纳米Ni/Fe对水中硝基苯的催化还原特性

采用自制的纳米Ni/Fe对水中硝基苯进行催化还原处理。探讨了硝基苯的还原降解途径,考察了溶液pH、纳米Ni/Fe用量和Ni含量对还原效果的影响。结果表明,纳米Ni/Fe对水中硝基苯的去除是纳米Ni/Fe的吸附作用和还原作用的协同作用的结果,两者对硝基苯去除率的贡献分别为33.7%和66.3%。纳米Ni/Fe可将硝基苯还原为苯胺和中间产物亚硝基苯,亚硝基苯进一步被还原为最终产物苯胺。还原产物苯胺的生成率随溶液pH的升高而降低;随纳米Ni/Fe用量的增加而升高;Ni含量的适当增大有利于硝基苯还原为苯胺,但Ni含量过高时会导致苯胺生成率降低,适宜的Ni含量为1.85%。纳米Ni/Fe对硝基苯的催化还原过程遵循一级反应动力学规律,反应速率常数为0.0226 min-1。     

液液萃取-气相色谱法测定硝基苯及其降解产物影响因素研究

利用液液萃取-气相色谱法同时测定硝基苯(NB)及其还原降解产物亚硝基苯(NSB)和苯胺(AN),研究了采用活性铁还原降解硝基苯时样品中残存的Fe2 ,对NB测定的影响以及pH、盐度和过滤方式等因素对测试结果的影响。结果表明:pH和盐度对NB和NSB萃取回收率影响不大,但是AN萃取回收率随pH和盐度的升高而增加;在饱和NaCl溶液和中性/碱性条件下,NB、NSB、AN的回收率分别为90%～95%、85%～90%、70%～75%;提高温度或减小富集倍数能进一步提高AN的萃取回收率;样品中存在Fe2 时,碱性条件下萃取会影响NB的测定;砂芯滤头对NB和NSB有吸附作用,而针式滤头不影响测定结果;利用该法未能检测到NB的降解中间产物-羟基苯胺。     

碳基固体酸在硝基苯加氢制备对氨基苯酚中的应用

考察了以马铃薯淀粉为碳源制备的碳基固体酸催化剂和质量分数3%的Pt/C为加氢催化剂作用下硝基苯加氢制备对氨基苯酚的反应条件，在以酸度为2.316mmol/g的固体酸为酸性催化剂时，优化的反应条件下硝基苯的转化率100%，对氨基苯酚的选择性67.6%。总结了硝基苯加氢制备对氨基苯酚的反应机理：(1)硝基苯在Pt/C催化剂上发生加氢反应生成中间产物苯基羟胺；(2)苯基羟胺在固体酸催化剂上发生Bamberger重排反应生成对氨基苯酚；(3)主要的副反应包括：苯基羟胺进一步加氢生成苯胺，苯基羟胺歧化反应生成苯胺和亚硝基苯，苯基羟胺与亚硝基苯发生缩合反应生成副产物氧化偶氮苯。通过机理分析和实验验证，提出要提高对氨基苯酚的收率，需综合考虑硝基苯加氢过程和Bamberger重排反应过程。     

功能化PS微球负载纳米零价Fe/Ni降解对硝基氯苯的研究

以季胺化PS微球(PS-CH_2-N~+(C_2H_5)_3Cl~-)为载体,吸附溶液中的Fe~(3+)和Ni~(2+),用硼氢化钠还原氯制备负载型纳米零价Fe/Ni(PS-NZVFe/Ni),采用SEM、EDS、BET对其进行表征。以对硝基氯苯为目标物,考察了PS-NZVFe/Ni对目标物的催化还原脱氯效果,发现Ni/Fe质量比、PS-NZVFe/Ni质量、温度、溶液pH对降解反应均有影响。1.0 g PS-NZVFe/Ni(Ni/Fe质量比为2.0%)25℃下处理pH为3~7、250 mL浓度为250.3 mg/L的p-CNB水溶液,振荡速度为110 r/min,20 min时p-CNB转化率可达99.0%以上,90 min后p-CNB完全还原成苯胺。     

纳米镍粉的固相合成及其催化活性研究

介绍了以NiSO₄·6H₂O和NaOH为原料，固相法合成镍纳米粉。通过XRD、TEM、SEM和XPS等测试手段对产物表面结构进行表征。结果表明，产物为球形分布均匀的纳米镍粉，平均粒径为(30±5) nm。同时考察了不同还原温度和时间下得到的产物的催化活性以及反应中温度、压力和含量等对硝基苯加氢还原催化活性的影响，并在相同的条件下，和Raney Ni进行比较。还原实验表明，400 ℃还原4 h的产物质量分数为4.13%时,硝基苯转化率高达26.26%,催化加氢活性高于Raney Ni,是相同条件下Raney Ni的9倍左右。压力为0.8 kPa时，硝基苯转化率高达76.42％。     

苯胲的合成

硝基苯在酸、碱的不同条件下会发生两种类型的还原反应［１］,在酸性介质中还原,最后生成芳伯胺,即苯胺,在碱性介质中则会发生双分子还原（缩合）反应,先后生成双分子反应产物——氧化偶氮苯,偶氮苯及氢化偶氮苯。这些双分子还原产物再进行酸性还原最后都得到苯胺。...     

过硫酸盐强化零价铁还原去除硝基苯的实验研究

考察了过硫酸盐（PS）强化零价铁（ZVI）对水中硝基苯去除的性能。结果表明在单纯利用ZVI还原去除硝基苯过程中,初始pH 3.0时初期去除硝基苯速率较快,初始pH 4.0～7.0时随pH的升高反应速率减慢,而ZVI投量的增加对去除速率有较大提升作用。向体系中投加PS能显著促进零价铁去除硝基苯的速率,在达到相同去除效果的情况下,外加PS的成本远远小于提升ZVI投量所引起的成本增加。综合固体产物的XRD表征得知,PS提高ZVI去除硝基苯的效果主要是通过促进ZVI的腐蚀和改变ZVI腐蚀产物的种类来实现。通过FTIR表征可知,外加PS仅对硝基苯去除过程起加速作用,而不改变其还原路径。GC-MS的结果则验证了硝基苯被ZVI/ZVI-PS降解的主要产物为苯胺。     

制备条件对Ni-P非晶态结构及其对催化硝基苯加氢的影响

采用化学还原法制备了Ni-P非晶态催化剂,研究了制备过程中pH值及P/Ni摩尔比对催化剂结构及硝基苯催化加氢合成苯胺的影响。结果表明,在Ni-P非晶态催化剂的制备过程中,制备液初始pH值和P/Ni摩尔比是影响催化剂物化性质的主要因素。高pH值下制备的Ni-P催化剂为非晶态结构,适宜的制备液初始pH值为11.0,此时催化剂的热稳定性好,比表面积为13.7m2/g。当P/Ni摩尔比低于4时,Ni-P催化剂中Ni-P非晶态相的含量较少,适宜的P/Ni摩尔比为4。添加P/Ni摩尔比为4,在制备液pH值为11.0条件下制备0.2gNi-P非晶态催化剂,反应3h后硝基苯的转化率及苯胺的收率分别为55.2%和53.8%。     

Ni-B/SiO2催化剂上硝基苯选择加氢制备苯胺

以KBH4为还原剂,用浸渍-还原法制备了Ni-B/SiO2催化剂,并用于硝基苯催化加氢制苯胺的反应,讨论了制备条件（Ni、B用量及焙烧温度）及反应条件（压力、温度）对硝基苯的转化率及苯胺选择性的影响。结果表明,Ni-B/SiO2催化剂具有很高的催化活性。适当增加Ni和B的用量,可以提高催化剂对硝基苯的转化率和转化频率及苯胺的选择性。催化剂前驱体的焙烧温度在453K时,硝基苯的转化率可达到98.5%,对苯胺选择性为97.0%。过高的焙烧温度不利于催化剂活性的提高。适当提高加氢反应压力以及温度,可以提高催化剂的加氢活性及对苯胺的选择性。     

硝基苯法制备4-氨基二苯胺过程中副产物偶氮苯产生机理研究

针对硝基苯法制备4-氨基二苯胺(RT培司)过程中生成副产物偶氮苯的情况,考察了硝基苯和苯胺在四甲基氢氧化铵催化下缩合反应中温度、真空度、苯胺与硝基苯摩尔比、四甲基氢氧化铵(TMAOH)与硝基苯摩尔比等因素对副产物偶氮苯生成的影响,结果表明:采取提高缩合反应真空度,提高苯胺与硝基苯摩尔比,提高四甲基氢氧化铵与硝基苯摩尔比等方法有利于抑制副产物偶氮苯的产生,并对副产物偶氮苯生成机理进行了探讨,进行了工业化验证和应用,降低了原料硝基苯的消耗,1 t RT培司成品减少原料硝基苯消耗1.2 kg,提高了RT培司成品的质量,RT培司成品的纯度从98.7%提高到99.1%。