一、固体酸S_2O_8~(2-)/Fe_2O_3-SiO_2催化制备马来酸二己酯(论文文献综述)
昌星[1](2018)在《工业双戊烯合成异松油烯的研究》文中研究表明本论文以探索工业双戊烯的高值化学利用途径为目的,开展了固体超强酸制备及性能表征、固体超强酸催化工业双戊烯合成异松油烯的工艺和合成产物的初步分离工艺等四个方面的研究。主要研究结果如下:1、采用沉淀-浸渍法制备了 SO42-/ZrO2型、SO42-ZrO2-Fe2O3型固体超强酸,溶胶凝胶法制备了 S2CO82-/Zr02型固体超强酸,优化了固体超强酸的制备工艺条件,并对其进行了酸强度测定和IR、XRD、SEM表征。(1)自制的三种固体酸的Ho值均小于-11.93,IR和XRD分析证实了三种固体酸结构中均存在超强酸中心,SO42-/ZrO2-Fe2O3型固体超强酸的酸性最强。(2)以催化工业双戊烯合成异松油烯的反应效果,优化了三种固体超强酸的制备工艺。SO42-/ZrO2的制备工艺为:H2SO4浓度1.0mol/L,H2SO4浸泡时间12h,烘焙温度600 ℃;SO42-/ZrO2-Fe2O3的制备工艺为:铁与锆的质量比1.5:100,H2SO4浓度1.5mol/L,焙烧温度600 ℃;S2O82/ZrO2的制备工艺为:过硫酸铵质量浓度10%、用量为锆酸四丁酯的1.5~2.0倍,溶胶pH4~5,凝胶温度80 ℃,凝胶时间2h,烘焙温度550 ℃。2、以自制的三种固体超强酸为催化剂,用不加分离的工业双戊烯为直接原料,通过一步反应合成了异松油烯,优化了合成工艺条件,合成产物中异松油烯的含量与报道中以高品质蒎烯为原料经两步合成反应的效果接近。(1)自制三种固体超强酸对于工业双戊烯合成异松油烯均有明显的催化效果,SO42-/ZrO2-Fe2O3的综合催化性能最好,SO42/ZrO2次之。S2O82/ZrO2对于双戊烯的转化具有较好的促进效果,但对将双戊烯定向转化为异松油烯的催化效果一般。(2)SO42-/ZrO2型固体超强酸催化工业双戊烯合成异松油烯的优化工艺为:催化剂用量5%、反应温度110 ℃、反应时间4 h,产物中异松油烯平均含量为33.398%;SO42/ZrO2-Fe2O3型固体超强酸催化工业双戊烯合成异松油烯的优化工艺为:催化剂用量2%、反应温度100 ℃、反应时间3 h,产物中异松油烯平均含量为33.117%;S2O82/ZrO2型固体超强酸催化工业双戊烯合成异松油烯的优化工艺为:催化剂用量5%、反应温度100 ℃、反应时间3 h,产物中异松油烯平均含量为 31.732%。(3)催化剂用量、反应温度、反应时间是影响固体超强酸催化工业双戊烯合成异松油烯反应的主要因素,为了保证异松油烯含量及选择性和最大限度地抑制副反应,应尽量缩短高温反应时间。3、采用减压精馏法初步分离了固体超强酸催化工业双戊烯制备异松油烯的合成产物,将异松油烯含量提高到了 55%,证明了高真空度、高填料层、较小的馏分温度间隔有利于提高分离效果。
王建康[2](2017)在《铁基氧化物膜层制备及其类Fenton降解苯酚研究》文中提出Fenton氧化法由于操作简单、成本低廉、原料丰富、降解效率高、设备简易,绿色无污染,而受到广泛青睐。然而,均相Fenton反应存在pH适用范围窄、降解过程中有铁泥产生、催化剂无法回收利用等缺点限制了其广泛的使用。尽管在此基础上发展了类Fenton催化剂,但其存在在近中性条件下无活性或活性差、催化剂回收复杂即需离心或过滤分离以及制备工艺复杂、耗时长的缺点。为了满足工业应用的需求,迫切需要制备出高催化活性、低成本、易于回收的类Fenton催化剂。本论文采用绿色高效的膜层制备方法即等离子体电解氧化法(PEO)成功将铁基氧化物固定于Q235碳钢表面,解决了催化剂回收利用难的缺点。利用扫描电子显微镜(SEM)、高分辨透射电子显微镜(HRTEM)、X射线衍射仪(XRD)、X射线光电子谱(XPS)、NH3程序升温脱附(NH3-TPD)等对PEO膜层的物相、形貌以及表面酸特性等进行了分析。以苯酚为目标降解物,研究了所制备PEO膜层类Fenton降解苯酚的催化活性,优化了降解条件及制备工艺。利用等离子电解氧化法分别于铝酸盐及硅酸盐电解液体系中制备了Fe3O4/FeAl2O4和Fe3O4/SiO2多孔PEO膜层。将所制备的膜层用于类Fenton降解苯酚来评估其催化活性,研究发现Fe3O4/FeAl2O4 PEO膜层在pH 4.0、H2O2 6.0mmol/L、苯酚35 mg/L的条件下于60 min内类Fenton降解苯酚效率可达100%,并且该体系所得膜层的类Fenton催化活性明显高于硅酸盐体系制备的膜层。另外,研究了降解条件即pH、H2O2投料量、苯酚浓度对苯酚降解效率的影响,优化了降解条件。同时,研究了制备工艺参数对苯酚降解效率的影响,进而优化了膜层结构。对所制备的膜层进行稳定性研究表明膜层表现出优异的稳定性。与均相Fenton降解苯酚反应相比,PEO膜层在pH 5.0的条件下无法通过类Fenton反应降解苯酚,而均相Fenton仍能快速的降解苯酚,因此,PEO膜层的类Fenton催化活性有待进一步提高。为了进一步提高PEO膜层的类Fenton催化活性,制备了过渡金属M(Ni、Co、Cu、Mn)改性的PEO膜层。物相分析显示过渡金属改性后膜层表面铁含量减少,并且过渡金属与铝酸盐、硅酸盐反应,生成了MAl2O4和MSi O3,而Co与硅酸盐反应则生成Co2Si O4。过渡金属改性PEO膜层类Fenton降解苯酚结果显示Ni改性PEO膜层可改善其催化活性,这可能是由于Ni作为类Fenton催化剂在反应中与Fe活性位存在协同效应,进而改善其类Fenton催化活性,然而,其催化活性提高程度并不大,这可能跟过渡金属未掺入Fe3O4的晶格有关。因此,PEO膜层的催化活性还需进一步提高。鉴于Fenton反应最佳pH为24,可通过在催化剂表面创造酸性微环境,来改善膜层的类Fenton降解效率,进而避免对降解液的酸性调节及处理后排放前的碱中和反应。基于此,利用等离子体电解氧化法采用硫代硫酸钠及过硫酸钠为硫源,制备了硫改性PEO膜层。研究发现硫改性后膜层物相未发生改变,硫以SO42-及SO32-物种形式存在于膜层表面并且与Fe成键,SO42--Fe化学键的形成导致在催化剂表面产生了Lewis和Br?nsted酸。在pH 6.0、H2O2 6.0 mmol/L、苯酚35 mg/L的条件下硫改性PEO膜层可将苯酚于7 min内快速降解掉;另外,在pH=9.0的弱碱性条件下硫改性PEO膜层仍能保持较好的降解效率。然而,硫改性PEO膜层表现出较差的稳定性,这跟催化剂表面铁活性位和硫酸性位的损失有关。为了解决解决硫改性PEO降解苯酚过程中存在的硫的损失以及由此引起的二次污染问题,接着利用等离子体电解氧化法于磷酸盐电解液体系中制备了ZrO2改性铁氧化物膜层类Fenton催化剂,并研究了锆源含量对所制备PEO膜层表面形貌及物相的影响,物相分析发现所制备的PEO膜层均为非晶相,膜层由ZrO2、FePO4、Fe3O4构成。在含0.5 g锆源的磷酸盐电解液体系中制备的PEO膜层类Fenton降解实验显示在pH 6.0、H2O2 6.0 mmol/L、苯酚35 mg/L条件下苯酚可在2 min内被快速降解,尽管膜层表现出优异的催化活性,但因在降解中存在Zr及Fe的溶出导致其稳定性仍较差。正丁醇作为羟基自由基捕获剂和电子自旋共振谱(ESR)分析显示类Fenton反应中产生的羟基自由基为主要的强氧化性物种。PEO膜层的动力学分析显示降解过程分为诱导期和快速降解期,且均遵循准一级反应动力学过程,在前期阶段发生苯酚、H2O2在催化剂表面的吸附以及H2O2与催化剂表面的Fe活性位络合及反应,在其表面产生羟基自由基来降解苯酚;在快速降解期,一方面发生异相类Fenton反应,另一方面由于铁的溶出而发生均相Fenton反应;硫改性PEO膜层的苯酚降解机制分析显示类Fenton反应过程中产生的羟基自由基主要来源于催化剂表面,这与硫改性后催化剂表面存在酸性位有直接的关系。
武海棠,郑冀鲁,梁名伟,张军华[3](2017)在《磁性固体酸S2O82-/ZrO2-Al2O3-Fe3O4的制备及催化液化生物质的研究》文中研究指明利用沉淀-浸渍法制备了磁性固体酸催化剂S2O82-/Zr O2-Al2O3-Fe3O4,将其应用于乙醇介质中能源植物柳枝稷的催化液化,并采用X射线衍射(XRD)、BET比表面积测定、NH3程序升温脱附(NH3-TPD)、傅里叶红外光谱(FT-IR)和振动样品磁强计(VSM)等测试方法对催化剂的物化性质和结构进行了表征,考察了Al/Zr物质的量比、煅烧温度等制备条件对其催化性能的影响,并研究了反应温度、反应时间、催化剂用量等对柳枝稷液化反应的影响。结果表明:当n(Al)∶n(Zr)为1∶1,煅烧温度为650℃时,制备的催化剂催化活性最高,在260℃、催化剂用量4%(以原料质量计)、反应时间2.5 h时,可以获得较好的液化效果,生物油产率达到56%。GC-MS分析表明产物生物油的主要成分为酯类、醇类及烃类物质。催化剂重复使用3次后,回收率达到87.5%,生物油产率仅下降12%。
赵玮[4](2016)在《固体酸催化玉米皮半纤维素水解及产物综合利用研究》文中指出玉米皮是湿磨法生产淀粉的主要副产物,约占玉米原料的10%14%(干基),目前主要应用于饲料行业,造成了资源的浪费,附加值比较低。玉米皮作为玉米非淀粉组分,亦被称为玉米纤维,是玉米籽粒的表皮部分,主要由纤维素、半纤维素、蛋白质、脂肪以及少量的灰分和其他微量成分组成。半纤维素是玉米皮的主要成分,主要由五碳糖和六碳糖组成,包括木糖、阿拉伯糖、葡萄糖和少量的甘露糖和半乳糖,它们通常不能被酒精酵母所发酵,可用于生产饲料酵母、制备糠醛及木糖醇等,具有极高的附加价值和广阔的应用前景。目前,玉米皮半纤维素水解主要使用无机酸(硫酸、盐酸、草酸等),价格便宜,催化效果好,但容易造成环境污染而且催化剂无法回收重复利用。固体酸是区别于传统液体酸的新型催化剂,在工业上具有广泛的用途和应用前景,生产工艺及应用路线均对环境不造成污染。固体酸的研究具有十分重要的意义,是目前催化研究的热点之一。SO42-/MxOy型固体酸催化剂具有酸度强、活性高、选择性强、无腐蚀、低污染、与产物易分离、对环境友好等特点,被广泛应用于各种化学反应中。SO42-/MxOy型固体酸催化剂催化玉米皮半纤维素水解反应此前未见报道,其工艺路线绿色,大大克服了其他水解方法的缺点。本研究将Fe2(SO4)3作为前驱体、γ-Al2O3小球为载体制备SO42-/Fe2O3/γ-Al2O3负载型固体酸催化剂,利用该催化剂催化玉米皮半纤维素水解,并对水解产物(水解液、固体残渣)加以利用,研发出一条全新的玉米皮综合利用的工艺路线,为玉米皮乃至其他农产品加工副产物的高附加值综合利用提供了思路和方法,具有重要的现实意义和研究价值。1.主要研究内容:1.主要研究内容:(1)SO42-/Fe2O3/γ-Al2O3负载型固体酸催化剂制备工艺的研究及催化剂表征分析;(2)SO42-/Fe2O3/γ-Al2O3固体酸催化剂催化玉米皮半纤维素水解反应工艺及反应动力学的研究;(3)玉米皮半纤维素水解液制糠醛工艺及反应动力学的研究;(4)水解后固体残渣碱水解法提取纤维素工艺的研究;(5)纤维素酸水解法制取微晶纤维素工艺的研究及产物表征分析(6)玉米皮基微晶纤维素复合膜的制备及表征。2.各项研究结果(1)以玉米皮水解液总糖含量作为指标,确定了SO42-/Fe2O3/γ-Al2O3负载型固体酸催化剂制备的最优工艺条件:焙烧温度500℃、焙烧时间4h、Fe担载量为6%、Fe2(SO4)3溶液浸渍温度60℃、Fe2(SO4)3溶液浸渍时间3h、H2SO4溶液浓度1mol/L。利用XRD、XPS等手段对催化剂进行表征分析,结果表明,催化剂中Fe2O3以α-Fe2O3形态存在,Fe2O3颗粒大小均匀,高度均匀分散于载体表面。焙烧是催化剂产生酸性中心的关键步骤。催化剂XRD、XPS、TG-DTA、SEM-EDS、NH3-TPD、FT-IR等手段的表征结果表明,提高焙烧温度有利于Fe2O3结晶,随着Fe2O3晶粒变大,催化剂比表面积增加;过高的焙烧温度会破坏催化剂的骨架结构,SO42-以含硫氧化物的形式流失,造成催化剂酸中心数量减少,催化活性下降。本研究中催化剂焙烧温度不宜超过500℃。(2)通过单因素试验和响应面优化分析,得到固体酸催化玉米皮半纤维素水解反应最优工艺条件为:催化剂用量为12m L/10g玉米皮、水解温度为120℃、水解时间为4h、料液比为1:10,戊糖收率为22.45%。HPLC分析结果表明,玉米皮水解液主要由木糖、阿拉伯糖、葡萄糖3种单糖组成,各单糖占总糖比例为木糖58.39%、阿拉伯糖13.41%、葡萄糖28.21%。对原料玉米皮水解前后FT-IR谱图进行分析表明,水解前后原料玉米皮木糖基和阿拉伯糖基结构均发生了变化,说明半纤维素发生了降解。对固体酸催化玉米皮半纤维素水解的反应动力学进行研究,比较了不同温度下半纤维素水解和还原糖分解的反应速率常数k1和k2,得出结论:k1和k2的值与反应温度呈正比,活化能E1>E2,这说明还原糖的分解反应要比半纤维水解反应容易发生;而反应速率方程指前因子k0比k0’大出4个数量级,说明半纤维水解速率要远大于还原糖的分解速率。(3)以木糖溶液为原料,甲苯为萃取剂,利用HTLW催化木糖脱水制糠醛,以糠醛收率作为指标,采用响应面分析法得出最优工艺条件为:反应温度188℃、反应时间6 h、甲苯用量25 m L、木糖初始浓度120 g/L,糠醛收率为68.72%。利用GC-MS对有机相产物进行表征,对比产物质谱图与糠醛标准谱图可知,二者匹配度达77.3%,可以判定产物中即为糠醛峰,分子式为C5H4O2。对木糖脱水制糠醛的反应动力学进行研究,比较了不同温度下木糖脱水制糠醛和糠醛分解的反应速率,得到结论,当木糖溶液初始浓度为定值时,木糖脱水制糠醛的的反应速率常数k1随反应温度升高而增大;当反应温度为定值时,木糖初始浓度越小,k1越大;产物糠醛降解速率常数k2与木糖降解速率常数k1成正比例关系;木糖脱水制糠醛的反应活化能随木糖初始浓度的增大而减小,糠醛分解反应活化能与木糖初始浓度成反比例关系;E1>E2,即糠醛分解反应比木糖脱水制糠醛反应更容易进行;反应速率方程指前因子k0比k0’大出几个数量级,说明木糖脱水水制备糠醛反应速率远大于糠醛分解反应速率。(4)以玉米皮半纤维素水解残渣为原料采用碱水解法提取纤维素,在NaOH质量分数、浸提温度、浸提时间、料液比等单因素试验的基础上,通过正交试验确定了最优工艺条件:NaOH质量分数为8%,浸提温度60℃,浸提时间为0.5h,料液比为1:12,纤维素提取率为83.71%,产物中纤维素含量达到82.3%。(5)以纤维素为原料制备MCC,通过单因素试验和响应面优化分析,确定了最优工艺条件为水解温度70℃、水解时间75min、料液比1:25、盐酸浓度6%,MCC得率为70.68%,与理论预测值基本一致。基于响应面法分析所得的优化提取工艺参数准确可靠,具有实用价值,在此条件下所得MCC聚合度为233.5。比较纤维素与MCC的FT-IR谱图显示,MCC中代表纤维素结构的特征吸收峰较纤维素有所增强;纤维素与MCC的XRD衍射结果显示,MCC属于Ⅰ型纤维素,MCC结晶区衍射强度增强,非结晶区强度减弱;纤维素与MCC的TG结果显示,纤维素的热稳定性优于MCC;纤维素与MCC的SEM结果显示,MCC形状比纤维素更规则,呈条状密集结构,表面光滑平整。综上所述,纤维素在盐酸的催化水解作用下,无定型区被破坏,得到高聚合度的MCC产品。(6)以PVA为主要成膜物质,采用流延法制备MCC/PVA复合膜。对复合膜的表面形貌、力学性能及热稳定性进行的表征和分析,结果表明:MCC/PVA复合膜表面粗糙、比表面积增大,MCC与PVA基体能够很好的相容;MCC的添加有利于提高复合膜的拉伸强度,但会引起断裂伸长率的下降,当MCC质量分数为10%时,复合膜拉伸强度最大;MCC与PVA分子间存在有氢键,降低了PVA分子运动能力,使得复合膜的Tg和Tm都向高温方向移动;MCC的添加增加了复合膜热稳定性,复合膜热分解温度升高。以CS为主要成膜物质,采用流延法制备MCC/CS复合膜。对复合膜的表面形貌、力学性能及热稳定性进行的表征和分析,结果表明:MCC与CS基体能够很好的相容,复合膜表面粗糙、比表面积增大,弹性和柔韧性优良,但刚性不足;MCC的添加有利于提高复合膜的拉伸强度,当MCC质量分数为15%时,复合膜拉伸强度最大;复合膜断裂伸长率较低;MCC的添加增强了复合膜的柔韧性和弹性,复合膜的Tg和Tm均向较低温度移动;MCC的添加增加了复合膜热稳定性,复合膜热分解温度升高。
缪首领[5](2016)在《固体酸催化合成聚合松香,松香甲酯及萜烯酚树脂的研究》文中进行了进一步梳理松香是一类非挥发性的树脂酸溶合物,从松树中含有的树脂(即松脂)加工后得到的,是宝贵的可再生资源之一。经研究调查发现,松香可代替部分一次性资源,但因松香分子结构中羧基和双键的存在,使其具有性脆、不耐老化等缺陷,限制了它在许多工业部门更深入的应用。因此通过酯化或聚合的加工手段,降低松香分子中羧基和双键的数量,是提高松香的实用价值的有效手段。松脂除了非挥发组分松香之外还有另一部分挥发萜烯的混合组分,称之为松节油。由于松节油的主要组分是具有双键官能团和环官能团的α-蒎烯和β-蒎烯,其应用主要是聚合等化学反应。萜烯酚树脂是由α-蒎烯和苯酚聚合得到的。这也是可再生资源的改性产品,来缓解现今资源枯竭的一项工业产品。目前国内生产聚合松香的现有生产工艺,主要是由硫酸-氯化锌催化合成,此工艺存在生产设备腐蚀和污染环境等问题;松香甲酯传统工业生产主要采用H2SO4或对甲苯磺酸为催化剂,在工业生产中除了需要反应时间长(711 h)外,还要求反应过程在高温(250300℃)下进行,另外选择高活性的催化剂对松香酯化反应也十分重要,这些催化剂在催化合成松香甲酯过程中,工业生产成本偏高、环境的污染严重、催化剂的回收及重复使用性能较差;合成萜烯酚树脂的生产过程中,主要是以Al Cl3为催化剂,也存在同样的缺陷。本论文主要研究的是:采用沉淀浸渍法制备的SO42-/Mx Oy型固体超强酸催化合成聚合松香、松香甲酯以及萜烯酚树脂。以SO42-/Mx Oy作催化剂的有机合成工艺具有绿色化学和清洁生产的特征,使得该催化剂具有广阔的应用前景和学术价值。论文主要取得的成果:以SO42-/Ti O2/La3+催化合成聚合松香,详细考察了反应时间、催化剂用量、反应温度对反应的影响,得到了较佳工艺条件且重复性良好,并得到了催化剂最佳制备条件,同时利用紫外分光光度法测出聚合松香的二聚体含量;以SO42-/Ti O2-Zr O2/La3+催化合成松香甲酯,详细考察了反应时间、反应温度、催化剂用量、酸醇物质的量之比对反应的影响,得到了较佳工艺条件,同时考察了此催化剂的制备条件对催化剂活性的影响;以SO42-/Ti O2-Al2O3/La3+催化合成萜烯酚树脂,详细考察了制备过程中松节油和苯酚的摩尔比、催化剂的用量、反应时间对萜烯酚树脂的性能的影响。采用SO42-/Mx Oy型固体超强酸替代传统催化剂,主要是克服了这些传统催化剂所具有的腐蚀设备、污染环境、催化剂难以回收以及催化剂难分离等弊端。
杨阳[6](2015)在《磁性固体超强酸的制备及催化合成乙酸正丁酯》文中研究说明固体超强酸(Solid superacid)是一类同时含有Lewis酸中心和Bronsted酸中心的固体,在反应中体现出接受电子和给予质子的能力。在催化烷烃异构化、醇酸酯化、石油裂化加成、芳烃烷基化、芳烃酰基化、烯烃聚合等化工生产中受到极大关注。其弥补了液体酸易产生较多的副反应、严重的污染环境、热稳定性差、易腐蚀设备等众多不足;但催化剂在反应中存在着活性组分易流失、比表面积小、酸强度低,且反应后催化剂难以实现快速分离的问题。因此本研究通过引入其它氧化物;同时引入磁性材料制备多元复合氧化物的磁性纳米固体超强酸(Magnetic solid superacid),并用于乙酸正丁酯的合成,并深入考察了其催化性能,获得最佳的操作参数和反应动力学参数,为工业化放大提供理论参考。反应结束后通过引入外加磁场将反应体系与催化剂迅速分离,不仅解决了固体酸活性组分易流失、比表面积小、酸强度低的问题,而且快速解决了反应体系难以与催化剂分离的问题。本文以八水氯氧化锆为锆源,六水氯化铝为铝源,纳米铁酸镍粉体为磁核,沉淀剂为质量分数25%的氨水,分散剂为聚乙二醇,利用沉淀浸渍法原理制备出磁性纳米固体超强酸。利用XRD、FTIR、氮气吸附脱附、SEM、TEM、VSM、NH3-TPD等手段进行了表征。结果表明,催化剂结构呈现纳米级,有高达313m2/g的比表面积,表现了超顺磁性和超强酸特性。以催化合成乙酸正丁酯来评价催化剂的催化性能,通过考察醇酸摩尔配比、催化剂用量、反应时间、重复使用性能等操作参数,确定最佳合成工艺条件为:n(乙酸)=0.2mol,n(乙酸):n(正丁醇)=1:1.8,催化剂用量为0.026g/g(乙酸和正丁醇),反应2h酯化率高达93%以上。且该催化剂可高效分离和多次重复使用,磁性固体超强酸在外加磁场下回收率达96.8%,是一种新型友好的绿色催化剂。通过对乙酸和正丁醇酯化反应的动力学研究,忽略内外扩散的条件下,反应的指前因子k0为1.37×106(mol-1·L/min),反应的活化能Ea为59.65kJ/mol。磁性固体超强酸催化乙酸正丁酯的反应属于二级不可逆反应。
马允[7](2014)在《SO42-/MxOy型固体超强酸催化剂的研究进展》文中提出概述了SO2-4/MxOy型固体超强酸催化剂的分类、制备方法及表征手段,详细说明了通过促进剂、催化剂载体及引入金属或离子等对SO2-4/ZrO2型固体超强酸改性方面的研究进展,指出目前在SO2-4/MxOy型固体超强酸催化剂研究方面存在的问题,展望了SO2-4/MxOy型固体超强酸催化剂的发展前景。
刘沐为[8](2014)在《S2O82-/ZrO2系列固体酸催化剂的合成、表征及其在酯化反应中的应用研究》文中研究表明近年来,随着环境污染越来越严重,同时人们的生活水平不断提高,环境问题越来越受到重视。而固体酸催化剂作为一种高效的催化剂,很多较难发生的化学反应,在固体酸催化剂的催化下可以在比较低的温度条件下进行,因此,固体酸催化剂是一种很有应用前景的环境友好型催化剂。为了获得活性更高、稳定性更好的催化剂,在催化剂的制备过程中,通常需要用若干表征手段对其进行分析,从而对其制备条件进行优化。本文分别开展了以下工作:一.制备了S2O82-/ZrO2/γ-Al2O3复合型固体酸催化剂。通过实验发现,γ型三氧化二铝的引入,可以促进ZrO2四方晶相的稳定性;而ZrO2四方晶相大量存在时,该催化剂对催化合成草酸二丁酯反应表现出很高的催化活性。并对不同制备条件下的催化剂进行了表征,将其结构特点与催化活性相联系。催化剂表现出良好的活性和重复利用性能。二.制备了S2O82-/ZrO2-TiO2固体酸催化剂。研究表明,在制备催化剂的过程中,TiO2和ZrO2发生固相反应形成了新相,有助于催化剂的稳定,并且提升了催化剂的性能,拓宽了锐钛矿晶相稳定存在的温区。并对催化剂的制备条件进行了优化。三.制备了复合固体酸催化剂S2O82-/ZrO2/SiO2。实验结果表明,SiO2的引入促使ZrO2四方晶型的生成和稳定,在一定程度上减少了单斜晶型,有利于催化酯化反应;以硅溶胶为硅源,用共沉淀法制备的S2O82-/ZrO2/SiO2的催化效率比沉淀方法制备的高,而且前者有利于形成新相。四.通过红外光谱(FT-IR)、X射线衍射(XRD)、热分析(TG-DTA)、SEM以及比表面积测定等表征分析方法考察了上述固体酸催化剂,并与催化性能相关联,以此实现催化剂制备条件的优化。同时研究晶型的变化与催化剂性能的关系。
徐俊明[9](2009)在《生物质热解油分类精制基础研究》文中认为生物质热解油通常是纤维类物料,经过快速热解而直接得到的油状液体,又称为生物油(bio-oil)。然而热解所得的生物油含水量和含氧量高,稳定性差,成分十分复杂,难以直接作为燃料使用。目前国际上对生物油改性提质化学炼制的研究,主要集中在催化加氢和催化裂解两个方面,但都存在设备复杂、催化剂易失活等问题。本文根据生物质裂解油组成成分的不同特性,研究应用固体催化剂反应精馏的方式,将原料油中的亲水组分和疏水组分分别进行加工利用,得到优质性能的燃料油和树脂材料的技术路线,避免了通常条件下的高温高压等苛刻的反应条件,为生物质热解油精制加工利用设计了一条新的工艺路线,并得到如下结果。1.本研究所用的生物油是一种黑色易流动、具有刺激性气味的液体。含水量33%、pH值2.82、热值14.3 MJ/Kg、密度1.16 g/cm3、粘度18.5 mm2/s。平均分子量2042。当储存期超过三个月,会出现分层现象。2.采用溶胶-凝胶共沉淀法制备了具有超强酸性的固体酸酯化催化剂。并优化了制备条件。合成了S2O82-促进的含锆介孔分子筛S2O82-/ZrO2-MCM-41 (孔径2.7 nm),通过XRD、N2吸附脱附以及FT-IR表征了其结构。结果表明:S2O82-/ZrO2-MCM-41存在介孔分子筛的特征吸收峰,具有良好的成长有序性和结晶度;比表面积577 m2/g,并具有相对较窄的孔径分布;S2O82-与骨架原子形成了化学键,并增强了其酸性,H。≤-12.76。3.首次采用反应精馏的方式对生物质热解油进行了催化改性。在所考察的固体酸催化剂中,含锆介孔分子筛(S2O82-/Zr-MCM-41)具有较高的酯化活性,较佳的工艺条件下轻油收率达21%左右。经过高效液相色谱、GC和FT-IR分析,轻油主要成分是酯类化合物(甲酸甲酯、甲酸乙酯、乙酸甲酯、乙酸乙酯),重油主要是原料油中不溶于水且沸点较高的成分。4.对精馏操作产生的废水采用萃取方式进行处理,在所选择的萃取剂中,萃取效果较好的试剂是乙酸乙酯,可以萃取出38.1%的废水中有机物。如果采用萃取剂和活性炭联用的方法,可以萃取出68.0%的废水中有机物。通过GC-MS确定主要是酚类和酯类化合物。5.以甲醛、苯酚为原料,盐酸为强酸催化剂、醋酸锌为弱酸盐催化剂,采用分段聚合方式,合成了聚合速度30~40 s、软化点85~95℃的速聚型热塑性酚醛树脂。通过DSC量热分析确证所合成的树脂具有较好的固化活性。通过FT-IR分析表明,所合成树脂具有较高比例的邻位结构。通过TG测定,所合成的树脂热稳定温度<200℃。6.以生物油疏水组分代替1040%苯酚,进行高邻位生物基热塑性酚醛树脂的合成。随着生物质热解油用量的增加,通过增加催化剂的用量和反应时间可以调节树脂软化点,但是树脂聚合时间明显增加。通过DSC差热分析、TG热重分析,当使用生物质热解油替代苯酚合成树脂时,树脂加工温度应<200℃。树脂邻位、对位结构通过FT-IR确证。本工作为生物质热解油精制提供一个新的选择,为固体酸在生物质热解油的应用提供理论依据。同时为生物质热解油在材料科学方面的研究提供了有益的借鉴。
杨东明[10](2008)在《轻烃异构化固体起强酸催化剂的研究》文中认为固体超强酸是近年来开发的一种新型催化材料,其中S2O82-/ZrO2-Al2O3型固体超强酸催化剂具有催化活性高、选择性好、制备方法简单、不污染环境、不腐蚀设备、可重复使用等突出优点,在石油化工行业中具有广阔的应用前景,并已成为近年来催化领域的研究热点之一。本论文以S2O82-/MxOy型固体超强酸催化剂中酸性最强的S2O82-/ZrO2作为研究对象,引入贵金属Pt并采用Al2O3作为第二组分制备了Pt-S2O82-/ZrO2-Al2O3型固体超强酸催化剂,主要研究了Pt-S2O82-/ZrO2-Al2O3型固体超强酸的制备及其在正戊烷异构化反应中的应用。实验以正戊烷为原料,在10mL连续流动式固定床高压微反-色谱联合装置上对催化剂进行了评价。通过考察Al2O3加入方式、Al2O3含量、焙烧温度、焙烧时间、浸渍溶液种类、过硫酸铵加入方式、过硫酸铵浓度、过硫酸铵浸渍时间、Pt含量、活化温度和活化时间等制备条件对催化剂反应性能的影响,确定适宜的制备方法,研究了空速、反应温度、反应压力、氢烃摩尔比等对正戊烷异构化反应的影响,并采用XRD、IR、BET等现代分析手段对催化剂进行了表征。通过对所制备的一系列Pt-S2O82-/ZrO2-Al2O3型固体超强酸催化剂进行评价与筛选后发现,Al2O3含量为2.5%,金属Pt含量为0.1%,采用共沉淀法,在0.75mol/L的(NH4)2S2O8溶液中浸渍6h并于600℃下焙烧3h制得的催化剂,在300℃下活化3h时对于正戊烷异构化的反应效果最佳。该催化剂在t=220℃、P=2.0MPa、WHSV=1.5h-1、H2/nC5=4:1的条件下,正戊烷转化率为78.25%,异戊烷收率为74.85%,异戊烷选择性为95.65%,液收率为96.42%,其催化效果要优于同类催化剂。
二、固体酸S_2O_8~(2-)/Fe_2O_3-SiO_2催化制备马来酸二己酯(论文开题报告)
(1)论文研究背景及目的
此处内容要求:
首先简单简介论文所研究问题的基本概念和背景,再而简单明了地指出论文所要研究解决的具体问题,并提出你的论文准备的观点或解决方法。
写法范例:
本文主要提出一款精简64位RISC处理器存储管理单元结构并详细分析其设计过程。在该MMU结构中,TLB采用叁个分离的TLB,TLB采用基于内容查找的相联存储器并行查找,支持粗粒度为64KB和细粒度为4KB两种页面大小,采用多级分层页表结构映射地址空间,并详细论述了四级页表转换过程,TLB结构组织等。该MMU结构将作为该处理器存储系统实现的一个重要组成部分。
(2)本文研究方法
调查法:该方法是有目的、有系统的搜集有关研究对象的具体信息。
观察法:用自己的感官和辅助工具直接观察研究对象从而得到有关信息。
实验法:通过主支变革、控制研究对象来发现与确认事物间的因果关系。
文献研究法:通过调查文献来获得资料,从而全面的、正确的了解掌握研究方法。
实证研究法:依据现有的科学理论和实践的需要提出设计。
定性分析法:对研究对象进行“质”的方面的研究,这个方法需要计算的数据较少。
定量分析法:通过具体的数字,使人们对研究对象的认识进一步精确化。
跨学科研究法:运用多学科的理论、方法和成果从整体上对某一课题进行研究。
功能分析法:这是社会科学用来分析社会现象的一种方法,从某一功能出发研究多个方面的影响。
模拟法:通过创设一个与原型相似的模型来间接研究原型某种特性的一种形容方法。
三、固体酸S_2O_8~(2-)/Fe_2O_3-SiO_2催化制备马来酸二己酯(论文提纲范文)
(1)工业双戊烯合成异松油烯的研究(论文提纲范文)
摘要 |
ABSTRACT |
1 绪论 |
1.1 双戊烯与工业双戊烯 |
1.1.1 双戊烯与工业双戊烯简介 |
1.1.2 双戊烯与工业双戊烯的应用 |
1.1.2.1 双戊烯合成香料 |
1.1.2.2 双戊烯合成有机中间体 |
1.1.2.3 双戊烯的其它应用 |
1.2 异松油烯 |
1.2.1 异松油烯简介 |
1.2.2 异松油烯的合成 |
1.2.3 异松油烯的分离 |
1.3 固体超强酸 |
1.3.1 SO_4~(2-)/M_xO_y型固体超强酸的制备方法 |
1.3.1.1 沉淀-浸渍法 |
1.3.1.2 溶胶-凝胶法 |
1.3.1.3 低温陈化法 |
1.3.2 SO_4~(2-)/M_xO_y型固体超强酸的表征 |
1.3.2.1 酸强度测定 |
1.3.2.2 傅里叶红外光谱(FT-IR)分析 |
1.3.2.3 X射线衍射(XRD)分析 |
1.3.2.4 比表面积(BET)分析 |
1.3.2.5 电子扫描电镜(SEM)分析 |
1.3.3 SO_4~(2-)/M_xO_y型固体超强酸的改性方法 |
1.3.4 SO_4~(2-)/M_xO_y型固体超强酸的应用 |
1.4 论文的研究内容、目的和意义 |
1.5 论文的创新点 |
2 固体超强酸的制备与表征 |
2.1 实验仪器与材料 |
2.1.1 实验仪器 |
2.1.2 实验材料 |
2.2 实验方法 |
2.2.1 SO_4~(2-)/ZrO_2型和SO_4~(2-)/ZrO_2-Fe_2O_3型固体酸的制备 |
2.2.2 S_2O_8~(2-)/ZrO_2型固体酸的制备 |
2.2.3 固体酸催化工业双戊烯合成异松油烯 |
2.2.4 气相色谱法分析异松油烯含量 |
2.2.5 固体酸酸强度的测定 |
2.2.6 固体酸的FT-IR分析 |
2.2.7 固体酸的XRD分析 |
2.2.8 固体酸的SEM分析 |
2.3 结果与讨论 |
2.3.1 SO_4~(2-)/ZrO_2型固体酸的制备工艺 |
2.3.1.1 H_2SO_4浓度对催化性能的影响 |
2.3.1.2 H_2SO_4浸泡时间对催化性能的影响 |
2.3.1.3 烘焙温度对催化剂性能的影响 |
2.3.1.4 SO_4~(2-)/ZrO_2型固体酸催化剂的再生性能 |
2.3.2 SO_4~(2-)/ZrO_2-Fe_2O_3型固体酸催化剂的制备工艺 |
2.3.2.1 铁锆比对催化剂性能的影响 |
2.3.2.2 H_2SO_4浓度对催化剂性能的影响 |
2.3.2.3 焙烧温度对催化剂性能的影响 |
2.3.2.4 SO_4~(2-)/ZrO_2-Fe_2O_3型固体酸催化剂的再生性能 |
2.3.3 S_2O_8~(2-)/ZrO_2型固体酸催化剂的制备工艺 |
2.3.4 固体酸的表征 |
2.3.4.1 固体酸的酸强度 |
2.3.4.2 固体超强酸的FT-IR分析 |
2.3.4.3 固体超强酸的XRD分析 |
2.3.4.4 固体超强酸的SEM分析 |
2.4 小结 |
3 工业双戊烯合成异松油烯的工艺 |
3.1 实验仪器与材料 |
3.2 实验方法 |
3.2.1 固体超强酸催化工业双戊烯合成异松油烯 |
3.2.2 气相色谱法分析异松油烯含量 |
3.3 结果与讨论 |
3.3.1 SO_4~(2-)/ZrO_2型固体超强酸催化工业双戊烯合成异松油烯 |
3.3.1.1 催化剂用量和反应温度对合成反应的影响 |
3.3.1.2 反应时间对合成反应的影响 |
3.3.2 SO_4~(2-)/ZrO_2-Fe_2O_3型固体超强酸催化工业双戊烯合成异松油烯 |
3.3.2.1 催化剂用量及反应温度对合成反应的影响 |
3.3.2.2 反应时间对合成反应的影响 |
3.3.3 S_2O_8~(2-)/ZrO_2型固体超强酸催化工业双戊烯合成异松油烯 |
3.3.3.1 催化剂用量及反应温度对合成反应的影响 |
3.3.3.2 反应时间对合成反应的影响 |
3.4 小结 |
4 异松油烯的初步分离工艺 |
4.1 实验仪器与材料 |
4.2 实验方法 |
4.3 结果与讨论 |
4.4 小结 |
5 结论与展望 |
5.1 结论 |
5.2 展望 |
参考文献 |
致谢 |
(2)铁基氧化物膜层制备及其类Fenton降解苯酚研究(论文提纲范文)
摘要 |
Abstract |
第1章 绪论 |
1.1 课题背景及研究的目的和意义 |
1.2 苯酚来源及危害 |
1.3 高级氧化技术概述 |
1.3.1 光化学氧化法 |
1.3.2 超声氧化法 |
1.3.3 电化学氧化法 |
1.3.4 催化湿式氧化法 |
1.3.5 臭氧氧化法 |
1.3.6 Fenton体系 |
1.4 类Fenton体系 |
1.4.1 铁氧化物类Fenton催化剂 |
1.4.2.零价铁类Fenton催化剂 |
1.4.3 负载铁及其氧化物的类Fenton催化剂 |
1.4.4 粘土类Fenton催化剂 |
1.4.5 固定化膜层类Fenton催化剂 |
1.5 本文的主要研究内容 |
第2章 实验材料与研究方法 |
2.1 实验材料与仪器 |
2.2 催化剂表征 |
2.3 实验操作步骤 |
2.4 分析测定方法 |
2.4.1 苯酚浓度的检测 |
2.4.2 总铁浓度的检测 |
2.4.3 总有机碳(TOC)测定 |
第3章 铁氧化物膜层制备及其类Fenton降解苯酚研究 |
3.1 引言 |
3.2 铁氧化物膜层制备及表征 |
3.2.1 铝酸盐电解液体系制备铁氧化物膜层 |
3.2.2 硅酸盐电解液体系制备铁氧化物膜层 |
3.2.3 铁氧化物膜层表征 |
3.3 铁氧化物膜层类Fenton催化剂降解苯酚性能研究 |
3.3.1 在不同降解体系中的苯酚降解性能比较 |
3.3.2 降解条件对Fe_3O_4/FeAl_2O_4膜层降解苯酚性能的影响 |
3.3.3 Fe_3O_4/SiO_2膜层制备工艺条件对苯酚降解性能的影响 |
3.4 均相Fenton降解苯酚实验 |
3.4.1 pH对苯酚降解效率的影响 |
3.4.2 H_2O_2含量对苯酚降解效率的影响 |
3.4.3 Fe~(2+)含量对苯酚降解效率的影响 |
3.4.4 降解物类型对类Fenton反应的影响 |
3.4.5 PEO膜层类Fenton反应与均相Fenton比较 |
3.5 铁基氧化物膜层类Fenton催化剂的稳定性研究 |
3.5.1 Fe_3O_4/FeAl_2O_4多孔膜层类Fenton催化剂的稳定性研究 |
3.5.2 Fe_3O_4/SiO_2多孔膜层类Fenton催化剂的稳定性研究 |
3.6 Fe_3O_4/FeAl_2O_4氧化物膜层降解苯酚的反应机制研究 |
3.7 本章小结 |
第4章 过渡金属改性铁氧化物膜层制备及其类Fenton降解苯酚研究 |
4.1 引言 |
4.2 过渡金属改性铁氧化物膜层制备及表征 |
4.2.1 铝酸盐电解液体系制备过渡金属改性铁氧化物膜层 |
4.2.2 硅酸盐电解液体系制备过渡金属改性铁氧化物膜层 |
4.2.3 过渡金属改性铁氧化物膜层表征 |
4.3 过渡金属改性铁氧化物膜层降解苯酚性能研究 |
4.3.1 铝酸盐体系制备的过渡金属改性铁氧化物膜层 |
4.3.2 硅酸盐体系制备的过渡金属改性铁氧化物膜层 |
4.4 本章小结 |
第5章 硫改性铁氧化物固体酸膜层制备及其类Fenton降解苯酚研究 |
5.1 引言 |
5.2 硫改性铁氧化物膜层制备及表征 |
5.2.1 铝酸盐体系制备硫改性铁氧化物膜层 |
5.2.2 硅酸盐体系制备硫改性铁氧化物膜层 |
5.2.3 硫改性铁氧化物膜层表征 |
5.3 硫改性铁氧化物膜层类Fenton催化剂降解苯酚性能研究 |
5.3.1 在各种降解体系下的苯酚降解性能比较 |
5.3.2 不同硫源含量制备的硫改性铁氧化物膜层对苯酚降解性能的影响 |
5.3.3 降解条件对硫改性铁氧化物膜层降解苯酚性能的影响 |
5.3.4 硫改性铁氧化物膜层降解苯酚过程中总有机碳去除率 |
5.4 硫改性铁氧化物膜层类Fenton催化剂的稳定性研究 |
5.4.1 铝酸盐体系制备的硫改性铁氧化物膜层的稳定性研究 |
5.4.2 硅酸盐体系制备的硫改性铁氧化物膜层的稳定性研究 |
5.5 硫改性铁氧化物膜层降解苯酚的反应机制研究 |
5.6 本章小结 |
第6章 ZrO_2-FePO_4-Fe_3O_4固体酸膜层制备及其类Fenton降解苯酚研究 |
6.1 引言 |
6.2 ZrO_2-FePO_4-Fe_3O_4复合物膜层制备与表征 |
6.2.1 ZrO_2-FePO_4-Fe_3O_4复合物膜层制备 |
6.2.2 ZrO_2-FePO_4-Fe_3O_4复合物膜层表征 |
6.3 ZrO_2-FePO_4-Fe_3O_4复合物膜层降解苯酚性能研究 |
6.3.1 在各种降解体系下的苯酚降解性能比较 |
6.3.2 不同K_2ZrF_6含量下制备的PEO膜层的苯酚降解性能研究 |
6.3.3 ZrO_2-FePO_4-Fe_3O_4复合物膜层类Fenton催化剂的稳定性研究 |
6.4 铁基氧化物膜层降解苯酚的动力学分析 |
6.4.1 Fe_3O_4/FeAl_2O_4氧化物膜层降解苯酚的动力学分析 |
6.4.2 硫改性铁氧化物膜层降解苯酚的动力学分析 |
6.4.3 ZrO_2-FePO_4-Fe_3O_4复合物膜层降解苯酚的动力学分析 |
6.5 铁基氧化物膜层类Fenton降解苯酚过程中产生的中间产物探讨 |
6.6 本章小结 |
结论 |
论文创新点 |
展望 |
参考文献 |
攻读博士学位期间发表的论文及其它成果 |
致谢 |
个人简历 |
(3)磁性固体酸S2O82-/ZrO2-Al2O3-Fe3O4的制备及催化液化生物质的研究(论文提纲范文)
1 实验 |
1.1 原料、试剂与仪器 |
1.2 催化剂S2O82-/Zr O2-Al2O3-Fe3O4的制备 |
1.2.1 磁性基质 (Fe3O4) 的制备 |
1.2.2 磁性固体酸的制备 |
1.3 催化剂的表征 |
1.4 固体酸催化柳枝稷的液化反应 |
1.5 生物油的分析 |
2 结果与分析 |
2.1 制备条件对固体酸催化性能的影响 |
2.1.1 Al/Zr物质的量比 |
2.1.2 煅烧温度 |
2.2 固体酸的结构表征 |
2.2.1 XRD分析 |
2.2.2 NH3-TPD分析 |
2.2.3 FT-IR分析 |
2.2.4 磁滞回线分析 |
2.3 固体酸催化柳枝稷的液化反应 |
2.3.1 反应温度的影响 |
2.3.2 反应时间的影响 |
2.3.3 催化剂用量的影响 |
2.3.4 液化产物化学成分分析 |
3 结论 |
(4)固体酸催化玉米皮半纤维素水解及产物综合利用研究(论文提纲范文)
摘要 |
Abstract |
第一章 前言 |
1.1 生物质概述 |
1.2 玉米皮 |
1.2.1 玉米皮概述 |
1.2.2 玉米皮的研究现状 |
1.3 半纤维素水解 |
1.3.1 半纤维素水解概述 |
1.3.2 半纤维素酸水解机理 |
1.3.3 半纤维素酸水解分类 |
1.3.4 半纤维素酸水解反应影响因素 |
1.4 固体酸催化剂 |
1.4.1 固体酸催化剂概述 |
1.4.2 固体酸催化剂在生物质水解领域的研究 |
1.4.3 固体酸催化剂的制备方法 |
1.5 糠醛 |
1.5.1 糠醛概述 |
1.5.2 戊糖脱水制糠醛反应及副反应机理 |
1.6 纤维素 |
1.6.1 纤维素概述 |
1.6.2 纤维素的提取方法 |
1.7 微晶纤维素 |
1.7.1 微晶纤维素概述 |
1.7.2 微晶纤维素制备工艺 |
1.7.3 微晶纤维素成膜性能研究 |
1.8 本论文的目的意义、研究内容及创新点 |
1.8.1 本研究的目的与意义 |
1.8.2 本论文的研究内容 |
1.8.3 固体酸催化玉米皮半纤维素水解及产物综合利用总体工艺路线 |
1.8.4 本论文的创新点 |
第二章 SO_4~(2-)/Fe_2O_3/γ-Al_2O_3固体酸催化剂的制备与表征 |
2.1 引言 |
2.2 SO_4~(2-)/Fe_2O_3/γ-Al_2O_3固体酸催化剂催化原理 |
2.3 实验材料与实验设备 |
2.3.1 材料与试剂 |
2.3.2 仪器与设备 |
2.4 实验方法 |
2.4.1 SO_4~(2-)/Fe_2O_3/γ-Al_2O_3催化剂制备工艺 |
2.4.2 玉米皮半纤维素水解工艺流程 |
2.4.3 木糖标准曲线的绘制 |
2.4.4 总糖含量计算 |
2.4.5 催化剂制备工艺条件的确定 |
2.5 催化剂的表征 |
2.5.1 XRD(X射线衍射)分析 |
2.5.2 XPS(X射线光电子能谱)分析 |
2.5.3 TG-DTA(热重-差热)分析 |
2.5.4 NH3-TPD(NH3程序升温脱附)表征催化剂酸性 |
2.5.5 FT-IR(红外光谱)分析 |
2.5.6 BET(N2吸附脱附)法测定样品比表面积 |
2.5.7 SEM-EDS(扫描电镜-能谱)分析 |
2.6 实验结果与分析 |
2.6.1 焙烧温度对催化剂活性的影响 |
2.6.2 焙烧时间对催化剂活性的影响 |
2.6.3 Fe担载量对催化剂活性的影响 |
2.6.4 Fe_2(SO_4)_3溶液浸渍时间对催化剂活性的影响 |
2.6.5 Fe_2(SO_4)_3溶液浸渍温度对催化剂活性的影响 |
2.6.6 H2SO4浓度对催化剂活性的影响 |
2.7 催化剂表征结果与分析 |
2.7.1 XRD表征结果分析 |
2.7.2 XPS表征结果分析 |
2.7.3 TG-DTA表征结果分析 |
2.7.4 NH3-TPD表征结果分析 |
2.7.5 FT-IR表征结果分析 |
2.7.6 BET法表征结果分析 |
2.7.7 SEM-EDS表征结果分析 |
2.8 本章小结 |
第三章 固体酸催化玉米皮半纤维素水解工艺及反应动力学的研究 |
3.1 引言 |
3.2 实验材料与实验仪器 |
3.2.1 材料与试剂 |
3.2.2 仪器与设备 |
3.3 实验方法 |
3.3.1 玉米皮主要成分分析 |
3.3.2 玉米皮预处理操作 |
3.3.3 玉米皮半纤维素水解工艺流程 |
3.3.4 玉米皮半纤维素水解工艺优化的试验设计 |
3.4 产物分析方法与指标测定 |
3.4.1 HPLC(高效液相色谱)检测水解液 |
3.4.2 FT-IR(红外光谱)分析 |
3.4.3 戊糖收率 |
3.4.4 总糖含量 |
3.5 结果与分析 |
3.5.1 玉米皮主要成分分析结果 |
3.5.2 单因素试验结果 |
3.5.3 响应面试验结果 |
3.5.4 HPLC检测结果分析 |
3.5.5 FT-IR表征结果分析 |
3.6 固体酸催化玉米皮半纤维素水解动力学研究 |
3.7 本章小结 |
第四章 高温液态水催化戊糖脱水制糠醛工艺及反应动力学的研究 |
4.1 引言 |
4.2 实验材料与实验仪器 |
4.2.1 材料与试剂 |
4.2.2 仪器与设备 |
4.3 实验方法 |
4.3.1 戊糖溶液制糠醛工艺流程 |
4.3.2 不同萃取剂反应能力的比较 |
4.3.3 不同催化剂催化活性的比较 |
4.3.4 戊糖溶液制糠醛工艺优化的试验设计 |
4.4 产物分析方法与指标测定 |
4.4.1 水相中糠醛标准曲线的绘制 |
4.4.2 有机相中糠醛标准曲线的绘制 |
4.4.3 产物GC-MS质谱表征 |
4.4.4 糠醛收率计算方法 |
4.5 结果与分析 |
4.5.1 不同萃取剂的反应能力结果分析 |
4.5.2 不同催化剂的催化活性结果分析 |
4.5.3 单因素试验结果分析 |
4.5.4 响应面试验结果 |
4.6 产物GC-MS质谱表征结果 |
4.7 戊糖脱水制糠醛反应动力学研究 |
4.8 本章小结 |
第五章 玉米皮水解残渣提取纤维素的工艺研究 |
5.1 引言 |
5.2 实验材料与实验方法 |
5.2.1 材料与试剂 |
5.2.2 仪器与设备 |
5.3 实验方法 |
5.3.1 玉米皮水解残渣主要成分分析 |
5.3.2 玉米皮水解残渣碱提纤维素工艺流程 |
5.3.3 结果计算 |
5.3.4 产物纤维素含量的测定 |
5.3.5 单因素试验 |
5.3.6 正交试验设计 |
5.4 结果与分析 |
5.4.1 玉米皮水解残渣主要成分分析结果 |
5.4.2 单因素试验结果 |
5.4.3 正交试验结果 |
5.5 本章小结 |
第六章 玉米皮基纤维素制备微晶纤维素的工艺研究 |
6.1 引言 |
6.2 聚合度测定原理 |
6.3 实验材料与实验仪器 |
6.3.1 材料与试剂 |
6.3.2 仪器与设备 |
6.4 实验方法 |
6.4.1 纤维素酸水解制备MCC工艺流程 |
6.4.2 MCC-CED溶液的制备 |
6.4.3 流体流出时间的测定 |
6.4.4 稀释法预测MCC的特性粘度 |
6.4.5“一点法”计算MCC的特性粘度值 |
6.4.6 纤维素酸解制备MCC工艺优化的试验设计 |
6.4.7 纤维素与MCC的表征 |
6.5 结果与分析 |
6.5.1 单因素结果分析 |
6.5.2 响应面试验结果 |
6.6 纤维素与MCC表征结果分析 |
6.6.1 纤维素与MCC FT-IR表征结果分析 |
6.6.2 纤维素与MCC XRD表征结果分析 |
6.6.3 纤维素与MCC TG表征结果分析 |
6.6.4 纤维素与MCC SEM表征结果分析 |
6.7 本章小结 |
第七章 MCC复合膜的制备与表征 |
7.1 引言 |
7.2 实验材料与实验设备 |
7.2.1 材料与试剂 |
7.2.2 仪器与设备 |
7.3 实验方法 |
7.3.1 MCC/PVA复合膜制备工艺 |
7.3.2 MCC/CS复合膜制备工艺 |
7.3.3 复合膜表面形貌表征 |
7.3.4 复合膜力学性能测试 |
7.3.5 XRD(X射线衍射)分析 |
7.3.6 FT-IR(红外光谱)分析 |
7.3.7 DSC-TG(差示扫描量热仪)分析 |
7.4 结果与分析 |
7.4.1 MCC/PVA复合膜测试结果分析 |
7.4.2 MCC/CS复合膜测试结果分析 |
7.5 本章小结 |
第八章 结论与展望 |
8.1 主要研究结论 |
8.2 未来研究工作与展望 |
参考文献 |
作者简介 |
致谢 |
(5)固体酸催化合成聚合松香,松香甲酯及萜烯酚树脂的研究(论文提纲范文)
摘要 |
ABSTRACT |
1 文献综述 |
1.1 聚合松香 |
1.1.1 聚合松香的用途 |
1.1.2 聚合松香的研究背景 |
1.1.3 聚合松香的研究现状 |
1.2 松香甲酯 |
1.2.1 松香甲酯的用途 |
1.2.2 松香酯化的研究背景 |
1.2.3 松香酯化的研究现状 |
1.3 萜烯酚树脂 |
1.3.1 萜烯酚树脂的用途 |
1.3.2 萜烯酚树脂的研究背景 |
1.3.3 萜烯酚树脂的研究现状 |
1.4 三种产品工业化生产中存在的问题 |
1.5 固体超强酸SO_4~(2-)/M_xO_y |
1.5.1 固体超强酸的种类 |
1.5.2 固体超强酸SO_4~(2-)/M_xO_y简介 |
1.5.3 固体超强酸SO_4~(2-)/M_xO_y的常用制备方法 |
1.5.4 固体超强酸SO_4~(2-)/M_xO_y的影响因素 |
1.5.5 固体超强酸SO_4~(2-)/M_xO_y的表征 |
1.5.6 固体超强酸SO_4~(2-)/M_xO_y的酸性中心模型 |
1.5.7 固体超强酸催化剂的应用 |
1.5.8 固体超强酸SO_4~(2-)/M_xO_y的改性研究 |
1.5.9 固体超强酸SO_4~(2-)/M_xO_y的发展方向 |
1.6 课题的意义和主要研究内容 |
1.6.1 课题的意义 |
1.6.2 课题的主要研究内容 |
1.7 小结 |
2 固体超强酸催化合成聚合松香 |
2.1 引言 |
2.2 实验部分 |
2.2.1 主要试剂与仪器 |
2.2.2 聚合松香的合成 |
2.2.3 固体超强酸催化剂的制备 |
2.2.4 松香的标准曲线绘制 |
2.2.5 聚合松香软化点的测定 |
2.2.6 催化剂的重复使用性 |
2.3 结果与讨论 |
2.3.1 二聚体含量的测定 |
2.3.2 催化剂的选择 |
2.3.3 聚合松香工艺条件优化 |
2.3.4 催化剂制备条件优化 |
2.3.5 催化剂的重复使用性能 |
2.4 小结 |
3 固体超强酸催化合成松香甲酯 |
3.1 引言 |
3.2 实验部分 |
3.2.1 主要试剂与仪器 |
3.2.2 松香甲酯的合成 |
3.2.3 固体超强酸催化剂的制备 |
3.2.4 松香甲酯酯化率的测定 |
3.2.5 催化剂的重复使用性 |
3.3 结果与讨论 |
3.3.1 催化剂的选择 |
3.3.2 松香甲酯工艺条件优化 |
3.3.3 催化剂制备条件优化 |
3.3.4 催化剂的重复使用性能 |
3.4 小结 |
4 固体超强酸催化合成萜烯酚树脂 |
4.1 引言 |
4.2 实验部分 |
4.2.1 主要试剂与仪器 |
4.2.2 萜烯酚树脂的合成 |
4.2.3 固体超强酸催化剂的制备 |
4.2.4 萜烯酚树脂的分析方法 |
4.2.5 催化剂的重复使用性 |
4.3 结果与讨论 |
4.3.1 催化剂的选择 |
4.3.2 萜烯酚树脂工艺条件优化 |
4.3.3 催化剂制备条件优化 |
4.3.4 催化剂的重复使用性能 |
4.4 小结 |
结论 |
参考文献 |
致谢 |
攻读硕士学位期间发表的学术论文题目 |
(6)磁性固体超强酸的制备及催化合成乙酸正丁酯(论文提纲范文)
摘要 |
ABSTRACT |
第一章 绪论 |
1.1 固体酸催化剂的定义 |
1.2 固体超强酸的研究概况 |
1.2.1 固体超强酸的定义 |
1.2.2 固体超强酸的结构分析 |
1.2.3 固体超强酸的研究现状 |
1.2.4 SO_4~(2-)/MxOy 型固体超强酸应用 |
1.2.5 工业化进程中固体超强酸存在的主要问题 |
1.3 乙酸正丁酯的研究概况 |
1.3.1 乙酸正丁酯的性质及应用 |
1.3.2 乙酸正丁酯的国内外市场现状 |
1.3.3 合成乙酸正丁酯的反应机理 |
1.3.4 固体超强酸催化合成乙酸正丁酯的研究进展 |
1.4 课题研究的目的意义和内容 |
第二章 磁性固体超强酸催化剂的制备与表征 |
2.1 实验部分 |
2.1.1 实验药品及仪器 |
2.1.2 样品 S_2O_8~(2-)/ZrO_2/Al_2O_3/NiFe_2O_4的制备 |
2.2 催化剂分析检测方法 |
2.2.1 X 射线衍射(XRD) |
2.2.2 傅里叶变换红外光谱(FT-IR) |
2.2.3 氮气吸附-脱附 |
2.2.4 程序升温脱附(NH_3-TPD) |
2.2.5 扫描电子显微镜(SEM) |
2.2.6 透射电子显微镜(TEM) |
2.2.7 振动样品磁强计(VSM) |
2.3 结果与讨论 |
2.3.1 不同 Al 含量样品的 XRD 分析 |
2.3.2 不同焙烧温度下 MS131 的 XRD 分析 |
2.3.3 500 ℃下不同样品的 XRD 分析 |
2.3.4 傅里叶变换红外光谱(FT-IR) |
2.3.5 孔径分布图 |
2.3.6 焙烧温度对比表面积的影响 |
2.3.7 程序升温脱附 |
2.3.8 振动样品磁强计(VSM) |
2.3.9 磁性固体超强酸催化剂 SEM 分析 |
2.3.10 磁性固体超强酸催化剂的 TEM 分析 |
2.3.11 磁性固体超强酸磁性分离回收 |
2.4 本章小结 |
第三章 磁性固体超强酸催化乙酸正丁酯工艺研究 |
3.1 实验部分 |
3.1.1 实验药品及仪器 |
3.2 实验装置 |
3.2.1 乙酸正丁酯的合成 |
3.2.2 酸值的测定 |
3.2.3 酯化率的测定 |
3.3 结果与讨论 |
3.3.1 过硫酸铵浓度对催化反应的影响 |
3.3.2 焙烧温度对催化反应的影响 |
3.3.3 焙烧时间对催化反应的影响 |
3.3.4 醇酸配比对催化反应的影响 |
3.3.5 催化剂用量对催化反应的影响 |
3.3.6 反应时间对催化反应的影响 |
3.3.7 催化剂的活性对比和回收率 |
3.3.8 催化剂重复使用性 |
3.4 本章小结 |
第四章 磁性固体超强酸催化乙酸正丁酯反应动力学研究 |
4.1 实验药品及仪器 |
4.1.1 原料与试剂 |
4.1.2 仪器与设备 |
4.2 实验原理 |
4.3 实验步骤 |
4.4 反应过程分析 |
4.4.1 外扩散的消除 |
4.4.2 内扩散的消除 |
4.5 乙酸正丁酯的动力学方程 |
4.5.1 动力学模型 |
4.5.2 反应活化能的计算 |
4.5.3 模型检验 |
4.6 本章小结 |
第五章 结论 |
参考文献 |
发表论文和科研情况说明 |
致谢 |
(7)SO42-/MxOy型固体超强酸催化剂的研究进展(论文提纲范文)
1 固体超强酸的分类 |
2 固体超强酸的表征手段 |
3 固体超强酸的制备方法 |
4 SO42-/Zr O2固体超强酸的研究现状 |
5 SO42-/Zr O2固体超强酸的改性 |
5.1 促进剂改性 |
5.1.1 S2O82-代替SO42- |
5.1.2 硫酸盐代替SO42- |
5.1.3 WO3代替SO42- |
5.2 载体的改性 |
5.2.1 引入新载体 |
5.2.2 引入中孔分子筛 |
5.2.3 引入其它物质 |
5.3 引入金属或离子改性 |
5.3.1 引入多组元金属氧化物 |
5.3.2 引入Pt、Pd等贵金属 |
5.3.3 引入其他金属 |
6 结束语 |
(8)S2O82-/ZrO2系列固体酸催化剂的合成、表征及其在酯化反应中的应用研究(论文提纲范文)
摘要 |
Abstract |
目录 |
第一章 绪论 |
1.1 固体酸定义 |
1.2 分类及特点 |
1.3 制备方法 |
1.4 固体酸催化剂的表征 |
1.5 固体酸催化剂的改性 |
1.6 固体酸在反应中的应用 |
1.7 研究前景与展望 |
1.8 选题的依据和意义 |
第二章 固体酸催化剂 S2O82-/ZrO2/γ-Al2O3的制备、表征以及催化合成草酸二丁酯 |
2.1 仪器与试剂 |
2.2 实验部分 |
2.3 结果与讨论 |
2.4 结论 |
第三章 固体酸催化剂 S2O82-/ZrO2-TiO2的制备、表征与催化合成乙酸丁酯 |
3.1 仪器与试剂 |
3.2 实验部分 |
3.3 结果与讨论 |
3.4 结论 |
第四章 固体酸催化剂 S2O82-/ZrO2/SiO2的制备、表征及其在酯化反应中的应用 |
4.1 仪器与试剂 |
4.2 实验部分 |
4.3 结果与讨论 |
4.4 结论 |
第五章 总结 |
参考文献 |
附录 |
致谢 |
在读期间公开发表论文(着)及科研情况 |
(9)生物质热解油分类精制基础研究(论文提纲范文)
摘要 |
Abstract |
第一章 绪论 |
1.1 引言 |
1.1.1 研究背景 |
1.1.2 国内外研究现状及评述 |
1.2 研究目标和主要研究内容 |
1.2.1 关键的科学问题与研究目标 |
1.2.2 主要研究内容 |
1.3 研究技术路线 |
第二章 生物质热解油基本性质 |
2.1 实验主要仪器及方法 |
2.1.1 实验材料 |
2.1.2 实验方法 |
2.2 生物质热解油组成成分及结构性能分析 |
2.2.1 生物质热解油特性分析 |
2.2.2 生物质热解油成分分析 |
2.2.3 生物质热解油元素分析 |
2.2.4 生物油红外分析 |
2.2.5 生物油核磁氢谱分析 |
2.2.6 生物油TG-DTG-DSC 分析 |
2.2.7 生物油GPC 分析 |
2.2.8 生物油储存稳定性分析 |
2.2.9 生物质热解油的水溶性分析 |
2.3 小结 |
第三章 固体酸催化剂的合成及催化性能 |
3.1 实验材料与方法 |
3.1.1 实验材料 |
3.1.2 实验方法 |
3.2 结果与讨论 |
3.2.1 金属氧化物固体酸催化机理 |
3.2.2 固体酸催化剂筛选的实验 |
3.2.3 含锆介孔分子筛催化剂筛选的实验 |
3.2.4 催化剂结构分析 |
3.3 小结 |
第四章 反应精馏改性生物质热解油 |
4.1 实验材料与方法 |
4.1.1 实验材料 |
4.1.2 实验方法 |
4.2 生物质热解油的精制改性 |
4.2.1 生物质热解油的氧化处理 |
4.2.2 反应精馏酯化改性生物质热解油 |
4.2.3 较佳工艺条件下的重复实验 |
4.2.4 较佳反应条件下的物料恒算 |
4.2.5 改性生物油性能及结构测定 |
4.3 小结 |
第五章 反应精馏废水处理 |
5.1 实验材料与方法 |
5.1.1 实验材料 |
5.1.2 实验方法 |
5.2 结果与讨论 |
5.2.1 萃取剂种类对萃取效果的影响 |
5.2.2 萃取剂用量对萃取效果的影响 |
5.2.3 萃取级数对萃取效果的影响 |
5.2.4 萃取剂与活性炭联用处理 |
5.2.5 处理废水紫外-可见光吸收及成分检测 |
5.3 小结 |
第六章 生物基高邻位热塑性酚醛树脂的合成 |
6.1 实验材料与方法 |
6.1.1 主要试剂与仪器 |
6.1.2 合成及测试实验 |
6.2 结果与讨论 |
6.2.1 热塑性酚醛树脂的合成 |
6.2.2 生物质热解油替代部分苯酚合成酚醛树脂 |
6.2.3 酚醛树脂及替代酚醛树脂结构及性能表征 |
6.3 小结 |
第七章 结论与讨论 |
7.1 结论 |
7.2 讨论 |
7.3 展望 |
参考文献 |
在读期间的学术研究 |
致谢 |
(10)轻烃异构化固体起强酸催化剂的研究(论文提纲范文)
摘要 |
ABSTRACT |
前言 |
第一章 文献综述 |
1.1 概述 |
1.2 轻烃异构化催化剂的研究进展 |
1.3 轻烃异构化催化反应机理 |
1.3.1 酸性催化剂的异构化机理 |
1.3.2 金属-酸性双功能催化剂的异构化机理 |
1.4 固体超强酸催化剂的研究进展 |
1.4.1 固体超强酸的定义及分类 |
1.4.2 超强酸酸强度及其测定 |
1.5 S_2O_8~(2-)/M_XO_Y型固体超强酸催化剂的研究进展 |
1.5.1 S_2O_8~(2-)促进的单一氧化物固体超强酸的研究进展 |
1.5.2 S_2O_8~(2-)促进的复合氧化物固体超强酸的研究进展 |
1.5.3 S_2O_8~(2-)/M_xO_y 型固体超强酸的制备 |
1.5.4 影响S_2O_8~(2-)/M_xO_y 型固体超强酸催化剂催化性能的因素 |
1.5.5 S_2O_8~(2-)/M_xO_y 型固体超强酸催化剂的应用 |
第二章 实验部分 |
2.1 催化剂的制备方法 |
2.1.1 共沉淀法 |
2.1.2 机械混合法 |
2.2 实验试剂 |
2.3 实验仪器 |
2.4 催化剂反应性能评价与表征方法 |
2.4.1 实验装置 |
2.4.2 反应产物分析方法 |
2.5 催化剂表征测试 |
2.5.1 催化剂XRD 晶相分析 |
2.5.2 傅立叶变换红外光谱分析 |
2.5.3 催化剂硫含量测定 |
2.5.4 催化剂BET 分析 |
第三章 PT-S_2O_8~(2-)/ZRO_2-AL_2O_3型固体超强酸制备条件的确定及分析 |
3.1 微反活性数据的重复性 |
3.2 AL_2O_3 加入方式对催化剂性能的影响 |
3.2.1 催化剂的IR 分析 |
3.2.2 Al_2O_3 加入方式对催化剂反应活性的影响 |
3.3 AL_2O_3 含量对催化剂性能的影响 |
3.3.1 催化剂的IR 分析 |
3.3.2 催化剂的BET 分析 |
3.3.3 Al_2O_3 含量对催化剂反应活性的影响 |
3.4 焙烧温度对催化剂性能的影响 |
3.4.1 催化剂的XRD 分析 |
3.4.2 催化剂的硫含量分析 |
3.4.3 焙烧温度对催化剂反应活性的影响 |
3.5 焙烧时间对催化剂性能的影响 |
3.5.1 催化剂的硫含量分析 |
3.5.2 焙烧时间对催化剂反应活性的影响 |
3.6 浸渍溶液种类对催化剂性能的影响 |
3.6.1 催化剂的IR 分析 |
3.6.2 催化剂的硫含量分析 |
3.6.3 浸渍溶液种类对催化剂反应活性的影响 |
3.7 过硫酸铵加入方式对催化剂性能的影响 |
3.7.1 催化剂的IR 分析 |
3.7.2 过硫酸铵加入方式对催化剂反应活性的影响 |
3.8 过硫酸铵浓度对催化剂性能的影响 |
3.8.1 催化剂的IR 分析 |
3.8.2 过硫酸铵浓度对催化剂反应活性的影响 |
3.9 过硫酸铵浸渍时间对催化剂性能的影响 |
3.10 PT 含量对催化剂性能的影响 |
3.11 活化温度对催化剂性能的影响 |
3.12 活化时间对催化剂性能的影响 |
3.13 本章小结 |
第四章 工艺条件对正戊烷异构化反应的影响 |
4.1 空速对正戊烷异构化反应的影响 |
4.2 反应温度对正戊烷异构化反应的影响 |
4.3 反应压力对正戊烷异构化反应的影响 |
4.4 氢烃摩尔比对正戊烷异构化反应的影响 |
4.5 本章小结 |
结论 |
参考文献 |
发表文章目录 |
致谢 |
详细摘要 |
四、固体酸S_2O_8~(2-)/Fe_2O_3-SiO_2催化制备马来酸二己酯(论文参考文献)
- [1]工业双戊烯合成异松油烯的研究[D]. 昌星. 中南林业科技大学, 2018(01)
- [2]铁基氧化物膜层制备及其类Fenton降解苯酚研究[D]. 王建康. 哈尔滨工业大学, 2017(01)
- [3]磁性固体酸S2O82-/ZrO2-Al2O3-Fe3O4的制备及催化液化生物质的研究[J]. 武海棠,郑冀鲁,梁名伟,张军华. 林产化学与工业, 2017(03)
- [4]固体酸催化玉米皮半纤维素水解及产物综合利用研究[D]. 赵玮. 吉林农业大学, 2016(11)
- [5]固体酸催化合成聚合松香,松香甲酯及萜烯酚树脂的研究[D]. 缪首领. 青岛科技大学, 2016(06)
- [6]磁性固体超强酸的制备及催化合成乙酸正丁酯[D]. 杨阳. 中北大学, 2015(07)
- [7]SO42-/MxOy型固体超强酸催化剂的研究进展[J]. 马允. 应用化工, 2014(10)
- [8]S2O82-/ZrO2系列固体酸催化剂的合成、表征及其在酯化反应中的应用研究[D]. 刘沐为. 江西师范大学, 2014(03)
- [9]生物质热解油分类精制基础研究[D]. 徐俊明. 中国林业科学研究院, 2009(01)
- [10]轻烃异构化固体起强酸催化剂的研究[D]. 杨东明. 大庆石油学院, 2008(04)