周立坤
,
李振雷
,
庞纪峰
,
郑明远
,
王爱琴
,
张涛
催化学报
doi:10.1016/S1872-2067(15)60933-0
甘露醇和山梨醇等六元醇是重要的多元醇,广泛用于食品、医药和化工等领域,尤其山梨醇被美国能源部定为一种重要的平台化合物.工业上,六元醇通常由果糖、葡萄糖和蔗糖加氢得到,此路线存在与人争粮争地的问题.菊芋是一种来源广泛、价格低廉的生物质资源,它富含果糖基多糖(菊糖),菊糖的含量占菊芋根茎干重的70%–90%,由生物质菊芋出发催化转化制备六元醇具有重要意义.由菊芋根茎催化转化制备六元醇是一个串联反应过程,菊芋根茎先经过水解得到糖类,然后经过加氢反应得到六元醇.我们用磺化活性炭AC-SO3H代替AC载体以促进菊芋根茎水解反应. AC经磺化后,比表面积由原来的768增至1020 m2/g,酸强度由原来的0.21增至0.68 mmol/g,表明磺化过程不仅除去了AC中的杂质,也在其表面固定了大量的-SO3H,-COOH,-OH等酸性基团.透射电镜结果表明,1%Ru/AC和1%Ru/(AC-SO3H)催化剂上Ru高度分散. CO化学吸附表明,上述两种催化剂Ru的分散度分别为30.9%和74.2%,表明AC经磺化后产生了更多的固定位点,使得Ru可以更好地分散在载体上.在温和条件下(100oC,6 MPa H2,5 h)将菊芋根茎转化为六元醇,1%Ru/AC催化剂上六元醇收率为52.7%,而1%Ru/(AC-SO3H)催化剂上可达84.1%.这归因于后者的酸强度和Ru分散度较大：其表面的酸性基团-SO3H,-COOH,-OH促进了菊芋根茎的水解,高分散度的Ru则促进了糖加氢反应的进行.将Ru的负载量提高至3%,六元醇产率高达92.6%.以1%Ru/AC和1%Ru/(AC-SO3H)为催化剂,分别以果糖和菊粉为原料制备六元醇.结果表明,以果糖为原料时两种催化剂性能相同；以菊粉为原料时,1%Ru/AC的催化性能远低于1%Ru/(AC-SO3H).这表明菊粉和菊芋根茎转化反应,速控步骤是水解反应,而磺化过程引入的酸性基团可以促进水解过程的进行.在N2气氛下反应,主要产物为果糖和葡萄糖,表明菊芋根茎水解反应是主要的反应路径.在H2气氛下反应,糖类产率在1 h内达到最大值,然后开始逐渐降低,同时加氢产物逐渐增加.因此, H2气氛下反应过程中生成的糖类是中间产物.以菊芋根茎为原料,1%Ru/(AC-SO3H)催化剂循环使用4次后六元醇产率由87%降至55%；而以菊粉为原料,循环4次后六元醇产率略有降低. ICP测试表明, Ru催化剂并未流失,3次循环后催化剂的CO化学吸附表明, Ru的分散度由74.2%降至17.8%.这表明催化剂失活是由菊芋根茎中的杂质毒化Ru活性位点导致的.
关键词:
菊芋根茎
,
六元醇
,
双功能催化剂
,
水解
,
加氢
,
钌
,
磺化
项东升
,
王懿华
,
秦恒飞
,
陆鸿飞
电镀与涂饰
以氨基磺酸为磺化剂对氯化聚丙烯(CPP)进行磺化改性,研究了氨基磺酸的用量、反应温度和时间对磺化度的影响,获得了较佳的反应条件:m(NH2SO3H)/m (CPP)=0.08,温度60℃,时间80h.在此条件下可制得磺化度为1.56 mol/kg的磺化CPP.通过红外光谱对磺化CPP进行了表征.将磺化改性的CPP与丙烯酸酯聚合,制备了水性磺化CPP-丙烯酸酯乳液.以此乳液制备金属防腐涂料,所得涂膜附着力0～1级,硬度3B～ 2B,柔韧性＞2 mm,在3％ NaCl溶液中浸泡45 d和盐雾腐蚀试验300 h后完好.该磺化改性CPP可用于制备水性金属防腐涂料.
关键词:
氯化聚丙烯
,
氨基磺酸
,
磺化
,
改性
,
丙烯酸酯
,
乳液聚合
,
防腐涂料
张敏
,
唐来安
,
王小军
,
吴平平
,
韩哲文
高分子材料科学与工程
以间苯二酚为原料,经过发烟硫酸磺化、浓硝酸硝化以及水解反应可制备4,6-二硝基间苯二酚(DNBDO),该方法具有原料易得、产品纯度高、产率高等诸多优点.本文用正交实验设计对该合成方法进行了研究,得出了最优化的反应条件.
关键词:
聚苯撑苯并二噁唑
,
磺化
,
硝化
,
水解
周秋菊
,
罗立新
,
彭琪
,
王麟
高分子材料科学与工程
以交联魔芋葡甘聚糖颗粒为原料,采用先羟丙基化再磺化的方法制备了强酸性魔芋葡甘聚糖基离子交换树脂.该树脂的骨架密度为o.2172 g/ml,平均孔容量为2.7446 mL/g,树脂空隙率为37.20%;交换容量为0.1445 mmol/g,对Cu2+的吸附量为1.3855 mmol/g.
关键词:
魔芋葡甘聚糖
,
羟丙基化
,
离子交换树脂
,
磺化
浦鸿汀
,
乔磊
材料导报
Nafion等全氟磺酸膜由于寿命长,导电性能优越,迄今仍是质子交换膜燃料电池(PEMFCs)中性能最为优越的电解质,但其价格昂贵,难以大规模推广应用于民用产品.开发低成本的新型质子交换膜具有十分重要的意义.近年来新型质子交换膜的研究涉及新的离聚物、用于控制形态及保水能力的纳米有机无机复合膜以及碱性聚合物与含氧酸的复合物等.同时磺化非氟聚合物多年来也一直得到人们的广泛关注.综述了磺化聚酰亚胺用于质子导电材料的研究进展,讨论了各种不同磺化二胺体系的独特优势以及存在的问题.
关键词:
聚酰亚胺
,
磺化
,
质子导电
,
电解质
梅学华
,
张守海
,
蹇锡高
功能材料
以4-(4-羟基苯基)-2,3-二氮杂萘-1-酮(DHPZ)、1,4-二(3-磺酸钠基-4-氟代苯甲酰基)苯(SBFBB)和1,4-二(4-氯代苯甲酰基)苯(BCBB)为原料,经高温溶液缩聚反应,成功制备了一系列不同磺化度的新型杂萘联苯聚醚酮酮(SPPEKKs).利用FT-IR和1H-NMR对聚合物结构进行表征.采用溶液浇铸法制备了聚合物薄膜.测定了膜的吸水率,溶胀率,离子交换容量,耐氧化性和质子传导率.结果表明该系列磺化杂萘联苯聚醚酮酮膜具有良好的抗氧化性和较高的质子传导率.
关键词:
二氮杂萘酮
,
磺化
,
聚醚酮酮
,
质子交换膜
浦鸿汀
,
王永星
功能材料
采用化学气相沉积聚合(CVDP)的方法制备了聚对亚苯基二亚甲基(PPX)涂层,再通过发烟硫酸的化学表面改性成功地在PPX的芳香环上引入磺酸基团,可作为进一步功能化的反应基团.与PPX相比,表面磺化改性PPX(PPX-SO3Na)的接触角变小,亲水性增加,更有利于作为生物医用材料.采用原子力显微镜(AFM)测定PPX和磺化PPX的表面形貌,结果表明,表面磺化改性后的PPX变得更光滑,更有利于作抗凝血涂层材料.Fenton试剂测得PPX-SO3Na的抗化学氧化时间略低于PPX,但由于膜的主链主要是由苯环连接而成的,相对其它常用聚合物来说依然具有较好的抗化学氧化性能.
关键词:
化学气相沉积聚合
,
聚对亚苯基二亚甲基
,
磺化
,
表面改性
皇艳蕾
,
陈杨英
,
刘秀梅
,
周丹红
,
范荫恒
催化学报
在酸性条件下用正硅酸乙酯(TEOS)和苯基三乙氧基硅(PTES)直接缩合制备了苯基改性的中孔分子筛Ph-SBA-15,并用紫外光谱、红外光谱、X射线衍射、透射电镜和核磁共振等对改性后的样品进行了表征. 结果表明,在300 ℃下焙烧后,模板剂被脱除,而苯基可完整保留,苯基改性的SBA-15分子筛具有有序结构. 进一步用氯磺酸磺化改性后,可得到苯磺酸化的分子筛,其酸度可达4.19 mmol/g.
关键词:
中孔分子筛
,
SBA-15
,
苯改性
,
磺化
刘改花
,
浦鸿汀
高分子材料科学与工程
合成了不同磺化度的磺化间规聚苯乙烯(SsPS),用红外光谱等方法确证了SsPS中磺酸基团的对位取代.研究了SsPS的吸水性及其非水膜的导电性与磺化度和温度的关系,SsPS膜中水的含量对导电性的影响,并对SsPS的含水膜和非水膜表面进行了扫描电镜分析.实验结果表明,SsPS非水膜的电导率非常低,SsPS非水膜的电导率和吸水性都随磺化度的增大而增强.在不同的磺化度下,SsPS膜的导电性随温度有不同的变化规律,磺化度较低时符合Arrhenius方程,而磺化度较高时则偏向VTF方程,SsPS吸水达平衡后的膜相对于非水膜的电导率增长了三个数量级.
关键词:
间规聚苯乙烯
,
磺化
,
磺化度
,
吸水性
,
质子导电
张永明
,
朱红
,
王芳辉
,
黄毅
,
魏永生
,
张拦
功能材料
以苯乙烯、马来酸酐为单体,发烟硫酸为磺化剂,正硅酸乙酯为纳米二氧化硅的前驱体合成了改性纳米二氧化硅/磺化苯乙烯-水解马来酸酐降粘剂.研究了引发剂的浓度,磺化剂的加量,乙酸乙酯的加量等因素对产品产率、产品分子量以及性能的影响.用红外光谱、扫描电镜和热分析仪对该纳米复合降粘剂进行了表征分析并对其性能进行了测试.结果表明,该纳米降粘剂具有良好的热稳定性,加入0.5%(质量分数)该降粘剂可使7.5%(质量分数)的淡水基浆在常温下的降粘率达到83.3%,经180℃高温老化16h后的降粘率达到90%.
关键词:
改性纳米二氧化硅
,
磺化
,
聚苯乙烯-马来酸酐
,
降粘剂
