SO2-4/ZrO2固体超强酸催化碱木质素氢还原反应

采用浸渍-焙烧法制备SO2-4/ZrO2固体酸催化剂,通过XRD、FT-IR、SEM和Hammett指示剂法对固体酸的结构和酸强度进行表征。考察不同条件制备的SO2-4/ZrO2固体酸催化剂,在不同反应条件下对碱木质素氢还原反应的催化作用,并用化学法对反应前后碱木质素官能团进行定量测定。结果表明,硫酸浸渍浓度为1 mol/L,550℃焙烧3.5 h制备的SO2-4/ZrO2固体超强酸对碱木质素氢还原反应具有较高的催化活性,在催化剂添加量5%,反应温度100℃,时间4 h,氢气压力3 MPa时,反应后碱木质素总羟基、酚羟基和醇羟基分别为9.34%、3.28%和6.06%,较反应前分别增加55.15%、13.89%和93．00%;木质素的苯环结构稳定,活性官能团含量增加,反应活性提高。     

SO_4~(2-)/ZrO_2固体超强酸催化碱木质素氢还原反应

采用浸渍-焙烧法制备SO2-4/ZrO2固体酸催化剂,通过XRD、FT-IR、SEM和Hammett指示剂法对固体酸的结构和酸强度进行表征。考察不同条件制备的SO2-4/ZrO2固体酸催化剂,在不同反应条件下对碱木质素氢还原反应的催化作用,并用化学法对反应前后碱木质素官能团进行定量测定。结果表明,硫酸浸渍浓度为1 mol/L,550℃焙烧3.5 h制备的SO2-4/ZrO2固体超强酸对碱木质素氢还原反应具有较高的催化活性,在催化剂添加量5%,反应温度100℃,时间4 h,氢气压力3 MPa时,反应后碱木质素总羟基、酚羟基和醇羟基分别为9.34%、3.28%和6.06%,较反应前分别增加55.15%、13.89%和93.00%;木质素的苯环结构稳定,活性官能团含量增加,反应活性提高。     

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。     

点击反应制备木质素-纳米SiO_2复合微粒及其结构表征

以竹木质素为原料,利用Cu(Ⅰ)催化的炔基-叠氮环加成点击反应将木质素修饰到纳米SiO_2材料表面,制备木质素-纳米SiO_2复合微粒(LS-NPs)。首先采用硅烷基化反应在纳米SiO_2微粒表面引入叠氮结构,并由竹木质素制备炔基木质素,再通过Cu(Ⅰ)催化炔基木质素与叠氮基纳米SiO_2的点击反应生成含三氮唑结构单元的LS-NPs。采用红外光谱(FT-IR)、元素分析(EA)、X射线光电子能谱(XPS)等分析手段表征了LS-NPs的化学结构,并通过扫描电镜(SEM)、透射电镜(TEM)、Zeta电位分析仪和热重分析(TGA)等表征方法考察了LS-NPs的形貌结构和理化性质。结果表明,点击反应成功将木质素结构通过三氮唑单元接枝到纳米SiO_2表面,LS-NPs微粒为球形,粒径为50~100 nm,分散性能和热稳定性能均有明显提高。     

Ru/C催化生物质基乙酰丙酸合成γ-戊内酯的研究

将高活性的负载型Ru/C催化剂应用到乙酰丙酸的加氢实验中,对影响Ru/C催化下乙酰丙酸加氢反应制备γ-戊内酯的因素进行了讨论,并利用X射线衍射仪(XRD)和X射线光电子能谱(XPS)对Ru/C催化剂在使用前后的变化进行了表征,探讨了反应的可能路径。得出适宜的反应条件:温度130℃、压力1.2 MPa、催化剂用量为5%(质量分数)、溶剂为无水甲醇,该条件下原料乙酰丙酸转化率达92%,产物γ-戊内酯选择性达99%,与Pd/C、雷尼镍、漆原镍相比,原料转化率和产物γ-戊内酯的选择性均比较高。     

工业碱木质素羟甲基化改性研究

羟甲基化可以显著提高碱木质素的羟基含量,是增强木质素反应活性的有效改性方法。为提高碱木质素的反应活性并分析碱木质素结构变化,笔者通过红外光谱(FTIR)、碳谱(DEPT 135)和异核单量子关系(HSQC)对羟甲基化木质素和原料木质素的结构分别进行表征,分析碱木质素在羟甲基化反应过程中结构变化,并对反应过程进行初步探索和验证。研究结果表明:在碱性条件下,木质素对羟基肉桂酸单元(PCA)、阿魏酸单元(FA)侧链上C_7、C_8双键,对羟基苯基单元(H)的C-3、C-5,愈创木基单元(G)的C-5和甲醛发生加成反应,形成羟甲基,而木质素的其他结构单元,如:紫丁香基单元(S)、β-O-4醚键结构(A)、苯基香豆满(C),并不能和甲醛发生反应。碱木质素改性的最优条件为:反应温度80℃,反应时间3h,pH为11,m(碱木质素)∶m(甲醛)为6∶1。在最优条件下得到的羟甲基化碱木质素的羟甲基质量分数为2.32%。本研究结果可为羟甲基化碱木质素基新材料的进一步研究和开发提供参考。     

核桃壳粉负载纳米Cu催化剂的制备及催化炔酮合成

以核桃壳粉(WSPs)为载体,采用还原沉淀法制备了WSPs负载的铜催化剂(WSPs-Cu),采用红外(FT-IR)、热重分析(TGA)、X射线衍射分析(XRD)、扫描电镜结合X射线能谱(SEM/EDS)等对WSPs-Cu进行表征,结果表明:成功制备出Cu较均匀分布在WSPs表面的WSPs-Cu催化剂,WSPs-Cu的含铜量为3.386%,同时WSPs-Cu在100～200℃范围内具有较好的热稳定性。以WSPs-Cu为异相催化剂,催化苯甲酰氯及其衍生物与苯乙炔之间的偶联反应,制备出炔酮类化合物,结果表明:在无溶剂的条件下,以三乙胺为缚酸剂,微波辐射以及40℃下反应30 min,WSPs-Cu催化合成了5种炔酮化合物(产率61%～90%)。WSPs-Cu循环使用5次后仍保留较高活性,催化合成产物的产率为79%。将模型反应由微量放大到常量,投料量为80 mmol时,WSPs-Cu催化合成炔酮的产率可达到82%。     

活性炭负载杂多酸催化合成没食子酸甲酯的研究

以活性炭为载体负载磷钨杂多酸H7PW12O42·4H2O(PW12),催化合成没食子酸甲酯。对催化剂进行了X射线衍射(XRD)晶相分析、N2吸附和酸性表征(NH3-TPD)。讨论了磷钨杂多酸-活性炭催化合成没食子酸甲酯的催化性能。结果表明:在没食子酸0.52 mol、甲醇0.4 mol、PW12负载量为30%、反应时间4 h、催化剂用量为反应物总质量的5%时,没食子酸甲酯(MG)的收率可达到90.1%,该催化剂具有较高的催化活性、容易回收并可多次重复使用。     

SnO2-Pt/γ-Al2O3催化葡萄糖制备乳酸甲酯的研究

以γ-Al2O3为载体,采用浸渍法制备了SnO2-Pt/γ-Al2O3催化剂,探讨工艺参数(反应温度、反应时间、催化剂用量)对葡萄糖催化转化制备乳酸甲酯的影响,并对催化剂的重复使用性能以及放大实验进行探索。同时采用扫描电子显微镜(SEM)、X光射线电子能谱(XPS)、X射线衍射(XRD)、氮气吸附-脱附、NH3程序升温脱附(NH3-TPD)等对SnO2-Pt/γ-Al2O3催化剂进行了表征。结果表明:金属Pt和SnO2均匀地分散到γ-Al2O3载体上,催化剂体系同时具有B酸和L酸的分布,比表面积为117.08m^2/g,孔容为0.23cm^3/g,平均孔径为6.54nm,催化活性明显。当葡萄糖为1g、催化剂用量(以葡萄糖质量计)为10%、葡萄糖与甲醇料液比为1∶10(g∶mL)、反应温度220℃、反应10h的条件下,SnO2-Pt/γ-Al2O3表现出较高催化活性,葡萄糖转化率为92.63%,乳酸甲酯选择性高达20.08%,且催化剂表现出良好的重复使用性能和放大稳定性,重复使用3次时,葡萄糖转化率仍达88.43%,乳酸甲酯选择性达19.27%;物料投加量放大10倍时,葡萄糖转化率仍达86.27%,乳酸甲酯选择性达18.71%。     

微波辐射下SO2-4/ZrO2-TiO2催化合成乙酸诺卜酯

以自制诺卜醇和乙酸为原料,固体超强酸SO2-4/ZrO2-TiO2为催化剂,甲苯为带水剂,在微波辐射条件下合成乙酸诺卜酯,考察了微波辐射条件和催化剂制备条件、催化剂用量等对乙酸诺卜酯得率的影响.结果表明,微波辐射温度、时间及催化剂的制备条件和用量对乙酸诺卜酯得率有较大影响.优化的工艺条件为:诺卜醇质量 20 g,醇酸物质的量比1:1.15,微波辐射温度 105 ℃,微波功率 650 W,辐射时间 85 min,催化剂SO2-4/ZrO2-TiO2(Ti与Zr质量之比为6:1,焙烧温度 450 ℃)用量为诺卜醇质量的 2.5 ﹪,该条件下乙酸诺卜酯得率 81.3 ﹪.此外,催化剂可重复使用4次.与普通加热反应相比,时间缩短,产物得率提高.     

外施H2O2对黄瓜幼苗抗低温胁迫的影响

以"津研7号"和"津春4号"黄瓜幼苗为材料,在其生长期外施不同浓度的H2O2,研究了H2O2对黄瓜幼苗抗低温胁迫的影响.结果表明:黄瓜幼苗经低温胁迫后,其电导率和丙二醛含量急剧上升,而过氧化物酶活性和可溶性蛋白含量明显降低;与对照相比,外施H2O2能提高其过氧化物酶活性,降低膜渗漏率,增加可溶性蛋白含量,减缓膜脂过氧化作用,从而提高黄瓜幼苗的抗低温胁迫能力,其中以10 mmol.L-1的H2O2处理效果最为明显.     

4种矿物填料吸附锌、镉离子能力比较研究

为了人工湿地污水处理系统选择吸附填料提供基础数据,比较了人工沸石、膨胀蛭石、天然沸石、硅藻土4种矿物吸附Zn2+和Cd2+离子的能力.结果表明:4种矿物吸附Zn2+和Cd2+离子的容量大小顺序为人工沸石天然沸石>膨胀蛭石>硅藻土;给定废水锌、镉离子去除率目标,4种矿物使用成本大小的顺序为硅藻土>人工沸石>膨胀蛭石>天然沸石.说明在比较的矿物吸附剂中,天然沸石与膨胀蛭石是最佳的人工湿地填料.     

-TD引发体系下TMP与MMA接枝工艺的研究

研究了Fe^2＋-H2O2-二氧化硫脲（TD）引发体系下热磨机械浆（TMP）浆料与甲基丙烯酸甲酯（MMA）的接枝共聚工艺。分析了在该引发体系下各反应条件对接枝率、接枝效率和单体转化率的影响。结果表明，TD的加入能有效地使接枝共聚得以顺利进行；适当提高温度，增加单体浓度，控制合适的TD用量都能提高接枝率和接枝效率，并能在较短的时间成功接枝；接枝率一般维持在80％以上，适宜条件下能达到91％。     

Fe2+-H2O2-二氧化硫脲引发桉木浆与甲基丙烯酸缩水甘油酯接枝共聚的研究

研究了Fe2 -H2O2-二氧化硫脲体系引发桉木浆与甲基丙烯酸缩水甘油酯(GMA)的接枝共聚.初步讨论了该引发体系的引发机理,用接枝率、接枝效率和单体转化率考察了温度、反应时间、过氧化氢用量、二氧化硫脲用量、单体浓度和液比对接枝的影响.并用红外光谱对接枝纤维产物进行了鉴定.结果表明,组分二氧化硫脲的加入能有效地使接枝共聚得以顺利进行.适当提高温度,增加过氧化氢用量,减小液比,控制合适的二氧化硫脲用量都能提高接枝率和单体转化率,并在较短的时间就能成功接枝.接枝效率几乎不受任何因素的影响,一般维持在97%～99%,接枝过程产生的均聚物极少.     

下的降解

对木质素磺酸盐在紫外光/双氧水(UV/H2O2)体系下的降解过程进行了研究,通过对比处理前后木质素磺酸盐溶液的紫外可见光谱、凝胶渗透色谱(GPC)谱图、红外光谱谱图、1H NMR谱图及溶液化学耗氧量(COD)的变化对其降解过程进行了跟踪和讨论。此外,通过对木质素的模型化合物——愈创木酚降解的研究,推测了降解中苯环的开环过程。实验结果表明,木质素磺酸盐在UV/H2O2体系处理下能够发生降解,降解过程中首先生成一些中间产物,随着反应时间的加长,最终能够降解成CO2、H2O等小分子化合物。     

双氧水处理对白蜡种子发芽的影响

在实验室进行了双氧水不同浓度和处理时间对白蜡种子发芽的影响研究,结果表明不同处理浓度（0％～4.0％）白蜡种子发芽率为64％～79％,有随浓度升高而增加的趋势,其中双氧水浓度为3.5％的效果最好,极显著高于其他处理（p＜0.01）,其他处理之间差异不显著（p＞0.05）;在双氧水处理浓度3.0％时,浸种12 h的发芽率为71％,极显著高于浸种24h时的42％发芽率（p＜0.01）.     

Nitrogen transfer between N2-fixing plant and non-N2-fixing plant

IntroductionNitrogenisanelementthatcyclesthroughanecosyst6mandneedstobepresentatacertain'minimumIeveItosust8inthatsystem.lnaninterspe-ciesconteXt,thebeneficiaIeff6ctsofN2-fixingpIantsinecosyst6ms,duetOtheirc0ntributionofnitr0gen,havebeenobservedbysucceedinggenerationsofagronomists,f0rest6rs,andecoIogists.Thein-terpIantsofN2-fixingplantsandnon-N2-fixingplantsarepraCticedtoincreasetotaIyieldandreducetheneedfOrf6Ftilizersinput,andithasbeenshownthatpartoftheassimiIatedNinthenon-N2-fixingpIa…     

左旋海松酸丁醇胺盐光敏氧化反应的研究

以亚甲基蓝为光敏剂,研究了左旋海松酸丁醇胺盐(简称ASL)在95%乙醇中的光敏氧化反应。结果表明,ASL经光敏氧化反应生成左旋海松酸环过氧化物丁醇胺盐(简称ASLP);由于溶解度低,小于1 g.(100 mL)-1,以及对含有碱性基团的亚甲基蓝的弱吸附作用,ASLP在反应过程自动结晶析出,分离与纯化方法简单易行;光敏剂、反应溶剂无需任何处理,可以直接回收使用。     

马尾松硫酸盐浆过氧化氢强化氧漂的研究

探讨了预处理和过氧化氢强化氧漂对氧漂浆性能的影响,结果表明：采用酶、螯合预处理能较多地提高氧漂的选择性和脱木素程度,而对漂后浆的白度影响较小。在氧漂过程中添加过氧化氢能大幅度提高预处理浆的白度,而浆的卡伯值和粘度下降较小。