超高压处理对复合山药泥贮藏期间品质变化的影响

该研究以山药、秋葵、猕猴桃为原料制备得到的复合山药泥为研究对象,对比分析了超高压（High Hydrostatic Pressure,HHP）处理（400 MPa/5 min,400 MPa/10 min,500 MPa/2 min）和热处理（Thermal processing,TP）（97 ℃/2 min）对复合山药泥在4 ℃下贮藏24 d中微生物、营养成分、抗氧化性、内源酶活性及粒径等品质指标的影响。结果表明,贮藏期间,HHP能很好地抑制微生物生长,400 MPa/5 min和500 MPa/2 min处理样品菌落总数均小于1 lg CFU/g,且所有处理样品中均没有霉菌和酵母菌检出;相比于TP处理,HHP处理后的复合山药泥的总酚含量提高了60.66%~227.54%,因此在贮藏期间其抗氧化能力相对更强;贮藏期间,HHP组的?E显著小于TP组,24 d后TP组的?E达到了25.26,而500 MPa/2 min组仅为5.44,因此HHP处理更能维护复合果蔬泥在贮藏期间的色泽。但是,由于不能有效抑制PME的酶活,HHP处理组在贮藏期间的粒径和黏度均高于TP处理。综上,HHP处理能够满足复合果蔬泥的商业应用需求,但对内源酶活性的抑制效率不高。     

酸性离子液体[N4H4(CH2)6].4HSO4催化合成氯乙酸乙酯的研究

以六次甲基四胺和浓硫酸为原料制备了酸性离子液体[N4H4(CH2)6].4HSO4,将其应用到氯乙酸乙酯的合成中,并对酯化反应涉及的工艺参数进行了优化,采用核磁共振波谱对产物进行了表征。结果表明：n（氯乙酸）：n（乙醇）=1:1.8,离子液体用量为氯乙酸总质量的30%,反应温度100℃,反应时间3.5h,氯乙酸乙酯收率为93.27%。重复使用6次,氯乙酸酯收率为90.16%。产品易分离,克服了无机酸催化的缺陷。     

杂多酸离子液体催化棉籽油制备生物柴油研究

制备了5种杂多酸离子液体催化剂[TEA-PS]_XH_3-XPW₁₂O₄₀(X=1,1.5,2,2.5,3),用于催化棉籽油酯交换制备生物柴油研究,其中杂多酸离子液体[TEA-PS]_1.5H_1.5PW₁₂O₄₀的催化活性最高。以杂多酸离子液体[TEA-PS]_1.5H_1.5PW₁₂O₄₀为催化剂,研究了甲醇与棉籽油摩尔比、催化剂[TEA-PS]_1.5H_1.5PW₁₂O₄₀用量、反应温度和反应时间对甲醇与棉籽油酯交换反应的影响。结果表明:当甲醇与棉籽油摩尔比为12∶1、催化剂[TEA-PS]_1.5H_1.5PW₁₂O₄₀用量为棉籽油质量的5%、反应温度80℃、反应时间6 h时,生物柴油收率最高,达95.3%;同时,催化剂[TEA-PS]_1.5H_1.5PW₁₂O₄₀重复使用6次后,生物柴油收率仍高于92%。     

[Emim]Br-FeCl_3催化合成二苯甲酮的活性与酸性的关联

以功能化酸性离子液体[Emim]Br-FeCl3为催化剂,苯和苯甲酰氯为原料酰基化合成二苯甲酮,考察了离子液体的路易斯酸强度对催化活性的影响,并对离子液体的酸强度进行了红外表征。结果表明：FeCl3含量越高,离子液体的酸强度越大,二苯甲酮催化反应活性越高,强酸位有利于该酰基化反应的进行。X=0.75时催化活性最好,达98.3%。     

离子液体中季铵型六聚钨酸盐相转移催化氧化脱硫性能

制备了亲水性离子液体1-丁基-3-甲基咪唑四氟硼酸盐([Bmim]BF4)和4种季铵型六聚钨酸盐催化剂,通过FTIR,UV-Vis,TG等方法对它们的结构进行了表征;考察了以H2O2为氧化剂,季铵型六聚钨酸盐催化剂在离子液体[Bmim]BF4中相转移催化氧化模拟油中二苯并噻吩(DBT)的活性。实验结果表明,随H2O2和催化剂用量的增加、反应温度的升高和反应时间的延长,DBT脱除率单调增加;适宜的反应条件为:以季铵型六聚钨酸盐[C18H37(CH3)3N]2W6O19为催化剂,模拟油用量5mL、离子液体[Bmim]BF4用量1 mL、反应温度50℃、反应时间3.0 h、n(催化剂)∶n(DBT)=1∶10、n(H2O2)∶n(DBT)=4;在此条件下,该脱硫体系的DBT脱除率可达99.6%,其脱硫效果好于仅用离子液体萃取脱硫和无离子液体的催化氧化脱硫体系的脱硫效果。     

Ionic liquids for highly efficient methyl chloride capture and dehydration

A new methyl chloride (CH₃Cl) capture and dehydration process using two ionic liquids (ILs) was designed and systematically studied. ILs [EMIM][Ac] and [EMIM][BF₄] were screened out as CH₃Cl capture and drying absorbents through the COSMO-RS model. The result of solubility experiment suggests [EMIM][Ac] has an excellent solvent capacity for CH₃Cl at mild operation conditions. The bench-scale CH₃Cl absorption experiments further confirmed the outstanding CH₃Cl capture ability of [EMIM][Ac]. Besides, the water content of outlet gas can be decreased to 452 ppm (mass fraction) using [EMIM][BF₄] in the dehydration experiment. The industrial-scale CH₃Cl capture and dehydration process was simulated and optimized. Compared to the benchmarked triethylene glycol process, IL process has higher product purity (99.99 wt%), and lower energy consumption. The quantum chemical calculations clearly revealed the relationship between hydrogen bond and separation performance. This study provides a decision-making basis for designing green process associated with volatile organic compounds.     

离子液体/低共熔溶剂在煤基液体分离中的应用

为了实现煤基液体各组分利用价值最大化,本文综述了离子液体和低共熔溶剂对组分组成复杂的煤基液体进行高效萃取分离的研究进展。首先介绍了离子液体和低共熔溶剂的性质及分类;其次根据分离目标的不同,将离子液体和低共熔溶剂对煤基液体典型组分的萃取分离分为四个方面进行阐述:煤基液体提酚、燃料油萃取脱硫、燃料油萃取脱氮、芳烃和脂肪烃的分离。分析表明,离子液体和低共熔溶剂对实际煤基液体的提酚效果较好,能分离出绝大多数的酚类化合物;燃料油萃取脱硫时,离子液体和低共熔溶剂对实际煤基液体的单次脱硫率均不高,需3～5次重复萃取后才能获得理想效果;燃料油中的碱性及非碱性含氮化合物很难被同一种离子液体或低共熔溶剂一次性分离出,导致实际油品的脱氮率较低;大多数离子液体和低共熔溶剂进行芳烃和脂肪烃的分离时不能获得理想的分配系数和选择性,尚无法用于实际芳烃和脂肪烃的分离。氢键、π-π、CH-π、范德华力等分子间相互作用的差异是实现离子液体或低共熔溶剂进行煤基液体典型组分分离的主要原因。依据分离对象,设计合适的离子液体和低共熔溶剂,提高实际煤基液体分离时的萃取率和选择性;分析并解决离子液体和低共熔溶剂用于实际煤基液体各组分...     

生物质电厂废弃物草木灰成分分析及成形

生物质热电厂焚烧废弃物的主要成分是草木灰,其产生量大、密度小。大量草木灰不经处理会造成环境污染问题。本文首先分析草木灰的化学成分,确定草木灰的肥料特征,通过添加NH₄H₂PO₄使草木灰的pH达到国家复合肥的相关标准。选用聚天冬氨酸（30%水溶液）作为复合肥的黏结剂,应用于草木灰复合肥的成形造粒,以增加其抗压强度和肥效。研究不同烘干时间、烘干温度、聚天冬氨酸添加量对草木灰复合肥抗压强度的影响规律,通过分析植物的形态及生理指标,进而研究草木灰复合肥的肥效。结果表明：最佳烘干条件为10h、140℃,聚天冬氨酸对草木灰的抗压强度有明显的增强作用,并且草木灰与聚天冬氨酸的复配比为6g∶1mL时肥效最好。此方法解决了元素循环中断、草木灰环境污染,在运输过程中草木灰复合肥易碎,纯草木灰肥效低等问题。     

三维菱形结构微通道内气液传质与强化

研究了具有三维交错菱形结构的微通道对离子液体1-丁基-3-甲基咪唑四氟硼酸盐([Bmim][BF₄])水溶液吸收CO₂过程的传质增强作用。实验主要聚焦于弹状流和破碎弹状流。考察了弹状流型下气液流量、离子液体浓度对体积传质系数k_La、增强因子E、CO₂吸收率X及压力降ΔP的影响。结果表明,较之于直通道,三维菱形通道可以显著提高体积传质系数和CO₂吸收率,其增强因子可达2.1,压力降仅增加 0.9 kPa。提出了一个新的体积传质系数k_La预测式,预测效果良好。采用VOF法模拟了微通道内气液两相流动过程,获得了连续相的速度矢量场。三维菱形通道能诱导涡流,强化传质过程。     

CeO2复合改性ZSM-5分子筛用于催化甲醇制丙烯研究

在甲醇制丙烯(MTP)反应中,ZSM-5分子筛较强的酸性易使甲醇与ZSM-5接触发生氢转移、芳构化等二次反应,堵塞孔道,使得其微孔结构更加不利于分子的扩散,加速催化剂积碳失活,导致丙烯选择性和丙烯/乙烯(P/E)比值下降。因此,本文利用催化活性较高的CeO₂对ZSM-5分子筛进行复合改性以达到有效降低其酸性并增大介孔的目的来提高丙烯选择性和P/E比。通过XRD、NH₃-TPD和N₂吸脱附技术表征,研究了不同ZSM-5硅铝比(摩尔比)、两相质量比(m(CeO₂)/m(ZSM-5))对CeO₂/ZSM-5复合催化剂物化性质的影响。在反应温度480 ℃、重时空速2.6 h^-1、N₂流量100 mL·min^-1、常压纯甲醇进料的条件下,考察了所制备的复合催化剂催化MTP的性能。结果表明,硅铝比为250、m(CeO₂)/m(ZSM-5)为1∶4的复合催化剂比以往研究结果具有更优异的MTP催化性能,甲醇转化率为99.9%,丙烯选择性为42.78%,P/E比为6.3。