纳秒脉冲介质阻挡放电等离子体去除水中全氟辛酸研究

由于全氟化合物中有很稳定的碳氟键,因此如何高效地去除受污染水体中全氟辛酸(PFOA)是一项挑战。采用纳秒脉冲介质阻挡放电等离子体(DBD)对水中难降解有机污染物PFOA进行降解处理,考察了放电气氛、放电功率等放电参数以及气体流量和液体流量等反应条件对PFOA去除率的影响。结果表明,在放电气氛为Ar、放电功率为11.84 W、气体流量为3.33 L/min、液体流量为0.28 L/min的条件下,DBD对PFOA具有较好的降解效果,反应60 min后PFOA去除率可达94.0%以上。结合发射光谱和自由基猝灭分析,确定破坏PFOA的分子结构、实现反应物高效降解的主要活性物种是e^(-)、·OH、H_(2)O_(2)、O_(3)。该技术可为PFOA去除提供有效的解决方法。

维生素K3的催化合成研究

2-甲萘醌合成存在成本高、废水处理量大、选择性低、产品分离困难等问题,根据2-甲萘醌性质,以浓硫酸(98%)为催化剂、2-甲基萘与过氧化氢为反应原料、乙酸为溶剂,确定2-甲萘醌合成最佳条件为:以浓硫酸为催化剂、催化剂用量为1.5%、氧化剂为过氧化氢、n(过氧化氢):n(二甲萘)=1.8、反应时间5 h、反应温度60℃。浓硫酸做催化剂先将溶剂乙酸催化氧化成过氧乙酸,过氧乙酸将甲基萘初步氧化,然后通过双氧水缓慢氧化成2-甲萘醌。通过该工艺实现2-甲基萘的转化率46.37%、2-甲萘醌收率39.45%、选择性90.34%。

地沟油制备水溶性咪唑啉缓蚀剂及其缓蚀性能研究

以地沟油、二乙烯三胺为原料制备咪唑啉缓蚀剂,当地沟油与二乙烯三胺摩尔比为1:1.2,环化温度为140℃,时间为3 h,酰胺化温度为150~160℃,时间为2 h,季铵化温度为140℃,反应时间为3~4 h,可合成水溶性咪唑啉缓蚀剂。通过静态挂片失重法和电化学极化法对其缓蚀效果进行评价,结果表明,在1mol/L的盐酸介质中,当缓蚀剂添加量浓度为100 mg/L时,缓蚀性能最好。存放1 d的缓蚀剂缓蚀效率可高达99.02%。存放6个月后的缓蚀剂缓蚀效率下降为95.76%,仍能很好地满足工业要求。电化学极化曲线可以看出此法制备的咪唑啉缓蚀剂为阴极型缓蚀剂。

碳四烯烃歧化制丙烯技术

利用烯烃歧化技术制备丙烯是实现剩余碳四烯烃综合利用以及增产丙烯的有效途径。综述了国内外一些主要研究机构利用碳四烯烃歧化生产丙烯工艺的研究进展:美国Phillips(Lummus)公司工艺比较成熟,现已有工业化装置采用;法国Insti tutFrancaisduPetrole工艺可在低温下进行,但原料对杂质敏感,处于中试阶段;德国BASF工艺无须外加乙烯;南非Sasol公司工艺适合F-T反应产物的歧化,可以与合成油装置实现对接;UOP工艺将甲醇制烯烃技术与碳四烯烃歧化技术相结合,具有相当的经济优势,并即将工业化;而美国ARCO(Lyondell)公司工艺和中国科学院大连化学物理研究所开发的工艺仍处于实验室探索阶段。指出我国解决碳四馏分出路的重要途径就是采用歧化技术生产低碳烯烃,尤其是丙烯、己烯,以进一步提高企业经济效益。

固体酸催化环己酮肟Beckmann重排制己内酰胺研究进展

环己酮肟Ｂｅｃｋｍａｎｎ重排制己内酰胺是重要的工业过程。本文介绍了用以代替浓硫酸催化该反应的固体酸催化剂及其影响因素以及催化剂的失活与再生等。

微波辐射对有机合成反应的促进作用

微波辐射作为一种非传统能量来源作用于有机化学反应中已成为一项非常有用并受欢迎的技术。微波辐射有很高的加热效率,因此,在某些反应中可显著增加反应速率,大大缩短反应时间。近年来在有机合成领域中,已有许多应用微波电介质加热效果的例子报道。同时,非热效应改变反应的动力学性质,降低反应的活化能,从而对有机化学反应具有较强的促进作用。本工作综述了微波对有机合成反应的促进作用的最新研究进展并探讨了微波的作用机理。

微通道反应器内氯苯硝化反应研究

在微通道反应器内对氯苯硝化反应进行了研究,考察了氯苯与硝酸的摩尔比、体积流速、反应温度等对单程转化率及选择性的影响。实验选择了较优工艺参数组合:n(氯苯)∶n(硝酸)=1∶1.3,n(硝酸)∶n(硫酸)=1∶3,氯苯体积流速0.5 mL/min,反应温度80℃,氯苯单程转化率达74.8%,n(邻硝基氯苯)∶n(对硝基氯苯)=0.56∶1,时空转化率(STC)达4.07×109mol/(m3.h)。微通道反应器内,时空转化率是常规反应器的3.08×104倍。

成对电合成技术的新进展

介绍了作者在有机电合成技术方面的研究成果 ,结合已研究成功的实例 ,简介了每个工艺的原理、最佳工艺条件、所获得产品的电流效率及产物的质量分数。结合有机电合成的发展方向 ,介绍了近期作者在阴极间接电氧化和阳极间接电氧化所做的工作 ,这一研究将会促进有机电合成的发展 ,开拓有机电合成的思路 ,扩大有机电合成的研究范围 ,使阴极、阳极能合成更多、更复杂。

两性双子表面活性剂的合成及应用性能

由溴代烷、二溴代烷、3-氨基-1-丙磺酸等合成了N,N′-乙基-N,N′-丁磺基-N,N′-烷基-烷基二胺钠盐,采用表界面张力仪测试其在三次采油中应用的能力。结果表明,该系列两性双子表面活性剂具有超低油水界面张力,其油水界面张力可达10^(-2)～10^(-3)mN/m,并具有优秀的耐盐及抗温性能,能作为三次采油用表面活性剂。

气相法亚硝酸乙酯再生反应的研究

一氧化气相碳偶联合成草酸二乙酯(DEO)在过去几十年来已引起了广泛兴趣。该过程涉及两个反应:一氧化碳偶联生成DEO的反应和亚硝酸乙酯(EN)的再生反应。这两个反应同时发生,因此只要再生反应速度与偶联反应速度彼此匹配,该系统可构成一个闭路的稳定循环系统。本文研究了一种EN再生气相反应器,以替代以往的副反应严重、乙醇循环能耗高的鼓泡反应器。研究发现气相法EN再生反应的最佳工艺条件为:反应温度80℃,n(乙醇)/n(NO)为1.5～2,n(NO)/n(O2)为6～8,(φN2)为15%～30%,停留时间为24s～29s。

γ-氯丙基三甲氧基硅烷季铵化反应中的溶剂效应研究

研究了不同类型的溶剂对γ-氯丙基三甲氧基硅烷与十八烷基二甲基叔胺季铵化反应的影响。实验发现:在不同类型的溶剂中季铵化反应速率有显著差别,相同温度下在DMSO(二甲基亚砜)中的反应速率高于在其它类型溶剂中的反应速率;在大多数溶剂中该季铵化反应符合二级反应速率方程,作者通过线性拟合得到了不同溶剂中季铵化反应速率常数,并以80℃下季铵化反应速率常数对溶剂的介电常数和偶极矩作图,发现反应速率随着溶剂极性的增加而增大,但是苄醇显著偏离此规律。实验发现:季铵化反应速率随着温度的升高而增大,其中醇类溶剂中的反应速率对温度的依赖性远大于其它类型的溶剂,120℃下在丙二醇单甲醚溶剂中反应速率是80℃下的113倍,这表明高温破坏了叔胺和醇类溶剂形成的氢键,造成了反应速率显著升高。作者根据过渡态理论计算了季铵化反应中的热力学参数,表明随着反应速率的增加,季铵化反应的过渡态Gibbs自由能降低,熵值增加、焓值降低。

微波辐射稠油降粘脱水实验研究

针对稠油粘度大和脱水难等问题,利用微波辐射进行稠油破乳脱水实验研究,分析了微波功率和辐照时间对稠油脱水率的影响,并对比了微波脱水技术与水浴加热脱水技术的脱水效果。研究结果表明:微波作用后油样温度迅速升高,粘度降低;微波脱水技术与水浴加热脱水技术相比,脱水效果及速度有显著提高;微波功率越高,脱水效果越好,但超过450 W后微波功率对脱水率的影响较小;辐照时间约为2 min时,油样的降粘脱水效果较好;微波作用后油样重组分含量降低,轻组分含量增加,粘度发生不可逆的变化。研究结果表明微波技术在稠油降粘脱水领域具有很好的应用前景。

反应氛围对RBS-1分子筛催化剂上气相Beckmann重排反应的影响

在常压连续流动固定床反应装置上，考察了反应温度、环己酮肟质量空速（MHSV）、溶剂种类、环己酮肟浓度、载气流量、水的质量分数等反应条件或反应氛围对环己酮肟气相Beckmann重排反应的影响。结果表明，低碳醇适宜作反应溶剂；环己酮肟浓度和载气流量对反应性能有较大影响；反应物料中加入少量水可降低催化剂的失活速率，并可改善己内酰胺的选择性。在微型固定床反应装置上得到的优化反应工艺条件为：催化剂用量0．375g，反应压力101．3kPa，反应温度653～663K，反应物溶剂为乙醇，环己酮肟的MHSV为1～2h^-1，环己酮肟的质量分数为33％～44％，N2载气流量为30-45ml／min。

由4-联苯甲酰胺合成4-联苯腈

研究了在二氯乙烷中4-联苯甲酰胺合成4-联苯腈的脱水工艺,考察了氯化亚砜用量和二甲基甲酰胺(DMF)用量等因素对该反应的影响,由此获得了较佳的反应参数:DMF的用量为4-联苯甲酰胺摩尔数的1/2,氯化亚砜为4-联苯甲酰胺摩尔数的4倍,反应时间5h,反应温度为80°C,如此可以75.8%的收率得到4-联苯腈。在氨气氛围中,不使用任何脱水剂,4-联苯甲酰胺可在高温(240°C)时转化成4-联苯腈,通过减压蒸馏(2～3mmHg)可以70%收率得到产物。在此反应中,温度是关键的影响因素,当温度低于220°C时,反应进展缓慢;温度高于240°C时,对提高反应速度的意义不大。

在RBS-1催化剂上环己酮肟气相Beckmann重排反应副产物的研究

采用色谱-质谱联用仪分析鉴定了RBS-1催化剂上环己酮肟气相Beckmann重排反应的副产物。结果表明,在152.0 kPa、380℃反应条件下,环己酮肟发生气相Beckmann重排反应主反应的同时,伴随发生裂解、水解、醇解、加氢、脱氢、分解、氧化、热缩合和Mannich反应等多种副反应,生成种类繁多的副产物。其中大部分副产物会影响ε-己内酰胺产品质量。副产物中的乙基-ε-己内酰亚胺缩合物和四氢吖庚因-2-酮能通过水解或加氢反应生成目的产物ε-己内酰胺。

成对电解同时合成甘露醇、山梨醇和葡萄糖酸盐

采用成对电解合成技术 ,在阴极电还原葡萄糖为甘露醇和山梨醇 ,葡萄糖的转化率达74 6 % ;在阳极电氧化葡萄糖为葡萄糖酸盐 ,其中葡萄糖酸钠的收率为 90 3 % ,电解槽的总收率为 16 4 9%。

3,3',4,4'-联苯四甲酸二酐的合成

3,3',4,4'-联苯四甲酸二酐(BPDA)是重要聚合物-聚酰亚胺的前体.以邻苯二甲酸酐为原料,经溴化、脱卤偶联和脱水三步反应合成了BPDA,总收率39.1%.采用单因素实验对合成反应的关键影响因素进行了考察,得到了实验室制备BPDA较适宜的反应条件.所得中间体及最终产物通过熔点测定、红外光谱等手段进行了表征.

HCl-H_(2)S-H_(2)O体系缓蚀剂的合成及应用性能

以对苯二胺、甲醛、膦酸丁酯合成含氮有机膦缓蚀剂,研究该缓蚀剂对A3钢片缓蚀效果。结果表明,最佳反应条件为:n(胺)∶n(醛)∶n(酯)=1∶4∶2,反应温度50℃,反应时间3 h。该缓蚀剂加量≥30 mg/L时,在pH 6~8的HCl-H_(2)S-H_(2)O体系加热回流状态下,腐蚀速率低于0.715 g/(m^(2)·h),降低了HCl-H_(2)S-H_(2)O盐水体系对钢铁腐蚀,SEM分析表明,缓蚀剂分子在钢铁表面形成致密保护膜。

离子液体[bmim]Br中脱氢松香酸葡萄糖酯的合成

以离子液体[bmim]Br作为绿色反应溶剂,通过脱氢松香酸酰氯与葡萄糖的O-酰化反应,合成了脱氢松香酸葡萄糖酯(GDA)。对反应的影响因素进行了初步探讨,并用薄层色谱(TLC)、IR、13C NMR等多种方法对目标产物进行了分析和表征。研究结果表明,该合成方法条件温和,环境友好,且离子液体可循环使用3次以上。

新型光敏催化剂用于甲苯侧链氯化反应

为提高目的产物收率及选择性,缩短反应时间,将新型光敏催化剂BMMB用于甲苯侧链的氯化反应,制取三氯甲苯.这种光敏催化剂有较强的反应活性和贮存稳定性,对设备无腐蚀作用.采用催化剂2,2' 偶氮二异丁腈、过氧化苯甲酰或三氯化磷时可知:2,2' 偶氮二异丁腈在反应中易消耗掉,需在反应中不断添加;过氧化苯甲酰储存和运输不稳定;三氯化磷沸点低,易分解失活,会阻碍制苯甲酰氯的水解反应,增加产物中磷残存量,且对设备有腐蚀作用.新型光敏催化剂BMMB没有上述缺点.含0.5%BMMB的甲苯在蓝光照射下于110～120℃氯化8h,三氯甲苯收率为95.5%～96.5%,优于2,2' 偶氮二异丁腈、过氧化苯甲酰和三氯化磷.