三元FeCl_3-NiCl_2-GICs的表征及微波吸收性能

以天然鳞片石墨为宿主,FeCl3、NiCl2为插层剂,通过熔盐法制备了不同阶结构的三元FeCl3-NiCl2-GICs。采用XRD、SEM、EDS等对GICs的阶结构、表面形貌及成分进行了分析,试样的导电性和微波吸收性能分别由粉末电阻率测定仪和网络矢量分析仪进行测定。结果表明,插层过程中宿主石墨沿c轴方向膨胀并在层面边缘留下侵蚀痕迹,随着阶数的升高边缘侵蚀程度逐渐减弱。不同阶结构的三元FeCl3-NiCl2-GICs中Cl元素在石墨层间均匀分布,而Fe、Ni元素在单个鳞片内则呈不均匀分布,Fe元素的相对百分含量由鳞片边缘向中心呈上升趋势,而Ni元素则完全相反。FeCl3-NiCl2-GICs的电阻率低于宿主石墨,且随着阶数的升高先降低后增大,二阶FeCl3-NiCl2-GICs的导电性最好。FeCl3-NiCl2-GICs具有较好的微波吸收性能,其最大反射损耗量随阶数增大先减小后增大。一阶FeCl-NiCl-GICs反射损耗量最大,在试样厚度为2mm时,其最大反射损耗量为-10.3dB。

一阶FeCl_3-NiCl_2-GICs的制备与三元化评价

采用熔盐法,以天然鳞片石墨为宿主,FeCl3与NiCl2的混合物为插层剂制备三元FeCl3-NiCl2-GICs.通过正交试验考察了石墨粒度、反应温度,保温时间及反应物配比等因素对产物阶结构及Ni元素分布的影响.提出了4个指标作为三元GICs阶结构完善程度及三元化进程的评价标准,它们分别为一阶相的体积分数V1、单个鳞片内Ni元素分布的均匀程度σ、试样中Ni元素的相对含量S和产物中Ni,Fe元素的物质的量之比与反应物中NiCl2,FeCl3即Ni,Fe元素的物质的量之比的比S′.确立了制备一阶FeCl3-NiCl2-GICs的最优工艺条件:石墨粒度为325目,保温时间为24 h,反应温度为450℃及石墨与氯化铁、氯化镍的配比为36∶9∶3.

定量空气中三元FeCl_3-NiCl_2-石墨层间化合物的制备

采用熔盐法,以天然鳞片石墨为宿主,NiCl2与FeCl3的混合物为插层剂制备三元FeCl3-NiCl2-GIC。改真空下熔封玻璃管为在空气中直接熔封玻璃管,在反应体系中存在少量空气的条件下,考察了石墨与氯化物的摩尔比、NiCl2与FeCl3的摩尔比、反应温度和反应时间等工艺因素对产物阶结构的影响。结果表明,改变反应体系中石墨与氯化物的摩尔比、FeCl3与NiCl2的摩尔比、反应温度和保温时间,在反应初期存在一定量空气的条件下也可以得到阶结构不同的FeCl3-NiCl2-GIC。当石墨与氯化物的摩尔比为3/1,FeCl3与NiCl2的摩尔比为7/3,反应温度为400℃,反应时间为24h时,所得产物为二阶FeCl3-NiCl2-GIC。

熔盐法合成三元FeCl_3-NiCl_2-石墨层间化合物的研究

采用熔盐法,以天然鳞片石墨为宿主,NiCl2与FeCl3的混合物为插层剂合成三元FeCl3 NiCl2 GIC。考察了石墨与氯化物的摩尔比、NiCl2与FeCl3的摩尔比、反应温度和反应时间等工艺因素对产物阶结构和产物中Ni与Fe原子比的影响,探讨了NiCl2与FeCl3在石墨层间的插层过程。研究结果表明,改变反应体系中石墨与氯化物的摩尔比、NiCl2与FeCl3的摩尔比、反应温度和恒温时间,可以得到阶结构和Ni/Fe原子比不同的FeCl3 NiCl2 GIC,产物中的Ni/Fe原子比随反应体系中NiCl2与FeCl3的摩尔比的增大、反应温度的提高而增加。当石墨/氯化物的摩尔比为3∶1,NiCl2/FeCl3的摩尔比为3∶7,反应温度为400℃,反应时间为72h时,所得产物为一阶FeCl3 NiCl2 GIC。反应过程中存在FeCl3先插入石墨层间,然后NiCl2逐渐替换FeCl3的插层反应机制。

FeCl_3·6H_2O/C催化水合肼还原制备2,2-二(4-羟基-3-氨基)苯基丙烷

以ω(Fe)=5%的FeCl3·6H2O/C为催化剂,用ω(NH2NH2)=80%的水合肼,在乙醇溶剂中将2,2-二(4-羟基-3-硝基)苯基丙烷还原成为阻燃剂的中间体2,2-二(4-羟基-3-氨基)苯基丙烷.实验条件:用0.3g的催化剂(每10mmol反应物),反应物与水合肼的摩尔比为1∶4.5,控制反应温度为70℃,反应时间为3.5h,目标产物的产率为93.0%,纯度为98.5%,考察9种金属离子对催化活性的影响.结果表明:Pb2+会引起催化剂中毒;Mg2+、Cu2+和Zn2+钝化了催化剂的催化活性;Ba2+和Cr3+对反应几乎不影响;只有Al3+、Ni2+、Ti4+3种离子能活化催化剂,从而使反应速度加快,但这3种金属离子单独作为催化剂时都没有催化活性.

FeCl_3/Al_2O_3催化氧化偶联2-萘酚制备1,1′-联-2-萘酚

以FeCl3/Al2O3为催化剂和空气为氧化剂多相催化氧化偶联2-萘酚制备1,1′-联-2-萘酚.通过对不同催化剂(FeCl3/Al2O3,FeCl3/SiO2,CuSO4/Al2O3和CuSO4/SiO2)的选择比较,考察了催化剂中活性组分负载量、催化剂用量、反应时间的影响以及催化剂使用寿命.确定了多相催化氧化偶联2-萘酚制备1,1′-联-2-萘酚的较佳工艺条件.在此工艺条件下,2-萘酚的转化率达99%以上,1,1′-联-2-萘酚的选择性近100%.

CuCl_2/FeCl_3催化氧化制备2,3,5-三甲基-1,4-对苯醌反应网络研究

以CuCl_2/FeCl_3水溶液为催化剂,氧气为氧化剂,正己醇为溶剂进行2,3,6–三甲基苯酚(TMP)气液液三相催化氧化制备2,3,5-三甲基-1,4-对苯醌(TMQ)的反应。通过对反应产物进行结构鉴定和定量分析,推测反应途径;同时考察反应时间、反应温度、催化剂用量、FeCl_3加入量对反应产物组成的影响。结果表明反应过程中会生成2,3,6-三甲基-4-氯苯酚、2,3,5-三甲基-1,4-对苯二酚和2,2,3,3,5,5-六甲基-4,4-联苯二酚等多种中间产物和副产物。在CuCl_2催化体系中加入助催化剂FeCl_3可使主产物TMQ的选择性由70.39%提高到82.91%。研究最后提出了一个包含平行和连串反应的反应网络。

FeCl_3/ZnCl_2加压催化酰化制备4-氯二苯甲酮工业化技术

研究了在加压和FeCl3/ZnCl2催化下,4-氯苯甲酰氯和苯发生Friedel-Crafts反应制备4-氯二苯甲酮的工艺。157.6 g苯、88.2 g 4-氯苯甲酰氯和1.3 g FeCl3/ZnCl2混合于1 L的高压釜中,在压力为(0.85～1.1)×106Pa、温度为175～185℃的条件下反应8 h,经纯化处理得到4-氯二甲苯酮93.1 g,摩尔收率为86.2%,w(4-氯二苯甲酮)=99.8%(HPLC)。探讨了压力、催化剂和投料比等对收率的影响。经过一次性投料4-氯苯甲酰氯175 kg的生产型中试验证,4-氯二苯甲酮摩尔收率为82.7%。

NiCl_2·6H_2O催化下3-氟-4’-乙基联苯的合成

在Suzuki偶联反应中用NiCl2.6H2O催化剂合成3-氟-4’-乙基联苯。当反应温度为85℃,催化剂用量0.1 g,碳酸钾用量2 g,四丁基溴化铵用量0.1 g,甲苯40 mL,反应9 h,目标产物收率达到67.5%。

2,2-二(3-氨基-4-羟基)苯基丙烷的合成与结构表征

分别在Pd/C、FeOOH和FeCl3·6H2O/C三种不同催化剂存在下,由水合肼还原2,2 二(4 羟基 3 硝基)苯基丙烷(1)合成了2,2 二(3 氨基 4 羟基)苯基丙烷,筛选出成本低、收率高的理想催化剂为FeCl3·6H2O/C。当物料配比n(水合肼):n(1)=5:1,反应起始温度为70℃,反应时间为80min时,收率为93 0%。产物经重结晶纯化后,由元素分析、红外光谱、核磁共振谱和质谱对其结构进行了表征,确证了产物的结构。

溶胶-凝胶法制备不锈钢表面SiO_2-ZrO_2-Al_2O_3-Cr_2O_3涂层的研究

用溶胶-凝胶法在不锈钢表面制备了SiO2-ZrO2-A12O3-Cr2O3涂层,并用XRD、SEM等手段对其相结构、界面形貌进行了表征,且完成了900℃高温下的抗氧化性实验及FeCl3腐蚀实验。结果表明:预涂A12O3-Cr2O3过渡层可使基体与涂层结合较好;涂有薄膜的不锈钢抗氧化性、耐腐蚀性均有显著提高。

FeCl_3·6H_2O/[bpy]BF_4体系促进Biginelli反应的研究

对传统的Biginelli反应作了改进,以芳香醛、β-二羰基化合物和脲为底物,采用[bpy]BF4和FeCl3·6H2O为催化剂,在60℃反应30 min即可高产率得到一系列3,4-二氢嘧啶-2-酮类化合物。与单独使用氯化铁或离子液体做催化剂相比,该体系具有反应速率快,反应后处理简单、环境污染小、反应收率良好等特点。

TS-1分子筛/FeCl_3催化氧化TMP合成TMBQ

以正硅酸乙酯为硅源,钛酸四丁酯为钛源,采用溶胶-凝胶法制备了TS-1分子筛.实验中改进了陈化和干燥工序,缩短了TS-1分子筛的制备周期,降低了成本.通过气相色谱对反应体系的定量分析,考察了TS-1的制备条件以及合成反应条件对TS-1分子筛催化活性的影响.结果显示,当硅钛摩尔比nSi/nTi在3.80~19.01范围内变化时,TMP的转化率xTMP和TMBQ的选择性sTMBQ变化较小;随着合成反应温度的升高,xTMP逐渐增加直至TMP完全转化,但是sTMBQ随着温度的升高呈现先升高后降低的变化规律;增加合成反应时间,xTMP以及sTMBQ迅速增加,然后趋于稳定.在实验测试范围内,TMBQ的最大收率yTMBQ为87.87%.使用GC-MS对上述最佳反应条件下生成的产物进行分析,结果表明主产物为TMBQ.

FeCl_(3)催化的喹啉N-氧化物与亚磺酸钠衍生物的磺酰化反应研究

喹啉衍生物因其特殊的结构以及生物学活性而受到人们广泛关注。本文报道了一种以FeCl_(3)为催化剂,以喹啉N-氧化物和苯亚磺酸钠为原料合成系列2-取代喹啉的合成方法。该方法具有反应时间短且收率高的特点。

1,1′-联2-萘酚合成工艺的改进

在以β-萘酚为原料,进行三氯化铁氧化偶联反应合成1,1’-联2-萘酚的过程中,对两种溶剂(即水和甲醇-水)进行了比较。结果表明,前者为非均相反应,程序复杂,后处理困难,产率低;后者为均相反应,操作简便。当β-萘酚/FeCl_3·6H_2O(摩尔比)=1:1.6时产率可达到70.5％。

含3,4-乙撑二氧取代基的聚三噻吩衍生物的合成与表征

通过Stille反应合成了3’，4＇-乙撑二氧-2，2’：5’，2”-三噻吩，并以其作为单体，在0～5℃下，以FeCl3为氧化剂，在氯仿溶液中合成了3种聚（3’，4’-乙撑二氧-2，2’：5’，2”-三噻吩）。并采用紫外-可见光谱（UV—Vis）、傅里叶红外光谱（FT—IR）、凝胶色谱（GPC）、循环伏安（CV）、透射电镜（TEM）和热重分析（TGA）对聚合物进行了表征。同时讨论了乙撑二氧取代基和FeCl3用量对聚合物性质的影响。结果表明：聚合物的紫外最大吸收为466～474nm，数均分子量为3．4×10^3～3．6×10^3，能隙大约为2．05eV，热分解温度为110℃。

氧化亚氮-乙炔火焰原子吸收光谱法测定氯化熔盐中二氧化钛的含量

氯化熔盐是氯化法生产四氯化钛或海绵钛工艺中氯化炉内的混合物料,其成分的质量分数大致为TiO2 4%、C 4%、FeCl3 4%、FeCl2 10%、CaCl2 8%、MgCl2 25%、SiO2 5%、NaCl 40%。

北京化工大学研制出宽峰分布聚乙烯

北京化工大学研究人员以SiO2为载体,依次加入NiCl2或Ni（NO3）2、给电子体,然后负载TiCl4,制备多相齐格勒-纳塔催化剂。以三乙基铝为助催化剂,催化乙烯均聚合及乙烯-1-己烯共聚合，均可得到宽峰分布聚乙烯（PE）。