改性介孔分子筛Zn-MCM-41对纤维素催化热解的影响

采用热重分析，考察了不同硅锌比和晶化温度条件下制备的分子筛Zn—MCM一41对纤维素催化热解的催化作用效果．结果表明：在Zn—MCM-41催化作用下，纤维素热解温度降低，最大失重速率和失重率增加；硅锌比、晶化温度对纤维素热解影响明显；随硅锌比的增大，纤维素的最大失重速率和失重率呈现先升后降的趋势，当硅锌比为50时达到最大值；随晶化温度的升高，纤维素的最大失重速率和失重率同样呈现先增后减的趋势，当晶化温度在llO～120℃范围时为最大值．利用Ozawa动力学模型描述纤维素催化热解过程，表明Zn—MCM一41的存在改变了热解反应途径，表现出反应活化能的增加；制备Zn—MCM-41的最优条件是硅锌比50：1，晶化温度120℃．

介孔碳负载金属催化剂对纤维素热裂解反应的影响

为了研究介孔碳负载金属催化剂对纤维素热裂解反应的影响,分别采用三元组装法和浸渍法制备介孔碳(MC)和负载型金属催化剂NaOH/MC、K2CO3/MC和AlCl3/MC,使用气体吸附法(BET)和扫描电子显微镜-能谱表征催化剂,通过热裂解-气相色谱质谱联用(Py-GC/MS)来研究介孔碳负载金属催化剂对纤维素热裂解产品分布的影响。结果表明:催化剂具有比表面积839~1081 m2/g、平均孔径4.76~5.03 nm、孔容0.92~1.14 mL/g。其Na、K和Al负载量分别为0.05%~4.6%、0.06%~12.2%和0.8%~5.6%。3类催化剂皆能有效促进纤维素热降解,使其向小分子产物方向进行。随着碱金属Na和K负载量增加,裂解产物中脱水糖呈降低趋势,产品中羟基乙醛和羟基丙酮的选择性高。当Na负载量为3.5%时,羟基丙酮含量最高达无催化剂条件下的60倍。当使用铝催化剂时,纤维素转化为糠醛,糠醛量为无催化剂条件下9.5倍。与相同负载的微孔活性炭催化剂相比,介孔碳催化剂从金属负载量和催化效果上都明显更优。

天然石膏的改性

为了改善石膏与树脂的相容性,以硬脂酸为改性剂对天然石膏进行表面湿法改性,考察石膏表面改性中改性剂用量、温度、时间及pH值等因素对活化指数的影响。结果表明:硬脂酸用量6%、温度60℃、时间40min、pH7条件下获得的改性石膏的活化指数达100%.通过红外光谱分析表明,改性剂与石膏表面形成化学吸附.对天然石膏改性前后的接触角、相容性分析,发现改性天然石膏的表面接触角由35.64°增加到87.47°,改性石膏与液体石蜡的相容性良好.改性石膏填充聚甲基丙烯酸甲酯树脂表明,改性天然石膏/聚甲基丙烯酸甲酯树脂复合材料的透过率高于天然石膏/聚甲基丙烯酸甲酯树脂复合材料.

改性脂肪酸对磷矿的浮选

改性脂肪酸XF-1是一种新型的磷矿捕收剂.为了考察XF-1对磷矿的浮选效果,选取XF-1、磺化油酸钠及油酸钠为捕收剂对宜化磷矿进行浮选,动电位及单矿物吸咐对比分析表明,在捕收剂用量为1.5 kg/t,浮选温度为30℃时,XF-1、磺化油酸钠和油酸钠将五氧化二磷品位为21％的粗磷矿分别提升到27％、23.6％、22.1％,磷回收率分别为85％、75.4％、74.8％;在低温15～25℃时,XF-1浮选获得磷矿品位和磷回收率明显高于磺化油酸钠和油酸钠.采用粗选与精选相结合的闭路浮选工艺,捕收剂XF-1选别出品位为30％、磷回收率为90％的磷精矿,且精矿氧化镁含量只有1.4％.XF-1所表现出的亲和力和吸附力优于磺化油酸钠和油酸钠,XF-1具有良好的捕收性能.

固体碱碳酸钾/氧化铝对纤维素热解的影响

为了研究固体碱碳酸钾/氧化铝对纤维素热解的影响,采用浸渍法制备了不同焙烧温度和活性组分负载量的碳酸钾/氧化铝负载型固体碱催化剂,并用Hammett指示剂法、扫描电镜、X射线衍射等方法表征催化剂,通过热重分析了固体碱碳酸钾/氧化铝对纤维素热解的影响情况.结果表明:利用浸渍法制备固体碱碳酸钾/氧化铝时,焙烧温度和碳酸钾负载量对固体碱催化剂的碱量影响显著.随焙烧温度和碳酸钾负载量的增加,催化剂的总碱量均呈现先增高后降低,当焙烧温度为650℃,负载量为22.9%时,催化剂总碱量达最大,为1.923 mmol/g.在固体碱碳酸钾/氧化铝的作用下,纤维素的热解温度降低,失重率减小,热解活化能降低.随着固体碱总碱量的变化,纤维素热解失重率和热解反应活化能均呈现出先减小后增大的变化趋势.当固体碱碱含量达极大值时,纤维素热解失重率和热解活化能均最小,分别为84.2%和149.6 k J/mol.

改性介孔分子筛Zr-MCM-41对纤维素热裂解的影响

采用溶胶凝胶法制备并筛选出对纤维素裂解催化效果最佳的改性介孔分子筛Zr-MCM-41。通过比表面积测定(BET)可知,Zr-MCM-41(nSi:nZr为100∶1、75∶1、50∶1)具有886～1157 m2/g的比表面积、3.21～4.04 nm的平均孔径、0.58～0.94 m L/g孔容。通过扫描电子显微镜-能谱(SEM-EDX)表征证实掺杂金属Zr质量分数在0.79～1.75%之间,可知其已成功负载到分子筛孔道和骨架上。将制备的介孔分子筛应用于纤维素的催化热裂解。裂解气相色谱质谱联用(Py-GC-MS)的结果表明:分子筛Zr-MCM-41在纤维素的热裂解过程中促进大分子化合物(如脱水糖)的降解,使其二次裂解反应和开环反应加剧,反应主要促进呋喃类化合物的生成,如糠醛和5-羟甲基糠醛。以糠醛作为目标产物时,nSi:nZr为50的Zr-MCM-41催化效果最佳,裂解产物中糠醛含量是无催化剂条件下的12.7倍。