氧氨氧化菌的培养与驯化研究

以厌氧污泥为种泥，采用UASB反应器初步完成了厌氧氨氧化（ANAMMOX）菌的培养与驯化，在实验进行了100多天里，氨氮和亚硝酸盐氮的去除率最高分别可达70．9％和78．6％，到实验后期的40天，两者的平均去除率分别为40．6％和56．6％，进水碱度（以CaCO3计）以300mg/L较为合适，当时pH值在7.4-8.2之间，适合ANAMMOX菌的生长，另外，计算表明，正常的ANAMMOX反应应该处于较强的氧化状态，实验测定的结果与此相符合。     

分子氧催化氧化环己烯研究进展

综述了在生物氧载体催化剂和高分子负载生物氧载体催化剂催化下,通过加入共还原剂或不加入共还原剂,分子氧氧化环己烯氧化反应的进展.     

Pilot Scale Test to Treat High Concentration Gasification Wastewater Using Catalytic Oxidation and Aerobic Biological Fluid-Bed Combination Process

The gasification wastewater is a kind of typical organic industrial wastewater with high chemical oxygen demand （COD） and ammonia nitrogen, which could not be completely degraded by the traditional physical, chemical and biological method. So it is very important to find an effective treatment process. A combination process of catalytic oxidation with noble metal catalysts and aerobic biological fluid-bed packed with the new ultrastructure biological carriers, which was developed by ourselves, was investigated to treat the gasification wastewater. The pilot scale test with 0.5 m^3/h influent flow was carried out to investigate the performance of this new combination process. The results showed that the effluent COD was 84.02 mg/L, ammonia nitrogen was 14.15 mg/L, and total phenol was 0.20 mg/L, which could completely meet the Grade I of Wastewater Discharge Standard （GB8978-1996）, when the influent average COD was 5 564 mg/L, ammonia nitrogen was 237 mg/L, and total phenol was 1 100 mg/L. The two catalytic reactors could evidently improve the wastewater biodegradability, and the value of BOD5/COD （B/C） increased from 0.23 to 0.413 in the one-stage catalytic reactor and from 0. 273 to 0.421 in two-stage catalytic reactor. The further experiment results showed that the effluent quality of this new combination process could still meet the discharge standard, when the COD loading was 8.65 kg / （m^3· d）. Most of aromatic and heterocyclic compounds were degraded effectively in this combination process.     

水处理中的高级氧化技术

高级氧化技术在有机废水治理方面因为具有反应速度快、处理完全、无公害、适用范围广等优点逐渐引起了各国的重视,并相继开展了研究与开发工作,但是其具体的反应机理仍然是众多学者争论的焦点。本文对目前水处理领域中的高级氧化技术进行了系统的分析和总结。