响应面法优化马齿苋总多酚提取工艺及其抗氧化活性分析

以马齿苋为原料,采用超声辅助提取马齿苋总多酚。以总多酚提取量为指标,在单因素试验的基础上通过响应面法优化提取工艺,并分析马齿苋总多酚的抗氧化活性。结果表明:最佳提取工艺为液料比30:1(mL/g)提取温度45℃、乙醇体积分数60%、提取时间40min,在此条件下马齿苋总多酚提取量为6.89mg/g。抗氧化试验表明,马齿苋总多酚具有较好的抗氧化活性。

纳米球型Mo-MOF材料的调控合成及催化硫醚选择性氧化

金属有机骨架材料是一种由无机金属离子和有机配体配位组成的复合材料,拥有较高的金属分散度和催化活性.本文采用静态混合溶剂热晶化法,以钼酸为钼源、对苯二甲酸为配体合成了有机骨架材料Mo-MOF.通过X射线衍射(XRD)、傅里叶变换红外光谱(FTIR)、扫描电子显微镜(SEM)和X射线光电子能谱(XPS)等手段表征了催化剂的形貌、结构和组成.采用静态混合溶剂热法(水和乙醇)合成的Mo-MOF催化剂表现出最佳的催化活性,在未加其它助剂的条件下实现二苯基硫醚与氧气的选择性氧化,并可以得到100%的转化率和86.4%的二苯基亚砜的选择性.

磁性纳米材料在分离及催化中的应用

介绍了磁性纳米材料的特点、制备方法及主要用途,综述了国内外近年来磁性纳米材料在分离及催化应用中的研究进展。磁性纳米材料在分离中的应用主要有吸附脱硫、水中有机物的检测、金属离子的分离、生物分子的富集分离、有机磷杀虫剂的去除和富集以及化妆品中对羟基苯甲酸酯的富集;在催化中的应用则主要集中在固体酸催化、固体碱催化、Heck 催化、光催化、催化氧化等领域。磁性纳米材料既具有均相催化剂的高活性,又避免了非均相催化过程中的扩散限制,同时赋予了催化剂独特的磁分离特性,简化了操作流程,降低了操作成本。然而该领域的放大实验还不十分成熟,特别是磁性纳米材料的应用还需进一步研究。

Co-ZSM-5(L)复合催化剂的制备及其催化空气环氧化烯烃的研究

合成4-羟基苯甲醛苯甲酰腙(L1)和4-氯苯甲醛苯甲酰腙(L2)两种席夫碱配体,并通过离子交换和离子配位的方式成功制备了Co-ZSM-5(L)金属分子筛/配合物复合催化剂.采用XRD、IR和1 H NMR等手段对催化剂进行表征,表征结果表明交换到分子筛中的Co离子成功与酰腙配体配位,且分子筛的骨架没有发生变化.烯烃催化环氧化反应以空气为氧化剂,TBHP为引发剂,DMF为溶剂在常压下进行反应.结果表明,Co-ZSM-5(L)复合催化剂对苯乙烯,α-蒎烯和α-甲基苯乙烯均表现出非常优异的催化活性,烯烃的转化率均达到82%以上.

氮杂石墨烯负载钯的制备及其在Suzuki偶联反应中的应用

以廉价的尿素和氧化石墨烯(GO)为原料,在水热处理下得到氮杂石墨烯(NRGO).再利用液相氢气还原法,在氮杂石墨烯表面负载纳米钯颗粒,制得氮杂石墨烯负载的钯催化剂(Pd/NRGO).将其应用到Suzuki碳碳偶联反应中,表现出明显优于普通活性炭负载的Pd催化剂的催化活性.催化剂用量为0.023%Pd,温度为80℃,反应0.5 h,溴苯转化率在99%以上.催化剂稳定性好,甚至还能催化难度更大的氯苯转化.

手性酮环氧化催化剂的合成与表征

手性酮是一类立体选择性高,催化活性好的烯烃不对称催化环氧化优良催化剂.由D-果糖衍生的手性酮Ⅱ可以广泛的应用于反式二取代、三取代烯烃,共轭双烯,烯炔,α,β-不饱和羰基化合物的催化环氧化,其ee值最高可以达到99%以上.对其合成路线进行了考察与改进,收率由原来的53%提高到67%.同时还发现反应之后的剩余物可以回收利用,二次反应的收率为45%,总的收率为79.7%.

2-取代苯并噻唑衍生物的合成

以2-甲基苯并噻唑或2-乙基苯并噻唑,2-碘乙醇或1,4-二溴丁烷为原料,合成了4个新的2-取代苯并噻唑衍生物,其结构经1HNMR,IR,MS及元素分析表征。

MIL-101(Fe)高效催化β-蒎烯与甲醛的Prins缩合制备诺卜醇

通过水热晶化法制备了MIL-101(Fe)金属有机骨架材料,利用X射线衍射(XRD)、傅里叶变换红外光谱(FTIR)、热重分析(TG)、扫描电子显微镜(SEM)、透射电子显微镜(TEM)和X射线光电子能谱(XPS)对催化剂的结构和形貌进行了表征.结果表明,该材料用于催化β-蒎烯与甲醛的Prins缩合制备诺卜醇反应的效果优异;催化剂合成温度、合成时间、催化剂用量、反应溶剂、反应温度和反应时间对β-蒎烯的反应结果均有一定影响.在相似的反应条件下,合成的MIL-101(Fe)催化β-蒎烯制备诺卜醇反应的最佳条件为使用150℃下反应15 h合成的催化剂MIL-101(Fe),在90℃下反应8 h得到的β-蒎烯转化率高达97. 3%,诺卜醇选择性达到96. 7%.

过渡金属离子交换分子筛催化空气氧化环己醇制备环己酮

以空气为氧化剂,过渡金属离子交换的分子筛为催化剂,催化氧化环己醇制备环己酮.结果表明,Cr-ZSM-5在催化空气氧化环己醇制备环己酮的反应中展现出较好的催化活性.通过考察反应时间、反应温度、空气流速及催化剂用量等,探讨催化氧化环己醇制备环己酮的最佳反应条件.

M-ZSM-5催化α-蒎烯空气环氧化反应

采用不同的金属离子交换Na-ZSM-5型分子筛制备M-ZSM-5催化剂.以空气作为氧化剂,N,N-二甲基甲酰胺(DMF)作为溶剂,用M-ZSM-5催化环氧化α-蒎烯.采用XRD和IR对催化剂进行表征,结果表明ZSM-5经过离子交换后其基本骨架结构没有发生变化.结果表明Co-ZSM-5的催化活性最高,以1.2%Co-ZSM-5型分子筛为催化剂,空气作为氧化剂并用少量的TBHP作为引发剂,采用DMF作为溶剂,在90℃下反应5 h,α-蒎烯的转化率达84.5%,α-蒎烯环氧化物选择性达78.1%.催化剂经过回收利用,发现催化效果基本保持一致.

Rec-Co_(3)O_(4)-SnO_(2)催化剂在α-蒎烯环氧化反应中的应用

为了符合绿色化学的要求,解决α-蒎烯环氧化需要加入引发剂等一系列问题,采用价格低廉的累托石为原料,通过超声、高温晶化的方法,制备得到负载型Rec(累托石)-Co_(3)O_(4)-SnO_(2)催化剂,通过XRD、SEM、TEM和XPS等方法对Rec-Co_(3)O_(4)-SnO_(2)进行表征,结果发现累托石成功负载Co_(3)O_(4)和SnO_(2),并将该催化剂应用于α-蒎烯的催化环氧化反应,考察了不同载体、反应温度和反应时间对α-蒎烯环氧化的影响。结果表明:对于3 mmolα-蒎烯,10 mg催化剂就可以将α-蒎烯环氧化,α-蒎烯的转化率能够达到97%,环氧蒎烷的选择性达到87%,其催化性能明显优于其他载体,并且经历5次循环之后,催化剂的催化性能依旧良好,该催化剂为环氧化反应提供有力依据。

氮杂活性炭负载钯的制备及其在苯甲酸水相加氢中的应用

以双氰胺为氮源、廉价的活性炭为前驱体,合成氮含量易于调节的氮杂活性炭,并用于负载高分散的Pd纳米颗粒(Pd/NAC).在以水作溶剂的苯甲酸选择性加氢至环己基甲酸的反应中,Pd/NAC的催化活性是未掺杂活性炭(AC)负载Pd催化剂的6.7倍.表征发现:氮源的添加量可以调变活性炭表面氮的含量和种类,从而影响载体表面Pd纳米颗粒的分散性和电子结构,进而调变催化剂的催化活性.

溴乙烷的催化合成工艺研究

在溴乙烷的制备研究中,通过对各种催化剂(β-磷钨酸、Zn(OAc)2、2.4%Co-SiO2、SO42-/ZrO2、SnO2)的比较研究,发现SnO2对溴乙烷的合成催化效果最好;并且探索了不同催化剂用量,反应温度,反应时间,硫酸浓度对产品收率的影响.结果表明,NaBr、C2H5OH和浓H2SO4投料摩尔比为1.5∶1∶1,催化剂为SnO2,反应时间4h,反应温度80℃,分离后溴乙烷收率可以达到50.1%,纯度98.8%.

介孔氮杂碳负载钯的制备及其在芳环水相加氢中的应用

以MCM-41为模板合成高含氮量(质量分数为19.4%)的介孔氮杂碳(MCN),并用于负载高分散的纳米钯颗粒.在以水作溶剂的苯甲酸选择性加氢至环己基甲酸的反应中,Pd/MCN的活性是单纯活性炭(AC)负载的Pd催化剂的8.6倍.Pd/MCN在一系列苯甲酸衍生物的加氢反应中显示出较高的催化活性、选择性和稳定性.表征发现:MCN表面丰富的碱性位以及Pd和N之间的电子作用对苯甲酸加氢的活性具有重要的促进作用.

镍催化剂催化硝基苯一步全加氢制备环己胺的研究

采用微波加热浸渍法制备生物炭负载的Ni催化剂,催化剂XRD、TEM和XPS对催化剂进行表征.10%Ni/CSC-Ⅱ催化剂在硝基苯选择性加氢制环己胺反应中表现出很好的活性,在200℃,2.0 MPa H_2,100 mg氢氧化锂的条件下,硝基苯的转化率为100%,目标产物环己胺选择性高达96.7%.结果表明微波加热有助于提高催化剂的活性.

树脂负载型催化剂催化环十二碳三烯环氧化的反应研究

以过氧化氢(H_2O_2)为氧化剂,以阴离子交换树脂为载体负载的过氧磷钨酸为催化剂,催化环十二碳三烯选择环氧化生成单环氧化物.采用XRD和SEM等手段对催化剂进行了表征.研究结果表明,以阴离子树脂载体负载的磷钨杂多酸为催化剂在催化环十二碳三烯选择环氧化反应中展现出较好的催化活性.在以过氧化氢为氧化剂,阴离子树脂D261负载过氧磷钨酸为催化剂时,60℃反应4 h,环十二碳三烯的转化率为72.6%,单环氧化物的选择性为74.6%.

双功能金属有机骨架材料的制备及催化烯烃环氧化性能

采用转动水热晶化的合成方式,以ZnO为锌源制备了锌钴金属有机骨架(ZnCo-MOF)双功能催化剂材料;利用X射线衍射(XRD),傅里叶变换红外光谱(FTIR),扫描电子显微镜(SEM)和X射线光电子能谱(XPS)等手段表征了催化剂的形貌、结构和组成.该催化剂材料在微波加热辅助催化α-蒎烯和α-甲基苯乙烯双烯烃的空气环氧化反应中,在不加任何引发剂或共还原剂条件下,能够高转化率、高选择性地得到环氧化物.使用转动水热晶化法(110 r/min转速)合成的ZnCo-MOF催化剂拥有最佳的催化活性,在对α-蒎烯和α-甲基苯乙烯进行催化环氧化反应时分别得到86.3%和99.8%(摩尔分数)的转化率,对应的环氧化物的选择性分别达到93.8%和94.3%.

无模板法合成C3N4纳米片在Knoevenagel缩合反应中的应用

以NaCl为添加剂、三聚氰胺为原料,一步热解法合成C_3N_4纳米片(C_3N_4-S).在苯甲醛与氰乙酸乙酯的Knoevenagel缩合反应中,C_3N_4-S的催化活性明显高于未添加NaCl的普通C_3N_4.表征发现:NaCl的添加量和焙烧温度能够显著影响C_3N_4-S的比表面积和催化活性.以C_3N_4-S-550-0.863为催化剂,在70℃下反应4 h,苯甲醛的转化率达到96.8%,α-氰基肉桂酸乙酯选择性为100%.最低反应温度可低至30℃,具有良好的可重复使用性能.

SAPO-5分子筛的可控合成及晶化过程探索

在非醋酸体系下分别通过动态和静态水热晶化方法合成了SAPO-5分子筛,并考察了转速、晶化时间及凝胶体系水硅比对SAPO-5分子筛晶相及形貌的影响,采用X射线衍射(XRD)和扫描电子显微镜(SEM)技术研究了静态、动态水热条件下SAPO-5分子筛的晶化过程.结果表明,静态水热条件下晶化6 h得到的SAPO-5分子筛为球状、六边形柱状聚集晶体;而在20 r/min转速下晶化2和6 h得到的SAPO-5分子筛分别为分散的凹面柱状晶体(凹面直径约6~8μm)及均一分散的球状晶体(直径为16μm);在60 r/min转速下晶化3 h即可得到高度分散的六边形柱状晶体(六边形直径约5~8μm);提高转速至100和140 r/min时仅需晶化1 h即可得到六边形柱状晶体.通过考察体系水硅比(H2O/Si摩尔比)的影响,确定最佳的水硅比为70,此条件下所得晶相为纯相且分子筛的分散度最好.综上可知,相较于静态晶化,动态晶化不仅从形貌上改善了晶体的分散度,通过缩短晶化时间、降低晶化转速也提高了SAPO-5分子筛的晶化效率.本文采用较小的水硅比(H2O/Si摩尔比为70)、较低的模板剂用量在非醋酸体系下合成了SAPO-5分子筛,为SAPO-5分子筛的合成提供了一条更简单、经济的路线.

疏水性杂化分子筛的控制合成及催化应用

以乙基三乙氧基硅烷和甲基三乙氧基硅烷为有机硅源,分别通过转动和静态干胶转化法一步合成出乙基和甲基功能化杂化分子筛并对其进行了表征.通过对合成路线、有机基团碳链长度、凝胶配比等的调变,实现了对杂化分子筛疏水性的有效调控,合成出水接触角为124°的疏水性杂化分子筛.以疏水性杂化分子筛为载体制备的Ru负载催化剂在催化苯酚加氢反应中表现出优异的催化性能,这归因于疏水/亲油的催化剂表面有利于苯酚分子在催化剂表面的富集进而促进反应的进行.