磷钨酸季铵盐催化制备环氧化桐油甲酯及其性能研究

以磷钨酸、30%H_2O_2和十二烷基氯化吡啶为原料制备了磷钨酸季铵盐相转移催化剂(C_(12)H_(25)C_6H_5N)_3[PW_4O_(16)],并将该催化剂用于催化桐油甲酯(TOME)合成环氧桐油甲酯(ETOME),考察了不同反应条件对TOME环氧化反应的影响。研究发现:该相转移催化剂与H_2O_2和TOME相互作用的体系可以视为均相反应,且反应速率快,当n(C=C)∶n(H_2O)为1∶1.6,TOME和催化剂的质量比1∶0.03,反应温度为50℃,反应时间为3 h时,制得的ETOME的环氧值达到4.9%;热重(TG)分析表明桐油(TO)、TOME和ETOME的热稳定性顺序为ETOMETOTOME。     

膦腈环核腰果酚环氧树脂的制备及表征

以腰果酚、六氯环三磷腈(HCCP)为原料,利用NaH作为缚酸剂制备了膦腈环核六取代腰果酚(HCPP),并采用H_2O_2/HCOOH体系对HCPP进行环氧化反应得到膦腈环核腰果酚环氧树脂(EHCPP),实验优化了EHCPP的合成条件,并采用FT-IR和~1H NMR对中间产物HCPP和最终产物EHCPP进行了分析和表征。实验结果表明:EHCPP较佳合成条件为以腰果酚的双键为基准,n(双键)∶n(甲酸)=1.0∶1.0,n(双键)∶n(H_2O_2)=1.0∶1.8,催化剂TsOH添加量为1%(以HCPP质量为基准),反应温度65℃,反应时间6 h;此条件下得到的产物EHCPP环氧值为4.1 mmol/g。FT-IR和~1H NMR分析结果表明:实验得到的HCPP和EHCPP的结构与预期结构基本相符。     

超声波辅助光皮树油酯交换制备生物柴油的研究

采用超临界CO2萃取光皮树油脂,研究了超声波辅助条件下光皮树油脂酯交换反应制备生物柴油,考察了不同因素对酯交换率的影响.结果表明光皮树油脂酯交换制备生物柴油的最佳工艺参数为:光皮树油45.9 g,超声波频率50 Hz,超声波功率180 W,醇油物质的量比6∶1,催化剂质量分数1.1%,反应温度60℃,反应时间80 mi...     

羟基化木本油脂的合成及其结构表征

以光皮树果油(WFO)和橡胶籽油(RSO)为原料,采用过氧乙酸法制备环氧化光皮树果油(EWFO)和环氧化橡胶籽油(ERSO),并以四氟硼酸为催化剂,乙二醇为羟基化试剂,对EWFO和ERSO进行羟基化改性制备羟基化光皮树果油(HWFO)和羟基化橡胶籽油(HRSO)。正交试验结果表明:EWFO的最佳制备工艺为WFO原料质量30 g,乙酸用量11 g,双氧水用量23 g,浓硫酸用量0.4 g,反应时间2 h,反应温度65℃,此条件下制备的EWFO的环氧值可达4.13%。以产物羟值为考察目标,对EWFO和ERSO羟基化条件进行优化,结果表明:m(乙二醇)∶m(ERSO)=3∶1,催化剂用量1%,90℃反应2 h的优化条件下,HRSO的羟值可达241.1 mg/g;催化剂用量1%,m(乙二醇)∶m(EWFO)=2∶1,100℃反应2 h的优化条件下,HWFO的羟值可达179.7 mg/g。FT-IR和1H NMR分析结果表明:在上述实验条件下,环氧化和羟基化反应均顺利进行,得到了相应的环氧化木本油脂和羟基化木本油脂。     

光皮树油催化裂解制备生物液体燃料试验

以光皮树油为原料，采用自制负载型催化剂氧化镧进行催化裂解反应，通过单因素试验优化催化裂解工艺。结果表明：自制负载型催化剂氧化镧具有很好的催化效果。光皮树油催化裂解生物燃料最佳工艺参数为反应温度500℃，反应催化剂用量1.0％，反应时间80min。在此优化条件下，光皮树油催化裂解液相燃料油产品得率在82．0％以上。     

促溶剂法制备光皮树油生物柴油研究

以光皮树油和甲醇为原料制备生物柴油,以丁酮作促溶剂,KOH做催化剂,考察反应时间、温度、催化剂、甲醇与油脂摩尔比对光皮树油转化为生物柴油得率的影响。得到光皮树油制备生物柴油的工艺条件:醇油摩尔比为6,温度65℃,催化剂为油脂质量的0.8%,反应时间为8 min,精制生物柴油得率为96%。     

磷钨酸季铵盐催化H_2O_2氧化枞酸的研究

研究松香的主要成分枞酸在磷钨酸季铵盐[π-C5H5N(CH2)15CH3]3PW12O40/H2O2催化反应体系中的氧化反应,考察催化剂用量、H2O2用量和反应温度对枞酸氧化转化率的影响,并通过紫外光谱、红外光谱以及气质联用谱对氧化产物进行结构表征。结果表明,在温和条件下,磷钨酸季铵盐能较好地催化过氧化氢对枞酸的氧化反应,枞酸的共轭双键已被破坏,枞酸氧化产物主要为脱氢枞酸、7-羟基-脱氢枞酸和7-羰基-脱氢枞酸;在本实验最佳的反应条件(枞酸5 mmol,催化剂0.084 g,30%H2O20.9 mL,温度30℃,反应时间5 h)下,枞酸的氧化转化率大于95%。     

光皮树油精炼-脱酸工艺的研究

指出了在光皮树油脱酸工艺研究中,萃取次数对酸值的影响最大,相对来说液料比、萃取时间以及萃取温度影响较小。研究表明:光皮树油脱酸工艺的最佳条件是液料比为2.2(mL/g),萃取时间为5min,萃取温度为30℃,萃取次数根据光皮树油的原酸值增加次数达到要求的酸值。     

含钙微胶囊粉末光皮树油的制备及其性能

光皮树是一种高产的木本油料树种,其树油的不饱和脂肪酸含量高,具有很高的应用价值。利用微胶囊技术制备微胶囊粉末光皮树油,研究了不同质量配比的硬脂酰乳酸钙和甜菜碱复配乳化剂对光皮树油微胶囊化效率和载油量的影响,确定了喷雾干燥技术制备微胶囊粉末光皮树油产品的工艺条件。结果表明:当硬脂酰乳酸钙/甜菜碱质量比为2/3时复配乳化剂乳化光皮树油形成的乳液不分层,具有较好的乳化稳定性,粒径大小为16.37μm,且喷雾干燥制备的微胶囊粉末光皮树油产品颗粒均匀、细腻、干燥。经扫描电镜观察,以该乳化剂质量比例制备的微胶囊粉末光皮树油颗粒外形较圆整,大小分布较均匀,表面光滑,含水量为4.28%,对光皮树油具有较好的包埋效果,其包埋率及载油量分别为91.2%和28.0%,硬脂酰乳酸钙/甜菜碱(质量比为2/3)这一复配组合的乳化剂是制备高包埋率及高载油量微胶囊粉末光皮树油的理想乳化剂。制备的微胶囊可同时补能和补钙,对于提高微胶囊油脂粉品质具有极为重要的意义。     

甲醇-水溶剂对光皮树果实油脱酸精炼的工艺研究

光皮树是一种优良的多年生木本能源植物,在能源匮乏的今日已引起大众广泛关注。本研究从理论着手分析,尝试将甲醇-水溶液引入光皮树果实油脱酸工艺研究中。通过实验发现甲醇-水溶剂对光皮树果实油有良好的脱酸效果,在单因素实验的基础上采用Minitab软件对选定的3个主要因子(油溶比、脱酸次数、脱酸温度)进行正交设计优化,最佳脱酸工艺条件为:油溶比1∶6,脱酸次数3,脱酸温度30℃。在该优化条件下,溶剂脱酸工艺能够保证毛油酸值低于1.0(KOH)/(mg/g),这为光皮树果实油能源化利用提供了具有工业化前景的前处理基础。     

玉米秸秆基吸油材料的制备与表征

以玉米秸秆(RCS)为原料,经氨水预处理得预处理玉米秸秆(PCS),再经乙酸酐酯化改性制备改性玉米秸秆(ECS)吸油材料,并考察不同酯化条件对产物吸油性能的影响。结果表明:RCS、PCS(预处理6 h)对0~#柴油的吸收倍率分别为1.90和4.43 g/g;以冰乙酸为溶剂,冰乙酸与乙酸酐质量比为1∶1,秸秆与冰乙酸-乙酸酐混合液的质量比为1∶15,催化剂浓硫酸用量为4.5%(以秸秆质量计),反应温度为110℃条件下,酯化反应5 h所得改性产物ECS的吸油率可达9.03 g/g,且ECS疏水性和漂浮性能均得到显著改善。采用XRD、FT-IR、SEM和BET等方法对预处理前后及酯化改性后秸秆进行了分析与表征。结果表明:酯化反应已顺利进行,酯化改性后秸秆呈非晶态,ECS呈均匀的介孔结构,介孔及粗糙表面的出现提高了材料的吸油率和漂浮性能。     

[Rh(COD)Cl]_2催化剂的制备及催化松节油加氢反应

采用恒温搅拌回流的方式制备了[Rh(COD)Cl]_2,并通过正交试验对制备条件进行了优化,得出催化剂适宜制备条件:n(COD)∶n(RhCl_3·3H_2O)为3.5∶1,回流温度80℃,回流时间3 h。将制备的[Rh(COD)Cl]_2作为催化剂用于松节油的氢化反应,通过单因素试验和正交试验考察了反应压力、反应温度、催化剂用量及反应时间对反应的影响,优选出适宜反应条件,即4 g松节油,催化剂用量为松节油质量的2.5%,反应压力2.5 MPa,反应时间4 h,反应温度45℃。在此反应条件下,α-蒎烯转化率为98.21%,产物顺式蒎烷对映选择性为97.46%,收率为95.72%。     

Ni/TiO_2-Al_2O_3催化剂的制备及其在松节油催化加氢反应中的应用

以溶胶凝胶法制备Ti O_2-Al_2O_3复合载体,采用超声波辅助浸渍负载Ni制得Ni/Ti O_2-Al_2O_3催化剂,将其应用于松节油催化加氢反应,考察了催化剂制备条件及松节油催化加氢反应条件对催化加氢的影响。结果表明,复合载体中钛铝物质的量之比(钛铝比)值0.4、载体焙烧温度550℃、超声波功率280 W、硝酸镍浸渍液浓度0.5 mol/L和超声波辅助浸渍时间2 h的条件下,制备的催化剂Ni/Ti O_2-Al_2O_3催化性能最高。最佳的加氢反应条件为:反应时间140 min、反应压力4.5 MPa、反应温度150℃和催化剂用量为松节油质量的5%,该条件下原料中α-蒎烯转化率达97.27%,产物顺式蒎烷的选择性为96.15%,顺式蒎烷的得率为93.52%。     

酚羟基保护法合成硬脂酰单宁酸酯及其抗氧化性能评价

为解决单宁酸(TA)亲水性强亲油性弱的问题,以单宁酸为原料,利用苄基溴将单宁酸的部分酚羟基保护后得到单宁酸苄基醚(TBE),再以硬脂酸酐为酰基化试剂,吡啶为催化剂,N_2保护下反应,引入长链脂肪烃;最后在弱酸条件下将苄基水解脱去,制得硬脂酰单宁酸酯(C_(18)-TA)。采用均匀实验优化合成条件,傅里叶红外光谱(FT-IR)、紫外光谱(UV)、核磁共振(~1H NMR)表征了C_(18)-TA的结构,并通过C_(18)-TA清除·DPPH的能力和抗油脂氧化能力评价其抗氧化性能。结果表明:优化最佳合成条件为单宁酸1 g,硬脂酸0.6 g,吡啶1.5 mL,反应温度80℃,回流时间265 min,得到的C_(18)-TA产率可达87.98%。使用酚羟基保护法制得的C_(18)-TA不仅改善了单宁酸的表面活性,而且保留了单宁酸中多数的酚羟基,抗氧化能力明显高于单宁酸和丁基羟基茴香醚(BHA),质量浓度为0.05~0.25 g/L,对·DPPH的清除率为91.96%~97.39%;对亚麻籽油的抗氧化值(POV)升高缓慢,0~30 d为3.82~17.72 mmol/kg。     

催化木糖制备 呋喃甲醛的研究

为了使呋喃甲醛的制备过程绿色化,以ZrOCl2为原料,利用沉淀-浸渍法初步制备了SO42-/ZrO2固体酸,并应用于催化木糖制备呋喃甲醛的反应。采用L9(34)正交试验确定了适宜的反应条件:木糖质量浓度10 g/L、催化剂用量20 g/L、反应温度220℃、反应时间3 h。之后采用单因素试验考察了催化剂制备条件对呋喃甲醛产率的影响。得到的催化剂最佳制备条件为:H2SO4浸渍浓度1.0 mol/L、焙烧温度550℃、焙烧时间5 h,呋喃甲醛产率达最大值47%。实验结果表明:SO42-/ZrO2固体酸在催化木糖制备呋喃甲醛方面,具有较大发展潜力。     

[BMIM]BF_4中钌纳米催化剂的制备及催化α-蒎烯加氢反应

RuCl_3·3H_2O与1-丁基-3-甲基咪唑四氟硼酸盐([BMIM]BF_4)物质的量比为100∶1,在60℃下常压搅拌2 h,再充入4.0 MPa H_2,40℃反应3 h,制得[BMIM]BF_4稳定的Ru纳米粒子催化剂;利用X射线衍射(XRD)和透射电镜(TEM)对催化剂进行了表征,结果表明:在[BMIM]BF_4中制备的Ru纳米粒子呈面心立方密堆积(ccp)结构,且Ru纳米粒子分布较均匀,其平均粒径为(2.5±0.6)nm。以水为反应介质,将该催化剂用于催化α-蒎烯加氢反应。在α-蒎烯与催化剂的物质的量比为400∶1、水用量4 mL、90℃、3.0 MPa氢气压力下反应1.5 h时,α-蒎烯的转化率即可达99%以上,其中顺式蒎烷的选择性为98.9%。     

竹粉乙醇-苯酚加压液化工艺研究及产物表征

以乙醇-苯酚为液化剂,浓硫酸为催化剂,采用高温高压(3.8 MPa)的方法对竹粉进行了液化处理。通过响应面分析法确定最佳液化工艺条件为:在苯酚和竹粉质量比(酚固比)为1∶1、乙醇和竹粉质量比(醇固比)为18∶1,浓硫酸用量(以竹粉质量计)5%,反应温度200℃,反应时间70 min时,液化率达98.5%。液化残渣的红外光谱(FT-IR)、扫描电镜(SEM)和热重分析(TG)结果证实了竹粉中化学组分的分子结构发生了明显的变化,复合溶剂液化使芳环上有不同取代基的化合物形成,液化残渣主要由木质素及其衍生物构成;竹粉液体产物(生物质油)的GC-MS分析结果表明,生物质油的成分比较复杂,主要包括酯、酚和酮等化合物,平台化合物乙酰丙酸乙酯GC含量为10.11%。     

铁次卟啉二甲酯仿生催化α-蒎烯分子氧氧化反应

以铁次卟啉二甲酯(Fe Cl DPDME)为模型催化剂,在无任何外加溶剂及助剂的条件下,催化氧气氧化α-蒎烯,探讨了反应温度、反应时间、催化剂质量分数以及氧气流速等工艺条件对反应的影响,并对Fe卟啉催化烃类分子氧反应机理进行初步探讨。研究结果表明:氧化主要发生在α-蒎烯双键和烯丙位碳氢键,当反应温度为80℃、反应时间为6 h、催化剂质量分数为50 mg/kg、氧气流速为60 m L/min时,α-蒎烯转化率及主要氧化产物的选择性更高,分别达到17.9%和86.7%。