Pd/C催化剂的表面性质对1,8-二硝基萘加氢反应的影响

1,8-二氨基萘(1,8-DAN)是一种重要的精细化工中间体,其在染料、医药中间体和感光材料等行业有着广泛的应用。目前,主要采用化学还原剂还原的方法来合成,此工艺具有产生废渣、原子经济性低等缺点。因此,发展一种绿色环保的催化加氢方法具有重要意义。笔者以具有不同Pd纳米平均粒径的Pd/C为催化剂,通过1,8-二硝基萘催化加氢制备,考察了Pd纳米粒子尺寸对1,8-二硝基萘(1,8-DNN)加氢性能的影响,探索了催化剂表面结构与催化性能的关系。首先,以椰壳炭化料为原料,经水蒸气活化法制备出孔隙发达的载体活性炭,通过不同的还原方法制备出具有不同粒径的Pd/C催化剂,以1,8-DNN的加氢反应来评价其催化性能。应用X-射线衍射(XRD)、透射电镜(TEM)、X-射线光电子能谱(XPS)、N_2吸附等手段对催化剂表面性质进行表征。结果表明:在一定粒径范围内,钯纳米颗粒的尺寸越小,催化剂的活性越高,1,8-DAN的产率和选择性越高。氢气还原使得钯纳米颗粒严重团聚,而使用甲酸和NaBH_4还原的Pd/C催化剂,Pd纳米颗粒分散性较好,并且具有良好的均一性。使用NaBH_4还原的Pd/C催化剂催化1,8-DNN加氢制备1,8-DAN的转化率和产率可分别达到100%和99%,其催化性能高于商业化的Pd/C催化剂。循环回收实验结果表明,Pd/C催化剂在回收反应过程中十分稳定,连续循环5次,活性并没有明显降低。     

松香歧化用钯炭催化剂的制备

用浸渍-还原法制备了一系列Pd/C催化剂,并应用于马尾松松香歧化反应。研究了活性炭粒径大小、载体预处理、还原条件等因素对Pd/C催化剂活性的影响。结果表明:用10%H2O2和1%强氧化物G的复合氧化剂对椰壳活性炭(粒径150~250μm)进行预处理,制得的Pd/C催化剂,可以使钯利用率达到96.4%,去氢枞酸高达68.4%。通过X射线光电子能谱(XSP)测定Pd/C中钯化合价的分布。甲醛过量1倍时,有44.4%Pd2+被还原成金属钯,且有24.9%的Pd4+生成。通过优化条件所制备的Pd/C催化剂活性明显高于其它厂家同类催化剂活性,并已应用于工业化生产。     

清除室内装修有害气体装置

本装置使用的纳米光催化剂为自制多组分复合催化剂,纳米二氧化钛是一类纳米量级的半导体材料,在光照下可以催化多种氧化还原反应。本小组研制的配方催化剂具有活性好,广谱性强,使用寿命长(3至5年)的特点,可将有机污染物彻底转化为无毒     

歧化松香悬浮床生产工艺的研究

歧化松香是丁苯橡胶的重要辅助材料,丁苯橡胶的聚合过程采用歧化松香的钾盐作乳化剂。以钯作催化剂的歧化松香工艺有固定床与悬浮床两种,我国尚无悬浮床生产工艺。为了满足合成橡胶对歧化松香质量愈来愈高的要求,进行了悬浮床生产工艺的研究。1974年我所与兰州合成橡胶厂进行了小试,确定了歧化反应条件:温度、时间、载钯量、活性炭粒度与用量,回收钯催化剂所用的过滤介质的筛选;高浓度松香钾皂(80%)的制备工艺。     

竹纳米纤维素膜制备、表征及其性能研究

为制备力学性能优良、透光性能好以及阻隔性能较佳的可再生生物质基膜材料,以漂白硫酸盐竹浆纤维(BP)为原料,先制备竹纳米纤维素(B-CNF),再通过高碘酸钠氧化改性的方法对竹纤维中纤维素的分子结构进行调控,制备了以竹材为基质的竹纳米纤维素膜材料。当NaIO₄氧化处理0.5、 1.5、 3 h时,所得氧化竹纳米纤维素分别标记为OB-CNF-0.5、OB-CNF-1.5和OB-CNF-3,对应制备的膜材料分别标记为OBF-0.5、OBF-1.5和OBF-3,B-CNF制备的膜材料为BF。采用傅里叶红外光谱(FT-IR)、扫描电子显微镜(SEM)、原子力显微镜(AFM)等方法对膜材料进行了表征,并测试了其力学性能、透光性能、水蒸气和氧气阻隔性能。结果表明：高碘酸盐氧化可成功地在竹纤维的纤维素分子长链中引入醛基,随着NaIO₄氧化时间延长至3.0 h,竹纳米纤维素中含醛基量增加至1.23 mmol/g;与BF相比,随着氧化时间的延长,竹纳米纤维素基膜材料会逐渐出现分层结构,在波长为600 nm处的透光率从82.24%增加至97.49%,水蒸气透过量(W...     

NaY分子筛负载金属Salen催化剂催化α-蒎烯环氧化

采用普通热溶剂法和微波加热法将SalenMnCl成功负载于NaY分子筛的超笼中,通过FT-IR、XRD、TG和比表面分析方法对催化剂进行了表征。以此负载型催化剂催化低浓度过氧乙酸氧化α-蒎烯制备α-环氧蒎烷,比较了2种方法制备的催化剂性能,然后用响应曲面法探索最佳反应条件,并在该条件下研究负载型催化剂循环使用情况。结果表明,2种方法制备的分子筛负载型SalenMnCl催化剂均可催化α-蒎烯环氧化反应,且催化效果微波法优于普通热溶剂法。微波法制备的SalenMnCl/Y-MW催化剂催化反应的最优条件为:过氧乙酸与α-蒎烯物质的量之比值为1.43,反应温度为10℃,反应时间为3.75 h,在此条件下产物产率达91.60%。同时,该负载型催化剂重复使用5次,产物产率仍达76%以上,其具有较好的稳定性,可循环利用。     

纳米二氧化钛光催化剂的制备方法

专利号:200810234383.3纳米TiO2是一种高效节能的光催化功能材料,因其无毒、光催化活性高、稳定性高、氧化能力强等优点而被广泛应用于废水处理、贵金属回收、空气净化等领域。微波加热技术目前已用于陶瓷的烧结、纳米材料的制备及催化剂的制备等方面,TiO2属于低损耗物质,在室温和低温时几乎不吸收微波,只有达到一定     

负载铜活性炭催化剂制备及催化氧化印染废水

对以ClO2氧化印染废水用的负载铜活性炭催化剂制备工艺进行了研究.实验结果表明:该催化剂的最佳制备工艺为:酸浸液浓度2.5 mol/L,浸渍12 h;硝酸铜浸渍液质量分数7.5%,浸渍后活性炭先室温干燥,后80 ℃烘干,再在280 ℃下焙烧3 h.并通过对实际印染废水的处理确定了最佳催化氧化工艺.失活催化剂经再生处理,可恢复约90%的催化活性.     

萜烯马来酸酐催化加氢反应的研究

研究了反应温度、压力、催化剂用量等因素对萜烯马来酸酐催化加氢制备氢化萜烯马来酸酐合成工艺的影响.实验结果表明,采用钯碳催化萜烯马来酸酐加氢生成氢化萜烯马来酸酐的最佳反应条件为:反应温度150～160 ℃、氢气压力8～10 MPa、催化剂用量4 %～6 %.该催化氢化工艺具有催化效率高、选择性好、反应时间短等优点.     

纳米纤维素的形貌及快速表征方法的比较

以商品南方松溶解浆、漂白桉木浆为原料,采用硫酸水解法、纤维素酶预处理法、2,2,6,6-四甲基哌啶氧自由基(TEMPO)氧化法以及机械法分别制备了纳米纤维素,利用透射电镜(TEM)、原子力显微镜(AFM)详细表征了不同方法制备的纳米微晶纤维素(CNC)和纳米纤丝纤维素(CNF)。采用了多种商品粒度仪快速定性表征了纳米纤维素的大小,CNC为棒状纳米晶须结构,直径约为20 nm,长度为10~200 nm;CNF一般为网状结构,尺寸较大且分布较宽,单根CNF直径从几纳米到几百纳米不等。依据离心分离以及布朗运动制备的2种仪器非常适合半定量快速表征非网状结构的纳米微晶纤维素,实验重复性也很好。     

磁性纳米固体超强酸的制备及合成松香甘油酯的研究

采用溶胶-凝胶法制备了磁性纳米固体超强酸SO4^2-/TiO2-Fe3O4,以松香甘油酯的合成为目标反应，探讨了制备条件对SO4^2-/TiO2-Fe3O4催化剂酯化性能的影响。得出最佳制备条件为：Ti与Fe的摩尔比为30：1,用浓度为1．5mol/L的H2SO4浸泡．在450℃下焙烧3h。并采用IR、TEM等分析手段对该催化剂结构进行了表征．用改进的Hammett指示剂法测定了催化剂的酸强度。     

生物质热裂解反应器对镍/木炭催化剂重复使用过程中积炭的影响研究

为了研究生物质热解气化过程中,反应器类型对镍基催化剂的积炭和使用寿命的影响,以杉木屑为原料,研究了Ni/木炭催化剂分别在二段式和三段式热裂解反应器内重复使用次数对杉木屑热裂解产物及其催化剂质量的影响规律。结果表明:在杉木屑热裂解过程中,Ni/木炭催化剂上会同时发生炭的沉积和炭的氧化消耗2个过程,其质量的变化受这2个过程共同的影响,且镍基活性中心上的积炭比载体木炭更难以被氧化消耗。沉积在Ni/木炭催化剂上的炭主要是以纳米碳纤维的形式存在,且纳米碳纤维覆盖在金属镍上。在二段式反应器中,催化剂的质量是先减少,然后增加,再减少;而在三段式中,则是不断减少。采用三段式生物质热裂解反应器不仅可以显著延长Ni/木炭催化剂的使用寿命,而且可以充分利用热解气化过程所产生的副产物固体炭,从而降低生物质热解气化的催化剂使用成本。     

磁性纳米固体超强酸的制备及合成松香甘油酯的研究

采用溶胶-凝胶法制备了磁性纳米固体超强酸SO2-4/TiO2-Fe3O4,以松香甘油酯的合成为目标反应,探讨了制备条件对SO2-4/TiO2-Fe3O4催化剂酯化性能的影响.得出最佳制备条件为:Ti与Fe的摩尔比为30∶1, 用浓度为1.5 mol/L的H2SO4浸泡,在450 ℃下焙烧3 h.并采用IR、TEM等分析手段对该催化剂结构进行了表征, 用改进的Hammett指示剂法测定了催化剂的酸强度.     

有机气体对纳米Ag2O膜导电性的研究

该文采用醇法制备了固定在玻片上的纳米氧化银膜,并对其在几种常见有机气相中的电化学敏感特性进行了研究。发现在几种常见的有机气氛中,只有甲醇可以使该纳米氧化银膜的阻值减小。利用这一发现,有望制成方便实用、可以用来检测甲醇含量的高灵敏纳米氧化银气体传感器。     

长链酰胺化纳米纤维素增强聚乳酸复合材料

以纳米纤维素(NCC)为原料,先采用四甲基哌啶氮氧化物(TEMPO)氧化制备氧化纳米纤维素(TONC),再与不同链长脂肪胺在催化剂作用下发生反应,得到脂肪胺改性纳米纤维素,当脂肪胺为十二胺(DOA)、十四胺(TEA)、十六胺(HEA)、十八胺(OCA)时,分别制得DOATONC、TEATONC、HEATONC和OCATONC。傅里叶变换红外光谱(FT-IR)、X射线衍射(XRD)和元素分析表明:脂肪链接枝成功,改性后纳米纤维素的晶形没有发生改变,为原有Ⅰ型晶型;接触角和分散性测试表明:随着脂肪链的增长,改性纳米纤维素表面的亲水性明显下降(接触角由65.8°上升至93.9°),而分散率由25.17%先降至11.97%,再升至71.71%。将1%的改性纳米纤维素添加到聚乳酸(PLA)中制得复合膜,机械性能测试结果表明:随着脂肪链的增长,复合膜的机械性能明显提高,其中PLA/OCATONC复合膜的拉伸强度和断裂伸长率分别达到40.2 MPa和6.39%。     

二十四面体铂纳米晶体材料催化剂

厦门大学化学化工学院、固体表面物理化学国家重点实验室孙世刚教授领导的团队与美国佐治亚理工学院王中林教授等人,经一年多的亲密合作,在近期研制开发出了一种能够控制纳米晶体的表面结构和生长的新型电化学方法,合成了二十四面体铂纳米晶体,这种新型的铂纳米材料催化剂,实现了在催化活性、稳定性和效率上的有效提高,实现了我国在铂纳米材催化剂制备方法上的重大突破.     

无带水剂合成没食子酸正辛酯的研究

研究采用无带水剂,以非氧化性酸替代浓硫酸作催化剂合成没食子酸辛酯。并研究了不同反应条件对没食子酸辛酯制备的影响,利用正交设计原理优化制备工艺条件。实验结果表明:优化后的合成条件为酸醇比1∶6,催化剂用量12%,反应温度120℃,反应时间为4 h。在此条件下平均酯化产率为93.68%。     

功能基聚氧化松香二元醇酯的制备与性能研究

探讨了松香的氧化及氧化产物与二元醇反应合成聚酯的反应;研究了催化剂、反应温度、反应时间、投料比及不同二元醇类对聚酯制备的影响。采用紫外光谱、红外光谱等对松香氧化产物及聚酯结构进行了表征,并测定了聚酯的酸值、溶解度、热失重和软化点。实验结果表明,当反应温度为75℃,反应时间为8 h,氧化产物酸值达到318 mg.g-1;聚氧化松香乙二醇酯制备的适宜条件为:以AlCl3为催化剂,反应温度120~140℃之间,反应时间为20 h左右,投料比n松香氧化产物∶n乙二醇=1∶1.2~1∶1.5。该聚酯热失重5%时的温度为178.19℃,软化点为248℃,在甲苯、乙醇和丙酮中溶解度分别为0.0008 g.ml-1、0.0392 g.ml-1和0.0204 g.ml-1。     

-蒎烯氧化中的催化作用研究进展

概述了近20年来国内外对催化α-蒎烯氧化反应过程的研究,重点分析了α-蒎烯氧化中催化剂的性能特点及产物分布规律,总结了过渡金属盐、氧化物、配合物、分子筛及杂多酸在α-蒎烯氧化中的催化作用,比较了催化活性及选择性的特点,并初步探讨了发展趋势。提出在已有的α-蒎烯氧化反应催化剂中,分子筛类催化剂在制备方法和工业化发展上有一定的优势,深入研究过渡金属化合物在α-蒎烯氧化反应的催化性能及调变方法,应是α-蒎烯氧化反应中值得重点关注的研究内容。     

纳米二氧化钛光催化治理废气废水

本项目包括制备纳米二氧化钛材料；利用纳米二氧化钛的光催化氧化特殊性能，实现在自然条件下对污染空气和污染水源的催化氧化治理；试制绿色建筑材料，对高层建筑物外立面进行环保自洁处理。并开发其他环保用途。