生物质碳磺酸催化合成双酚酸

双酚酸用于制备可降解双酚酸型高分子材料,但双酚酸合成所使用的催化剂有不足之处。采用一步水热炭化磺化法,将核桃壳和对甲苯磺酸等质量混合制备生物质碳磺酸。采用扫描电镜(SEM)、红外光谱(FTIR)、氨气吸附脱附(NH 3-TPD)和热重(TGA)对其结构分别进行分析。以生物质碳磺酸为催化剂,催化乙酰丙酸和苯酚缩合成双酚酸。考察了反应条件(催化剂用量、物料摩尔比、反应温度、反应时间)的变化对双酚酸产率的影响。试验表明在催化剂用量10%、n(苯酚):n(乙酰丙酸)4∶1、反应温度120℃、反应时间24 h的最佳条件下,双酚酸的产率可以达到92.4%。结构表明其在催化循环5次后,双酚酸的产率仍保持在80%以上,说明该催化剂的催化活性和稳定性较高。

由黄连混合生物碱合成黄连碱

以中药黄连提取物黄连混合生物碱为起始原料,经脱甲氧基或亚甲二氧基、还原加氢、环合和氧化脱氢四步反应合成了黄连碱,总收率16%,其结构经1H NMR和ESI-MS表征。

小檗碱和小檗红碱13位衍生物的合成

目的:制备小檗碱和小檗红碱的衍生物提高其抗菌活性。方法:小檗碱和小檗红碱在碱性环境下与丙酮反应生成中间体醇式小檗碱和小檗红碱,再与氯苄、3,5-二硝基氯化苄发生消去反应制备目标产物,其结构经IR、1HNMR、及ESI-MS进行了确证。还研究了衍生物对常见菌的抑制作用。结果:其中13-(3’,5’-二硝基)苄基小檗碱具有最高抗菌活性,其最低抑菌浓度MIC值为4μg/mL。结论:衍生物具有比小檗碱和小檗红碱更高的的抗菌活性。

双水相萃取黄连生物碱

利用聚乙二醇和硫酸铵形成的双水相体系萃取黄连生物碱。通过双水相体系的改变,分别对黄连中4种主要生物碱(小檗碱、黄连碱、巴马丁、药根碱)在双水相中的分配行为进行研究,并结合紫外分光光度法检测筛选出黄连生物碱最佳萃取工艺。得到的最佳萃取工艺条件为:p H=6,温度20℃,PEG1000质量分数20%,(NH4)2SO4质量分数16%;小檗碱、黄连碱、巴马丁、药根碱的最高萃取率分别为99.79%,98.04%,99.96%,99.39%。

基于林业废弃物的秸秆生态板制备工艺研究

森林资源的匮乏和产品游离甲醛的超标问题是目前困扰我国人造板业发展的瓶颈。我国人造板生产和消费量大,由于从2016年起国家严格限制木材的采伐,刨花板生产原料来源受到了极大的限制,因此基于来源丰富和可再生的农林废弃物的环保生态板的制备就成为解决目前人造板产业发展的关键措施,本论文以果壳废弃物为原料,自制的木质素改性聚氨酯预聚物为胶粘剂,经热压工艺生产出符合使用要求的无甲醛中密度生态板。详细研究了果壳粉含水量、细度、粘合剂用量、热压温度、热压时间等参数对所制备板的综合性能的影响规律;确定了最佳的工艺条件为:果壳粉含水量10%、原料细度20~40目:80~100目(1:1)、粘合剂用量为原料质量的5.0%、热压温度140℃、热压时间20min,压力25.0MPa,在此条件下制备的板的各项性能指标均优于中密度板刨花板国家标准(GB/T 11718-2009)规定值。本研究结果为丰富的果壳废弃资源的有效利用提供了实际可行的途径。

聚氨酯改性E-51/MeTHPA的工艺与性能

本体法制备了聚氨酯接枝及互穿网络改性环氧树脂,研究了酸酐为固化剂的条件下,制备工艺及聚合物结构对聚氨酯(PU)改性E-51环氧树脂(EP)性能的影响。实验确定了异氰酸酯的官能度、聚丙二醇(PPG)的分子量及聚氨酯预聚体含量等对改性产物冲击强度、微观形貌及热性能的影响。结果表明,改性材料冲击强度随PPG分子量的增高而增大;互穿网络(IPN)结构改性E-51的抗冲击性能优于接枝改性,冲击断裂面上阻碍裂纹发展的点明显多于后者;支化PU改性E-51热稳定性高于线形PU改性,280℃热失重接近未改性环氧树脂。

苯酚催化氢转移制环己酮的新工艺

以3-(三苯基膦)二氯化钌[RuCl2(PPh3)3]作催化剂,甲酸钠为氢供体,研究了氢转移催化苯酚加氢制环己酮的新工艺。确定了氢转移加氢过程的适宜反应条件为:甲酸钠和苯酚用量摩尔比为4∶1,反应温度为70℃,反应时间为3.0 h,RuCl2(PPh3)3和苯酚用量质量比为5∶100。苯酚的转化率为100%,环己酮产率为95.1%。探讨了以甲酸钠为氢供体的反应过程,发现RuCl2(PPh3)3对苯酚氢转移加氢制环己酮具有优异的催化活性。

玉米基多元醇副产物树脂制备改性聚氨酯泡沫塑料及性能的研究

提出了由玉米基多元醇副产物树脂制备改性聚氨酯泡沫塑料的工艺,分别探讨了玉米基多元醇副产物树脂加入量对聚氨酯泡沫塑料外观、密度及力学性能的影响。当玉米副产物树脂加入量在5份左右时,制备的聚氨酯泡沫塑料可以满足保温材料的相关要求。利用此工艺使聚氨酯泡沫塑料的生产成本大幅度降低,同时也使玉米副产物树脂得到了综合利用。

成核剂对聚乙烯蜡结晶形态及熔点的影响

分别以硬脂酸钙、硬脂酸锌、硬脂酸和1,3:2,4-二苄叉山梨醇(ID)为成核剂,采用熔融法对聚乙烯蜡(PEW)进行了重结晶实验,并通过偏光显微镜和显微熔点测定仪研究了成核剂的种类、用量、结晶温度对PEW的结晶形态和熔点的影响。结果表明,成核剂增大了PEW的成核密度,降低了球晶尺寸,提高了熔点;成核剂1,3:2,4-二苄叉山梨醇的效果最好,所形成的晶粒最小,晶片最厚,当其添加量为0.2%,结晶温度为80℃时,PEW的球晶尺寸最小,PEW的初熔点达到了110.6℃,比原料提高了27.7℃。

响应面设计优化三磷酸胞苷二钠脂质体的制备工艺

目的采用逆相蒸发法制备三磷酸胞苷二钠脂质体。方法以包封率、外观形态、体外释放为指标,采用响应面分析法设计实验,优化脂质体制备工艺。结果优化工艺为卵磷脂∶胆固醇为0.675g∶0.125g,PBS用量为8mL,超声时间为6min。结论在此条件下制得的脂质体包封率为94.30%,粒径范围在20～50μm,体外释放具有突释和缓释的特点。

甲酸―盐酸体系下木质纤维素的组分分离

研究了常压下甲酸―盐酸体系中木屑的溶解规律,结合酸回收和碱沉方法实现了木屑的组分分离。经酸体系处理后的剩余物主要成分为纤维素,滤液经酸回收和碱沉后得到的沉淀是木质素,半纤维素全部水解。实验确定了最佳分离条件:在甲酸―盐酸(体积比3∶1)体系中,溶解温度为60℃,溶解时间为180min,液固比为10∶1,在此条件下,木屑的溶解率可达48.8%,木质素收率为23.2%。通过FTIR、XRD及NMR等方法对溶解后及甲酸回收后剩余物质的结构进行了分析确证。

球形二氧化硅微粉制备新工艺

以硅酸钠为原料,乙酸乙酯为沉淀剂,无水乙醇为分散剂,复配型表面活性剂为结构调控剂,常温反应制备球形二氧化硅微粉的新工艺。确定了反应过程条件的变化对产物二氧化硅粉末形貌及产率的影响规律;得到最佳的制备工艺条件:硅酸钠浓度为0.6mol/L,复配型表面活性剂PEG-1000和SDBS(质量比为20∶1)的总用量为原料质量的2.1%,无水乙醇用量为原料质量的5.0%,乙酸乙酯用量为原料质量的8.0%,搅拌速度600r/min,反应时间4.0h,在此条件下,得到了平均粒径400nm的球形二氧化硅微粉,最高产率93.8%。利用红外光谱、扫描电镜和X射线粉末衍射对产物进行了分析确证。

PU接枝E-51改性R-122环氧树脂材料的制备与性能研究

制备了聚氨酯(PU)改性E-51/R-122环氧树脂材料,探讨了PU改性E-51对R-122力学性能的影响,并用扫描电子显微镜观察了材料的冲击断面,利用DMTA对改性所造成的耐热性影响进行了分析。实验结果表明,PU接枝E-51可以使R-122的马来酸酐溶液在-10℃保持液态;当PU接枝E-51质量百分数为30%时,改性R-122材料抗冲击性能较纯R-122材料提高150%;此时材料tanδ曲线到达峰值的温度较未改性R-122材料下降约15℃。

R-122基环硫树脂的合成与表征

以R-122环氧树脂与硫脲为原料,马来酸酐为催化剂,在水溶液中反应制备R-122基环硫树脂的工艺。研究了反应时间、反应温度对环硫树脂的合成影响规律,确定适合的工艺合成条件为反应温度50℃,催化剂质量为环氧树脂的0.06%,环氧树脂与硫脲的摩尔比为5∶1,反应时间3h,环硫树脂的收率为69.9%。红外光谱和核磁共振分析表明：所合成的树脂为目的产物,为R-122基环硫树脂与R-122基环氧-环硫树脂的混合物,产物的熔点为125~145℃。

化学法制备速度均匀医用氧气的研究

在调研国内外医用氧气制备方法基础上,提出了过碳酸钠为原料,MnO2复合催化体系为催化剂,制备医用氧气的新工艺。通过催化剂体系的设计与实验,筛选出了适宜的复合体系组成。同时通过实验确定了对于100mL装和250mL装制备医用氧气的配方,分别为过碳酸钠4.0g,水5.0mL,复合催化剂0.35g;过碳酸钠10g,水8.0mL,复合催化剂0.75g。该工艺氧气释放速度约为2mL/m in,制备的医用氧气经检测结果均达到GB 8982-1998《医用氧气》规定的指标。

玉米化工醇副产物树脂C中有用组分的分离研究

提出了一种玉米化工醇副产物树脂C中有用组分的分离新工艺,经二、三元混合醇分离、山梨醇分离、有机酸分离等步骤得到有用组分。确定二、三元混合醇分离优化工艺为:蒸馏温度290℃、蒸馏时间40 min,二、三元混合醇收率为29.46%;山梨醇分离优化工艺为:加水量250 mL、蒸馏时间50 min,山梨醇收率为14.30%;有机酸分离优化工艺为:1 mol.L-1盐酸加量250 mL、蒸馏时间40 min,甲酸和乙酸的收率分别为3.82%和9.28%。树脂C中有效组分的总收率为56.86%。

高品质稻壳基二氧化硅的制备新工艺

本文报道了以稻壳灰和碳酸钠为原料,具有酸性和表面活性的2-丙烯酰胺-2-甲基丙磺酸溶液(2-Acrylamido-2-methylpropane sulfonic acid,AMPS)为沉淀剂和分散剂,经化学沉淀法制备高品质稻壳基二氧化硅的新工艺。并采用ICP光谱仪、X射线衍射仪、傅立叶红外光谱、扫描电镜、低温氮吸附法等对产物的杂质含量、结构、形貌特征及多孔特性进行了表征确证。获得了适宜的制备工艺条件为,0.2 mol/L硅酸钠溶液与25%的AMPS溶液以1∶2质量比混合,反应温度40℃,滴加速度0.05 ml/s,滴加完后静置3h,在此条件下,二氧化硅的产率为99%,所得产物的形貌近微球结构,平均粒径为100 nm,孔径32 nm,比表面积205 m2/g,二氧化硅含量达99.0%,可作为优良的轮胎补强剂等使用,本研究结果为稻壳灰的高质化利用提供了新途径。

浅色高软化点C_5树脂的合成

利用阳离子聚合法合成了间戊二烯树脂。考察了溶剂的种类和浓度、反应温度、催化剂用量对阳离子聚合产物的影响,利用沥青软化点测定仪、凝胶渗透色谱(GPC)、核磁、色度仪和傅里叶变换红外光谱仪分别测定了间戊二烯树脂的软化点、相对分子质量、环化度、色度和结构。结果表明,在二氯甲烷中,比甲苯中制备的树脂的软化点高50℃左右,二氯甲烷中制备的间戊二烯树脂软化点最高为139℃,是目前报道的间戊二烯树脂中软化点最高的。树脂的软化点随反应温度的升高而升高;催化剂用量对软化点的影响很小。

乙烯焦油制备道路沥青新工艺

以乙烯焦油为原料,盐酸三乙胺三氯化铝离子液体为催化剂,利用空气催化氧化制备道路沥青。利用单因素实验分析了所得沥青产品的针入度、延度、软化点随催化剂加入量、反应时间和温度变化的规律。确定了最佳工艺条件为:催化剂用量为焦油质量的1.5%,反应温度为170℃,反应时间为1.5 h,反应过程的空气流量为300 m3/(h·t),产物沥青的收率为92%以上。红外和核磁共振氢谱表明乙烯焦油发生了催化氧化聚合反应。经检测所获得沥青产品的质量完全满足GB/T 15180—2010要求。

苯直接羟化制苯酚的新工艺

提出了TS-1分子筛为催化剂、十六烷基三甲基溴化铵为相转移催化剂、氨水为调节剂以及双氧水为氧化剂的苯直接羟化制苯酚的新工艺。考察了反应温度、反应时间、氧化剂用量和调节剂种类对苯直接羟化反应的影响。确定了反应的最佳条件,当反应时间为2 h,反应温度为313 K,氨水、催化剂、双氧水、相转移催化剂、苯五者物质的量之比为2.80∶0.10∶2.52∶0.005∶1时,苯酚产率可达66.32%。