富含树皮体和半丝质体煤的液化反应性和^(13)C-核磁共振分析的研究

通过对富含树皮体的煤和半丝质体的煤进行液化研究和结构分析,探讨其液化产品的产率与结构参数之间的关系。富含树皮体的煤的氢含量和挥发分含量均高,H/C原子比也很高。13C-核磁共振分析表明,所有用煤都以芳香族碳为主。WEST样品的芳碳率最高,LP、CG和DHB样品中CH2基团碳含量高于CH3基团碳含量,且CH2基团碳含量高于其他三个样品。而P858样品中CH3基团碳含量高于CH2基团碳含量。液化结果表明,LP、CG和DHB有高的液化转化率和油收率。煤液化的油收率和煤结构中的CH2基团碳含量以及转化率和煤的芳碳率之间都存在明显的相关关系。因此,13C-核磁共振技术可以用来预测煤液化产品的收率。

果糖在酸性环境中脱水制备5-羟甲基糠醛的理论研究(英文)

采用理论计算方法研究了果糖脱水转化为5-羟甲基糠醛(HMF)的反应历程,系统考察了环果糖经历环状呋喃衍生物中间体转化为HMF和链果糖经历烯二醇中间体转化为HMF的反应机理。结果表明,该转化过程由质子化、脱水和去质子等一系列基元反应组成。环果糖易于被质子化,去质子化反应由于能垒较高成为转化过程的决速步骤。在链果糖的转化过程中,质子化反应则成为决速步骤。反应体系中水的存在会促进环果糖的转化,但对链果糖的转化却表现出一定的抑制作用。

Fe基催化剂上二氧化碳加氢制C2＋烃的研究进展

将二氧化碳(CO_2)催化加氢转化为具有高附加值的烃类化合物,既可减缓大气中CO_2浓度的攀升速度,又符合可持续发展战略,对环境和社会均具有重要意义。本文综述了Fe基催化剂上CO_2加氢制C_2+烃的研究进展,着重介绍了反应路径及机理、催化剂研制及反应器设计,展望了CO_2制烃的研究前景。

吡咯烷酮酸性离子液体高效催化纤维素水解制葡萄糖

合成并表征了一系列咪唑类和吡咯烷酮类酸性离子液体,并以这些离子液体作催化剂,采用1-丁基-3-甲基咪唑氯化盐([Bmim]Cl)为溶剂,开展了纤维素催化水解制葡萄糖的研究。先以纤维二糖为模型化合物,考察了纤维二糖-葡萄糖体系的稳定性,后续又分别考察了加水量、加水时间、催化剂种类及用量、反应温度和时间等因素对纤维素水解制葡萄糖反应的影响。结果表明,与咪唑类酸性离子液体相比较,吡咯烷酮类酸性离子液体是更优良的促进纤维素水解的催化剂。采用1-甲基-2-吡咯烷酮甲基磺酸盐([Hnmp]CH3SO3)酸性离子液体为催化剂时,在110℃下,当催化剂、纤维素中包含的葡萄糖单元、水三者的摩尔比为1∶3∶210,加水方式为40min内每隔10min加1次,分5次加完时,反应2h,葡萄糖的收率为68%。

离子液体中纤维素催化转化制5-羟甲基糠醛

采用1-丁基-3-甲基咪唑离子液体(BmimCl)为溶剂,以磺酸功能化离子液体N-(4-磺酸基)丁基三甲胺硫酸氢盐和CrCl3氯化为催化剂,开展了纤维素一锅法催化转化制5-羟甲基糠醛(HMF)的研究。采用高效液相色谱分析了液体产物。分别考察了催化剂种类、用量、反应温度和时间对纤维素转化的影响。结果表明,使用离子液体为溶剂,磺酸功能化离子液体和CrCl3协同作用,将纤维素转化为HMF。当反应在130℃下,磺酸功能化离子液体、CrCl3和纤维素的摩尔比为5∶4.5∶100时,HMF收率和产物总收率分别为41%和51%。

纳米铁基催化剂在CO2加氢制烃中的性能

使用尿素沉淀凝胶、机械混合和等体积浸渍相结合的方法, 制备了一系列的纳米尺寸FeK-M/γ-Al2O3(M=Cd,Cu)催化剂, 采用扫描电镜(SEM)、透射电镜(TEM)、N2物理吸附、X射线衍射(XRD)光谱和H2程序升温还原(H2-TPR)仪对催化剂进行表征, 并在小型固定床反应器上考察其对 CO2加氢反应的催化性能. 结果表明:3 MPa, 400℃, 3600 h-1, H2/CO2摩尔比为3的条件下, 15%(w, 下同)Fe10%K/γ-Al2O3催化剂可稳定运行100h 以上, CO2转化率为51.3%, C2+烃类的选择性达62.6%. Fe含量降至2.5%时, C2+烃类的选择性仍能达到60.0%. 随着 K 含量由 0%增加至 10%, 低碳烯烃选择性增加, 烯烷比增加至 3.6. Cd 和 Cu 助剂可促进 Fe 物种的还原, 改善目的产物的分布, 其中Cu的加入使低碳产物烯烷比增至5.4, Cd的加入使C5+产物选择性增加了12%.

金属-有机骨架衍生催化剂在二氧化碳加氢和费托合成反应中的应用

CO 2加氢和费托合成反应是C1化学中重要的研究领域,CO 2加氢制备高附加值化学品和燃料有助于降低大气中CO 2浓度,减轻化石燃料消耗的压力;费托合成反应是以非石油资源为原料生产液体燃料和化学品的重要路径。开发新型、高效、稳定的催化剂是CO 2加氢和费托合成反应的关键点之一。利用金属-有机骨架(Metal-Organic Frameworks,MOFs)材料的特点制备的MOFs衍生催化剂在CO 2加氢和费托合成反应中具有较好的应用前景。本文综述了CO 2加氢和费托合成反应中MOFs衍生催化剂的制备方法,以及催化剂在各反应中的催化性能,并对目前所存在的问题以及今后的发展进行了总结和展望。