酯交换法合成碳酸二甲酯固体催化剂的研究进展

中国科学院山西煤炭化学研究所多年来一直研究具有自主知识产权的合成碳酸二甲酯的新合成路线和新技术 ,首先研究开发从CO2 和甲醇出发 ,经酯交换法合成DMC的固载化催化剂的新反应技术。已分别在一段和二段工艺中开发出了具有自主知识产权的高效新固体催化剂体系和新型的反应工艺技术 ,对相关过程已申请了 6项国家发明专利。一段环加成反应和中国石油天然气股份公司吉林石化分公司在 2 0 0 1年联合进行了开发 ,主要的特色在于成功开发出了新型固载化催化体系和与之相适应的新型反应工艺技术 ,在温和的条件下环氧丙(乙 )烷的单程转化率在 9…     

催化剂活性非均匀分布分析(Ⅱ)无外扩散和Langmuir-Hinshelwood动力学的情形

讨论了在Langmuir-Hinshelwood动力学情况下,单颗粒催化剂中活性非均匀分布对颗粒内传递-反应行为的影响。应用正态函数表述颗粒内的活性非均匀分布,并就活性分布位置和宽度对活性影响以及多解区域内的催化剂颗粒活性等方面进行了深入分析,进一步加深了对颗粒内传递-反应行为的认识,进而为催化剂中的活性分布设计提供导向性建议。     

碳酸二甲酯合成方法的研究进展

碳酸二甲酯合成方法的研究进展赵天生韩怡卓孙予罕（中科院山西煤炭化学研究所煤转化国家重点实验室，太原０３０００１）ＺｈａｏＴｉａｎｓｈｅｎｇ，ＨａｎＹｉｚｈｕｏａｎｄＳｕｎＹｕｈａｎ（ＳｔａｔｅＫｅｙＬａｂｏｒａｔｏｒｙｏｆＣｏａｌＣｏｎｖｅｒｓｉｏｎ...     

高稳定性的固体碱在催化合成丙二醇甲醚中的应用

利用表面嫁接法将过渡金属元素(Ti、V、Cr、Fe)嫁接到镁铝类水滑石的层板上,运用电感耦合等离子体原子发射光谱、X射线固体粉末衍射和透射电子显微镜等方法对其进行了表征,并以环氧丙烷和甲醇反应为探针反应测试了其碱催化性能。结果表明,嫁接后的镁铝水滑石仍具有良好的层状结构,Ti嫁接的镁铝水滑石比其它过渡金属元素嫁接的镁铝水滑石表现出了更优的催化性能。在适宜条件下,环氧丙烷的转化率为85.3%1,-甲氧基-2-丙醇的选择性可达81.8%。而且,该催化剂的催化性能不受空气中水和二氧化碳的影响,是一种高稳定的固体碱催化剂。     

金属-有机骨架复合材料的制备及其二氧化碳吸附性能

通过原位溶剂热法分别合成了HKUST-1、MIL-101、UiO-66与羟基化介孔氧化硅泡沫（MCF-OH）的复合物,并对材料进行了PXRD、SEM、低温N2吸-脱附、XPS、TGA表征及298K下的CO₂吸附测试。结果显示：3种复合材料中都形成了对应MOFs的晶型结构,但由于各类MOFs金属中心的不同,MCF-OH对MOFs的形貌产生了不同的影响。其中,HKUST-1^#MOF-OH复合材料中MCF-OH的加入对HKUST-1的生长起到了导向作用,在两者界面间形成了新的介孔结构,并且其微孔孔径尺寸更接近CO₂的动力学直径。另外两种复合材料中MCF-OH的加入主要对其MOFs晶型颗粒的生长起到了限制作用,使其晶型颗粒尺寸减小,从而带来了比表面积的增加。3种复合材料的CO₂吸附量都较纯MOFs材料有所提高,并且由于HKUST-1^#MOF-OH复合材料中微孔孔径尺寸的减小以及新的介孔结构的引入使其对CO₂的吸附更加高效,因此其较纯MOFs材料的吸附性能提升效果最为明显。     

核壳结构和层状结构改性剂的制备及其对PC性能的影响

通过乳液聚合法制备含有纳米SiO2或纳米CaCO3的核壳结构改性剂、含有蒙脱土的层状结构改性剂,并将这些改性剂与聚碳酸酯(PC)混合,考察其对PC性能的影响。结果表明,加入改性剂后,PC的加工性能得到很好的改善,冲击强度提高30％～50％,拉伸强度和弯曲强度基本不降低。改性剂还使PC的储能模量降低,损耗模量提高。同时,用扫描电镜对PC及其合金的拉伸和冲击断面进行观察,并观察了改性剂粒子在PC合金中的分散情况,从微观上解释了PC合金力学性能的改变。     

Lewis酸碱催化氨基甲酸甲酯和甲醇合成碳酸二甲酯

以反应釜为评价装置,考察了不同种类的Lewis酸和Lewis碱催化剂对氨基甲酸甲酯(MC)和甲醇反应合成碳酸二甲酯的催化活性。在Lewis酸系列催化剂中,ZnCl2具有最佳的催化活性,ZnCl2能与MC的酰胺基上的氮原子配位,从而高效地活化MC;在Lewis碱系列催化剂中,CaO具有最高的催化活性,能稳定甲醇中的甲氧基负离子,从而高效地活化甲醇。在相同条件下,ZnCl2的催化活性高于CaO。二者的混合物能同时活化两个反应底物而起到协同作用,达到最佳的催化效果。在反应温度为180℃、反应时间为10h、甲醇和MC的摩尔比为20∶1的条件下,当MC用量为7.5g时,以0.5gZnCl2和0.5gCaO的混合物为催化剂,MC的转化率为58.5%,碳酸二甲酯的收率可达42.0%。     

一次还原气氛对还原-氧化-还原预处理Co/SiO_2催化剂费托合成反应性能的影响

采用X射线衍射、元素分析、透射电子显微镜、Raman光谱、热重分析和H_2-程序升温还原等方法研究了一次还原气氛(H_2、CO、合成气、先H_2后CO、先CO后H_2)对还原-氧化预处理Co/SiO_2催化剂结构的影响,并考察了再经H_2二次还原后催化剂的费托合成反应性能。表征结果显示,一次还原气氛为H_2或先H_2后CO时,催化剂的活性相主要是面心立方钴,后者积碳严重;一次还原气氛为CO、先CO后H_2或合成气时,催化剂中出现面心立方钴和六方钴的混晶,前两者有积碳生成。费托合成反应结果表明,一次还原气氛分别为H_2、CO和合成气时,催化剂活性相近;一次还原气氛为先CO后H_2时,CO转化率最高(67.55%);一次还原气氛为H_2时,甲烷选择性最低(7.49%)。     

载体制备方法对Co/TiO_2/SiO_2催化剂结构及费托合成反应性能的影响

分别采用浸渍法、沉淀法、醇盐水解法、水解回流法制备TiO2/SiO2复合氧化物,采用等体积浸渍法制备费托合成Co/TiO2/SiO2催化剂。通过XRD、Raman、FT-IR、TPR等表征手段考察载体制备方法对催化剂结构的影响,通过费托合成反应考察载体制备方法对催化剂反应性能的影响。实验结果表明,载体中TiO2的引入,调整了钴与SiO2之间的相互作用,使钴物种实现了适宜的还原度与分散度,进而提高了催化剂的费托合成反应活性,降低了甲烷的选择性并提高了C5+烃的选择性。