碳纳米管对2-硝基苯酚和2,4-二氯苯酚的吸附特性研究

研究多壁碳纳米管对水中2-硝基苯酚和2,4-二氯苯酚的吸附规律。测定不同温度下两物质的吸附等温线,研究吸附的热力学特性和吸附机理。结果表明,碳纳米管对2-硝基苯酚和2,4-二氯苯酚具有良好的吸附效果,饱和吸附量分别达到24.54mg/g和30.53mg/g。用Freundlich等温方程拟合碳纳米管对两种化合物的吸附,其线性相关系数均大于0.95;用Clapeyron-Clausius方程拟合吸附过程,两种物质的线性相关系数都达0.99。293～353K时,碳纳米管对2-硝基苯酚吸附的ΔH、ΔG、ΔS分别为-7.74～-7.05kJ·mol-1、-6.14～-4.80kJ·mol-1、-8.33～-3.00J.mol-1.K-1;对2,4-二氯苯酚吸附的ΔH、ΔG、ΔS分别为-24.75～-17.78kJ·mol-1、-6.79～-6.22kJ·mol-1、-61.29～-32.75J.mol-1.K-1。由于对酚分子π-π共轭作用的强弱不同,碳纳米管对2,4-二氯苯酚的吸附能力大于2-硝基苯酚。本文得到的碳纳米管吸附规律,为研究碳纳米管吸附含苯环类物质提供了参考。

2-硝基苯酚在蒙脱石修饰碳糊电极上的电化学行为研究

用微分脉冲伏安法研究了2-硝基苯酚在蒙脱石修饰碳糊电极上的电化学还原行为,提出了一种直接检 测2-硝基苯酚的伏安分析方法．优化了影响2-硝基苯酚伏安响应的各种参数,例如支持电解质、pH值、蒙脱石 用量、富集电位和时间．在1×10-7-2×10-5mol／L浓度范围内,峰电流与浓度呈良好的线性关系,开路富集4 min 后,检出限(3倍信噪比)为8×10-9mol／L．2×10-4mol／L ×2-硝基苯酚平行测定8次的相对标准偏差为3．8％．用 该修饰电极测定了实际水样中2-硝基苯酚,平均回收率为101．22％．

4,5-二甲基-2-硝基苯酚的合成与晶体结构

用直接硝化法合成了标题化合物。调整各反应物比例,发现3,4-二甲基苯酚与硝酸的物质的量比为1∶1.2时产率最高为30.3%。产物的紫外可见吸收光谱显示,产物4,5-二甲基-2-硝基苯酚的S1→S0吸收峰相对于原料3,4-二甲基苯酚红移了145nm。通过晶体结构对硝基在苯环上的位置进行了确定。

3-甲基-2-硝基苯酚的合成工艺改进

以间甲基苯酚为原料,通过磺化、硝化、水解反应,合成3-甲基-2-硝基苯酚。考察了反应物料配比、反应时间、反应温度对收率的影响。收率为98%。目标化合物的结构经1H NMR确证。改进后的工艺降低了合成成本,简单可行,适合工业化生产。

2-(5-硝基-2-吡啶偶氮)-4,5二甲基苯酚的合成及其与钴(Ⅱ)显色反应的研究

合成并用元素分析和红外光谱鉴定了一新的吡啶偶氮类试剂2-(5-硝基-2-吡啶偶氮)-4,5-二甲基苯酚(5-NO2-PADMP)。研究了该试剂与Co(Ⅱ)的显色反应,结果表明,在阳离子表面活性剂溴化十六烷基三甲氨(CTMAB)存在下,5-NO2-PADMP与Co(Ⅱ)在pH8.5～9.5的硼酸-硼砂缓冲溶液中形成一种稳定的蓝绿色络合物,其最大吸收波长(λmax)为731 nm,对比度(△λ)为124 nm,表观摩尔吸光系数ε731=2.02×104L.mol-1.cm-1,钴浓度在0～2.0μg/mL内符合比尔定律。方法简便、快速,用于钴分子筛催化中钴的测定,结果满意。

两步法合成2-氨基-5-硝基苯酚

以邻氨基苯酚和尿素为原料,将传统环合-硝化-水解三步法工艺改为环合硝化-水解两步法合成了2-氨基-5-硝基苯酚(ANP);研究了影响环合硝化反应和水解反应的因素;优化了反应条件。环合硝化反应的最优条件为:n(邻氨基苯酚)∶n(尿素)=1.00∶1.20、环合时间6h、硝酸用量40.2g、硫酸用量20g、硝化时间3h、硝化温度70℃,在此条件下中间产物6-硝基苯并噁唑酮的收率为90.2%;水解反应的最优条件为:体积分数95%的乙醇为溶剂、n(6-硝基苯并噁唑酮)∶n(氢氧化钠)=1.0∶3.3、水解温度80℃、水解时间15h,在此条件下ANP收率为81.2%。两步反应ANP的总收率为73.2%。对产品进行了元素分析和红外光谱表征,确认终产物为ANP。该方法成本低,ANP总收率高,溶剂可回收,三废量少。

2-氨基-4-硝基苯酚的合成

以２ ，４二硝基氯苯为原料制备２氨基４硝基苯酚，改进了制备方法，使反应更易于控制，提高了收率．

2-(H-酸偶氮)-4,5-二硝基苯酚与钍的显色反应研究及其应用

研究了 2 (H 酸偶氮 ) 4 ,5二硝基苯酚 (HADNP)与钍的显色反应 ,在 pH 5 .5HOAc NaOAc缓冲介质中 ,溴化十六烷基吡啶 (CPB)存在下 ,HADNP与钍反应生成 2∶1稳定紫红色络合物 ,λmax=6 2 0nm ,ε =1.2 3× 10 5L·mol- 1·cm- 1。钍含量在 0～ 30 μg/2 5ml内符合比耳定律 ,方法用于环境水样品中钍含量的测定 ,结果满意。

2-硝基-4-氯苯酚合成工艺优化研究

以对二氯苯为原料,通过混合酸硝化、常压相转移催化水解,得到了目标产物2-硝基-4-氯苯酚。考察了碱量、碱浓度、相转移催化剂类型及用量对水解反应的影响,通过优化水解条件为反应6 h,1.4 g四丁基溴化铵,25%的氢氧化钾溶液,300 mL水。产品最高收率可达88.9%。

2-硝基-4-甲氧基苯酚的合成

考察了以 2 -硝基 -4 -甲氧基苯胺为原料 ,在碱性条件下水解合成 2 -硝基 -4 -甲氧基苯酚的实验 ;分析了原料配比、反应温度及反应时间对合成反应的影响 ;测定了原料和产物的红外光谱、熔点等物理性质 ;结果表明 ,当 2 -硝基 -4 -甲氧基苯胺 ,NaOH ,水的质量比为 1.0 0∶1.3 3∶71.0 0 ,反应温度为 13 3℃ ,反应时间为 5h时 ,目的产物的产率可达 96% ;

液相色谱法测定2-氨基-4-硝基苯酚

采用高效液相色谱对2-氨基-4-硝基苯酚及其有机杂质进行了分离,用峰面积归一化法进行定量分析。通过优化流动相的组成确定了样品分离条件,综合考虑待测物的最大紫外吸收确定了检测波长。优化的测定条件为流动相甲醇∶水=60∶40,在波长254 nm处进行测定。

6-甲基-3-硝基-2-氯苯酚的合成

在实验室条件下进行了合成6-甲基-3-硝基-2-氯苯酚的工艺研究，产品结构式经图谱分析得到确认证实；考察了原料配比、溶剂量及反应温度等对产率的影响，以寻求适宜反应条件。试验结果表明，以5-硝基-2-甲基苯酚为原料，在反应温度为10～15℃和盐酸的质量分数为5％等条件下，经氯化合成得到的产物6-甲基-3-硝基-2-氯苯酚产率达到60％。

2-氯-4-硝基苯酚的合成新方法

采用廉价易得的工业原料2-甲氧基-5-硝基苯胺经重氮化、Sandmeyer反应得2-氯-4-硝基苯甲醚,产物与氢氧化钠发生亲核取代反应,经盐酸水解得到2-氯-4-硝基苯酚,该工艺路线简捷,实用.采用Gaussian 98量子化学程序包对2-氯-4-硝基苯甲醚苯环上各碳原子的Mulliken电荷分布进行计算,结果表明,与甲氧基相连的苯环上5位碳原子Mulliken电荷分布最高,亲核取代反应的位点应在苯环5位碳原子上,量子化学计算预测了实验结果.

粉煤灰对水溶液中2-仲丁基-4,6-二硝基苯酚的吸附性能

以工业废弃物粉煤灰为吸附剂，采用静态吸附法研究了粉煤灰对水溶液中2-仲丁基-4，6-二硝基苯酚（DNBP）的吸附性能，考察了影响粉煤灰吸附性能的各种因素，并与活性炭对DNBP的吸附性能进行了对比。实验结果表明，减小粉煤灰颗粒大小和水溶液pH可提高DNBP的吸附量；粉煤灰对DNBP的吸附在120min时达到平衡；当吸附温度从20℃升至60℃时，DNBP的吸附量逐渐增大，当吸附温度高于60℃时，吸附量逐渐减小；当DNBP初始质量浓度低于29mg／L时，粉煤灰对DNBP的吸附性能优于活性炭，而当DNBP初始质量浓度高于29mg／L时。粉煤灰对DNBP的吸附量仍可达活性炭对DNBP吸附量的86，6％-98．2％。

2-溴-4-硝基苯酚合成的新方法

以2-甲氧基-5-硝基苯胺为原料经重氮化、Sandmeyer反应得到2-溴-4-硝基苯甲醚,再与氢氧化钠发生亲核取代反应,经盐酸水解得到标题化合物,总收率达55.8%。考察了溶剂和反应物配比对亲核取代反应的影响。该合成路线简便,副产物少,产率高,适合工业化生产。采用Gaussian03量子化学程序包对中间物2-溴-4-硝基苯甲醚中苯环碳原子净电荷的分布进行了计算,结果表明与甲氧基相连的苯环碳原子的净电荷分布最高,预期了亲核取代反应的位点。

2-氨基-4-氯-5-硝基苯酚的生产工艺

以2-氨基-4-氯苯酚为原料,经乙酰化、闭环、硝化、碱解和酸化合成2-氨基-4-氯-5-硝基苯酚,精制品总收率为64%。

6-甲基-3-硝基-2-氯苯酚的合成及其副产物分析

目的以5-硝基-2-甲基苯酚为原料合成6-甲基-3-硝基-2-氯苯酚。方法利用盐酸条件下滴加次氯酸钠法制备产品,考察盐酸浓度、反应温度及反应时间对产率的影响;进行了副产物物质结构的综合分析,并以FTIR-8400型傅立叶交换红外分光光度计、NMR-200型核磁共振波谱仪进行结构表征。结果产品收率为61%,确定了主要副产物的分子结构为邻对位氯苯酚。结论确定的初步反应条件有利于改进工艺,进一步提高产品收率。

5-甲基-2-硝基茴香醚的合成研究

以5-甲基-2-硝基苯酚为原料,在碳酸钾的丙酮溶液中与碘甲烷作用,制备5-甲基-2-硝基茴香醚.考察了不同反应温度、反应时间、投料比、搅拌方式对反应物转化率的影响,确定在40~45℃、机械搅拌、（酚）∶（K2CO3）∶（CH3I）=1∶3∶1.5的反应条件下,反应5 h,反应物转化率可达99%.所得产物化学结构经1H NMR、13C NMR表征确认.通过反应规模的放大验证该方法的适用性.

4-氯-5-硝基-2-氨基苯酚的合成

本文以4-氯-2-氨基苯酚为起始原料合成了4-氯-5-硝基-2-氨基苯酚。4-氯-2-氨基苯酚经醋酐酰化制得2-乙酰氨基-4-氯苯酚,粗产率为92.4％,熔点为170.3℃～171 3℃。然后分别以氯苯,邻二氯苯为脱水剂在回流条件下反应15小时,经真空蒸馏得到5-氯-2-甲基苯并(?) 唑,熔点为52℃-54℃。将5-氯-2-甲基苯并(?)唑进行硝化反应,得到5-氯-6-硝基-2-甲基苯并(?)唑,粗产率84.76％,熔点为135.5℃-139.0℃。5-氯-6-硝基-2-甲基苯并(?)唑在强碱条件下水解后,经酸析得到4-氯-5-硝基-2-氨基苯酚,粗产率为90.10％.熔点为209.8～210.0℃。