CaO催化臭氧选择性氧化肉桂中油的研究

粗肉桂油精馏后残留的尾油(也称为肉桂中油)含有肉桂醛和烯烃类化合物。为通过精馏分离肉桂中油中的肉桂醛,实现肉桂中油资源再利用,根据前期研究成果,采用CaO催化臭氧选择性氧化肉桂中油中的烯烃类化合物;采用气相色谱和气相色谱-质谱联用仪(GC-MS)对反应产物进行分析。结果表明,臭氧化反应60 min后,存在于肉桂中油中的10种烯烃类化合物在反应产物中仅检出1种,肉桂醛的相对含量从反应前的56.46%增至80.48%。反应后,GC-MS未检测出烯烃类化合物臭氧化后生成的醛或酮类物质。通过臭氧化可基本清除肉桂中油中的烯烃类化合物,保留肉桂醛。

Ni/Ti_(3)C_(2)(MXene)催化剂制备及催化肉桂醛选择加氢性能

以氢氟酸为蚀刻剂,Ti_(3)AlC_(2)为原料制备的多层Ti_(3)C_(2)(MXene)为载体,采用KBH4还原法制备了Ni负载量(即Ni的理论质量分数,下同)5%~20%的Ni/Ti_(3)C_(2)催化剂,通过XRD、FTIR、SEM、N_(2)吸附-脱附、NH_(3)-TPD、CO_(2)-TPD对Ni/Ti_(3)C_(2)进行了表征,考察了其催化肉桂醛选择加氢的性能。结果表明,Ni负载量为10%的Ni/Ti_(3)C_(2)催化剂(记为10Ni/Ti_(3)C_(2))具有最佳的性能,其Ni金属颗粒均匀负载在Ti_(3)C_(2)表面上,层状结构清晰,比表面积为9.6 m^(2)/g,具有最小的金属Ni平均粒径(43.59 nm)和最高的分散度(0.21%)。随着Ni负载量的增加,Ni/Ti_(3)C_(2)的比表面积和酸位点强度逐渐增加,表面酸性位点种类变化不大,10Ni/Ti_(3)C_(2)具有强Lewis酸位点(NH_(3)脱附峰在511℃左右),热稳定性较好。在H_(2)压力2.0 MPa、30 mL异丙醇为溶剂、反应温度120℃的条件下,0.5000 g 10Ni/Ti_(3)C_(2)催化1.0000 g肉桂醛选择加氢反应3.0 h,肉桂醛转化率和苯丙醇选择性分别为100%和99.29%;在4次循环中,10Ni/Ti_(3)C_(2)表现较高的催化稳定性,肉桂醛转化率100%,苯丙醇选择性99.29%~92.07%。

Pt-Ga/CeO_(2)-ZrO_(2)-Al_(2)O_(3)脱氢裂解双功能催化剂用于正丁烷催化制烯烃研究

正丁烷分子结构相对稳定,C-C键键能较高,难以有效利用,目前大部分作为低价值燃料,通过脱氢、裂解等反应将正丁烷转化为高附加值的轻烯烃研究具有重要的科学意义。采用分步浸渍法将Pt和Ga负载到CeO_(2)-ZrO_(2)-Al_(2)O_(3)(CZA)载体制备PtGa/CZA催化剂,将Pt-Ga_(2)O_(3)引入作为脱氢位点进行脱氢反应(C4H10→C=4),CZA作为酸位点进行裂解反应(C=4→C=3,C=2),同时PtGa与CZA协同提高表面吸附氧含量降低正丁烷活化温度。结果表明,与负载单Pt或Ga催化剂相比,将Pt和Ga同时负载到CZA载体上,可极大提高反应的转化率和选择性,在500℃时,PtGa/CZA催化剂的正丁烷转化率为64.3%,比Pt/CZA和Ga/CZA催化剂分别高55.9%和53.9%,三者轻烯烃选择性均在95%以上。将PtGa/CZA催化剂制成涂层催化剂,提高了正丁烷转化率和催化剂稳定性。PtGa/CZA催化剂优异的活性归因于较低的Ce^(4+)还原温度和表面吸附氧脱附温度、较多的表面吸附氧位点含量和强酸位点含量。

β-环糊精超分子催化剂用于液相有机合成

详细介绍了β-环糊精超分子作为催化剂应用于液相有机合成,包括开环、脱保护、保护、氧化、还原、加成、置换等反应的研究进展.对β-环糊精的催化性能和反应底物选择性能进行分析,认为β-环糊精与底物的相互作用可有效地催化液相有机化学反应,提高反应选择性.提出对β-环糊精进行功能化修饰将促使其在液相有机合成反应中有更大的发展前景.

温和条件下环己烷液相选择性氧化改性VPO催化剂

将La、Ce和Bi改性的钒磷氧化物 (VPO)催化剂用于温和条件下液相催化氧化环己烷 .发现Bi VPO催化剂具有较好的液相催化氧化性能 ;Bi VPO催化氧化环己烷的优化工艺条件是在 10ml乙腈中加入 2mmol的环己烷、 0 0 1g (V :0 0 6 8mmol)的Bi VPO催化剂 ,在 6 0℃下分次滴加 3ml (2 6mmol)H2 O2 ,反应 12h ,环己烷的转化率为 72 % ,环己酮和环己醇的收率分别为 38%和 34% .表明改性后的催化剂可大大提高VPO催化剂液相氧化环己烷的催化性能 .

水中回收β-环糊精及有机物的快速定量

采用溶剂萃取法对β-环糊精水溶液反应体系中的β-环糊精进行了回收,发现:β-环糊精与反应体系中的有机物可形成包结物;不同有机溶剂和不同组成的混和溶剂对β-环糊精的回收率有较大影响,丙醇/水体积比为2∶1时,β-环糊精的回收率达95%;有机溶剂对β-环糊精水溶液反应体系中的有机物表现出不同的萃取效果;对苯甲醇和苯甲醛体系而言,乙酸乙酯是较好的萃取剂,对苯甲醇和苯甲醛的回收率可达到99%以上,可用于这两种有机物的快速定量.

过氧化氢在液固相绿色氧化反应中的应用

介绍了由各种金属Ti ,Mn ,Cu ,Al ,Os ,Ru ,W ,V ,Fe ,Mo ,Re制备的固相催化剂体系 ,以过氧化氢为氧化剂 。

负载钌的HMS催化剂催化氧化醇

Supported Ru/HMS zeolite was prepared via the impregnation method.Characterization results showed that HMS was partially covered by ruthenium on its surface,and the degree of irregularity on the catalyst surface was increased.Thus,specific surface area and pore volume of this catalyst were also increased.The Ru/HMS catalyst exhibited efficient catalytic performance towards liquid-phase oxidation of allylic and benzylic alcohols under mild conditions in the presence of molecular oxygen.

尖晶石纳米催化剂应用于烯丙醇多相氧化制烯丙醛或烯丙酮

使用共沉淀法通过Ru对MnFe2O4的同晶取代制备了纳米级MnFe1.95Ru0.05O4催化剂。在通过过渡金属进一步改性该催化剂的过程中,发现MnFe1.8Cu0.15Ru0.05O4的催化剂性能优异于文献报道的其他多相醇氧化催化剂, XRD测试表明该催化剂仍保持尖晶石结构。该纳米催化剂能有效地将不同烯丙醇类氧化成烯丙醛类或烯丙酮类, 与文献报道的其他多相醇氧化催化体系相比,该催化剂具有更高的活性转换数。借助于EXAFS等表征结果和1-辛醇与4-辛醇的竞争反应,判断出单核的Ru为反应的活性中心,EXAFS的表征同时表明由于Cu的添加而产生的Ru=O能加快反应速度。作者在此基础上提出反应机理,认为Ru在反应过程中形成醇化物,再经过b 消除反应生成相应的醛或酮。

耦合甲烷部分氧化与二氧化碳重整的研究进展

对耦合甲烷部分氧化与二氧化碳重整反应的研究现状和进展及用于该反应的铱、镍、钴、铂等催化体系进行了介绍和探讨。认为耦合甲烷部分氧化与二氧化碳重整反应是有工业化前景的工艺。

绿色化学化工基本问题的发展与研究

对绿色化学化工的定义、原则、绿色度的定量化以及绿色化学研究中出现的“绿色非绿”等基本问题的发展及研究进展进行了综述。在此基础上,对绿色化学的基本原则是否需要做必要的补充、绿色化学是否应该单独成为一门学科,以及如何更加有效地定量描述和评价产品的绿色度(绿色化学)和制造过程的绿色度(绿色化工)等基本问题进行了探索和研究。研究结果认为:绿色化学的十二原则仍然是今后绿色化学化工研究的指导原则,但应增加设计并制备可回收并反复使用的物质,如催化剂、手性试剂等,以及使用过程强化及集成方法,改进原有化工工艺,以提高生产效率和减少能耗等两条原则;绿色化学应该成为一门独立的学科而加以深入的研究和发展;绿色化学中的绿色度是可以量化的,但要根据不同的目标选择合适的评价参数和方法;同时要特别注意研究和克服离子液体等绿色化学研究中出现的“绿色非绿”问题。

绿色化工园区规范化建设的研究

近年来由于国家对环保的重视以及政策要求,我国的化工园区得到了长足的发展。但是在化工园区蓬勃发展的背后也凸显着因粗放式建设而导致的环境、产业可持续发展等方面的矛盾也越来越突出,建设绿色化工园区是解决这一矛盾的出路。本文应用系统工程的相关理论将规范化建设化工园区的问题分解为绿色规划、绿色评价、提高环保水平、提高安全水平、提高园区智能化水平等5个相互关联、相辅相成的子问题。认为绿色规划的结果直接影响评价、环保和安全水平,园区的安全、环保等问题可通过智能化来解决。理清这些子问题的相互关系是实现绿色化工园区规范化建设的保障。

耦合甲烷部分氧化与二氧化碳重整用镍系催化剂碱金属与碱土金属改性研究

在考察了多种过渡金属和稀土金属的基础上,选择了铈作为助剂,制备了Ni-Ce/Al2O3催化剂,系统地考察了碱金属如钠和钾,碱土金属如镁、钙、锶和钡对于耦合甲烷部分氧化与二氧化碳重整反应的影响,认为碱金属的加入降低了催化剂的稳定性,碱土金属的加入不仅提高了催化剂活性,而且提高了催化剂的稳定性。

镍与铜的相互作用对于苯甲醇催化氧化性能的影响

通过共沉淀法制备了不同配比的Ni-Cu催化剂,并采用XRD、TPR和XPS表征方法研究了镍铜相互作用对苯甲醇的催化氧化性能的影响。结果显示,当催化剂体系中只有Ni时,催化剂组分为Ni(OH)2;当催化剂体系含有Ni和Cu时,催化剂组分为Ni(OH)2和Cu(OH)2混合晶相;当催化剂体系中仅含Cu时,催化剂组分为CuO;并且由于镍、铜的相互作用,催化剂的还原温度降低,Ni的存在阻止了Cu(OH)2晶相转变为CuO。此外,催化剂体系中Ni含量越高,其催化活性也越高,Ni的存在提高了Cu的催化性能。

原位DRIFTS研究CH_4部分氧化和CO_2重整的耦合

8%Ru-5%Ce/γ-Al2O3催化剂对于甲烷的低温活化具有较好的催化活性,在500℃下甲烷、二氧化碳和氧气的耦合反应中,吸热反应二氧化碳重整和放热反应甲烷部分氧化进行耦合强化,使得耦合反应中的甲烷转化率为38.8%。用原位漫反射傅里叶红外光谱法对钌系催化剂耦合甲烷部分氧化和二氧化碳重整反应体系机理进行研究。CO在8%Ru-5%Ce/γ-Al2O3上吸附,表明CO在催化剂表面上波数为2 167 cm-1(2 118 cm-1)和2031 cm-1(2 034 cm-1)处形成孪生态Ru(CO)2和Ce(CO)2吸附物种,而且高温下CO吸附物种很容易从催化剂表面脱附出来。原位漫反射红外实验结果表明甲烷部分氧化反应时催化剂表面上有吸附物种碳酸根、甲酰基(甲酸盐)和一氧化碳的形成,其中表面的甲酰基和甲酸盐物种是甲烷部分氧化反应的主要活性中间物,这些中间活性中间体由甲烷吸附态CHx和催化剂表面的氧吸附态结合而形成的,随后这种中间物种再分解为CO产物;甲烷和二氧化碳重整反应时没有新的吸附物种产生,由此提出重整反应的机理是吸附态的甲烷和二氧化碳在催化剂活性中心上进行活化解离而生成合成气;甲烷、二氧化碳和氧气耦合反应过程中出现新的羟基物种(桥式羟基Ru-(OH)2),耦合反应机理复杂可能是由部分氧化和重整两类反应机理的复合,其中桥式羟基Ru-(OH)2参与了反应的进行。

化工园区循环经济发展的规划构建

随着国家对化工行业环境保护和生态建设方面的要求越来越高,化工园区作为化工行业的聚集地和发展趋势,响应国家政策构建循环经济是当务之急。循环经济利用再循环技术和废弃物资源化技术,贯彻"减量化、再使用、再循环"的"3R原则",降低有毒有害物质向环境的排放;同时构建循环经济能够促使化工园区挖掘资源潜力,提高资源利用率,使得资源的价值能够进一步体现。本文通过分析化工园区的产业链特征,并针对性地提出了化工园区构建循环经济的两方面工作:在原有产业链的基础上构建循环经济产业链以及完善服务系统。在构建循环经济产业链的过程中不仅要考虑工业代谢分析获得的产业接口,还结合产业链风险评估提出要引入增柔企业以控制产业链风险。在循环经济服务系统中特别提出建立循环经济信息平台,以打破地理限制扩展循环产业链。

分形在催化剂筛选和活性考察中的应用

对于甲烷、二氧化碳与氧气催化氧化重整反应,在利用盒子维法测定催化剂表面分形维数的基础上,考察了表面分形维数与催化剂筛选、催化剂制备方法、稀土元素添加量和催化剂反应前后的处理等之间的关系,实验证明分形是一种有效的工具.

固体催化剂用于二元醇分子内环化制内酯的研究

将钌改性的固体催化剂Ru-Co(OH)2-CeO2用于以分子氧作为氧化剂的二元醇的催化氧化内酯化反应中,发现该催化剂具有很好的催化反应性能.该催化剂可优先氧化伯碳上的羟基.对反应机理的研究表明,活性中心钌首先与反应物形成醇化物,经β-氧化消除反应使得其中一羟基氧化,经异构环化、氧化进一步脱氢形成内酯.

一步法催化氧化正辛醇生成正辛酸

开发了利用分子氧作为惟一氧化剂、高效一步法氧化正辛醇到辛酸的固体RuCo(OH)2CeO2催化剂.使用了XRD和XPS等表征手段分析了老化温度对催化剂结构的影响,认为催化剂中存在CeO2和Co(OH)2两种微晶结构,Ru以较高的四价氧化态很好地分散在催化剂中.元素Ru、Co和Ce之间的协同效应对于在温和条件下从正辛醇到正辛酸一步法转化起着高效的促进作用.该反应的机理为首先从正辛醇到辛醛的β消除,随后从辛醛到正辛酸的自由基历程.

制备方法对CH_4、CO_2催化氧化重整催化剂的影响

考察了反应体系中不同制备方法制得催化剂的催化性能，并将分形维数应用于催化剂制备；采用了ＥＤＸ、ＴＰＲ、ＸＲＤ 和ＸＰＳ 等表征手段分析了不同制备方法制得催化剂的表面组成以及还原特性，探讨了层浸法制备的催化剂性能最佳的原因。