生物质基含氧化合物化学催化法制备长链烷烃的研究进展

利用生物质资源可以制备混合醇、烃类燃料、生物柴油等可再生运输燃料。相较于燃料乙醇、生物柴油等含氧燃料,烃类燃料在使用性能上更具优势,是新一代生物燃料发展重点。本文着重介绍以木质纤维素水解得到的单糖为平台,经过一系列化学催化反应,制备碳数大于8的各类烷烃的新型生物燃料生产路径。总结了近年来研究者们以C_5或C_6小分子化合物为原料,采用不同的反应策略实现碳链增长,得到满足现代运输燃料碳数分布的中间体的研究成果;以及高效脱除燃料中间体中氧元素的各种催化反应技术方案。分析对比了不同技术路线烃类燃料的产率、工艺条件等技术指标,并且评述了不同反应路径的特色及其存在的问题。最后,对木质生物质化学催化法制备运输燃料的工业化给出了发展建议。

磺化的聚(4-乙烯基吡啶)杂多化合物催化剂的制备及其酯化反应性能研究

合成了聚(4-乙烯基吡啶)杂多化合物催化剂,并作为多相催化剂用于己二酸与正丁醇的酯化反应。采用TG、ICP、XRD和FT-IR等分析测试技术对催化剂组成和结构进行表征,结果表明,该催化剂具有高的热稳定性,杂多阴离子高度分散在聚合物表面。当反应温度为115℃,催化剂质量分数为2%,酸醇摩尔比为1∶3.3,带水剂甲苯质量分数为21%时,己二酸的转化率最高,可达95%,催化剂重复使用5次没有明显的活性降低,并且在使用过程中,催化剂结构保持不变。

基于杂多酸的高效氧化脱硫催化剂的合成及应用

与传统的加氢脱硫(HDS)技术相比,氧化脱硫(ODS)对于油品的深度脱硫是一种极具发展前景的技术。综述了基于杂多酸的各种催化剂用于燃料油氧化脱硫的研究进展,重点介绍了杂多酸离子液体催化剂和以二氧化硅、金属-有机骨架材料、高分子材料、磁性纳米颗粒及碳材料等为载体的负载型杂多酸催化剂的特点及脱硫效果。最后指出氧化脱硫技术是未来最有希望实现零硫目标的脱硫技术。

核-壳结构磁性纳米颗粒负载离子液体的合成方法及应用

离子液体具有良好的溶解能力、稳定性、结构可调性、无明显的蒸汽压等优点,使其可以作为良好的有机反应介质和催化剂,但由于其价格昂贵且不易从反应体系中分离,应用受到限制。以超顺磁性纳米颗粒作为催化剂载体,利用其所提供的磁学特性,可通过外磁场对催化剂进行简单有效的分离。不过,超顺磁性纳米颗粒具有的高比表面能以及粒子间的偶极距作用,使其容易团聚,不能稳定分散于反应体系。若在磁性纳米颗粒表面包裹一层有机物或无机物形成核-壳结构复合材料,就既可以阻止其团聚又可以对其进行表面功能化。因此,将离子液体固载到核-壳结构磁性纳米颗粒表面,制备可回收并循环使用的多相催化剂的工作受到广泛关注。本文综述了近十年来核-壳结构磁性纳米颗粒负载离子液体催化剂的制备方法及其在有机合成方面的应用,并对其未来的应用前景进行了展望。