绿色硝化剂五氧化二氮及其在硝化反应中的应用

对五氧化二氮的物化性质、合成及放大方法进行了概括和分析。介绍了五氧化二氮的硝化能力,综述了五氧化二氮在硝化反应中的研究进展。引用文献42篇。

新型绿色硝化剂N_2O_5的电化学合成研究进展

对N2O4氧化和HNO3脱水两种电合成N2O5的方法进行了综述,通过分析电解过程的电流效率、比能、电流密度和化学收率比较了这两种方法的优缺点。隔膜和电极作为电解槽的两个关键技术直接影响电解过程的电流效率和比能,评价了适合该电解体系的隔膜和电极材料,并展望了N2O5未来的研究方向及前景。

硝化剂及预处理条件对软木NC氮量及其分布影响

以加拿大针叶木为原料、采用硝硫混酸和HNO3/CH2Cl2两种硝化剂分别制备了A、B、C、D级硝化纤维素(NC)样品,通过偏光显微镜分析测试了其含氮量及氮量分布(硝化均匀性)。同时采用不同的高压闪爆预处理条件,对针叶木进行预处理,比较了闪爆对高氮量B、低氮量D级NC的含氮量及氮量分布,系统研究了硝化剂体系组成及原料预处理条件对NC的含氮量及其分布影响规律。结果表明,在同样氮量级别,HNO3/CH2Cl2硝化体系比HNO3/H2SO4/H2O得到的NC氮量分布更均匀,A、B、C与D级NC的均匀性分别提高17.46%、16.98%、16.77%和25.79%;同一硝化剂体系,闪爆有利于硝化剂向软木纤维素纤维束内部扩散,能提高NC含氮量及氮量分布均匀性,B级NC,其均匀性提高6.06%,D级NC则提高7.56%。

金属硝酸盐──醋酐硝化剂的研究

用拉曼光谱研究了金属硝酸盐──醋酐硝化剂中的活化硝化成分，认为该体系中的活化硝化剂是硝鎓离子。利用气相色谱建立了该硝化剂在有机溶剂中进行硝化反应的Hammett方程，求得反应常数值p=-6.24。一定条件下该硝化剂具有较好的反应位置选择性，这一是由于反应介质低的介电常数，二是多孔载体也具有明显的作用。

推荐一种新硝化剂五氧化二氮及其工业化的生产方法

硝化是化学工业广泛应用的反应，但常规硝化剂是由浓硝酸和浓硫酸混成的，它是一种非常落后且危险性很大的硝化剂。五氧化二氮（N_2O_5）硝化剂比常规混合酸硝化剂有五大优点，因为它可用半渗透膜电解池法制造，所以今天五氧化二氮商品可以由工业化装置生产。建议国内各浓硝酸生产厂结合各自工艺特长创造性发展新硝化剂生产。

几种硝化剂中脲和硝基脲的反应形式(Ⅰ)加料方式的研究

通过改变加料方式来研究脲或硝基脲在硝化剂中与乌洛托品硝解碎片进行缩合反应的形式。采用不同的脲或硝基脲的加料方式时产物 RDX酮的得率是不同的。在给定的几种硝化剂中的研究结果表明 :先加脲或硝基脲后加乌洛托品的加料方式得到最高得率RDX酮 ,而后加脲或硝基脲的加料方式获得 RDX酮的得率最低。相同条件下用等摩尔数的硝基脲代替脲时 ,RDX酮得率较高。由此表明了在生成 RDX酮的反应过程中 。

绿色硝化剂五氧化二氮合成提纯工艺研究进展

综述了绿色硝化剂五氧化二氮的合成方法及工艺改进,对主要工艺的特点、原理进行了归纳总结。并展望了N2O5未来的研究方向及前景。

绿色硝化剂N_2O_5的制备及其在含能材料合成中的应用研究进展

详细介绍了N2O5的结构、分解等物理化学性质。介绍了N2O5的制备方法,电解法是目前最有工业化应用前景的生产N2O5的方法。介绍了N2O5在不同体系中的硝化特性,并综述了其在含能材料合成中的应用。

论新硝化剂五氧化二氮及其工业化生产方法

论新硝化剂五氧化二氮及其工业化生产方法一、前言硝化过程广泛地应用在化学工业上，事实是工业浓硝酸产品约六分之一的产量供应给硝化过程使用。例如，强烈炸药三硝基甲苯（ＴＮＴ），就有三个硝基官能团，这是一种不稳定的有机化合物，硝基官能团的置换与嫁接工序是有机...

金属硝酸盐-醋酐体系用作一元取代苯硝化剂的研究

主要研究了金属硝酸盐-醋酐对一元取代苯进行一段硝化的几个影响因素,由实验结果可以看到,Menke条件下的硝化反应中,醋酐的吸水作用与活化硝化剂的形成是同时进行的,不同的溶剂明显影响一硝产物中的异构体比例。

硝化剂五氧化二氮的合成与放大

对五氧化二氮 (N2 O5)的特性、合成及放大方法进行了概括和分析。同时 ,结合我国硝化工业的现状 ,介绍了较为可行的工业化合成路线 ,以及国外的一些N2

绿色硝化剂五氧化二氮及其在硝化反应中的应用

硝化反应是一种十分重要的有机反应,在化工领域较为常见。近年来,我国的化工产业得到了快速的发展,同时也对企业日常硝化反应相关工艺提出了越来越高的要求。近年来,由于环境污染问题日益为各国关注,在化工领域,各种具有安全、环境污染少等特点的绿色硝化剂颇受重视。五氧化二氮是近年来备受关注的一种绿色硝化剂,主要对绿色硝化剂五氧化二氮的理化特点以及合成方法等进行了分析。并从五氧化二氮在有机溶剂中的硝化、在硝酸中的硝化以及在其他一些有机溶剂中的硝化问题进行了分析研究。

新型硝化剂硝酰氟的设想

目前最常使用的硝化剂是硝酸。以硝酸作硝化剂有成本低、技术成熟等优点,但对于某些结构较稳定的物质而言,硝化的条件会比较苛刻,往往需要使用更浓的硝酸(无水硝酸、发烟硝酸),更强的吸水剂(发烟硫酸、硫酐)以及更高的温度,并由此引发设备问题、工艺问题、能耗问题、副产物问题(废酸等)及产率问题等。针对以上问题,笔者从取代反应的机理出发,设想出了一种新型硝化剂——硝酰氟。

不同生物硝化抑制剂对红壤性水稻土N_(2)O排放的影响及其机制

为揭示不同生物硝化抑制剂(BNIs)对红壤性水稻土N2O排放的影响差异及作用机制,通过21 d的土柱淹水培养试验,比较了三种BNIs 1,9-癸二醇(1,9-D)、亚麻酸(LN)和3-(4-羟基苯基)丙酸甲酯(MHPP)与化学合成硝化抑制剂双氰胺(DCD)对土壤N_(2)O排放及相关硝化、反硝化功能基因的影响。结果表明:不同BNIs(1,9-D、LN、MHPP)可以显著平均降低土壤N_(2)O日排放峰值40.1%;1,9-D和MHPP可分别抑制N_(2)O排放总量44.5%和43.9%,而DCD和LN对N2O排放总量没有显著影响。1,9-D和MHPP对AOA(氨氧化古菌)、AOB(氨氧化细菌)硝化菌和nirS、nirK型反硝化菌的调控均有所不同,1,9-D可以同时抑制AOA、AOB和nirS微生物的生长;MHPP仅可以抑制AOA的生长;其中,AOA-amoA和nirS基因丰度与土壤N_(2)O的排放呈显著正相关关系。同时,1,9-D和MHPP均增加了nosZ基因丰度及其与AOA-amoA+AOB-amoA、nirS+nirK和AOA-amoA+AOB-amoA+nirS+nirK的比值,且nosZ基因丰度及其相关比值与土壤N2O排放均呈显著负相关关系。总之,生物硝化抑制剂1,9-D和MHPP引起的AOA-amoA和nosZ基因丰度变化在红壤性水稻土N_(2)O减排方面发挥了重要的作用。

硝化抑制剂双氰胺施用对水稻产量和温室气体排放的影响

为探究施用硝化抑制剂双氰胺对水稻产量和温室气体排放的影响,以常规粳稻品种南粳9108为供试材料进行盆栽试验,设置常规氮肥(CK)和常规氮肥配施硝化抑制剂双氰胺(DCD)2个处理。采用静态箱-气相色谱法连续监测稻田温室气体排放动态变化。结果表明,与CK相比,DCD显著提高了水稻产量(15.1%)和地上部生物量(28.4%),并且显著降低了稻田甲烷(CH_(4))累积排放量(22.2%)、氧化亚氮(N_(2)O)累积排放量(56.0%)、综合温室效应(GWP)(24.4%)和温室气体排放强度(GHGI)(31.7%)。可见,常规氮肥配施硝化抑制剂双氰胺可以协同实现水稻丰产和稻田温室气体减排。

硝化/脲酶抑制剂和生物炭对设施农业土壤微生物及碳氮循环影响的研究进展

在我国设施农业生产快速发展的形势下,肥料的高投入量和低利用率的问题亟待解决。氮肥以硝态氮淋溶、温室气体排放的方式释放到自然环境中,在影响土壤微生物环境和碳氮循环过程的同时,加剧生态污染。针对氮肥高投入量带来的设施农业土壤养分流失问题,了解硝化/脲酶抑制剂和生物炭对设施土壤微生物及碳氮循环的影响机制,对维持微生物群落动态平衡、温室气体减排、提高设施农业生产力具有重要指导意义。本文综述硝化/脲酶抑制剂、生物炭影响土壤养分循环的作用机制,对多种抑制剂的现存优缺点和生物炭特性进行系统分析,总结三者近年来在设施农业中的研究应用进展,包括硝化/脲酶抑制剂和生物炭的单独施用与联合施用对微生物活性、温室气体排放、土壤质量、作物产量的影响,探究3种物质在田间的最佳施用方式及施用量。考虑到硝化/脲酶抑制剂和生物炭在现阶段的应用仍存在局限性,本文在讨论新型硝化/脲酶抑制剂发展现状的同时,对3种物质未来发展趋势和使用方法进行展望,以期为硝化抑制剂、脲酶抑制剂、生物炭在设施农业中的合理应用提供科学依据。

减氮配施硝化抑制剂与菌剂对温室黄瓜产量品质和土壤氮素损失的影响

通过探究减氮配施硝化抑制剂DMPP与微生物菌剂及二者联合施用对温室黄瓜土壤氮素各主要途径损失及黄瓜对氮素吸收利用的影响,并结合黄瓜产量和品质,旨在筛选出温室黄瓜生产的适宜氮素损失调控措施。以黄瓜品种“津绿20-10”为试验材料进行田间小区试验,设置6个处理,分别为不施氮对照(CK)、常规施氮(CN)、减氮(RN)、减氮+DMPP(RND)、减氮+微生物菌剂(RNM)、减氮+DMPP+微生物菌剂(RND+M)。监测分析了土壤氧化亚氮(N 2 O)排放、氨(NH 3)挥发和土壤剖面硝态氮(NO_(3)^(-)-N)累积量,以及黄瓜对氮素的吸收利用、产量和品质指标。结果表明:(1)与CN相比,RN、RND、RNM和RND+M能够促进黄瓜对氮素的吸收和利用,提高氮素利用率。等氮条件下,RND+M可使黄瓜地上部植株氮素总吸收量增加18.93%,尤其是氮肥表观利用率(REN)和农学效率(AEN),分别达到25.30%和41.16 kg/kg(p<0.05),表现出明显的正协同效应,且优于硝化抑制剂或菌剂单施效果。(2)RN、RND、RNM和RND+M较CN可使土壤N 2 O排放显著降低26.38%~41.45%、NH 3挥发明显减少28.82%~37.70%,0—120 cm土壤剖面NO_(3)^(-)-N累积显著降低13.07%~62.32%;等氮条件下,RNM处理对土壤N 2 O排放和NH 3挥发影响不大,但能显著降低90—120 cm土层NO_(3)^(-)-N累积量,较RN降低27.35%。RND和RND+M可使N 2 O排放分别降低20.11%和20.47%,0—120 cm土壤剖面NO_(3)^(-)-N累积量分别降低30.06%和24.70%,减少氮素在土壤中的累积和淋失风险,但增加NH 3挥发风险(p>0.05),总体表现为RND≈RND+M≥RNM≈RN。(3)RND+M处理产量为70.32 t/hm^(2),节本增收较RN增加5150元/hm^(2),且其在提高黄瓜果实品质方面效果较明显,可溶性蛋白含量较RN及RNM处理分别提高16.36%与4.01%。综合经济效益和环境效益,尤其是土壤可持续发展角度考虑,试验条件下,追施氮素316 kg/hm^(2),同时配施2%纯氮量的DMPP与75 L/hm^(2)菌剂,是实现温室黄瓜增产提质、绿色高质量发展的适宜氮素损失调控措施。

施氮方式与添加脲酶/硝化抑制剂对稻季NH_(3)挥发和N_(2)O排放的影响

【目的】分析施肥方式及添加脲酶/硝化抑制剂对稻田NH3挥发和N_(2)O排放的影响,基于稻田NH_(3)和N_(2)O减排的效果评价优化施肥措施的可行性。【方法】在太湖地区开展为期两年的稻季田间小区试验,供试脲酶抑制剂为N-丁基硫代磷酰三胺(NBPT),硝化抑制剂为对羟基苯丙酸甲酯(MHPP),用量为施氮量的1%。设置6个处理:1)不施氮肥对照(CK);2)表施尿素N 300 kg/hm^(2)(当地常规施肥,CN);3)表施尿素N 225 kg/hm2(RNB);4)尿素N 225 kg/hm^(2),50%表施,50%深施(RND);5)表施尿素N 225 kg/hm^(2)+NBPT+MHPP(RNB+DI);6)尿素N 225 kg/hm^(2)+NBPT+MHPP,50%表施,50%深施(RND+DI)。每次施肥后两周内,用密闭式抽气法监测稻田NH3挥发,在水稻生育期内用静态箱—气相色谱法监测稻田N2O排放。【结果】1) NH_(3)挥发主要发生在每次施氮后7天内,CN、RNB和RNB+DI处理基肥和分蘖肥施用后的NH3挥发量占总挥发量的86.63%~91.76%;稻季N_(2)O排放峰期主要出现在每次施肥后一周内和中期烤田期。2) RNB比CN处理可减少NH3挥发总量29.69%~39.41%和N_(2)O排放总量13.43%~23.37%。3) RND比RNB处理可减少NH_(3)挥发总量53.50%~72.05%和N2O排放总量16.66%~23.43%。4) RNB+DI比RNB处理可减少NH3挥发总量9.57%~22.27%和N_(2)O排放总量8.77%~15.67%。5) RND+DI比CN处理可减少NH3挥发总量76.89%~82.29%和N_(2)O排放总量37.98%~48.71%。【结论】尿素总氮投入减少25%,50%由撒施改为基肥深施,并添加脲酶/硝化抑制剂,可显著减少稻季NH3挥发和N2O总排放,特别是降低NH3挥发的效果更佳;将这3种措施组合集成的RND+DI处理减排效果最佳。该综合集成措施的实际操作性强,为在水稻生产上推广应用提供了技术支撑。

不同硝化抑制剂对黑土N_(2)O的减排效果

【目的】施用硝化抑制剂是削减农田N_(2)O排放的有效措施,本文研究不同种类硝化抑制剂对土壤N_(2)O排放的影响,为选择高效硝化抑制剂以实现黑土N_(2)O减排提供科学依据。【方法】在黑龙江省东部典型旱作黑土区进行田间试验。设置6个处理:不施氮肥(N0),常规施氮(N_(2)00),减氮20%(N160),减氮20%分别配施硝化抑制剂双氰胺(N160+DCD)、3,4-二甲基吡唑磷酸盐(N160+DMPP)和2-氯-6(三氯甲基)-吡啶(N160+CP)。测定全年土壤N_(2)O排放通量,同步测定土壤温度和含水量以及玉米生长季土壤铵态氮(NH_(4)^(+)-N)、硝态氮(NO_(3)^(-)-N)和可溶性有机碳(DOC)含量。【结果】施氮显著提高了土壤NH_(4)^(+)-N含量,且各施氮处理间差异不显著。施用硝化抑制剂处理降低了土壤NO_(3)^(-)-N含量,DCD和DMPP处理的NO_(3)^(-)-N含量接近N0水平。氮肥减施及其配合硝化抑制剂施用对土壤DOC含量影响较小。土壤N_(2)O排放主要发生在玉米生长季(5~10月),占全年N_(2)O排放总量的79%~95%。DCD和DMPP显著降低N_(2)O排放高峰的峰值和频次。N_(2)00处理土壤N_(2)O年累积排放量为3.83 kg/hm^(2),显著高于N0处理的0.76 kg/hm^(2);与N_(2)00相比,减氮20%的N160处理N_(2)O年累积排放量降低了31%(2.65 kg/hm^(2));N160+DCD和N160+DMPP进一步将N_(2)O年排放量降至0.98和1.34 kg/hm^(2),减排效率为63%和49%,而N160+CP的减排效果不明显(2.58 kg/hm^(2))。N160+DCD和N160+DMPP处理N_(2)O排放系数分别为0.14%和0.36%,显著低于其他处理(1.14%~1.53%)。施氮显著增加玉米产量,但是N_(2)00和N160处理单位产量N_(2)O排放强度比N0处理分别增加3.5和2.1倍,而N160+DCD和N160+DMPP处理的单位产量N_(2)O排放强度可降至N0水平【结论】氮肥减施可显著降低旱作黑土N_(2)O排放,减氮配合施用硝化抑制剂DCD和DMPP能够进一步显著降低N_(2)O年排放量。不同硝化抑制剂减排效果差异显著,DCD的减排效率最高,DMPP次之,CP较差。硝化抑制剂施用不影响玉米产量,但DCD和DMPP可显著降低单位产量N_(2)O排放强度。因此,在东北旱作黑土区推荐施用硝化抑制剂尤其是DCD,以减少土壤N_(2)O排放,推动玉米种植业的可持续发展。

生物硝化抑制剂对黔西南黄壤硝化作用及N_(2)O排放的影响

为探索生物硝化抑制剂对贵州黔西南地区黄壤硝化作用及氧化亚氮(N_(2)O)排放的影响,通过3周的室内培养试验,研究两种生物硝化抑制剂(对羟基苯丙酸甲酯(MHPP)和丁香酸(SA))对黄壤中的无机态氮素含量、氨氧化微生物功能基因以及N_(2)O排放量的影响。结果表明,与对照CK相比,MHPP和SA在黄壤上均能明显抑制硝化作用,对土壤硝化速率的抑制率分别为6%~43%和5%~51%。MHPP和SA均抑制了黄壤氨氧化古菌AOA(12%~22%,27%~41%)与氨氧化细菌AOB(6%~19%,26%~46%)amoA基因的丰度。整个培养期内,黄壤NO_(3)^(-)-N含量与AOB的amoA基因丰度显著正相关,而与AOA的amo A基因丰度无显著相关,表明AOB对黄壤硝化作用起了主导作用。在N_(2)O排放方面,MHPP和SA分别显著抑制了黄壤51%和21%的N_(2)O排放积累量,MHPP的减排效果优于SA。MHPP降低了黄壤N_(2)O排放的峰值,而SA主要延缓了黄壤N_(2)O排放高峰的出现。总之,生物硝化抑制剂MHPP和SA在贵州黔西南黄壤上具有氮肥减施增效的潜力,这为今后烤烟新型绿色专用肥的开发提供了理论依据。