镍改性酚醛树脂及其热解炭的表征

通过配位反应,将镍离子结合在酚醛树脂结构中,得到镍改性酚醛树脂,实现了催化剂前驱体在树脂中的均匀分散。通过红外光谱仪和紫外分光光度计初步确定了镍离子在树脂中的配位结构。采用激光拉曼光谱仪对高温热解炭晶体结构进行表征。结果表明,镍改性酚醛树脂热解炭中有石墨烯生成,炭的结晶度提高。通过场发射扫描电子显微镜、透射电子显微镜对热解炭的形貌和微观结构进行了表征,进一步表明镍改性酚醛树脂热解炭中有石墨烯生成且为少数层石墨烯。

镍改性酚醛树脂热解形成石墨烯机理研究

通过配位反应,将镍离子引入酚醛树脂结构中,在惰性气氛保护下制备镍改性酚醛树脂,并将其分别在600、800、1000℃下进行碳化处理。XRD检测结果表明:600℃时热解碳出现明显的C(002)晶面衍射峰;当温度升高(800、1000℃)时,半峰宽增大,峰位左移,峰强度减小。SEM和TEM的检测结果表明,即使在1000℃下,普通酚醛树脂热解碳仍为无定形碳,而温度高于800℃后镍改性酚醛树脂热解碳中生成石墨烯,且升温和增大催化剂用量均有利于石墨烯生成。镍改性酚醛树脂炭化形成石墨烯的过程遵循"溶碳析碳机制"。

以改性腐殖土型红土镍矿中和褐铁型红土镍矿高压浸出液

以改性腐殖土型红土镍矿作中和剂,在100 mL高压浸出溶液中添加25 g改性腐殖土型红土镍矿、中和反应时间60 min、中和反应温度40℃的条件下对褐铁型红土镍矿高压浸出液进行中和处理,高压浸出液中杂质铁、铝脱除率分别达到98.8%、96.8%,实现了铁、铝等杂质的高效脱除。采用高压酸浸工艺处理中和反应产物中和渣,在浸出温度250℃、浸出时间1 h、硫酸浓度1.2 mol/L、液固比8∶1(mL∶g)的条件下进行高压浸出,中和渣中镍、钴浸出率均达到98%。改性腐殖土型红土镍矿中和高压浸出液-中和渣高压酸浸工艺全流程的镍、钴回收率分别达99.5%、96.8%,实现了物料中镍、钴的高效回收,以及中和反应过程的“零排放”。所开发工艺物料利用率高、环境效益显著、普适性强,符合当前镍、钴金属湿法生产的工艺需求,应用前景广阔。

镍硅改性对环氧乙烷合成用银催化剂及其载体性能的影响

氧化铝原料来源改变后,银催化剂活性和稳定性波动,为了改善银催化剂性能,分别对载体进行硅改性、镍改性及镍硅共同改性。采用X射线衍射、N2物理吸附-脱附、压汞和扫描电镜等对催化剂物性及微观结构进行表征,研究各种改性对载体孔结构、比表面积和强度等的影响。结果表明,经各种改性后载体的小孔增多,比表面积增大,载体强度增加。制成的银催化剂在空速6 000 h-1和出口环氧乙烷物质的量分数为2.50%条件下进行微反评价,银催化剂的活性和稳定性均提高,其中,以镍硅共同改性后的效果最佳,运行至第215天时,反应温度仅为231.7℃,而未改性催化剂运行至第8天时,反应温度已达227.0℃。

改性骨架镍催化马来酸酐加氢制备琥珀酸酐

将骤冷法制备的改性骨架镍用于马来酸酐(MA)的催化加氢,可在温和条件下高选择性地制备琥珀酸酐(SA)。考察了不同反应参数对该反应的影响,当采用1,4-二氧六环为溶剂,在0.2MPa和30℃的温和条件下反应60min,马来酸酐的转化率和琥珀酸酐的选择性均可达到100%。在上述条件下,该反应表现为零级反应,其表观活化能为27.1kJ/mol。

镍钛改性膨润土对铬的吸附性能研究

以钠基膨润土为原料,制备镍钛交联改性膨润土、镍钛有机复合改性膨润土,并应用于含铬模拟废水的处理。探讨了改性膨润土的用量、pH值、吸附时间等最佳使用条件,比较了原土、交联改性土、有机复合改性土对铬的吸附效果。结果表明改性土的吸附效果明显优于原土,在最佳实验条件下,交联改性土、有机复合改性土对Cr(Ⅵ)的去除率分别达到了87%和96%。两种改性土对铬吸附行为均符合Langmuir吸附等温方程,饱和吸附量和Lang-muir常数分别为3.1827mg/g、8.5543mg/g和3.5007、1.2738。

钼改性骨架镍的结构特征及其对硝基T酸液相加氢制备T酸的催化作用

对钼改性骨架镍的结构特征进行了研究,考察了其在中性至偏碱性水溶液中催化硝基T酸液相加氢制备T酸的作用。优化出适宜的反应条件为：反应温度80～130℃,反应压力2.5～3.5 MPa,硝基T酸的初始浓度0.63 mol/L,m（催化剂）∶m（硝基T酸）=8∶1 000。研究表明,钼改性骨架镍催化活性高,性能稳定,催化剂连续套用15次,硝基T酸转化率均高于98.2%。

改性骨架镍催化加氢3,4-二甲基硝基苯制备3,4-二甲基苯胺

采用骤冷法制备了改性骨架镍,将其应用于3,4-二甲基硝基苯的催化加氢制备3,4-二甲基苯胺。考察了各反应参数的影响,结果表明,以甲醇为溶剂,3,4-二甲基硝基苯初始浓度1.0mol/L,催化剂质量为3,4-二甲基硝基苯质量的7%,在60℃和0.5MPa的条件下反应40min,3,4-二甲基硝基苯的转化率和3,4-二甲基苯胺的选择性均达到100%。反应过程中底物浓度与时间趋于线性关系,该反应近似表现为零级反应。反应中未检测到羟胺组分,仅有少量的亚硝基化合物以中间体形式产生,并最终完全转化为目标产物3,4-二甲基苯胺。

改性骨架镍催化对苯二甲酸二甲酯加氢制备1,4-环己烷二甲酸二甲酯

采用骤冷法制备改性骨架镍(QS-Ni),并将其应用于对苯二甲酸二甲酯(DMT)催化加氢制备1,4-环己烷二甲酸二甲酯(DMCD),考察了溶剂、反应温度、压力、DMT初始浓度及催化剂用量对DMT加氢反应的影响。实验结果表明,采用异丙醇为溶剂,DMT初始浓度为1.0 mol/L,m(DMT)∶m(催化剂)=4∶1,在95℃和6 MPa条件下反应140 min,DMT转化率为100%,目标产物DMCD选择性达92.3%。催化剂QS-Ni循环使用16釜后,DMT转化率在99.3%以上,DMCD选择性为92.0%。

改性镍基催化剂催化增强次氯酸钠氧化性的性能研究

次氯酸钠具有强氧化性,但因性能极不稳定,大大降低了其氧化性能的利用率。采用混捏法制备改性的镍基催化剂催化氧化次氯酸钠,生成的原子氧具有极强的活性,特别是在次氯酸钠浓度不高时,可大大提高次氯酸钠的氧化性能和利用率。采用混捏法制备的改性镍基催化剂用于催化分解次氯酸钠产生活性氧。通过FT-IR、SEM和BET等方法对催化剂的物化性能及催化性能进行了研究,考察了改性镍基催化剂催化分解次氯酸钠溶液反应动力学和活性氯的变化情况。结果表明,添加Fe_2O_3,的镍基催化剂具有较高的活性,在改性镍基催化剂作用下,反应活化能大大降低,次氯酸钠活性氯的转化率达到90%以上。在初步处理有机废水的实验中,COD的去除率达到92.5%。

改性骨架镍催化邻硝基氯苯加氢制备2,2'-二氯氢化偶氮苯

通过对骨架镍催化剂添加第三金属M(Mo,Ti,Cr)制备改性骨架镍催化剂,并采用间歇加压釜式反应器对改性骨架镍催化剂进行活性评价,考察了不同添加金属、反应压力、温度、碱量、催化剂循环套用次数等工艺条件对催化加氢法制备2,2'-二氯氢化偶氮苯的影响。实验得到优惠的反应条件为:使用Mo-Ni-Al改性骨架镍催化剂,反应温度350K,反应压力0.8MPa,30%的氢氧化钠溶液40mL。邻氯硝基苯的转化率达99.5%,2,2'-二氯氢化偶氮苯的收率可达90.5%。同时催化剂循环套用5次后其催化活性基本保持不变。结果表明,改性骨架镍催化剂较之普通骨架镍催化剂的活性、选择性及稳定性都有明显的提高,具有良好的工业应用前景。

改性骨架镍催化加氢合成2,4-二氯-5-异丙氧基苯胺

以改性骨架镍为催化剂 ,催化加氢 2 ,4 -二氯 - 5 -异丙氧基硝基苯合成 2 ,4 -二氯 - 5-异丙氧基苯胺 ,加氢反应在温度 80℃和 1.0～ 1.5MPa压力下进行 ,转化率 99.9% ,加氢选择性99.8%。

镍基稀土改性催化剂的研究

通过对镍基稀土改性催化剂TPR的研究 ,结果表明稀土氧化物La2 O3 添加到Ni/α -Al2 O3 中改变了镍铝的相互作用 ,添加CeO2 、MgO助剂能够有效地提高活性组份镍的分散度。

改性镍钼粉催化合成1-溴代异戊烷

以异戊醇和氢溴酸为原料 ,改性镍钼粉为催化剂 ,催化合成 3,1-溴代异戊烷。探索出适于合成 1-溴代异戊烷的工艺控制条件 ,由异戊烷与氢溴酸物质的量比为n(异戊烷 ) :n(氢溴烷 ) =1 0 :2 5 ,催化剂用量为m(异戊烷 ) :m(催化剂 ) =1 0 0 0 :0 12 5 ,反应温度为 10 0～ 110℃ ,反应时间为 2h ,1-溴代异戊烷的收率为 :90 %。

改性骨架镍催化加氢合成3-氨基-9-乙基咔唑研究

以改性骨架镍为催化剂,对3-硝基-9-乙基咔唑进行低压液相催化加氢合成3-氨基-9-乙基咔唑。研究了催 化剂/溶剂体系、温度和氢气压力等因素对加氢反应的影响,并进行了催化剂的循环套用试验和放大试验。

改性骨架镍催化2-氯-5-硝基甲苯-4-磺酸加氢制备CLT酸

以铁、铬改性骨架镍为催化剂,在中性至偏碱性水溶液中催化2-氯-5-硝基甲苯-4-磺酸液相选择加氢制备2-氯-5-氨基甲苯-4-磺酸(CLT酸)。结果表明,该催化剂在保持较高活性(原料转化率为100%)的同时,能有效抑制脱氯副反应,使目标产物的选择性均保持在98.9%以上,脱氯副产物摩尔分数为0.5%;催化剂连续套用49釜后仍有优异的催化活性,平均每克催化剂可转化408 g原料,具有潜在的工业化价值。

改性骨架镍催化对硝基苯甲醛选择性加氢制对氨基苯甲醛

采用淬冷法制备了改性骨架镍催化剂,并将其用于对硝基苯甲醛(PNB)选择性加氢制备对氨基苯甲醛(PAB)的反应,对比了该催化剂与商品Raney Ni催化剂催化PNB加氢反应的活性,考察了溶剂种类、反应温度、反应压力、PNB用量和催化剂用量等因素对加氢反应的影响,得到适宜的反应条件。实验结果表明,改性骨架镍催化剂活性和选择性均较高;在反应温度40℃、反应压力0.5 MPa、PNB用量0.50 g、催化剂用量0.10 g、甲醇用量15 mL、反应时间35 min的适宜条件下,PNB转化率为100.0%,PAB选择性达到98.2%;催化剂稳定性实验结果表明,该催化剂连续使用13次后活性和PAB选择性基本不变。

改性骨架镍催化剂在3-NBSA加氢制备间氨基苯磺酸中的应用

实验研究了改性骨架镍催化剜在间硝基苯磺酸（3-NBSA）加氢还原制备间氨基苯磺酸（3-ABSA）中的应用．通过在加氢还原过程中对转化率影响备件的研究，优化加氢反应工艺条件并探讨催化剂的重复使用能力．实验结果表明，在催化剂用量为2．5％，反应温度60～80℃．反应压力2MPa的条件下，间氨基苯磺酸的收率可达99％以上．在上述反应条件下通过对催化荆使用寿命的考查表明，若每次补加0．5％-0．7％（质量分数）的催化剂，催化剂连续使用6次，产品收率依然保持在99％以上．

改性骨架镍催化加氢2,4-二硝基甲苯制备2,4-二氨基甲苯

采用骤冷法制备改性骨架镍,将其应用于2,4-二硝基甲苯催化加氢制备2,4-二氨基甲苯。运用X射线衍射技术对催化剂进行了表征。考察了NaOH的浓度和NaOH/Al质量比对催化剂活性的影响,以及初始质量、温度、压力和反应时间等对加氢反应的影响。结果表明,在2,4-二硝基甲苯催化加氢反应中,催化剂具有很高的活性和选择性,以甲醇为溶剂,2,4-二硝基甲苯的初始质量为2g,催化剂质量为2,4-二硝基甲苯质量的10%,在100℃和2 MPa的条件下反应90min,2,4-二硝基甲苯的转化率和2,4-二氨基甲苯的选择性均达到100%。

镍冶炼渣型优化试验研究

本文开展了镍渣渣型优化试验研究。采用热力学计算得到熔炼镍渣时主要反应的吉布斯自由能与温度的关系,表明温度在750~1600℃、以焦粉为还原剂、石灰石为熔剂的条件下,各主要反应均能发生。在此基础上,基于增钙降硅理论,在高温箱式电阻炉中进行镍渣渣型优化,探讨石灰石添加量、铁硅比、温度对镍渣中镍和铜含量的影响,以及研究了氧化钙和石灰石对镍渣性能的影响。试验结果表明,在熔炼温度1420℃、铁硅比1.2~1.3、石灰石质量分数9%~11%、保温时间60 min条件下,镍和铜质量分数可分别降至0.37%、0.27%,降低了镍渣中镍、铜有价金属的机械夹杂损失和化学溶解损失;优化后的镍渣的XRD物相分析结果表明,添加石灰石会破坏复杂硅酸铁镁结构,转变为结构简单、易还原的Fe 2 SiO 4结构,渣型优化效果明显。石灰石对镍渣的改性效果优于氧化钙。本研究有利于降低镍渣中有价金属的损失,为镍冶炼系统的渣型研究奠定了理论及实践基础。