四氢呋喃和环氧氯丙烷交替共聚醚的合成研究

以四氢呋喃和环氧氯丙烷为原料,以四氟硼酸二氟氧硼二苯基锍为引发剂,制备四氢呋喃–环氧氯丙烷交替共聚醚。通过傅里叶变换红外光谱和核磁共振波谱等表征方法,确定所得共聚醚为交替共聚醚。通过差示扫描量热分析得到交替共聚醚的玻璃化转变温度为–63℃。制备的交替共聚醚的特性黏度为25.8 dL/g。最佳反应条件为:反应温度20℃,反应时间8 h,四氢呋喃与环氧氯丙烷的摩尔比为1:1,单体与引发剂的摩尔比为200:1。

基于MIL-53(Fe)构建异相UV/H_(2)O_(2)活化体系高效降解水中四氢呋喃

为克服均相光-芬顿体系中pH范围窄、H_(2)O_(2)活化效率低、Fe^(2+)无法循环使用等缺陷,制备了Fe基MOFs材料MIL-53(Fe)以构建异相H_(2)O_(2)高效活化体系,并通过XRD、XPS以及UV-vis等表征,以探究MIL-53(Fe)/UV/H_(2)O_(2)体系去除THF的性能及机理等.降解实验结果表明MIL-53(Fe)/UV/H_(2)O_(2)体系相比于UV/H_(2)O_(2),降解效率提升了2.4倍,其准一阶降解速率常数(0.0487 min^(-1))是UV/H_(2)O_(2)体系(0.0205 min^(-1))的2.375倍,并在pH≈6.8(原水),H_(2)O_(2)添加量为20 mmol·L^(-1),MIL-53(Fe)投加量为0.1 g·L^(-1)时,降解效果最佳,50 min达到了94.7%;通过LC-MS分析确定了中间产物,提出了可能的THF降解途径,并利用Gaussian软件通过DFT计算作了验证;从OUR、BOD5/COD、AOS(高级氧化态)、COS(碳氧化态)4方面证明了降解前后溶液可生化性由弱到强的提升;结合活性物种淬灭实验、Fe^(3+)、e^(-)蒙蔽实验以及价导带分析提出了潜在的THF降解机理,验证出·OH是THF降解过程中最重要的活性物种,而光生e-是反应速率提升的主要驱动者.

溶剂绿7荧光光谱法快速测定四氢呋喃中水含量

为了检测有机溶剂中水含量,利用溶剂绿7在含水的有机溶剂中较易发生激发态分子间质子转移的特性,探讨了溶剂绿7荧光发射峰510、430 nm强度比(I_(510)/I_(430))与四氢呋喃(THF)中水含量的关系,并建立了一种用溶剂绿7荧光光谱快速检测THF中水含量的方法。结果表明,对于特定比例的H_(2)O-THF混合溶液,I_(510)/I_(430)为一定值,并且不随时间的变化而变化;当水体积分数为0.25%~100.00%时,I_(510)/I_(430)(或lg I_(510)/I430)与水体积分数呈现出阶段性的线性关系,该线性关系同样存在于其他水有机溶剂二元混合体系以及水有机溶剂有机溶剂三元混合体系中。溶剂绿7的发射峰强度比I_(510)/I_(430)可以用于有机溶剂中常量水的检测,具有较高的应用价值。

含动力学抑制剂的四氢呋喃水合物形成过程及盐效应

采用四氢呋喃水合物晶体生长法研究了聚乙烯基吡咯烷酮(PVP)、聚乙烯基己内酰胺(PVCap)两种动力学抑制剂(KHIs)的性能及盐(NaCl)的存在对其性能的影响,结果发现4%NaCl的添加显著提高了抑制剂体系的最大过冷度并延长诱导时间,使得抑制剂在低过冷度下仍具有较好抑制作用,表明盐与两种传统抑制剂具有较强的动力学协同抑制效应。同时,通过紫外可见分光光度计分析不同体系中水合物生长过程液相KHIs浓度随时间的变化规律,发现水合物成核诱导期液相浓度均无明显变化,但随着水合物生长,液相中PVP浓度匀速下降,而PVCap浓度变化不明显。表明抑制剂分子可能通过与水相互作用扰乱整体水结构从而抑制水合物成核,而在生长期则主要通过与水合物晶体结合阻碍水合物生长。相比PVP体系成核后大量的水合物生长,PVCap只需更少的量便可作用于水合物,表现出更好的抑制作用。

端羟基环氧乙烷–四氢呋喃共聚醚的合成与表征

以磷钨酸为催化剂,1,4–丁二醇(BDO)为起始剂,引发环氧乙烷(EO)与四氢呋喃(THF)开环共聚制备了端羟基环氧乙烷–四氢呋喃共聚醚(PET)。利用傅里叶变换红外(FTIR)光谱、核磁共振氢谱(^(1)H–NMR)、凝胶渗透色谱(GPC)、差示扫描量热(DSC)仪对产物的结构和性能进行了表征。实验结果表明,共聚醚产物相对分子质量在806~3 815,分子量分布指数在1.21~1.66,玻璃化转变温度低于–80℃;通过萃取、静置沉降、吸附、水洗等后处理步骤得到色浅透明的产品。以PET为原料合成了具有理想力学性能的聚氨酯弹性体。

高级氧化法处理四氢呋喃废水的研究进展

近年来,我国每年都以逐年递增的形式排放工业废水,其中,四氢呋喃(THF)废水是化工生产中一类典型的高浓度难降解有机废水,一旦处理不当,就会严重影响生态环境。因此,重视四氢呋喃废水的处理,应用科学的四氢呋喃废水处理技术,以提高生态环境质量,促进社会经济可持续发展。基于此,本文通过对四氢呋喃废水的特点及先进的高级氧化技术特点进行分析,从而有效地提高其处理效果,避免四氢呋喃废水对环境的影响。

NiAl催化剂催化5-羟甲基糠醛加氢制备2,5-二羟甲基四氢呋喃

[目的] 5-羟甲基糠醛(HMF)是最重要的生物质基平台化学品之一,可以通过催化加氢途径制备许多高附加值化学品.本文为设计在更加温和的条件下达到高效催化HMF加氢的非贵金属催化剂进行了一系列研究.[方法]通过尿素共沉淀法制备了一种NiAl催化剂,考察了NiAl催化剂催化HMF加氢制备2,5-二羟甲基四氢呋喃(BHMTHF)的性能,并利用X射线衍射(XRD)、氢气程序升温还原(H_(2)-TPR)、扫描电子显微镜(SEM)、透射电子显微镜(TEM)、氨气程序升温脱附(NH_(3)-TPD)、X射线光电子能谱(XPS)等表征方法系统地研究了不同Ni/Al比、不同煅烧温度和还原温度对催化剂理化性质的影响.[结果] Ni和Al的投料原子比为3∶1,在350℃下煅烧、650℃下还原制备的催化剂Ni_(3)Al-350-650在100℃、氢气压力2.5 MPa的条件下反应1 h,HMF的转化率和BHMTHF产率分别高达99.5%和87.5%.过高的Ni/Al比制备的催化剂比表面积较小,导致暴露的活性位点较少从而降低了催化活性,通过煅烧温度可以调节NiAl催化剂的可还原性.[结论]本研究实现了在温和条件下HMF的高效催化加氢转化.该结果可为用于HMF定向转化的非贵金属催化剂的设计提供参考.

四氢呋喃对SIS聚合反应、产品物性及应用性能的影响

研究了制备热塑性弹性体SIS时,溶剂中四氢呋喃含量对聚合反应、产品结构、力学性能及应用性能的影响。结果表明,提高溶剂中四氢呋喃含量,虽然可以加快聚合反应速率,但会导致产品中聚异戊二烯段的支链结构含量上升,进而降低产品的拉伸强度和热熔压敏胶的持黏力。

聚对苯二甲酸丁二醇酯生产中1,4-丁二醇液相合成四氢呋喃的研究

近年来,传统PBT装置因受外部环境影响,竞争愈发激烈,经营困难,本文通过分析PBT装置现状,利用现有四氢呋喃回收装置,通过试验,探讨PBT生产中1,4-丁二醇液相合成四氢呋喃的可行性;优化工艺,通过技术改造实现工业化生产,变废为宝,提高了装置的利用率,提升了产品的附加值,实现了较好的经济效益。

聚四氢呋喃相对分子质量窄化的研究进展

聚四氢呋喃的英文简称PTMEG,其属于均聚物,是由单体聚四氢呋喃(THF),通过阳离子开环聚合反应制成。在聚四氢呋喃生产期间,应用的工艺复杂。现阶段,在氨纶、聚氨酯弹性体制作中,聚四氢呋喃是主要原材料之一,在纺织、化纤材料等新领域中的应用较为广泛。聚四氢呋喃的工艺主要分为聚合、醇解、过滤、窄化四道工序,此次主要对聚四氢呋喃相对分子质量窄化展开分析,重点研究不同工艺的应用与研究进展。

Aspen Plus软件对四氢呋喃-水溶液差压精馏分析

利用四氢呋喃(THF)-水溶液的共沸组成和温度随压力改变的特性,采用常压塔-加压塔双塔差压的精馏系统对四氢呋喃进行分离提纯。采用AspenPlus软件,对四氢呋喃和水溶液二元体系的工艺分离过程进行模拟。重点对加压塔是否采用回收塔进行了物料衡算,精馏塔配置及能量衡算的对比分析。通过模拟计算,可以让学生较为深刻的理解差压精馏过程,有利于学生工程实践能力的培养。

聚四氢呋喃丙烯酸酯增韧改性3D打印光敏树脂

选择环氧树脂作为阳离子型预聚物,乙氧化三羟甲基丙烷三丙烯酸酯作为自由基型预聚物,3-乙基-3-羟甲基氧杂环丁烷为活性稀释剂,三芳基硫鎓盐和1-羟基环乙基苯基甲酮为光引发剂制备3D打印光敏树脂。以聚四氢呋喃醚二醇和丙烯酸为原料,制备合成不同分子量的聚四氢呋喃丙烯酸酯(PTHF650-DA),将其用于3D打印光敏树脂的增韧改性,并采用立体光刻成型(SLA)技术打印制品。结果表明,当添加5%(质量分数)的PTHF650-DA时,3D打印制备样件具有优异的力学性能,材料的韧性得到极大改善,断裂伸长率达16.34%,提高35%;缺口冲击强度达7.48kJ/m2,提高46%;且该树脂的体积收缩率较低,为3.52%。所开发的光敏树脂具有优异的柔韧性,可经SLA-3D打印制得力学性能优异、精度高的成型样件。

2,2-二(5-甲基-2-四氢呋喃基)丙烷在丁二烯-苯乙烯阴离子聚合中的结构调节能力

以正丁基锂(n-BuLi)为引发剂,2,2-二(5-甲基-2-四氢呋喃基)丙烷(BMTFP)、乙基四氢糠基醚(ETE)、双四氢糠丙烷(DTHFP)为极性调节剂,在不同调节剂用量及聚合温度下进行丁二烯-苯乙烯的阴离子共聚合反应。利用^(1)HNMR和GPC对丁苯共聚物的微观结构、相对分子质量及其分布进行了表征和测试。结果表明,BMTFP聚合体系中无副反应发生,共聚物相对分子质量分布较窄,符合活性阴离子聚合的特点;BMTFP对丁苯共聚物具有较强的微观结构调节能力,在聚合温度为50℃、n(BMTFP)∶n(n-BuLi)=2.0∶1.0时,丁苯共聚物中1,2-结构相对含量可以达到69.7%,苯乙烯微嵌段含量趋近于0。且在相同条件下,BMTFP与ETE、DTHFP对丁苯共聚物微观结构的调节能力处于同一水平,但BMTFP的合成中所需的主要原料来源于生物基平台化合物,从环境保护、能源安全以及潜在的经济价值等方面考虑,BMTFP在制备高乙烯基溶聚丁苯橡胶方面具有良好的发展前景。

聚己内酯二醇/聚四氢呋喃聚醚二醇并用比对混炼型聚氨酯性能的影响

以聚己内酯二醇(PCL)和聚四氢呋喃醚二醇(PTMG)并用作为软段单体、二苯基甲烷二异氰酸酯为硬段单体,合成混炼型聚氨酯(MPU)。保持硬段含量不变,研究PCL/PTMG并用比(质量比)对MPU性能的影响。结果表明:随着PTMG用量的增大,MPU的玻璃化温度降低;MPU硫化胶的拉伸强度、拉断伸长率和撕裂强度均先增大后减小,DIN磨耗量增大,热氧老化后的拉伸强度和拉断伸长率降幅明显增大;当PCL/PTMG并用比为90/10时,MPU硫化胶的拉断伸长率和撕裂强度最大,分别为518%和66 kN·m^(-1);仅采用PCL的MPU硫化胶的DIN磨耗量最小,为0.0144 cm^(3)。

拉曼和全反射红外光谱法对四氢呋喃-水体系分子间氢键的研究

利用拉曼和全反射红外光谱法研究了四氢呋喃-水体系分子间氢键随着水含量增加的变化。对于单一四氢呋喃组分,分子间氢键存在于C—H键与C—O键之间;随着水含量的增加,四氢呋喃分子间氢键逐渐被四氢呋喃-水分子间氢键取代,C—O键的红外高频位移证明了这一过程。当水含量达到4.6%(体积分数)左右时,C—C—C—C环呼吸振动峰随水含量变化曲线出现转折点,该点组分中四氢呋喃和水的含量与共沸物基本一致,由此可见少量水对四氢呋喃物理性能的影响主要基于两者之间氢键作用方式的变化。

水-乙酸甲酯-四氢呋喃三元共沸物系热集成萃取精馏工艺

针对水-乙酸甲酯-四氢呋喃三元共沸体系的特点,提出了热集成萃取精馏工艺对其进行分离研究。选择WILSON热力学模型计算该物系的气液相平衡数据,利用ASPEN PLUS软件中的两相闪蒸模块,模拟得到了不同萃取剂条件下,该物系各共沸组分间的相对挥发度。结果表明,乙二醇作为该物系的萃取剂比较合适,且最佳的溶剂比为0.37。在此基础上,以能耗和年总费用(C_(AT))作为技术经济评价指标,对常规三塔萃取精馏工艺进行了模拟与参数优化,并利用夹点分析技术对精馏系统的换热网络进行了优化。基于换热网络的优化结果,对常规三塔萃取精馏工艺进行了热量集成。研究结果表明,与常规三塔萃取精馏工艺相比,热集成萃取精馏工艺其能耗降低约34.70%,C_(AT)节省约21.98%,热力学效率提高约36.34%。因此,热集成萃取精馏工艺是分离该三元共沸物系比较合适的节能工艺。

UV-Fenton法对四氢呋喃废水预处理及出水影响分析

基于制药园区需要针对不同制药废水选取合适的预处理技术的实际工程问题,以及完善预处理研究中对出水分析不足的问题,以成分为1 g·L^(-1)甲醇、1 g·L^(-1)四氢呋喃(THF)的制药废水为研究对象,筛选出具有持续氧化能力的UV-Fenton法针对THF废水进行预处理。随后通过单因素实验得出最优工艺条件:H_(2)O_(2)投加量为0.0938 mol·L^(-1)、pH=2和n(H_(2)O_(2))∶n(Fe^(2+))=10∶1。该条件下THF废水COD去除率达到86.39%,B/C值达0.40,证实该技术能够有效处理该废水。同时进一步探究UV-Fenton法对甲醇-THF废水处理效果,发现将试剂投加量增至3倍时对甲醇-THF废水COD去除率达到94.03%,B/C值达0.71,证明该体系对甲醇-THF废水同样有效。最后,通过GC-MS、HPLC、T.E.S.T毒性分析以及B/C值测定对THF废水预处理出水水质进行分析,结果表明出水中有机物的可生化性得到改善,但是由于草酸和乙酸等有机酸的生成导致出水pH呈现酸性,其会影响后续生化处理,因此建议采用中和法解决出水呈现酸性的问题,为后续生化处理提供有利条件。

PBAT装置中四氢呋喃回收优化设计

对PBAT类聚合装置中的副产物四氢呋喃(THF)损耗进行了分析,并针对THF的回收采取了相应措施,提高了四氢呋喃的回收率。

变压精馏与膜分离组合技术分离四氢呋喃-水工艺的模拟与优化

四氢呋喃脱水回收是化工行业非常常见的工艺处理装置,变压精馏、萃取精馏等在国内有广泛的应用。膜分离处理四氢呋喃脱水在装置能耗、产品纯度及收率具有优势,但独立的膜分离装置处理装置负荷波动、原料组成波动及产出产品纯度等方面能力较差。因此将变压精馏与膜分离组合技术可在装置运行能耗、产品质量保证、装置的负荷抗波动性等方面均有优势。本文通过Aspen Plus流程模拟软件对四氢呋喃脱水变压精馏与膜分离组合工艺流程建立稳态模型,运用灵敏度分析工具,研究精馏塔塔顶压力、回流比等重要操作参数对装置能耗、产品纯度、收率等进行模拟分析,优化操作参数后,四氢呋喃与水的共沸物实现较好的分离效果,装置能耗较双塔变压精馏降低25%,四氢呋喃产品纯度达到99.99%。

杂多酸引发四氢呋喃聚合反应 Ⅲ.环氧乙烷对聚合反应的影响

最近我们研究发现环氧乙烷（ＥＯ）可有效地促进低腐蚀性磷钨杂多酸（ＰＷ１２）引发的四氢呋喃（ＴＨＦ）聚合反应，产物分子量可通过体系中水或低分子二醇的含量进行控制［１，２］．而在没有ＥＯ存在时，相似条件下ＰＷ１２引发ＴＨＦ聚合反应２４ｈ，没有检出聚合物［...