废FCC催化剂提钒制备硫酸氧钒电解液

钒电解液作为全钒液流电池的离子导体,其纯度、工艺路线等因素是决定电池性能与商业化生产的关键。利用废FCC催化剂为原料,经过浸出、萃取及反萃取等一系列工艺制备全钒液流电池用电解液。系统考察了油相与水相的体积比(相比)、时间、pH等条件对萃取及反萃取过程的影响。ICP-OES测试结果表明:采用20%P204+5%TBP+75%磺化煤油作为萃取体系,萃原液pH为2.2、相比(O/A)为1∶3、萃取时间6 min,钒的一次萃取率可达90.2%;以1 mol·L^(-1)的硫酸作为反萃剂,相比(O/A)为1∶1、反萃时间6 min,钒的反萃率大于96%。通过进一步的除杂、富集、浓缩得到硫酸氧钒电解液,钒的质量浓度约为86 g·L^(-1),杂质离子总质量浓度小于500 mg·L^(-1)。

碳酸亚乙烯酯的合成工艺

碳酸亚乙烯酯(VC)作为一种锂离子电池添加剂,可以显著提高锂离子电池的循环性能。因此高纯度VC的工业化生产具有十分重要的意义和价值。以氯代碳酸乙烯酯(CEC)为反应原料、三乙胺(TEA)为缚酸剂、碳酸二甲酯(DMC)为反应溶剂、2,6-二叔丁基-4-甲基苯酚(BHT)和四丁基溴化铵(TBAB)以及吩噻嗪(PTZ)为辅料,合成了纯度较高的VC,并通过红外和核磁对其结构进行了表征。研究了反应温度、反应时间、溶剂和三乙胺用量以及三乙胺滴加速率对β-消除反应的影响,并对其反应动力学进行了验证。研究结果表明:当CEC用量为62.50 g、DMC用量为89.09 g、TBAB用量为1.00 g、BHT用量为0.50 g、PTZ用量为0.50 g、TEA用量为68.24 mL时,为合成VC的最佳工艺条件。在此最优条件下,CEC转化率为68.10%,VC的纯度为98.27%,VC收率为66.92%。经验证,该反应为吸热反应,反应动力学级数为一级。

光热法制备氯代碳酸乙烯酯的工艺条件和反应动力学

氯代碳酸乙烯酯(CEC)主要用于锂电池电解液添加剂和有机合成中间体,其工业化生产一直是合成化学中研究的课题。本文利用碳酸乙烯酯(EC)为原料,在紫外光和加热条件下,通入氯气,生成氯代碳酸乙烯酯。通过改变反应时间、反应温度和氯气流量,用气相色谱方法测量EC转化率和CEC收率,系统地研究了工艺条件对光热法制备CEC过程的影响。结果表明:反应时间、反应温度和氯气流量对CEC的合成过程都有十分重要的影响。综合考虑CEC收率和副产物收率,选择最佳工艺条件为:反应时间4 h,反应温度85℃,氯气流量80 mL/min。通过加入自由基抑制剂,确定了制备CEC的过程为自由基反应。通过研究不同时间原料的转化率,确定了该反应为一级动力学反应,该反应的活化能为37.65 kJ/mol。