二氧化碳等离子体处理生物质焦油

生物质气化过程中副产的焦油不仅有腐蚀设备、堵塞管道等危害,而且会降低生物质气化效率,传统的物理处理与热裂解处理方法存在诸多不足。本文基于旋转弧热等离子体反应装置,以二氧化碳作为等离子介质,选取苯及苯萘混合物作为生物质焦油的模型化合物进行了气化实验,实现了向合成气的高效转化(碳收率可达到90%以上),初步显示了该路线的可行性。进一步分析了真实生物质焦油的物质组成,考察了二氧化碳等离子体对焦油的气化性能,焦油内的水分可作为气化剂,调节合成气中H2/CO的比例(0.3~1)。上述结果为生物质焦油无害化、资源化利用技术的发展提供了新的思路。

生物质利用技术

化石资源是现代人类社会赖以生存的物质基础。随着经济的快速发展，石油、煤、天然气等化石资源日益枯竭，导致化学品生产的原材料陷入危机。生物质是地球上最为丰富的可再生资源，是自然界碳循环过程的重要环节，兼具可再生性与清洁性，是取代化石资源成为化学品生产原料的理想替代物。发展以生物质为基础的新一代化学品制备技术——生物质化工已成为国际社会的共识。

石墨烯在催化加氢领域研究进展

介绍了石墨烯在催化加氢方向的研究进展,主要从石墨烯的制备与表征,石墨烯、官能团化石墨烯和掺杂石墨烯等用于催化加氢反应,以及对石墨烯催化加氢领域的几个关键问题石墨烯稳定性、金属负载位点、金属尺寸控制、石墨烯比表面积等进行了讨论。

离子液体-分子溶剂复合萃取剂脱除水中酚类化合物

构建了疏水性离子液体-分子溶剂复合萃取剂,并研究了其对酚类化合物的萃取性能。结果表明,与纯离子液体萃取剂相比,三己基十四烷基溴化（[P66614]Br）-乙酸乙酯复合萃取剂在显著降低萃取剂黏度的同时,获得了较高的酚类溶质分配系数。当萃取剂中[P66614]Br摩尔分数为20%时,苯酚的分配系数为345,是纯乙酸乙酯为萃取剂时的5.3倍,是[omim]BF4、[C12mim]NTf2等常规疏水离子液体的9~60倍;比纯[P66614]Br为萃取剂时的分配系数下降25.3%,黏度却比纯[P66614]Br降低99%以上。COSMO-RS研究表明[P66614]Br与苯酚之间较强的氢键作用是获得较高苯酚分配系数的关键因素。该复合萃取剂对间苯三酚、4-氯苯酚和2,5-二硝基苯酚等物质也有良好的萃取能力。上述结果为开发兼具良好热力学性能和动力学性能的脱酚萃取剂提供了新的思路。

肉桂酸型离子液体的合成及其二氧化碳吸收

合成了一系列肉桂酸型功能化离子液体,研究了其CO_2吸收性能。结果表明,肉桂酸型功能化离子液体吸收二氧化碳性能良好,其阴离子苯环上的取代基会影响CO_2吸收性能。随着温度的升高和压力的降低,其CO_2吸收性能都会降低。同时,该离子液体具有很好的循环稳定性,经过5次吸收脱附循环,该离子液体仍能保持较高的CO_2吸收量。结合红外光谱和其低浓度下CO_2的吸收研究发现肉桂酸型离子液体吸收CO_2存在着化学作用。

介质阻挡放电技术再生Pd/AC催化剂的机理探讨

利用介质阻挡放电对失活钯炭催化剂(Pd/AC)进行再生,并通过催化臭氧氧化硝基苯反应评价再生后催化剂的活性。运用扫描电镜(SEM)、比表面积测定(BET)、热重分析(TG)等测定手段对Pd/AC进行表征;并对放电过程进行臭氧产量测定和等离子体发射光谱诊断,分析了Pd/AC催化剂再生的机理。结果表明,催化剂经放电处理30min后再生率为95%;利用在最优条件下再生的Pd/AC进行催化臭氧氧化反应,硝基苯的降解率为87%;再生过程中臭氧贡献率仅为25.6%,表明放电过程中产生的强氧化性自由基是促使催化剂再生的主要因素。

半乳糖二酸催化脱水环合制备2,5-呋喃二甲酸工艺及动力学

2,5-呋喃二甲酸(2,5-FDCA)是生物质基的平台化合物之一,在聚合物领域有广泛的应用前景。针对半乳糖二酸脱水环合制备2,5-FDCA存在的收率低、动力学数据缺乏等问题,在催化剂和溶剂筛选的基础上,开展了半乳糖二酸制备2,5-FDCA的工艺优化,得到了较佳的工艺条件为15%(质量)硫酸催化、环丁砜为溶剂、130℃下反应16 h,此时2,5-FDCA收率为49.1%。测定了不同硫酸浓度和不同温度下半乳糖二酸脱水环合制备2,5-FDCA反应动力学数据,采用一级反应动力学拟合得到了15%(质量)硫酸催化下半乳糖二酸降解反应活化能为54.4 kJ/mol、2,5-FDCA生成活化能为57.8 kJ/mol、其他副反应的活化能为50.7 kJ/mol、2,5-FDCA进一步降解反应的活化能为130.6 kJ/mol。研究工作对己糖二酸路线制备2,5-FDCA工业化进程有一定的推动作用。