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V2O5催化的甲烷液相部分氧化反应

陈立宇 , , 张秀成 , 董武 , 曹凯

催化学报

以不同的过渡金属化合物作为催化剂,在发烟硫酸溶剂中进行了甲烷液相部分氧化反应的研究,考察了催化剂种类、催化剂用量、反应温度、反应时间、发烟硫酸浓度等工艺条件对目的产物收率的影响,同时对反应的催化机理进行了探讨. 甲烷在部分氧化反应中首先转化为硫酸单甲酯,后者进一步水解得到甲醇. 以V2O5作为甲烷液相部分氧化反应的催化剂时甲烷转化率可达54.5%, 目的产物选择性为45.5%, 相应的工艺条件为催化剂用量0.025 mol, 反应温度180 ℃, 发烟硫酸中SO3含量50%, 反应时间2 h. V2O5催化的甲烷液相部分氧化反应遵循亲电取代机理,溶剂发烟硫酸是甲烷转化的关键因素之一.

关键词: 甲烷 , 部分氧化 , 五氧化二钒 , 发烟硫酸 , 甲醇 , 反应机理

含钒杂多酸催化发烟硫酸中甲烷液相部分氧化反应

陈立宇 , , 张秀成 , 董武 , 张小平

催化学报

以H5PV2Mo10O40 为催化剂,在发烟硫酸中进行了甲烷液相部分氧化,考察了催化剂用量、反应温度、反应时间和发烟硫酸浓度等工艺条件对反应收率的影响. 甲烷在反应中首先转化为硫酸甲酯,硫酸甲酯随后水解为甲醇. 对于甲烷液相部分氧化反应,发烟硫酸中游离的SO3是非常重要的影响因素. 在工艺条件为催化剂用量7.0 mmol, 反应温度473 K, 反应压力3.5 MPa, 反应时间3 h和发烟硫酸中SO3含量50%时,甲烷转化率可达48.5%, 目的产物甲醇收率为41.5%.

关键词: 甲烷 , 液相部分氧化 , 含钒杂多酸催化剂 , 发烟硫酸

活性炭负载Pt-Ni双金属催化剂上十氢化萘脱氢

齐随涛 , 李迎迎 , 岳佳琪 , 陈昊 , 伊春海 ,

催化学报 doi:10.1016/S1872-2067(14)60178-9

采用等体积浸渍法制备了活性炭负载的具有脱氢活性的Pt-Ni双金属催化剂及相应的Pt单金属催化剂,并用X射线衍射、N2吸附-脱附和NH3-程序升温脱附对其进行了表征。在290°C下,研究了间歇反应条件下催化剂以过热液膜状态催化十氢化萘脱氢活性,考察了温度、浸渍顺序和Pt/Ni摩尔比对十氢化萘脱氢活性和萘产率的影响。结果表明,与单金属催化剂相比, Pt-Ni双金属催化剂上产氢效率显著提高。当Pt/Ni摩尔比为1:1, Pt首先浸渍时,得到的催化剂上脱氢转化率和萘产率最高。将实验结果与密度泛函理论计算的氢原子在不同催化表面的结合能关联证实,具有更强原子氢结合能的双金属表面具有更高的脱氢活性。

关键词: , , 双金属 , 十氢化萘 , 脱氢 , 密度泛函理论

种子法制备高固含量聚醋酸乙烯乳液

刘红卫 , , 曹勇 , 陈琼

高分子材料科学与工程

以半成品VAE乳液作种子,采用氧化-还原引发体系和半连续乳液聚合工艺合成了固含量不低于60%(未加入DBP),黏度约3000mPa*s的聚醋酸乙烯乳液;考察了种子乳液、保护胶体、表面活性剂对乳液黏度、滤渣、贮存稳定性的影响;测试了产品应用性能.

关键词: 乙烯-醋酸乙烯酯 , 种子聚合 , 聚醋酸乙烯乳液 , 高固含量

Pt-Ni/γ-Al2O3双金属催化剂上1,3-环己二烯的低温加氢和脱氢反应

齐随涛 , 俞伟婷 , , 陈经广

催化学报 doi:10.1016/S1872-2067(09)60092-9

采用等体积浸渍法制备了γ-Al2O3负载的Pt和/或Ni双金属催化剂或单金属催化剂,测定了它们的CO化学吸附量,并在原位红外间歇反应装置上评价了其催化1,3-环己二烯(1,3-CHD)的低温(308K)加氢和脱氢性能.结果表明,Pt-Ni/γ-Al2O3催化剂性能优于Pt/γ-Al2O3或Ni/γ-Al2O3.结合密度泛函理论计算的不同催化剂上1,3-CHD的表面吸附能,验证了具有较弱环烯烃吸附能的双金属催化剂加氢活性较高.

关键词: 双金属 , , , 氧化铝 , 负载型催化剂 , 1,3-环己二烯 , 加氢 , 脱氢 , 密度泛函理论

反应法去除近共沸浓度乙醇-水混合物中水的宏观动力学研究

王华军 , , 吴江 , 路士庆

催化学报

针对乙醇汽油制备过程中乙醇原料的除水问题,提出了用反应法除去近共沸浓度乙醇中水的新技术路线,着重进行了近共沸乙醇-水混合物与异丁烯水合醚化反应的宏观反应动力学研究. 实验以β分子筛为催化剂,在2.0 MPa和313~363 K的条件下考察了搅拌速度、乙醇中初始水含量、烯水比和温度等因素对水的转化率和叔丁醇选择性的影响. 结果表明,乙醇对异丁烯水合反应有先促进后抑制的作用,而水对异丁烯醚化反应影响较小;水的转化率随烯水比的增大而增大,随乙醇中初始水含量的增大而减小,随着温度的升高呈现先增大后减小的趋势. 叔丁醇的选择性随初始水含量的增大而增大. 基于实验结果和Langmuir-Hinshelwood-Hougen-Watson理论,充分考虑反应体系的高度非理想性,以活度代替浓度建立了宏观反应动力学模型;采用混合进化算法对模型进行求解,结果表明模型计算值与实验值可较好地吻合.

关键词: 乙醇 , , 水合反应 , 醚化反应 , β分子筛 , 宏观动力学 , 混合进化算法

镧改性β分子筛上的异丁烯水合醚化复合反应

, 路士庆 , 吴江 , 王华军

催化学报

采用离子交换法,分别在微波加热和常规加热的条件下,制备了La/β分子筛催化剂,并采用红外光谱、扫描电子显微镜、 X射线衍射与能量色散谱进行了表征. 考察了不同加热条件下所得的改性β分子筛上La的负载量,La在分子筛表面的分散度以及催化剂对乙醇-水-异丁烯体系水合醚化复合反应的催化性能,并分析了反应机理. 与传统加热法相比,微波加热法制得的催化剂上La离子的一次交换度和负载量高,且交换时间大大缩短. La离子的引入使得β分子筛上乙醇与水的转化率提高了10%~20%,而且随着La负载量的增加,催化剂的活性呈明显的上升趋势. 反应机理的分析表明,上述水合醚化反应主要发生在β分子筛的表面上,B酸位桥接 Al - OH - Si 酸性点可能是主要的反应活性点,并且反应过程经历碳正离子中间体的形成步骤.

关键词: β分子筛 , , 异丁烯 , 乙醇 , , 水合醚化 , 微波加热

强阴离子色谱法从毕赤酵母培养液中分离纯化重组巴西日圆线虫乙酰胆碱酯酶

张耀东 ,

色谱 doi:10.3321/j.issn:1000-8713.2006.01.010

提出了一种从基因工程毕赤酵母(Pichia pastoris)培养液中分离纯化重组巴西日圆线虫(Nippostrongylus brasiliensis)乙酰胆碱酯酶(NbAChE)的方法.采用Q-Sepharose Fast Flow强阴离子交换色谱柱对重组NbAChE进行了分离纯化.十二烷基硫酸钠聚丙烯酰胺凝胶电泳分析表明,纯化物的活性峰为单一蛋白质带,其相对分子质量约为66000.该方法的活性回收率为52.6%,纯化因子为3.87;纯化后AChE的比活为2 837 U/mg.结果表明,该法是一种理想的分离纯化重组NbAChE的方法.

关键词: 阴离子交换色谱 , 乙酰胆碱酯酶 , 毕赤酵母 , 培养液 , 分离 , 纯化

改性壳聚糖渗透蒸发膜分离叔丁醇-水

胡龙飞 , , 李福华 , 吴莹莹

应用化学 doi:10.3969/j.issn.1000-0518.2005.01.002

将壳聚糖与聚乙烯醇共混,用戊二醛交联制备了高选择性、高通量的改性壳聚糖渗透蒸发复合膜.考察了制膜工艺、操作温度、进料组成等对叔丁醇-水体系分离性能的影响,与聚乙烯醇/聚丙烯腈复合膜进行了比较,发现改性壳聚糖复合膜的分离性能有大幅度的提高.在操作温度为343 K,进料液中叔丁醇的质量分数为80%~92%时,改性复合膜的分离因子最高达到3 500,渗透通量可达132 g/(m2·h).

关键词: 壳聚糖 , 渗透蒸发 , 膜分离 , 叔丁醇-水

聚乙烯基胺/聚乙烯醇/碳纳米管杂化膜的制备及气体分离性能

吴东云 , 伊春海 , 鲁妮妮 ,

膜科学与技术 doi:10.16159/j.cnki.issn1007-8924.2017.02.009

以聚砜(PS)超滤膜为支撑层,首先制备聚乙烯基胺(PVAm)/聚乙烯醇(PVA)复合膜,考察PVAm与PVA的组成及铸膜液固含量对膜渗透选择性能的影响.当PVAm/PVA为7/3,固含质量分数为8%时,复合膜的性能最好,0.2 MPa下,CO2渗透速率为35.5 GPU[1GPU=10-6 cm3(STP)/(cm2·s· cmHg)],CO2/N2的分离系数为123.6.其次,在上述最佳条件中添加不同类型的多壁碳纳米管(MWCNT、MWCNT-OH和MWCNT-COOH),考察碳纳米管含量及表面基团对气体分离性能的影响,并利用红外分析、X-射线衍射及扫描电镜考察所制备杂化膜的化学结构、结晶性能.结果表明,添加表面-OH和-COOH改性的MWCNT可以有效提高膜的透过分离性能.当MWCNT-OH和MWCNT-COOH质量分数均为1%时,CO2渗透速率分别为62.0和76.6 GPU,CO2/N2的分离系数分别为117.7和139.5.最后,考察进料气压力对杂化膜CO2渗透速率及CO2/N2的分离系数的影响,在0.2~1.8 MPa的压力范围内,添加表面改性的碳纳米管均能使复合膜的CO2渗透速率提高.

关键词: 聚乙烯基胺/聚乙烯醇聚合物 , 碳纳米管 , 有机-无机杂化膜 , CO2分离

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