共掺杂TB_(0.5)Zr_(0.5)H_(0.5)PW催化合成苯甲醛乙二醇缩醛

通过离子交换法制备了一系列季铵盐(苄基三乙基氯化铵、四丁基溴化铵和十六烷基三甲基溴化铵)和锆盐(ZrCl4)共掺杂磷钨酸催化剂。利用SEM、FTIR、XRD、XPS、TGA-DTG及正丁胺电位滴定法对催化剂进行了表征,并对其催化乙二醇与苯甲醛的缩醛反应性能进行了考察。采用单因素和响应面实验考察了催化剂用量(以苯甲醛质量为基准,下同)、n(乙二醇)∶n(苯甲醛)、带水剂(环己烷)用量和反应时间对苯甲醛乙二醇缩醛(BEGA)产率的影响,并考察了催化剂的重复使用性能。结果表明,四丁基溴化铵(TB)和ZrCl4共掺杂的磷钨酸催化剂TB_(0.5)Zr_(0.5)H_(0.5)PW具有最优异的催化性能,催化剂强的Brønsted与Lewis酸中心间的协同效应及“假液相”特性是其具有高活性的原因;以TB_(0.5)Zr_(0.5)H_(0.5)PW为催化剂,经响应面优化制备BEGA最佳工艺条件为n(乙二醇)∶n(苯甲醛)=1.5∶1、催化剂用量为1.9%、反应温度110℃、反应时间3 h、带水剂用量12.6 mL,在该条件下BEGA产率为94.6%;TB_(0.5)Zr_(0.5)H_(0.5)PW使用6次后,BEGA产率为91.9%。

磷钨酸碱木质素季铵盐催化环氧脂肪酸甲酯氧化裂解

采用分步法合成了磷钨酸碱木质素季铵盐催化剂,并将其用于催化环氧脂肪酸甲酯(EFAME)的氧化裂解。结果表明,当过氧化氢用量为40%(EFAME质量分数,下同),催化剂用量为10%,70 ℃反应30 min后,壬醛和壬醛酸甲酯的产率可分别达到78.3%和83.8%,催化剂重复使用5次后仍有较好的催化效果。

磷钨酸季铵盐催化异辛醇选择性氧化反应合成异辛酸

异辛酸是一种高附加值精细化学品,在有机合成和化工生产等领域有着广泛应用。本文以季铵盐负载的磷钨酸为催化剂,H_(2)O_(2)(30%,质量分数,下同)溶液为氧化剂,催化异辛醇选择性氧化合成异辛酸,产物结构经^(1)H NMR、^(13)C NMR和MS确证。研究讨论了季铵盐种类、反应温度、催化剂用量、H_(2)O_(2)与异辛醇物质的量之比和反应时间对反应的影响,提出了可能的催化反应机理。结果表明:四聚型磷钨酸季铵盐作为该反应的催化剂表现出最好的催化活性,在最佳反应条件下(反应温度为90℃,催化剂用量为异辛醇质量的2.5%,H_(2)O_(2)与异辛醇物质的量之比为2∶1,反应时间为10 h),异辛醇转化率为90.2%,异辛酸选择性为82.8%,催化剂可回收使用4次。

深度共熔溶剂对尾叶桉木质素的溶解选择性

分别以三丁基甲基氯化铵（MTBAC）、四甲基氯化铵（TMAC）、苄基三乙基氯化铵（TEBA）和氯化胆碱（Ch Cl）为氢键受体与DL-乳酸（HL）以物质的量比为1∶9合成了深度共熔溶剂,考察了深度共熔溶剂的黏度及Hildebrand溶解度参数（δ）随温度的变化,并且将其应用于溶解桉木粉中的木质素。结果表明：由苄基三乙基氯化铵/DL-乳酸（TEBA/HL）合成的深度共熔溶剂溶解选择性最佳,用其处理40~60目的桉木粉,在90℃下反应10 h,木质素溶解率达92.3%,棕纤维素溶解率仅为8.3%,同时,木质素与棕纤维素溶解选择性系数之比（K值）为158.5,而MTBAC/HL、TMAC/HL及Ch Cl/HL的K值分别为113.8、16.8及49.7。FTIR测试结果表明：提取物中有木质素特征官能团。GPC测试结果表明：MTBAC/HL与TEBA/HL溶解分子量较大的木质素分子能力更强,MTBAC/HL和TEBA/HL分离产物的重均分子量分别是4 375和4 814,TMAC/HL和Ch Cl/HL分离产物重均分子量分别是3 674和3 977。CP/MAS13CNMR测试结果表明：90℃下TEBA/HL分离产物结构符合阔叶材木质素结构特征。

二甲基烯丙基木质素季铵盐的制备及絮凝性能

以造纸黑液中的木质素为原料,通过交联反应,合成了二甲基烯丙基木质素季铵盐(DL)絮凝剂。采用FT-IR、SEM等对其进行表征,并以对酸性黑ATT的絮凝性能作为指标,通过单因素实验得出最佳合成条件。在模拟染料的条件下,测定了木质素二甲基烯丙基季铵盐对酸性黑ATT的絮凝性能,最佳温度为30℃;在pH值=1.5的条件下,酸性黑ATT的最佳脱色率对应的浓度为3.75g/L,最佳条件下测得最大脱色率为80.06%。该改性天然高分子是一种性能良好的染料废水的絮凝剂。

微波辐照下麦草碱木质素三甲基季铵盐的合成

为研究微波辐照下碱木质素的反应活性,以造纸黑液中提取的麦草碱木质素为原料,在微波辐照下合成麦草碱木质素三甲基季铵盐,并研究了反应温度、反应时间及催化剂等因素对合成的影响。初步确定合成条件为:温度75℃,反应时间25min,不加催化剂(微波可替代催化剂)。并用酸性黑ATT染料溶液对麦草碱木质素三甲基季铵盐的絮凝性能进行了研究。结果表明:当麦草碱木质素三甲基季铵盐投加量为600mg/L、pH值在1～2.5之间时,其对0.15g/L酸性黑ATT的脱色率超过90%。

木质素阳离子表面活性剂的合成及性能研究

以纯化的碱木质素和季铵盐型3氯2羟丙基三甲基氯化铵(CHPTMAC)为原料,通过醚化反应合成木质素阳离子表面活性剂。通过对产品表面张力、氮含量和溶解性能的分析,研究了阳离子醚化剂用量、碱与阳离子醚化剂的摩尔比、反应温度和反应时间等对产品性能的影响。结果表明:合成阳离子表面活性剂的适宜条件为CHPTMAC质量摩尔浓度为4 mol/kg,碱与阳离子醚化剂的摩尔比为1.3,反应温度50℃,反应时间4 h;在此条件下合成的产品的表面张力为42.9 mN/m,氮含量为2.53%;在不同pH时阳离子表面活性剂均具有较好的溶解性能。

微波辐照合成麦草碱木质素三甲基季铵盐的分散与絮凝性能

以造纸黑液中提取的麦草碱木质素为原料,在微波辐照下合成了麦草碱木质素三甲基季铵盐,检测其絮凝和分散性能。结果表明:麦草碱木质素三甲基季铵盐的表面张力随着质量浓度的增加而降低,当质量浓度为500mg/L时,表面张力为63.64mN/m,水溶液表面张力降低效果不明显;对碳酸钙颗粒具有一定的分散性能,可以将其作为阻垢剂使用;对酸性染料酸性红B和酸性橙GG均有脱色作用,且对酸性橙GG的脱色率更高;质量浓度为300～500mg/L、pH值不高于3时,对质量浓度为1000mg/L的高岭土胶体颗粒悬浮液具有絮凝沉降作用。

杂多酸及其季铵盐催化剂催化H_2O_2环氧化1-辛烯

用杂多酸与季铵盐反应制备了杂多酸季铵盐型催化剂(HQWP和Q3PW4O16),并对其进行了红外FT IR及元素分析。分别以磷钼酸,HQWP,3-氨丙基三甲氧基硅烷改性硅胶负载磷钨酸,Q3PW4O16,磷钨酸,磷钨酸钠为催化剂,H2O2为氧化剂,对1-辛烯进行环氧化反应,产率分别为3.31%、31.20%、81.42%、80.02%、94.80%、84.61%。还做了催化剂重复使用实验,其结果表明:Q3PW4O16和HQWP两种催化剂可以重复使用3次,平均产率分别为76.63%和24.54%,其他的反应产率下降明显。另外对用Q3PW4O16和HQWP为催化剂的1-辛烯环氧化反应进行了条件优化。

麦草碱木质素三甲基季铵盐对酸性染料溶液的絮凝性能影响

以从造纸黑液中提取的麦草碱木质素为原料,通过曼尼希反应合成麦草碱木质素三甲基季铵盐,以脱色率为指标检测其对酸性黑ATT、酸性橙GG和酸性红B的絮凝性能。实验结果表明:对于0.1 g/l酸性黑ATT溶液,pH为2,麦草碱木质素三甲基季铵盐使用浓度在0～3 500 mg/l范围内时,脱色率随浓度增大而升高;麦草碱木质素三甲基季铵盐使用浓度为2 884 mg/l时,在pH为1～4范围内,脱色率随pH降低而增加。酸性橙GG和酸性红B也有类似的规律。由上述结论结合麦草碱木质素三甲基季铵盐和酸性染料的结构特点,认为絮凝过程先是麦草碱木质素三甲基季铵盐中的铵离子与酸性染料中的磺酸根之间氢键吸引,然后染料间产生"架桥"现象,具有三维网状结构的碱木质素分子继续网捕和卷扫脱除染料。

二氧化硅载过氧磷钨酸季铵盐催化剂的制备及脱硫性能研究

以正硅酸乙酯为硅源,利用溶胶-凝胶法制备了二氧化硅载过氧磷钨酸季铵盐催化剂,对催化剂进行了XRD分析。以双氧水为氧化剂,苯并噻吩(BT)和二苯并噻吩(DBT)为模型化合物,初步评价了催化剂的氧化脱硫反应性能,并考察了反应时间、催化剂用量以及反应温度等反应条件对BT和DBT的氧化脱除效果的影响。结果表明:常压下,反应温度70℃,反应时间60 min,催化剂用量(w)4%,过氧化氢和模拟油体积比1∶10的条件下,对苯并噻吩和二苯并噻吩的脱除效果最好,脱除率分别达到93.75%和97.13%。催化剂可回收多次使用,仍保持较高活性。

相转移催化剂双子型磷钨酸季铵盐的制备、表征及催化油酸裂解制备壬二酸

以溴代十八烷烃和四甲基乙二胺合成双子型表面活性剂,并与磷钨酸采用共沉淀的方法制备双子型磷钨酸季铵盐[C42H90N2]HPW12O40。利用1H NMR、13C NMR、FT-IR、XRD、XPS对催化剂进行了表征,并采用该催化剂催化油酸氧化裂解制备壬二酸。结果表明:双子型磷钨酸季铵盐不仅保留了均相催化剂高效传质的优点,而且还具有非均相催化剂易于回收的优势,在回收率方面优于单子型磷钨酸季铵盐。在油酸质量1 g、m(氧化剂)/m(油酸)2.5、稳定剂(锡酸钠)用量为氧化剂(30%H2O2)质量的0.5%、催化剂用量为油酸质量的8%、反应温度90℃、反应时间4 h条件下,壬二酸产率为85.1%,壬酸产率为90.8%,在此条件下催化剂重复使用4次,壬二酸产率在82%以上。

活性炭负载磷钨酸季铵盐催化末端烯烃环氧化研究

考察了杂多酸季铵盐对1-十六烯的催化环氧化活性。研究了以磷钨酸季铵盐为催化剂、H_2O_2为氧化剂、乙酸乙酯为溶剂条件下1-十六烯环氧化制备环氧十六烷的工艺条件,探讨了多相催化剂对催化活性的影响。结果表明,磷钨酸季铵盐负载在活性炭表面后,催化活性得到很大的提高。利用该催化剂催化1-十六烯环氧化,当负载量为30%、反应时间6h、反应温度为60℃时,选择性几乎为100%,转换率达到56%。最后用FTIR和SEM对合成的活性炭负载磷钨酸季铵盐催化剂进行了表征,磷钨酸季铵盐负载在活性炭上后其活性结构没有发生明显的变化,催化剂负载量为30%时,磷钨酸季铵盐均匀地负载在活性炭表面。

Zn取代的磷钨酸季铵盐无溶剂氧化苯甲醇合成苯甲醛(英文)

合成了一系列过渡金属Zn取代的Keggin型磷钨杂多酸的季铵盐,采用傅里叶变换红外光谱(FTIR)、X射线衍射(XRD)等方法表征了杂多化合物的结构.并将其用于苯甲醇无溶剂氧化合成苯甲醛的反应,考察了催化剂种类、反应条件对苯甲醇氧化的影响.实验结果表明,在无任何溶剂的情况下,Zn取代的Keggin型磷钨四丁基铵盐具有最佳的催化活性,反应时间仅为30 min,苯甲醇的转化率可以达到95.6%,苯甲醛的选择性达到了96.4%.在对杂多酸季铵盐结构的研究基础上,对可能的反应机理进行了初步探讨.