铜绿假单胞菌降解异丁醛的分析研究

随着微生物技术的发展,通过微生物技术治理工业生产中的“三废”已经成为未来行业发展的主流趋势。本文就微生物降解异丁醛过程开展了合理的分析,并对微生物体系进行了16-SrDNA检测,结果表明该体系中含有大量铜绿假单胞菌,可以利用碳源形成多糖类生物膜。综上所述,本文对铜绿假单胞菌在挥发性有机化合物降解中起到的作用进行合理的分析与研究。

强酸性阳离子交换树脂催化合成异丁醛乙二醇缩醛的研究

运用条件实验法,以异丁醛、乙二醇为原料,强酸性阳离子交换树脂为催化剂,合成了异丁醛乙二醇缩醛产品。考察了带水剂品种及用量、反应时间、原料异丁醛与乙二醇摩尔比、催化剂用量等反应条件对产品收率的影响。结果表明,在反应温度95℃,反应时间4 h,异丁醛与乙二醇摩尔比1:1.5,带水剂苯用量为25 mL,催化剂强酸性阳离子交换树脂用量为2.5 g(相对0.2 mol异丁醛)的催化反应条件下,异丁醛乙二醇缩醛产品收率达到88.16%,产品纯度达到99.5%以上。

α－氯代异丁醛的合成研究

以异丁醛为原料，经直接氯化反应合成了α－氯代异丁醛，并对影响反应的因素、产品的精制及副反应进行了讨论．

甲醇与乙醇一步合成异丁醛用CuO-ZnO/Al_2O_3催化剂

在ＣｕＯＺｎＯ／Ａｌ２Ｏ３催化剂上，甲醇与乙醇在常压和２１０～３６０℃温度下一步反应合成异丁醛．利用正交设计方法，研究了ＣｕＯＺｎＯ／Ａｌ２Ｏ３体系催化剂组成和制备条件等因素对催化剂催化性能的影响．结果表明，催化剂中ＣｕＯ含量对催化剂的催化活性影响最大，而ＺｎＯ含量则主要影响催化剂对异丁醛的选择性．催化剂制备条件，如沉淀温度、陈化时间等，也不同程度地影响催化剂的催化性能．ＸＲＤ和ＢＥＴ表征结果表明，催化剂的晶相及比表面积与催化剂制备条件直接相关．对异丁醛合成反应机理进行了探讨，认为乙醇主要在ＣｕＯ中心上吸附、脱氢，然后在ＺｎＯ中心上与甲醇缩合、脱水生成异丁醛．

生物质炭磺酸催化异丁醛环化反应

以樟树枝为原料,将其炭化后再磺化,制备了一种新型生物质炭基磺酸催化剂.利用红外光谱和热重分析等方法对其进行了表征.研究了该催化剂在异丁醛环化反应中的催化性能,系统考察了反应温度、反应时间、催化剂用量等因素对反应产物2,4,6-三异丙基-1,3,5-三氧噁烷收率的影响.实验结果表明:在反应温度25℃,催化剂用量为异丁醛质量的2%,反应时间2.5 h时,2,4,6-三异丙基-1,3,5-三氧噁烷的收率可达90.7%.樟树枝炭磺酸在异丁醛环化三聚反应中具有较好的催化效果和重复使用性能.

异丁醛一步氧化制甲基丙烯酸用杂多酸盐催化剂

采用共沉淀法制备了用于异丁醛一步氧化制甲基丙烯酸的高活性、多组分杂多酸盐催化剂．用３１Ｐ－ＭＡＳＮＭＲ，ＸＲＤ和ＩＲ等手段对所合成的杂多酸盐催化剂进行了系统的表征．结果表明，催化剂为以Ｋｅｇｇｉｎ结构钼磷酸盐为骨架的杂多酸盐．其中第一主族元素及Ｓｂ和Ｃｕ占据抗衡离子位置，Ｍｏ和Ｖ占据配位原子位置，Ｐ和Ａｓ占据中心原子位置．考察了催化剂对异丁醛一步氧化制甲基丙烯酸的催化性能．

硫酸亚铁/异丁醛/甲酸/过氧化氢体系FCC汽油的深度氧化脱硫

采用硫酸亚铁/异丁醛/甲酸/过氧化氢体系对催化裂化(FCC)汽油进行了深度氧化脱硫研究。具体考察了该氧化体系中双氧水用量、硫酸亚铁用量、异丁醛用量、甲酸用量、反应温度和反应时间对FCC汽油氧化脱硫的影响。结果表明,该氧化体系可以很好地增强氧化脱硫效果,其氧化50 mL FCC汽油的最佳操作条件为:反应温度60℃,异丁醛1 mL,硫酸亚铁0.05 g,双氧水5 mL,甲酸5 mL,用乙腈萃取,乙腈/汽油体积比为1/1。在该条件下,30 min内的氧化脱硫率可达92.39%。

脲-异丁醛-甲醛三元缩聚树脂的合成与表征

以脲、异丁醛、甲醛为原料,在酸性条件下,合成出三元缩聚树脂(UIFR),考察了合成条件对UIFR软化点和羟基值的影响,并用FT-IR,1H-NMR,TG和GPC对其进行了表征。结果表明,在异丁醛、甲醛摩尔比为1.5,醛、脲摩尔比为6,真空蒸馏温度为140℃、时间为1 h的条件下,合成出的UIFR软化点为90℃,羟基值为32 mgKOH/g,M-n为377 g/mol,且树脂具有良好的溶解性和抗黄变性。FT-IR及1H-NMR结果说明合成反应发生在异丁醛中的α氢原子上。

负载Cu-Mn催化剂催化甲醇与乙醇一步合成异丁醛

分别使用 Cu O- Mn O/Al2 O3 和 Cu O- Mn O/Si O2 催化剂 ,甲醇与乙醇在常压和 2 50、30 0和350℃条件下一步合成异丁醛 .研究了 Cu O- Mn O/Al2 O3 和 Cu O- Mn O/Si O2 两个体系催化剂的组成和反应条件等因素对催化剂催化性能的影响 .结果表明 ,催化剂中 Cu O含量对催化剂的催化活性影响较大 ,而 Mn O含量则主要影响催化剂对异丁醛的选择性 .

V_2O_5催化甲醇与乙醇合成异丁醛

研究了甲醇与乙醇在V2O5催化剂上,常压375℃下一步催化合成异丁醛的反应,考察了催化剂活性组分质量分数和制备条件对催化剂催化性能的影响。结果表明,催化剂中V2O5质量分数为75%,焙烧温度480℃、焙烧5h时,催化剂的催化性能较其他条件更佳,乙醇转化率达98.03%,异丁醛的选择性达47.52%。对新鲜催化剂、反应后和再生后催化剂进行了XRD测试,并对反应后催化剂进行了DTA-TG测试。结果表明,催化剂在反应过程中有结焦且V2O5在反应过程中被还原为V2O3。通过高温烧炭再生可烧去结焦物,并将V2O3重新氧化为V2O5而使失活催化剂恢复其催化活性。

低碳醇一步合成异丁醛的研究

异丁醛是一种重要的有机化工原料,目前未见直接合成异丁醛的方法进行工业化生产。因此开发研究一步法合成异丁醛具有十分重要的意义。甲醇和乙醇在催化剂TiO2和V2O5／TiO2进行反应一步合成异丁醛,得知V2O5对该反应起主要催化作用,但必须以特殊的分散态形式存在。对纯 V2O5催化剂,反应温度宜控制在350℃为最佳。最适宜的空速为3 h-1左右。

La_2O_3对合成异丁醛催化剂V_2O_5的催化性能的影响

研究了La2O3对甲醇乙醇一步催化合成异丁醛催化剂V2O5的催化性能的影响。实验结果表明,La2O3的添加量(质量分数)为10%时La2O3/V2O5活性最佳,在反应温度375℃,常压,体积空速2h-1,原料甲乙醇的摩尔比为3∶1时,乙醇转化率达96.62%,异丁醛选择性达61.76%。对反应前后的催化剂进行的XRD测试结果表明,反应过程中V2O5还原为V2O3,部分La2O3也发生了晶形的变化,由立方体晶体(A型)变为了六方体形晶体(C型)。对V2O5和La2O3/V2O5反应后失活催化剂进行的TG-DTA实验结果表明,La2O3可降低失活催化剂的再生温度,有利于失活催化剂的再生。

助剂对甲醇乙醇合成异丁醛催化剂结构和催化性能的影响

采用溶胶-凝胶法制备了复合氧化物(SiO2-TiO2)负载的铜基催化剂。测试了含4种不同助剂ZnO、MnO、CaO、MgO的催化剂对甲醇与乙醇一步合成异丁醛的催化性能,并应用TPR,BET,XRD等手段对催化剂结构进行了表征。结果表明,溶胶-凝胶法制备的催化剂可以显著地改善CuO的分散性,降低了CuO的还原温度。同时发现,碱性金属氧化物作助剂可以增强助剂与活性组分之间的协同作用,提高异丁醛的选择性和收率,较适宜的助剂是CaO。在常压、反应温度593K、n(甲醇)/n(乙醇)=2∶1的条件下,乙醇的转化率为71.58%,异丁醛的选择性为50.99%。

铌改性V_2O_5催化甲醇乙醇一步合成异丁醛催化剂的催化性能研究

用Nb2O5和Nb(OH)5对甲醇、乙醇一步合成异丁醛(IBA)V2O5催化剂进行了改性研究。实验结果表明,两者都能增加V2O5催化剂的活性和选择性,综合性能最佳的催化剂为w(Nb2O5)为8%的Nb2O5/V2O5催化剂和w(Nb(OH)5)为18%的Nb(OH)5/V2O5催化剂,这两种催化剂的乙醇转化率分别为95.39%和96.39%,IBA选择性分别为47.87%和55.35%,较V2O5催化剂IBA选择性分别提高了21.25%和40.20%。XRD结果表明,在Nb2O5/V2O5的XRD图谱上有Nb2O5衍射峰,而Nb(OH)5/V2O5催化剂几乎未检测到Nb2O5衍射峰,说明该催化剂煅烧后生成的Nb2O5几乎以无定形形式存在于催化剂体系中,从而使Nb(OH)5/V2O5催化剂表现出了更好的活性和选择性。

双助剂对CuO/SiO_2催化甲醇乙醇合成异丁醛的影响

采用溶胶-凝胶法制备了CuO-Fe2O3-ZrO2/SiO2双助剂型催化剂,将其用于催化甲醇与乙醇一步合成异丁醛的反应,考察了助剂Fe2O3和ZrO2含量对催化剂性能的影响;采用BET,XRD,H2-TPR等手段对催化剂的结构进行了表征。实验结果表明,在CuO质量分数为20%时,适量加入助剂Fe2O3和ZrO2,可以使二者产生协同作用,一方面增大了催化剂的比表面积;另一方面促进了CuO的分散,改善了催化剂的还原性能,从而提高了催化剂的活性和异丁醛的选择性。以Fe2O3质量分数为20%、ZrO2质量分数为10%的CuO-Fe2O3-ZrO2/SiO2为催化剂,在常压、反应温度320℃、n(甲醇)∶n(乙醇)=2∶1的反应条件下,乙醇转化率为58.81%,异丁醛的选择性和收率分别为73.96%和43.50%。

SO^(2-)_4 /TiO_(2-)MoO_3催化合成异丁醛1,2-丙二醇缩醛

以固体超强酸SO2-4/TiO2 MoO3为催化剂,对以异丁醛(Ⅱ)和1,2 丙二醇(Ⅲ)为原料合成异丁醛1,2 丙二醇缩醛(Ⅰ)的反应条件进行了研究。实验表明:SO2-4/TiO2 MoO3是合成异丁醛1,2 丙二醇缩醛的良好催化剂,较系统地研究了醛醇摩尔比、催化剂用量、反应时间诸因素对收率的影响。最佳反应条件为:n(异丁醛)∶n(1,2 丙二醇)=1∶1 3,催化剂用量为反应物料总质量的1 0%,环己烷为带水剂,反应时间1 0h。上述条件下,异丁醛1,2 丙二醇缩醛的收率可达82 5%。

Brnsted酸性离子液体催化异丁醛和叔丁醇缩合反应

考察了Brnsted酸性离子液体同时作为溶剂和催化剂催化异丁醛和叔丁醇缩合制备2,5-二甲基-2,4-己二烯的反应性能.结果表明,Brnsted酸性离子液体具有良好的催化性能,反应后反应产物与离子液体自动分层易分离,离子液体经过真空干燥处理后可以作为溶剂和催化剂循环使用.调变离子液体中的阳离子或阴离子的结构对催化性能有较大的影响.

功能化酸性离子液体催化异丁醛环化三聚反应

研究了功能化酸性离子液体(IL)催化异丁醛环化三聚反应,考察了不同离子液体、反应温度、反应时间、n(异丁醛)/n(IL)等对反应的影响。结果表明,以离子液体1-甲基-3-(4-磺酸基丁基)咪唑三氟甲烷磺酸盐([(CH2)4SO3HMIm]OTf)为催化剂,在298K,n(异丁醛)/n(IL)=60∶1,反应1h后,转化率和选择性分别为93%和100%。催化剂循环使用5次,催化活性不变,并讨论了反应机理。

H_4SiW_(12)O_(40)-PAn催化合成异丁醛-1,2-丙二醇缩醛

制备了H4SiW12O40(硅钨酸)-PAn(聚苯胺)催化剂。通过异丁醛和1,2-丙二醇为原料合成异丁醛-1,2-丙二醇缩醛,探讨了H4SiW12O40-PAn催化剂对缩醛反应的催化活性,较系统地研究了原料配比、催化剂用量、反应时间诸因素对产品收率的影响。实验结果表明,H4SiW12O40-PAn是合成异丁醛-1,2-丙二醇缩醛的良好催化剂,在n(1,2-丙二醇)/n(异丁醛)=1 5/1、催化剂用量为反应物料总质量的1 2%、环己烷为带水剂、反应时间1 0h的优化条件下,异丁醛-1,2-丙二醇缩醛的收率可达94 6%。

负载型Nb_2O_5对异丁烯/异丁醛缩合生成2,5-二甲基-2,4-己二烯的催化性能

采用Hammett指示剂、吡啶吸附红外光谱(Py-IR)和微反测试等方法,考察了负载型Nb2O5催化剂表面酸性特征和对异丁烯(IB)/异丁醛(IBA)缩合生成2,5-二甲基-2,4-己二烯(DMHD)反应(称为Prins缩合)的催化活性。结果表明,催化活性与催化剂表面酸性特征有关。在Nb2O5/γ-Al2O3表面,只有当Nb2O5负载量超过一定量后才形成可检测的B酸位,并对IB/IBA缩合生成DMHD的反应才有明显的催化活性。随着Nb2O5负载量增加,Nb2O5/γ-Al2O3表面B酸位数增加且强度增强,催化剂的活性和产物的选择性增加;当Nb2O5负载量超过分散容量后,因表面形成较强的B酸位而导致DMHD选择性降低。将TiO2引入Nb2O5/γ-Al2O3,使催化剂表面B酸位数增加,从而提高了催化剂的活性;而将ZrO2引入Nb2O5/γ-Al2O3,则导致催化剂表面B酸位数大幅度减少,从而显著降低了催化剂的活性。催化剂表面B酸位是IB/IBA缩合生成DMHD的反应活性中心。