磷改性HY分子筛催化剂的酸性和催化活性的研究

改性的HY分子筛对苯和乙烯的液相烷基化反应具有高的活性和选择性.在HY分子筛中引入不同量的镁、镍、镧、磷等离子进行改性,当磷含量为2.5m%时,烷基化反应性能最佳,乙烯转化率达98.7%,乙苯选择性达85.4%.TPD、IR、XRD等方法研究结果表明,在磷改性的HY分子筛上,B酸和L酸都是烷基化的活性中心;强酸对催化活性起主要作用,弱酸对烷基化反应也有一定的贡献;强酸量与催化活性呈正比关系.

碳四烃在改性HZSM-5分子筛上芳构化研究

研究了炼厂混合C_4烃在Zn、Ga、Cr、La改性的HZSM-5分子筛催化剂上的芳构化反应,采用TPD和IR测定了催化剂的表面酸性质。结果表明,用Zn(3%)和Zn(2%)Ga(1%)改性的HZSM-5分子筛具有较好的芳构化性能;各改性HZSM-5分子筛催化剂芳构化性能变化与表面酸性有关,总酸量下降,芳构化活性下降,强B酸中心减少,深度裂解反应减少;Zn的单组分和双组分改性的HZSM-5分子筛催化剂芳构化活性的增高与表面强L酸浓度增加和吡啶吸附IR谱中的1615cm^(-1)吸收峰出现有关。

苯液相烷基化的HY分子筛催化剂的改性

在改性的HY分子筛催化剂上进行苯与乙烯的液相烷基化反应,研究了焙烧温度和水蒸汽处理条件等对催化剂性能的影响。用TPD、IR、XRD、比表面和孔径分布测定等方法研究了催化剂的晶相结构、表面酸性质和催化活性之间的一些规律。

锌、镓、铬对HZSM-5分子筛催化剂的改性

采用XRD、TPD、IR、比表面和孔径分布测定等方法,对文题进行了研究,并对改性分子筛的芳构化性能进行了考察。结果表明,Zn、Zn-Ga、Zn-Cr改性的分子筛表面上总酸浓度增加,强L酸浓度增加,且在吡啶吸附的IR图谱中出现1615cm^(-1)峰,从而使芳构化活性提高。表面上强B酸浓度下降,使深度裂解产物减少,芳构化性能改善。

在Y型分子筛上苯的液相烷基化

用经过处理的 HY 分子筛为催化剂,进行苯与乙烯的液相烷基化反应,研究了反应条件对催化性能的影响。用引入周期表中ⅡA 族和第一过渡周期金属阳离子对 HY 分子筛进行改性,采用TPD 技术测定催化剂的表面酸性质,探讨了催化剂表面酸性质和催化性能的关系。

丁烯氧化脱氢非铬、铁系催化剂的失活机理

运用TPD、XRD、XPS、Mossbauer谱,比表面和孔径分布等测定方法,结合催化剂的活性考察,对丁烯氧化脱氢制丁二烯的Zn-Mg-Fe-O催化剂的表面性质和失活机理进行了研究。实验表明,在Zn-Mg-Fe-O催化剂表面上存在着三种不同的氧吸附中心,在不同温度范围内,通过不同方式形成晶格氧的选择性氧化部位,使吸附的丁烯生成丁二烯。导致催化剂在长期使用过程中失活的主要原因是积炭,经烧炭后能恢复大部分的活性,由于高温等原因造成催化剂结构上的变化,如α-Fe_2O_3的消失、Fe和Zn离子价态的变化、晶粒烧结等,使烧炭再生后的催化剂活性有一定的损失。避免现有绝热反应器高温段的出现,控制反应温度小于500℃是延长催化剂寿命的重要措施。

甲缩醛氧化制高浓度甲醛催化剂的开发与研究

所研制的Mo－Fe－Cr－O甲缩醛氧化制高浓度甲醛催化剂的最适宜工艺条件为反应温度360～380℃，混合气空速7000～10000h(－1)，甲缩醛：O2=1：2（摩尔比）。它具有良好的热稳定性和重现性，催化剂制备技术可靠，小试寿命超过1000h。单管反应器考察结果表明催化剂具有很高的活性和选择性，甲缩醛转化率为100％，甲醛选择性为93．5％～95．4％，具有工业应用价值。

在HY分子筛催化剂上合成对叔丁基苯酚的研究

介绍了采用HY分子筛催化剂进行苯酚与叔丁醇烷基化反应合成对叔丁基苯酚的研究,以取代通用的液体酸催化剂。从不同种类及浓度的NH_4^+盐交换液、不同的金属阳离子和不同的焙烧温度,对HY分子筛进行改性。在改性催化剂上的反应结果:苯酚的转化率为53.7%、对叔丁基苯酚的选择性为96.0％。

酚类烷基化催化剂的失活及再生

采用ＸＲＤ、ＤＴＡ、ＴＧ和比表面及孔径分布测定等方法，对文题进行了研究，催化剂表面上结炭污染是造成催化剂活性下降的主要原因。采用空气－水蒸气烧炭法，在第一阶段，水量为０．５ｋｇ／ｋｇｃａｔ·ｈ，空气量１８０Ｌ／ｋｇｃａｔ·ｈ，热点温度４５０℃；第二阶段，空气量２４０Ｌ／ｋｇｃａｔ·ｈ，水量逐渐减少到零，热点温度５００℃的条件下对失活催化剂进行再生，处理后的催化剂性能基本恢复。

化工类专业创新型人才的培养——“化工类专业创新人才培养模式、教学内容、教学方法和教学技术改革的研究与实施”项目成果简介

“化工类专业创新人才培养模式、教学内容、教学方法和教学技术改革的研究与实施”项目,以化工类学科21世纪发展趋势与基本特征为出发点,剖析了21世纪科技与社会发展对化工类人才综合素质的基本要求,认识到素质教育是培养创新人才的核心,教育已逐步走向全球化和国际化,也认识到化工与生命、材料、电子、能源、环境的交叉融合,化工学科的内容已向宏观、介观、亚微观和微观等多层次方向发展。由此制定出《“化学工程与工艺专业”创新人才培养方案》,正确定位了培养目标,整体优化了教学内容与课程体系,形成了化工创新人才培养教育模式。该项目在2005年获得国家级教学成果奖一等奖。本文介绍了它的改革思路、措施、取得的成果以及实施、应用情况。

“化学工程与工艺”专业创新人才培养方案的制定与实践

21世纪初的"化学工程与工艺"专业人才培养方案以创新人才培养为目标,将化学工程与工艺专业的课程分为六大课程体系,取消了过去同时考虑学时、学分的做法,完全采用学分制,规定了各课程体系的学分及学分比例。六大课程体系及其学分分配比例为:人文社会科学体系(19.2%)、数理体系(17.7%)、化学与生物基础体系(17.7%)、工程基础体系(6.9%)、化工基础体系(13.9%)、选课体系(20%)和毕业论文(4.6%)。新培养方案强调素质教育在创新人才培养中的作用,加强了自然科学基础课和专业基础课中交叉学科与新兴学科的比例,在选修体系中不设专门方向选修课以淡化专业,鼓励学生自由选课,以发展学生个性。新培养方案还强调实践性教学、多种形式的考试方法、现代化教学技术、启发式教学以及配套管理制度在创新人才培养中的作用。

由2,3-二氯硝基苯合成2,3,4-三氟硝基苯

提出了一种以２，３－二氯硝基苯为原料，经氟化、高温氯化、硝化、再氟化反应合成２，３，４－三氟硝基苯的新工艺路线。探索了各步反应的工艺条件，对其中的关键步骤氟化反应，使用相转移催化剂取得较好的效果，反应收率比溶剂法提高１０％左右。实验表明，该合成路线具有原料成本低，反应条件缓和，操作方便等优点。

甲缩醛氧化制浓甲醛 Ⅰ.催化剂组分与性能的研究

考察了钼铁原子比对甲缩醛氧化制甲醛铁钼二元催化剂和铁钼钴三元催化剂活性的影响。试验结果表明：该氧化反应的控制步骤是中间产物甲醇的进一步氧化；在铁钼二元催化剂中引入适量的第三组Ｃｏ，可提高催化剂的活性。采用ＸＲＤ测试技术研究了催化剂的晶相组成，结果表明：催化剂的活性组分为Ｆｅ３（ＭｏＯ４）３；适量的ＭｏＯ３存在是催化剂对甲醇氧化具有高活性的必要条件。

探索教学与科研互动的新模式

文中介绍了华东理工大学在教学与科研互动方面所作的一些尝试。重点以化工学院组织理工优秀生从事科研项目为例,总结了在项目组织实施、进程跟踪以及质量控制等方面的经验。

氧化铈对Pd催化剂氧化活性和热稳定性的影响

用氧化铈对Pd/Al2 O3 进行了表面修饰 ,考察了氧化铈对钯催化剂氧化活性和热稳定性的影响。结果显示 ,氧化铈能促进单钯催化剂对模拟尾气中CO和C3 H6的氧化活性。由于氧化铈具有较强的贮 放氧能力 ,所以加宽了还原环境下 (λ>1 )氧化反应的操作窗口。此外 ,氧化铈的修饰可以提高Pd粒子在Al2 O3 表面的热稳定性 ,这可能是由于钯与氧化铈在高温下发生相互作用形成了更加稳定的Pdδ + 物种的缘故。

乙烯直接氧化制乙酸的研究 II.Mo氧化物对催化剂性能的影响

研究了 Mo氧化物改性的负载型 Pd催化剂对乙烯直接氧化制醋酸反应的影响。结果表明 :当催化剂中 w Mo=0 .0 2 32 (以载体的质量计 ) ,Mo O3 /Si O2 的焙烧温度为 70 0°C时 ,乙烯的转化率和醋酸的选择性可分别达 6.49%和 70 .3% ,醋酸的单程时空收率为 1 91 .8g/( L·h)

乙烯直接催化氧化合成醋酸II.负载型Pd-杂多酸催化剂制备条件的选择

考察了不同制备条件对 Pd- HSi W- Cr- Te/Si O2 催化剂性能的影响 ,并借助 XPS、XRD、BET、TEM等方法对催化剂进行了表征。结果表明 ,Si O2 经 60 0°C焙烧比 80 0°C焙烧效果更佳 ;合适的氯钯酸钠浸渍时间为 30 h;催化剂需经 C2 H4 、O2 和 N2 的混合气体在一定条件下活化。通过对这些制备条件的选择 ,催化剂的性能得到改善 ,此时乙烯的转化率达 4.0 % ,醋酸选择性 86.1 % ,醋酸时空收率为 1 85.0 g/( L· h)

乙烯直接氧化制乙酸Pd-Au-H_3PO_4/SiO_2催化剂的研究

研究了乙烯直接氧化制乙酸Pd-Au-H3PO4/SiO2催化剂的催化性能,考察了催化剂组成、焙烧温度、引入金属组分Au、Mo对催化剂的影响。结果表明:Au、Mo的引入有利于提高催化剂的选择性,H3PO4对催化剂的选择性影响较大,其中B酸浓度是影响其催化性能的重要因素,而焙烧温度影响到催化剂的孔结构。在Pd-Au-H3PO4-Mo/SiO2催化剂上反应生成乙酸的选择性可达81.7%,乙酸的时空收率为142.8g/(h·L)。

甘氨酸合成新工艺的研究

探索了以质量分数为50%的羟基乙腈水溶液为原料,经氨化、水解、酸化合成甘氨酸的工艺.考察氨化反应温度、氨化反应时间、氨腈比等氨化反应条件及水解、酸化反应条件对甘氨酸收率的影响.实验结果表明,较好的工艺条件为:采用NH3的质量分数为25%～28%的氨水为氨化剂、氨化反应温度55～60℃、氨化反应时间1.0 h,氨与腈摩尔比4～6;NaOH溶液为水解剂,水解温度90℃至回流温度,水解时间1.0 h;H2SO4为酸化剂,酸化反应1 h;在此条件下,甘氨酸的收率可达90%以上.

乙烯直接催化氧化合成醋酸I.负载型Pd-杂多酸催化剂的组成

研究了负载型 Pd-杂多酸催化剂对乙烯直接氧化合成醋酸的催化作用 ,由固定床反应器考评其催化性能 ,借助 XRD对催化剂进行表征。结果表明 :以 Si O2 为载体 ,经引入助催化剂 Te和Cr,当催化剂组成为 w Pd=0 .0 3、w HSi W=0 .60 (以载体质量为基准 )及 Te∶ Pd=1∶ 2 0、Cr∶ Pd=1∶ 30 (原子比 )时 ,催化剂具有较理想的活性与选择性 ,乙烯的转化率与醋酸的选择性分别达 3.5%和 84.1 % ,醋酸单程时空收率 1 57.8g/(L·h)。