一、我国有机化工中间体现状及发展趋势(论文文献综述)
徐国菲[1](2021)在《萘加氢裂化制单环芳烃催化剂制备及其催化性能研究》文中研究说明煤焦油作为一种非常规油品,其资源十分丰富,充分合理的利用煤焦油资源,将其中的重质稠环芳烃馏分油通过催化加氢裂化转化为苯、甲苯、乙苯、二甲苯(简称BTEX)基本有机化工产品,对于实现以煤炭为基础原料的资源高效利用具有十分重要的现实意义。论文围绕萘加氢裂化转化为BTEX的双功能催化剂制备及工艺条件进行了研究。根据萘加氢裂化转化为单环芳烃的反应机理,筛选适宜萘选择性加氢生成四氢萘中间体的金属加氢活性组分以及四氢萘催化裂化的酸性分子筛,并制备适合于萘加氢裂化转化为BTEX单环芳烃的催化剂,采用XRD、SEM、H2-TPR、TPD以及BET等表征手段表征了催化剂的性质。研究表明:通过镍铝合金粉与拟薄水铝石为载体所制备的负载金属态镍的催化剂Raney Ni/Al2O3、以及MoO3改性的MoO3-Raney Ni/Al2O3加氢催化剂,其XRD表征的结果表明其具有弥散型骨架态镍存在,其低温活氢性优良,催化萘转化时,具有很强的加氢活性,在所考察的实验条件下能彻底将萘转化为十氢萘,四氢萘的选择性很低。而采用超声等体积浸渍法制备的一系列总金属氧化物的负载量为25%的x NiO·y MoO3/γ-Al2O3催化剂,其萘加氢转化为四氢萘的及四氢萘的选择性明显优于金属态的镍催化剂,按NiO/MoO3=1:7的比例负载得到的NiO·7MoO3/γ-Al2O3催化剂,在氢油体积比120:1、反应温度300℃、反应压力3 MPa、液时空速2 h-1的条件下,其催化萘的转化率可达98.14%,四氢萘的选择性可达90.3%。这表明,以过渡金属镍元素作为萘加氢的活性组分,不宜采用金属态的镍,氧化态的镍更适合于萘加氢转化为四氢萘中间物,而且MoO3作为加氢催化剂的助剂,其负载量对于萘加氢转化为四氢萘的选择性影响十分显着。以酸性分子筛和拟薄水铝石制备了加氢活性组分的载体,并按NiO/MoO3=1:7、负载金属氧化物总量为25%制备了四氢萘加氢裂化催化剂,着重研究了HY、HZSM-5、Hβ不同酸性分子筛裂化活性组分对四氢萘加氢转化为BTEX单环芳烃性能的影响。研究表明,不同分子筛由于具有不同的孔结构及酸性质,对于四氢萘的催化裂化活性以及BTEX选择性的影响十分显着。HZSM-5分子筛相对较小的孔径以及相对较强的酸性中心明显不利于四氢萘加氢裂化转化为BTEX;HY分子筛由于其酸性相对较弱,其催化四氢萘的转化率不高;而Hβ分子筛具有合适的酸强度以及适宜的孔径更适合于四氢萘的裂化反应,以其作为裂化活性组分的所制备的NiO·7MoO3·Hβ/γ-Al2O3催化剂,其催化四氢萘的加氢裂化转化为单环芳烃的活性以及BTEX的选择性存在明显的优势,在氢油体积比180:1、温度350℃、压力4 MPa、空速2 h-1的条件下,催化四氢萘加氢裂化转化率为93%,BTEX的选择性为60%。论文还对催化四氢萘具有优良活性的NiO·7MoO3·Hβ/γ-Al2O3催化剂直接用于催化萘的加氢裂化转化为BTEX的反应条件进行了考察,并得到了萘加氢裂化制备BTEX的工艺条件。由于萘的加氢裂化反应经历萘加氢转化为四氢萘中间物以及四氢萘加氢裂化转化为BTEX两个主要反应。其中,萘的加氢过程为分子数减小的放热反应,而四氢萘的裂化与异构则为典型的分子数增加的吸热反应,因此,萘的加氢裂化反应需要综合考虑串连的两个主反应的工艺条件,以提高萘的转化率及BTEX单环芳烃的选择性。研究发现,萘加氢裂化反应温度及反应压力对萘转化率及BTEX的选择性影响比较明显,控制氢油体积比为180:1、反应温度为400℃、压力为5 MPa、液时空速为2h-1的条件下,萘的转化率为96%,BTEX的选择性可达63%。
任天翼[2](2020)在《石家庄市VOCs管控与臭氧变化趋势研究》文中研究说明随着工业的不断升级与发展,各种环境问题接踵而至,2019年臭氧污染已经成为了我国第二大大气环境问题,臭氧污染主要与其前体物氮氧化物与VOCs的排放相关,我国的臭氧污染主要是VOCs控制型,河北省石家庄市以制药、化工、包装印刷及制造为主,这种高VOCs污染的工业特点也导致了石家庄市的臭氧污染与VOCs排放高度相关,2018~2020年河北科技大学以三方团队模式负责石家庄市生态环境局挥发性有机物及臭氧管控项目,在此过程中形成了大量的管控研究成果并掌握了石家庄VOCs与臭氧污染特点,因此本课题在此项工作基础上对石家庄市的臭氧污染与其前体物VOCs的来源进行了分析研究,为河北省石家庄市确立了具有针对性的常态化管控措施与臭氧应急管控措施。1)通过数据收集与汇总,分析出了石家庄市的臭氧污染变化情况与其前体物VOCs的排放特点,2016-2019年石家庄市臭氧浓度逐年升高,污染月份也逐渐延长,通过敏感性分析发现石家庄的臭氧污染为VOCs控制型,通过对VOCs来源的解析了解了石家庄市重点行业的VOCs贡献率。2)通过2019年石家庄市重点行业VOCs绩效评价得出2019年石家庄市源头控制减排量约为5996t/a,2019年石家庄市VOCs减排量约为11500t。3)通过体检式评估整理总结了医药、农药与化工行业的控制措施,对其存在的问题进行了分类汇总,提出了主要问题与一般问题共20条,针对存在的问题提出了28条相应的建议。4)通过2020年的臭氧督导帮扶行动,对104家企业存在的问题进行了分类汇总,提出了5条共性问题,针对存在的共性问题提出了5条相应的建议。5)在石家庄市生态环境局的支持下,在石家庄市范围内开展了关停UV光氧及低温等离子设施的实验,发现关停该类设施后,每日减少臭氧排放3035.28公斤,且实验期间石家庄市臭氧浓度有下降趋势,同时预计每小时节约电能24228千瓦时,年节约电能720万千瓦时(以300天计),减少煤炭用量2376吨,即关停该类设施具有一定的经济效益和环境效益,因此建议石家庄加快对UV光氧与低温等离子设施的升级改造速度,采用高端高效VOCs治理设施对其进行替代,进一步降低VOCs排放,减少石家庄市的臭氧污染。
于波[3](2020)在《用于合成气与苯烷基化的双功能ZrO2/ZSM-5催化体系的构建及优化》文中进行了进一步梳理以甲苯、二甲苯为代表的轻质芳香族化合物是重要的有机化工原料,占据了石化工业领域三分之一的市场。特别是对二甲苯,被广泛用于生产涂料、染料、树脂、聚酯纤维和农药等。目前,全球约70%的甲苯、二甲苯的供应来自于石脑油的裂化、重整,随着石油资源的不断消耗,开发新型的对二甲苯生产技术势在必行。近年来,为实现我国煤化工与石油化工领域相结合、资源合理化配置的目标,从煤、天然气及生物质等能源转化得来的过剩合成气资源亟待开发。合成气(CO+H2)芳构化及烷基化制对二甲苯是目前能源领域的研究热点之一,甲醇与苯烷基化技术正逐步优化为合成气与苯一步法烷基化技术,该技术可认为是合成气制甲醇与甲醇、苯烷基化的耦合,不仅可以充分利用市场上过剩的苯及合成气资源,还可以使得整个生产体系更加简单,具有更高的经济效益。针对此课题,本论文制备了金属/分子筛(MMO/ZSM-5)双功能复合催化剂,研究了金属与分子筛之间的构效关系以及分子筛物化性质对合成气与苯烷基化反应性能的影响,并进一步对其反应机理进行了探索,主要研究内容和成果如下:(1)双功能复合Zr/H[Zn]xZ催化剂的构建及其催化合成气与苯烷基化反应性能研究采用单组分沉淀法、浸渍法和物理混合法相结合的方式制备了不同锌含量的双功能复合Zr/H[Zn]xZ催化剂,通过XRD、FT-IR、ICP、SEM、STEM、BET、NH3-TPD、Py-IR、UV-Vis、XPS和TG等手段,对分子筛催化剂的结晶度、孔径尺寸、形貌特征、酸种类和分布、积碳速率、锌含量和锌的存在方式等进行了表征。以合成气和苯烷基化为探针反应,考察了锌含量的变化对双功能复合Zr/H[Zn]xZ催化剂中双活性位点的影响,进而对其作用于合成气与苯烷基化反应的催化性能作出评价。实验结果表明,锌的引入显着地提升了Zr/H[Zn]xZ催化剂的催化活性和目标产物的选择性,且与锌的含量紧密关联。在反应温度为400°C、反应压力为3.3 MPa的条件下,锌含量为3.5%的Zr/H[Zn]3Z催化剂中甲苯、二甲苯总体选择性为94%且苯的转化率为18%;在相同条件下锌含量为5.5%的Zr/H[Zn]5Z催化剂表现出更高的苯转化率(31%),甲苯、二甲苯总体选择性为89%。另外从H[Zn]xZ分子筛的酸性变化、产物分布情况及锌物种的合成特征等方面证明,存在于Zr/H[Zn]xZ催化剂当中的锌在合成气与苯烷基化反应过程中具有如下三方面的作用:首先,锌的引入能够促进H2活化产生更多H物种,从而促进Zr O2对CO的活化作用,合成更多的甲醇,这是在催化剂第一步活性位上发挥促进作用;其次针对第二步活性位,锌与分子筛之间的强相互作用会形成Zn(OH)+物种,降低了ZSM-5分子筛当中Br?nsted酸的含量,进而在抑制了MTO、MTP等甲醇副反应的同时也促进了甲醇与苯的烷基化;最后,Zn(OH)+物种的本质是一种Lewis酸,所以Zn的引入在降低了ZSM-5分子筛Br?nsted酸量的同时提升了Lewis酸量,从而抑制了C6+烯烃的裂解反应,并进一步促进了脱氢芳构化反应的发生。(2)Zr/HZSM-5催化合成气与苯烷基化反应及工艺条件的研究采用单组分沉淀法和物理混合法相结合的方式制备了双功能复合Zr/HZSM-5催化剂,并考察了HZSM-5分子筛的硅铝比和反应条件对Zr/HZSM-5催化剂在合成气与苯烷基化反应中催化性能的影响。实验结果表明,随着HZSM-5分子筛硅铝比的增加,苯和CO的转化率都有增大的趋势,而且当Si O2/Al2O3=200时,甲苯以及二甲苯在液相产品中所占比例达到最大;反应温度对原料苯的转化影响不明显,但当温度控制在400°C时,甲苯以及二甲苯在液相产品当中混合比例相对最大,而且CO的芳构化利用率也相对较高,说明副反应发生程度相对较轻;另外,随着CO与苯二者的进料比增加,苯的转化率呈现出上升的趋势,CO的芳构化率以及甲苯和二甲苯的总体选择性则呈现出下降的趋势。(3)纳米晶和硅烷化HZSM-5的制备及催化合成气与苯烷基化反应性能研究采用水热合成法与液相硅烷化法分别制备了纳米ZSM-5(NZ)和硅烷化ZSM-5(SZ)两种分子筛,再通过共沉淀法与物理混合法相结合的方式,将金属氧化物Zr Zn Ox和普通级HZSM-5(CZ)、纳米级HZSM-5(NZ)及硅烷化ZSM-5(SZ)分别混合制备了Zr Zn/CZ、Zr Zn/NZ和Zr Zn/SZ三种催化剂。通过XRD、FT-IR、ICP、TEM、BET、NH3-TPD、Py-IR等手段,对催化剂的结晶度、粒径大小、孔径尺寸以及表面酸性等物化性质进行了表征,并进一步考察其对合成气与苯烷基化反应催化性能的影响。实验结果表明,所有催化剂均具有较高的催化活性,其中Zr Zn/NZ催化剂表现出最高的苯转化率(52%),主要由于其具有小的晶粒尺寸、大的比表面积和高的介孔率,有利于反应物分子的快速扩散;而Zr Zn/SZ催化剂表现出最高的对二甲苯选择性(53%),是由于硅烷化过程将其外表面酸位点覆盖、孔口缩小,抑制了异构化反应,择形性增强所致。
时一鸣[4](2020)在《化学改性ZSM-5分子筛用于甲醇制芳烃研究》文中研究指明芳烃(苯、甲苯、二甲苯,合称BTX)是重要的有机化工原料,其中对二甲苯(PX)是对苯二甲酸二甲酯工业生产的重要原料,是石油化工生产中必不可少的中间体。目前,商业PX的生产主要基于石油化工,例如通过甲苯烷基化,甲苯歧化和二甲苯异构体的分离来生产对二甲苯。为了满足我国日益增长芳烃需求,开拓非石油路线制芳烃的新工艺与新技术,提高对二甲苯在芳烃中的比例,降低芳烃生产所需能耗,已成为芳烃生产技术的主要研究方向。然而考虑到我国“缺油少气富煤”的资源结构以及过剩的甲醇产能和产量,通过使用廉价的甲醇生产芳烃受到了研究者的广泛关注和研究。本文采用等体积浸渍法向ZSM-5分子筛中引入Zn、Si、P、Mg等元素,并在固定床反应器中系统地研究了上述元素地引入对甲醇制芳烃反应性能的影响。通过SEM,TEM,XRD,N2吸附-脱附以及氨程序升温脱附(NH3-TPD)对改性前后的催化剂进行表征。实验发现,Zn的引入能够有效地提高HZSM-5的反应活性,降低分子筛的强酸强度和强酸量,并形成了Zn OH+脱氢活性中心,提高MTA反应产物中的芳烃选择性,当Zn负载量为3%时,芳烃选择性达到了58%;Si O2的沉积能够覆盖分子筛表面的酸性位,减少分子筛表面的强酸量,抑制对二甲苯的异构化、烷基化等副反应,提高产物中对二甲苯的选择性,随着Si O2沉积量的增加,对二甲苯的选择逐渐升高,当沉积量达到6%左右时达到极值;引入P元素能够降低分子筛的内表面积和微孔体积,增加孔道的弯曲度,增加间二甲苯和邻二甲苯在孔内的扩散阻力,从而提高了产物中的对二甲苯选择性,随着P2O5负载量的提高,对二甲苯的选择性也不断增加;Mg O的负载能进一步降低分子筛的比表面积和孔体积,中和孔口和表面的酸中心,从而进一步的提高对二甲苯选择性。将Zn、Si、P、Mg复合改性后的ZSM-5分子筛用于甲醇制芳烃反应工艺条件的研究。结果表明,当反应条件为常压,反应温度425?C,甲醇质量空速为1 h-1,氮气流速15 ml/min时,对二甲苯在二甲苯中的选择性为79.3%,芳烃选择性为30.3%,C2-C4低碳烯烃选择性为54.2%。同时通过将烯烃与甲醇共进料或者将产物中收率较高的低碳烯烃进一步芳构化与甲醇制芳烃反应进行耦合能够显着地提高产物中地芳烃选择性。并简单地考察了温度和载气流速对烯烃芳构化地影响,结果表明,随着温度的升高,芳烃选择性逐渐增加,而随着载气流速的增大,芳烃选择性逐渐降低,但对二甲苯选择性有一定程度地提高。
张伟[5](2020)在《低浓度难降解化工废水深度处理技术研究》文中研究表明化工废水处理是水处理中的难点和热点之一,随着排放标准进一步提高,低浓度难降解化工废水深度处理技术尚待进一步研发。本研究以化工企业处理过的废水为对象,研究化工废水深度处理技术。研究过程中选择陶粒、钢刨花、颗粒氮化碳、活性炭负载铁、铁碳球等催化剂进行臭氧催化氧化实验,以臭氧单独氧化作为对照,研究臭氧氧化过程中,催化剂种类、臭氧投加量、废水初始pH等因素对COD去除效果的影响。并利用顶空固相微萃取—气质联用仪,分析了铁碳球催化臭氧氧化工艺前后,废水中有机物种类、占比的相对变化情况。最终针对实验用低浓度化工废水形成了铁碳臭氧催化氧化+厌氧活性焦生物滤池+好氧活性焦生物滤池的组合工艺,对废水中的COD及含氮物质分别处理。通过研究,得出结论如下:1.在废水臭氧氧化研究中,加入催化剂进行臭氧催化氧化,其处理效果明显优于单独臭氧氧化;经过催化剂的筛选,在废水臭氧催化氧化中,铁碳球催化剂催化作用优于实验中选取的陶粒、钢刨花、颗粒氮化碳等催化剂。2.采用铁碳球为催化剂的臭氧催化氧化,对此种低浓度化工废水COD有明显的去除效果。在废水初始pH为8、臭氧投加率为3mg/(L·min)、反应时间为1h的条件下,COD由186mg/L下降到117mg/L,去除率为37.1%,B/C由0.07提高到0.33。3.废水经臭氧催化氧化处理后,可生化性有明显改善。好氧生物膜法处理臭氧催化氧化出水,挂膜载体不同,对COD去除率存在一定影响;4h停留时间条件下,活性焦填料较常规塑料填料好氧生物膜法,COD去除效果更好,COD去除率分别为39%与35%,同时废水中少量的氨氮能够有效地转化为硝态氮。厌氧生物膜法处理臭氧催化氧化出水时,挂膜载体不同,对COD与硝态氮的去除存在少量影响;相同的停留时间下,外加60~70mg/L的碳源,活性焦填料较常规塑料填料厌氧生物膜法,COD去除率与硝态氮去除率存在一定提升。4.就实验研究的低浓度化工废水而言,采用臭氧催化氧化+厌氧活性焦生物滤池+好氧活性焦生物滤池组合工艺,工业废水COD由181mg/L下降至73mg/L,氨氮由4.lmg/L下降到0.2mg/L,硝态氮由20.8mg/L下降至3.7mg/L,亚硝态氮基本检测不出。出水水质达到《化工工业主要水污染物排放标准》(DB32/939-2006)中规定的集中式工业污水处理厂一级排放标准。5.针对低浓度难降解化工废水,采用臭氧催化氧化是关键技术手段。以铁碳球为催化剂的臭氧催化氧化工艺主要利用臭氧催化氧化过程中产生的羟基自由基来氧化降解废水中的COD。羟基自由基对有机物C-O键等官能团作用,进而引发类似烷烃卤代反应的链式反应,使得有机物裂解,促进有机物氧化分解。
王允圃[6](2020)在《粮油工业皂脚微波驱动催化热解制备富烃生物油的研究》文中认为油脂工业是我国粮油食品工业的重要组成部分,在国民经济中具有十分重要的地位和作用。在油脂精制碱炼过程中会产生大量副产物,其中较有回收利用价值的是皂脚,其属于废弃油脂类生物质,若处理不当,会对城市环境和水体资源造成严重污染,但若合理利用和开发,将成为制备高品质生物油的重要资源,符合我国能源发展的战略需求,同时对建设“美丽中国”具有重要意义。在众多皂脚高值化利用技术中,催化热解制备富烃生物油具备较好的发展前景,但目前该技术还存在目标产物选择性低、催化剂易结焦失活以及催化压降高等缺陷,限制了其大规模的转化利用。针对上述问题,本研究论文首先系统研究了皂脚快速催化热解制备富烃生物油的相关特性规律,而后构建了 SiC无序孔道网络热载体微波热解耦合非原位催化重整提质体系,并围绕催化剂与微波的交互作用,创新一类具有吸波特性的微波驱动型泡沫陶瓷催化剂,开展了基于微波驱动催化的皂脚热解制备富烃生物油的过程研究,具体如下:在皂脚快速催化热解制备富烃生物油的特性研究方面,通过Py-GC-MS(热解-气相色谱-质谱)装置开展了皂脚及不同脂肪酸钠盐热解特性的对比分析。HZSM-5催化条件下皂脚热解可冷凝性挥发性有机产物中的含氧化合物相对含量大幅度减少,芳烃类增加,其中甲苯与二甲苯相对选择性最高。较高的催化热解温度有利于苯与甲苯的相对选择性,抑制了二甲苯、乙苯的相对选择性。随着不饱和度的增加,各类芳烃组分相对含量逐渐上升,但甲苯、二甲苯以及乙基苯相对选择性降低,而烷基苯与多环芳烃的相对选择性呈升高趋势。通过热解产物的化学特征初步推断了皂脚及其不同脂肪酸钠盐快速催化热解的相关过程机制。在皂脚与木质纤维素类生物质微波快速共热解的规律研究方面,探讨了生物质预处理条件对共热解产物分布规律的影响。微波酸预处理促进了生物质中纤维素、半纤维素、木质素和灰分间交互作用的解耦,提高了共热解生物油的产率,降低了后续提质处理难度。对皂脚与预处理生物质共热解规律进行初探,微波酸预处理促进了纤维素解聚和初级热解产物分子内重排形成左旋葡聚糖,作为芳烃的重要前驱物,经过进一步的脱水反应可形成短链活性含氧化合物,而后可与皂脚热解产生的小分子烯烃发生Diels-Alder和脱水反应生成芳烃类化合物。皂脚热解过程中会产生系列烷烃,会发生脱氢反应释放氢自由基,可有效促进木质素热解转化为酚类化合物。在热载体微波深度热解皂脚耦合非原位催化制备富烃生物油的过程研究方面,构建了 SiC无序孔道网络热载体微波深度热解体系,并耦合非原位HZSM-5催化脱氧提质开展皂脚转化富烃生物油的过程机制研究。当热解温度为550℃、催化温度400℃、皂脚进料速度为6 g/min,HZSM-5/皂脚质量比分别为1:1时,生物油中总的烃类相对含量最高达96.69%,其中芳烃相对含量为89.24%,含氧化合物低至2.45%,相比于微波原位催化热解所得生物油中芳烃和含氧化合物相对含量29.46%和12.06%,该体系下生物油中芳烃的选择性大幅度增加,实现生物油的富烃化,有效提升其应用价值。进一步获得了热解条件与产物化学组成和特性的关联规律,揭示了关键参数对生物油中芳烃和含氧产物变化的调控机制,初步推断了热载体微波深度热解皂脚耦合非原位催化转化芳烃的基本规律。在微波驱动催化剂的构筑及其催化热解皂脚制备富烃生物油的研究方面,首先,利用水热合成法对微波驱动型HZSM-5@SiC泡沫陶瓷催化剂进行了定向构筑,XRD图谱包含了 SiC泡沫陶瓷和HZSM-5的所有特征峰,进一步电镜观察到了 HZSM-5典型的六棱柱状晶体结构,大小一致的晶体形成了连续且均匀的薄层完全覆盖于SiC泡沫陶瓷表面,证明了 HZSM-5已成功生长在SiC泡沫陶瓷载体上。其次,基于SiC无序孔道网络热载体微波热解构建了微波驱动非原位催化重整体系,结合常规电加热催化热解开展对比研究。与HZSM-5催化剂相比,HZSM-5@SiC泡沫陶瓷催化作用下生物油产率更高,且具有更强的芳构化催化活性,HZSM-5薄层均匀生长在SiC泡沫陶瓷表面的特征结构保证了催化剂床层具有低压降的特点,同时能够使热解气更容易进入活性位点。微波加热条件下,随着HZSM-5@SiC泡沫陶瓷/皂脚质量比从0:1增加至1:1,芳烃相对含量从25.18%增加至100.00%。相对于电加热催化,微波加热条件下HZSM-5@SiC泡沫陶瓷催化剂结焦率最低,循环使用五次后仍能保持90%以上的催化活性,具有更高的稳定性,为皂脚催化热解中试放大试验提供一定的科学依据。在连续式微波快速催化热解皂脚制备富烃生物油中试系统构建与测试研究方面,构建了皂脚年处理量50吨的连续微波催化热解制油中试系统,并对中试装备试验运行过程与应用前景进行了综合评定。创新旋动推进式搅拌技术,SiC球上下循环运动,有效避免了 SiC球密度大造成搅拌锁死难题,强化了微波加热效率,确保了连续热解与温度均匀,同时运用底部锥孔实现了 SiC球热载体与生物炭的有效分离。对系统进料速度影响产物分布和生物油组成的规律进行了分析,热解温度为500℃,进料速度为6 kg/h时,生物油中芳烃的相对含量达到88.69%,其中可作为高附加值有机化工原料的单环芳烃达到了最高的63.52%,同时测定了生物油的密度、热值、运动粘度以及冷凝点,结果证明该系统制备的生物油部分性质符合0#柴油的标准。上述研究为皂脚微波快速催化热解生产富烃生物油技术的放大与产业化提供了一定的技术和集成工艺的支撑。
张昆锋[7](2020)在《Bi基复合氧化物催化剂的制备及其对有机物氧化的光催化性能研究》文中认为经济的发展和人类的活动造成环境污染和能源危机,成为目前制约人类社会可持续发展的世界性难题。光催化因其可利用取之不尽用之不竭和清洁无污染的太阳能,被认为是解决环境和能源问题最具发展潜力的技术之一。而光催化技术的关键是开发高性能的光催化剂。Bi基复合氧化物光催化材料[主要包括钒酸铋(Bi VO4)、钨酸铋(Bi2WO6)、钼酸铋(Bi2Mo O6)和卤氧化铋(Bi OCl、Bi OBr和Bi OI)]因具有强的可见光响应能力和可调控的能带结构而成为研究的热点课题。然而,此类材料普遍存在光生载流子易复合和较低的导带位置等问题,限制了其进一步的发展和应用。为克服以上缺点,改善光催化性能,本学位论文主要围绕Bi VO4、Bi2WO6和Bi2Mo O6三种光催化材料,采用形貌调控、表面修饰和异质结构建的策略对其进行改性。一方面将水中的酚类有机污染物(如苯酚和4-硝基苯酚)完全氧化为CO2和H2O,另一方面将低价值和来源广泛的有机物(如苯甲醇和甲苯)选择氧化为高附加值的苯甲醛。利用光谱和光电表征技术揭示物化性质与光催化性能之间的关系,通过活性物种捕获和测定实验探讨光催化反应机理。取得主要研究结果:(1)采用PMMA硬模板法和等体积浸渍法分别制备了3DOM Bi VO4及其负载的Fe2O3(x Fe2O3/3DOM Bi VO4)催化剂。单斜3DOM Bi VO4具有三维有序孔道结构,Fe2O3均匀分布在其表面。x Fe2O3/3DOM Bi VO4显示出比3DOM Bi VO4更好的光催化活性,其中0.97 Fe2O3/3DOM Bi VO4对4-硝基苯酚显示出最好的光催化活性:在0.6 m L H2O2存在下,当可见光照射30 min时,4-硝基苯酚转化率达到98%。机理研究表明,H2O2在该反应过程中是必不可少的,光生电子与H2O2反应产生的羟基自由基是主要的活性物种。0.97Fe2O3/3DOM Bi VO4具有优异的光催化活性归因于其独特的孔结构、高的比表面积、Fe2O3和Bi VO4之间形成的异质结、强的光捕获能力、高的吸附氧浓度、光生电荷的有效分离及光芬顿降解过程。(2)采用P123辅助的水热法和PVA保护的硼氢化钠还原法分别制备了树叶状Bi VO4及其负载Co、Pd及双金属Co-Pd催化剂y CoxPd/Bi VO4。平均粒径为4-6 nm的Co-Pd粒子均匀分散在Bi VO4表面。y CoxPd/Bi VO4显示出比Bi VO4、0.058Co/Bi VO4和0.083Pd/Bi VO4更好的光催化活性,其中0.062Co1.70Pd/Bi VO4具有最高的光催化活性:在苯酚初始浓度为0.2 mmol/L和可见光照射3 h时,苯酚转化率达到90%。研究发现,Co的引入可有效地稳定Pd0,表面Pd0含量增加,O2分子的活化能力增强。活性物种捕获实验表明,光生空穴和超氧自由基在苯酚降解反应中起到重要作用。在经过15 h的3次循环实验后,0.062Co1.70Pd/Bi VO4的部分失活是由于表面吸附氧浓度的下降。总之,0.062Co1.70Pd/Bi VO4具有优异的光催化性能与高活性超氧自由基的产生和光生载流子的有效分离相关。(3)采用PMMA硬模板法、乙二醇还原法和热处理法制备了3DOM Bi VO4及其负载的Ru(x Ru/3DOM Bi VO4)催化剂。其中0.95Ru/3DOM Bi VO4-Ar-300催化剂在可见光照射下对苯甲醇氧化显示出最好的光催化性能:当反应8 h后,苯甲醇转化率达到78%、苯甲醛生成速率达到1380μmol/(g h)和苯甲醛选择性为100%,而且在4次循环实验后该催化剂保持优良的稳定性。基于活性物种捕获和自由基检测实验结果,可认为超氧自由基在苯甲醛的选择性氧化中起到决定性作用。0.95Ru/3DOM Bi VO4-Ar-300的优异光催化性能归因于Ru纳米粒子的高分散和氧空位的形成。负载的Ru纳米粒子提高了光生电子和空穴的分离效率,氧空位则有利于O2分子的活化。(4)采用CTAB辅助的水热法合成了Bi2WxMo1-xO6固溶体光催化剂。Bi2W0.3Mo0.7O6对甲苯选择氧化表现出最好的光催化性能:在可见光照射5 h后,甲苯转化率为1.46%,苯甲醛选择性为91%,苯甲醛生成速率为1663μmol/(g h),且该光催化剂在4次循环稳定性测试中具有良好的光催化稳定性。研究结果表明,薄的纳米片有利于光生电荷的有效分离,但光催化剂的比表面积、带隙能及光生电子和空穴的还原和氧化电势也是影响光催化活性的重要因素。Bi2W0.3Mo0.7O6具有最高的光催化活性是光生电荷分离效率、可见光响应能力和氧化还原电势平衡的结果。活性物种捕获实验结果表明,光生空穴和碳自由基在甲苯选择氧化过程中起到决定性作用。
王冬[8](2019)在《碳化钙用于醇类转化及丙酮缩合反应研究》文中研究指明碳化钙(CaC2)是一种重要的基础有机化工原料,它遇水反应生成乙炔,进而合成一系列有机化学品,例如聚氯乙烯、醋酸乙烯和聚乙烯醇等。然而,乙炔属于高度易燃易爆气体,其在应用过程中具有潜在的爆炸风险,因此,安全高效的利用碳化钙中的碳碳三键对于碳化钙工业的长远发展尤为重要。碳化钙中的炔基具有较强的反应活性,可以作为亲核试剂进攻碳氧双键、碳氮三键、碳碳三键等不饱和化学键而发生加成反应。另外,炔基的亲核性使碳化钙具有碱性催化作用,可活化C-H键。基于此,本文提出碳化钙与有机物直接反应制备乙炔下游产物并同时催化有机合成反应的研究,不仅避免了乙炔气体生产、运输和储存等环节,同时充分利用了碳化钙的催化作用。鉴于乙醇和丙酮可以通过生物质发酵法进行大规模生产,其转化利用涉及C-H键活化和断裂,因此本文选择碳化钙与乙醇或丙酮反应制取生物燃料和化学品为主要研究对象,并辅助于量子化学计算方法,探索了反应规律和反应路径,得出以下主要结论:(1)碳化钙与乙醇的反应可同时体现碳化钙的反应活性和催化活性,并可通过温度控制来调控主要产物:温度低于190℃时,反应产物主要为乙烯基乙醚,其最佳收率为11.4%;温度高于255℃,反应产物主要为长链醇(丁醇、戊醇、己醇、庚醇和壬醇),长链醇总收率可达56.3%,其中正丁醇收率为24.5%。乙烯基乙醚经“两步法”生成,即首先碳化钙中的炔基夺取乙醇羟基上的氢原子而生成乙炔,乙炔进一步与乙醇中烷氧负离子反应生成乙烯基乙醚。长链醇的形成源于碳化钙中的炔基对乙醇中β-H的活化作用,在此基础上,乙醇生成正丁醇有两条反应路径,一条路径是乙醇直接缩合路径,即乙醇的β-H与另一分子乙醇中的羟基结合脱水,进而促进两分子乙醇中相应的β-C与α-C直接连接生成正丁醇;另外一条路径是乙醇与乙醛的缩合反应路径,即乙醇首先脱氢生成乙醛,随后乙醇与乙醛经缩合反应生成2-丁烯醇,后者进一步加氢生成正丁醇。因甲醇中无β-H,无法缩合生成乙醇,碳化钙催化甲醇转化反应主要产物为乙烯基甲醚和乙缩醛二甲醇。(2)碳化钙可有效催化含有β-C的脂肪醇经缩合反应生成更长碳链的醇,并且醇类缩合生成长链醇的反应主要发生在醇中含氢原子多的β-C上。由于直链醇比支链醇具有更小的空间位阻,前者的缩合反应较后者更易发生。(3)乙醇或甲醇与碳化钙反应会形成中间体醇钙(乙醇钙或甲醇钙),并且这些中间体醇钙对乙醇缩合生成长链醇的反应也具有显着的促进作用。醇钙催化乙醇反应主要遵循乙醇与乙醛(来自乙醇脱氢反应)间的缩合路线,2-丁烯醇为重要中间体。醇钙中的钙原子可作为Lewis酸吸附乙醇和乙醛,从而促进随后的缩合反应。另外,醇钙与非对应的醇之间会发生置换反应生成新的醇钙与新的醇,例如,乙醇钙与甲醇反应可生成甲醇钙和乙醇。(4)由量子化学计算得知,乙醇钙的催化作用起源于Ca原子对乙醇中O原子的吸附,从而使乙醇活化形成吸附态乙醛和吸附态H,乙醇在乙醇钙上的吸附能为-120 kJ·mol-1。乙醇钙催化乙醇反应生成正丁醇的路径有三条:路径1是乙醇与乙醛在两分子缔合的乙醇钙上进行缩合反应生成2-丁烯醇,后者加氢生成正丁醇;路径2是乙醇与乙醛吸附在同一分子乙醇钙上进行缩合反应生成2-丁烯醇,后者加氢生成正丁醇;路径3是乙醛与乙醇钙直接反应生成正丁醛,后者加氢生成正丁醇。反应能垒计算表明,前两条路径发生的可能性较大,路径1中的速控步骤为乙醇与乙醛间的缩合反应,反应能垒为319 kJ·mol-1,路径2中的速控步骤为乙醇脱氢生成乙醛的反应,反应能垒为288 kJ·mol-1。(5)以丙酮和碳化钙为反应原料经“一锅法”方式成功制备了甲基苯类化合物(对二甲苯、均三甲苯和1,4-二甲基-2-乙基苯)、甲基萘类化合物(2-甲基萘、2,6-二甲基萘和2,3,6-三甲基萘)和3,5-二甲基苯酚,其最佳收率分别为34.1%、18.6%和23.8%。上述产物的生成源于丙酮缩合反应与随后的芳构化反应的耦合,其中异佛尔酮是重要的中间体。碳化钙中的炔基可有效地活化丙酮中的α-H而促进丙酮缩合脱水,碳化钙的强脱水性又可原位消耗缩合产物水而进一步促进丙酮的缩合反应,提高丙酮转化率。另外,碳化钙中的炔基亦可活化中间体异佛尔酮的α-H而催化其芳构化形成芳烃化合物和3,5-二甲基苯酚。低温条件利于丙酮缩合反应的进行,高温条件利于芳构化反应的进行。更为重要的是,本文首次发现炔基可参与甲基萘类化合物的生成反应,这为芳烃化合物的制备以及碳化钙的安全高效利用开辟了新的路径。
杨延米[9](2019)在《间苯二甲胺选择加氢制备1,3-环己二甲胺钌基催化体系研究》文中进行了进一步梳理1,3-环己二甲胺作为重要的有机化工和精细化工中间体,在环氧树脂、复合材料等领域得到广泛的应用,同时也是合成异氰酸酯的重要原料。目前,针对间苯二甲胺选择加氢制备1,3-环己二甲胺的反应过程,对其反应催化体系的研究取得了一些进展,但是仍然存在以下不足之处:(1)无法有效抑制反应体系中脱甲胺等副反应的发生;(2)固定床加氢反应的工艺条件报道较少,需进行深入探索及研究;(3)催化剂的稳定性仍需改进。本文针对间苯二甲胺催化加氢体系,重点对负载型钌基多相催化体系进行探索,深入而系统的进行反应热力学、催化剂筛选、催化剂表征及其构效关系、催化剂的稳定性、反应条件考察的研究,同时探究了间苯二甲胺固定床加氢工艺条件等工作。本文主要的研究内容及结论如下:(1)首先采用浸渍法制备了不同载体的钌基催化剂,Ru/Al2O3表现出更为优异的催化效果。在Ru负载量为5%、反应温度130℃、反应压力5 MPa、反应时间4 h、20 mL四氢呋喃、5 mmol XDA、0.15 g催化剂的最优条件下,间苯二甲胺转化率达100%,1,3-环己二甲胺选择性达87.7%。NH3-TPD结果表明氧化铝载体表面酸性位强度弱和数量较少,推测抑制了副反应的进行。此外,通过基团贡献法估算了反应的热力学数据,推测副产物主要来源目标产物进一步加氢所致。(2)在Ru/Al2O3催化剂的基础上进一步以Li2CO3、LiNO3、LiOH三种碱金属对催化剂修饰,结果显示经LiOH修饰的催化剂表现出更为优异的催化性能。催化剂表征结果表明催化剂经LiOH修饰后出现Li2Al4CO3(OH)12·3H2O新的晶相,增强了催化剂表面碱性强度和数量;同时活性组分Ru的颗粒尺寸减小且分散更为均匀。在优化的反应条件下,目标产物1,3-环己二甲胺收率达97.9%。(3)固定床中以5Ru-25Li/Al2O3为催化剂,在0.5g催化剂、反应压力3MPa、反应温度130℃、液时空速0.3h-1、氢胺摩尔比200的条件下,间苯二甲胺转化率100%,1,3-环己二甲选择性96.9%。在长周期过程中,XRD结果表明催化剂活性组分Ru和碱性物质Li2Al4CO3(OH)12·3H2O结构未遭到明显破坏,C02-TPD结果显示催化剂碱性强度及数量也未发生明显改变。而ICP测试表明催化剂的活性组分Ru的流失现象严重;同时,TEM结果也发现催化剂比表面积及孔容的下降,也不利于反应液的传质和提供较多的加氢活性中心,导致在反应过程中XDA转化率下降。
吕扬[10](2019)在《基于双功能负载型镍基催化剂的构筑及其催化己二腈加氢性能研究》文中提出己内酰胺是一种极其重要的有机化工中间体,也是合成尼龙-6纤维、尼龙-6工程塑料和薄膜的主要原料。己内酰胺的工业生产路线主要包括环己酮-羟胺路线、甲苯亚硝化路线、环己烷光亚硝化路线三大类。而传统工艺生产路线主要以环己酮-羟胺路线应用最普遍,利用该路线生产己内酰胺的产能约占总产能的95%以上。环己酮-羟胺路线是以苯或苯酚为起始反应物合成环己酮,随后其与羟胺通过肟化反应得到环己酮肟,然后其在烟酸体系中通过Beckmann重排反应制得己内酰胺。然而,以苯为原料合成环己酮的该路线需要通过环己烷氧化合成KA油这项单程收率极低的步骤,并且环己酮-羟胺路线存在反应路线冗长、环境压力大、原子利用率低、设备腐蚀严重以及副产大量的硫酸铵等副产品。近年来,国内外研究人员一直在寻求一种节能减排,不副产大量硫酸铵,绿色生产己内酰胺的新工艺。己二胺也是一种重要的化工原料,主要用于合成尼龙-66和尼龙-610,在尼龙树脂、聚氨酯、塑料、涂料、粘合剂、漂白剂、橡胶助剂等方面有广泛的应用。丁二烯/己二腈法生产己内酰胺路线具有原料来源丰富、工艺路线短、能耗物耗低、环境压力小且无副产硫酸铵、原子利用率高且副产物可回收等优点,可成为绿色生产己内酰胺的主要选择之一,而其中己二腈加氢合成6-氨基己腈是该路线的关键步骤,同时其还可联产己二胺。本文主要是设计与制备具有多金属协同催化效应的新型催化材料,应用于己二腈高选择性制备6-氨基己腈和己二胺,有望提升丁二烯/己二腈法合成己内酰胺及己二胺生产技术,具有重要的理论价值和很好的应用前景。首先,本工作研究了海泡石负载镍基多金属催化剂催化己二腈液相加氢过程。采用共浸渍法制备了以两种不同的金属助剂钾和镧对活性组分镍进行单一修饰以及共修饰的负载型镍基海泡石多金属催化剂。结合分析表征结果,表明助剂钾和镧的引入,均能够有效地抑制活性组分镍在还原过程中的烧结,从而能够有效地促进金属镍颗粒在载体海泡石表面的分散。并且金属镧的引入,有效地降低了氧化镍的还原活化能,形成更多的活性金属镍。同时金属钾的引入,能够有效地在催化剂表面形成碱性位点,从而能够有效地抑制环己亚胺和双己撑三胺等席夫碱类副产物生成,进而调控产物的选择性。催化性能结果表明,金属钾和镧共修饰的镍基海泡石多金属催化剂的效果最优,当反应温度为393K,氢气压力为2MPa,反应时间为6h,溶剂为乙醇,己二腈的转化率为92.5%,6-氨基己腈和己二胺的总选择性为91.3%。本工作考察了以不同无机酸改性后的海泡石作为催化剂载体,利用共浸渍法制备了以不同无机酸改性的海泡石负载型钾、镍双金属催化剂,并应用于己二腈液相加氢催化性能的考察。结合分析表征,表明相比较于盐酸、硫酸改性的海泡石载体,硝酸改性的海泡石载体表面会形成大量的Si-OH基团,Si-OH基团可以通过共价作用于活性组分镍的金属离子,而硫酸改性的海泡石载体表面的Si-OH基团会发生脱水缩合形成Si-O-Si基团,不利于Ni2+的吸附。Si-OH基团的形成,有利于在载体表面形成更多的金属镍,且可以有效地降低镍颗粒尺寸,促进其分散,而Si-O-Si基团的形成则出现相反的趋势。且通过无机酸改性的海泡石载体,均能够在海泡石表面形成弱、强酸性基团,而硫酸改性会形成更多的中、强酸性基团,这将更加有利于副产物的生成。催化性能结果表明,使用硝酸改性海泡石负载金属钾修饰的镍基催化剂,乙醇为溶剂,不添加任何碱性溶液,在反应温度为373K,氢气压力为2MPa,反应时间为6h,己二腈的转化率为92.0%,6-氨基己腈和己二胺的总选择性为95.2%。本工作考察了以浓硝酸处理的木质炭为载体的负载型镍基多金属催化剂催化己二腈液相加氢过程。采用共浸渍法制备了以两种不同的金属助剂钾和铁对活性组分镍进行单一修饰以及共修饰的负载型镍基多金属催化剂,并通过调控助剂对活性组分的修饰量,进而考察助剂与活性组分镍之间的协同作用对催化性能的影响。结合分析表征结果,表明活性组分镍的负载会在载体表面形成弱、中、强酸性位点,并且随着铁助剂的引入,酸量有增强的趋势,而钾的引入将有效抑制催化剂表面的酸性位点。同时,铁助剂的引入能够与金属镍形成Fe-Ni合金,这将有利于活性组分镍的还原,促进表面金属镍的形成以及镍纳米颗粒的分散。而随着钾助剂的引入,将有利于抑制镍纳米颗粒的烧结,促进其分散,然而过量钾助剂的引入将抑制活性组分镍的还原,不利于表面金属镍的形成。催化性能结果表明,硝酸改性木质炭负载金属钾、铁共修饰的镍基催化剂的效果最优,当反应温度为348K,氢气压力为2MPa,反应时间为6h,乙醇为溶剂,不添加任何碱性溶液,己二腈的转化率为91.3%,6-氨基己腈和己二胺的总选择性为91.8%。本工作考察了以多壁碳纳米管为载体,制备金属助剂镁、铜单一修饰以及共修饰镍基多金属催化剂,应用于己二腈液相加氢催化性能的考察,并且对催化剂的催化剂用量、还原温度、循环利用率以及工艺条件进行了考察及优化。研究结果表明活性组分镍的负载以及助剂铜的引入均能够在催化剂表面形成酸性位点,而碱土金属镁的引入,将可以有效地中和这些酸性位点,增加催化剂表面的碱性位点。并且碱土金属镁的引入,将与氧化镍形成MgO-NiO共溶体(因二者之间拥有相似的晶格结构),而MgO-NiO共溶体的形成将抑制NiO的还原,导致载体表面的NiO+减少,金属镍的比表面降低以及NiO的还原活化能升高,反之,助剂金属铜的引入可以促使Cu-Ni合金的形成,且由于金属之间的协同作用将有效地降低NiO的还原活化能,增加催化剂表面的金属镍含量,提高金属镍的比表面积以及促进镍纳米颗粒均匀分散。结合对催化剂工艺条件考察结果发现,低温低压及缩短反应时间将有利于6-氨基己腈的生成,而高温高压及延长反应时间将有利于己二胺及副产物的生成。另外对催化剂进行循环实验时发现,该催化剂在循环4次时均能保持较佳的催化性能,再次循环活性降低是由于活性组分镍颗粒聚集且变得无定型以及其他可能的原因。催化性能结果表明,多壁碳纳米管负载金属镁、铜共修饰的镍基催化剂的效果最优,当还原温度为623K,反应温度为328K,氢气压力为2MPa,反应时间为6h,乙醇为溶剂,己二腈的转化率为96.3%,6-氨基己腈和己二胺的总选择性为91.2%。本工作制备了一系列氨基化,羧基化,羟基化以及掺氮的功能化碳纳米管,并以功能化碳纳米管为载体,通过初湿浸渍法制备一系列负载型镍基催化剂应用于己二腈液相加氢性能的考察。研究结果表明,碳管表面的功能团如NH2-、COOH-以及OH-能够通过静电吸引和化学共价作用于金属离子,从而为镍纳米颗粒的形成提供成核位点,进而可以有效地促进镍纳米颗粒的分散,提高金属镍的含量。而氮的引入可以通过氮与镍活性组分之间的强相互作用而作为活性位点去沉积镍纳米颗粒,从而可以有效地促进超细镍纳米颗粒的形成,促进镍纳米颗粒的分散,降低NiO前驱体的还原活化能以及形成更多的Nj0+。同时,氮的引入可以有效地增加载体表面的碱性位点,从而可以有效地促进伯胺6-氨基己腈和己二胺的生成。进一步地研究表明,碱性离子液体氢氧化1-丁基-3-甲基咪唑([Bmim]OH)的添加可以通过固化氨基腈中间体上的-NH2基团来抑制伯胺亲核加成到醛亚胺上的碳原子,从而可以有效地抑制副产物的生成。另外,通过DFT计算分析了[Bmim]OH体系下的己二腈加氢过程机理。催化性能结果表明,在优化的反应条件下,己二腈的转化率为90.2%时,6-氨基己腈的单一选择性为81.8%,而当己二腈的转化率为100%时,己二胺的单一选择性为90.4%,且当己二腈的转化率为95.3%时,6-氨基己腈和己二胺的总选择性达到97.8%。
二、我国有机化工中间体现状及发展趋势(论文开题报告)
(1)论文研究背景及目的
此处内容要求:
首先简单简介论文所研究问题的基本概念和背景,再而简单明了地指出论文所要研究解决的具体问题,并提出你的论文准备的观点或解决方法。
写法范例:
本文主要提出一款精简64位RISC处理器存储管理单元结构并详细分析其设计过程。在该MMU结构中,TLB采用叁个分离的TLB,TLB采用基于内容查找的相联存储器并行查找,支持粗粒度为64KB和细粒度为4KB两种页面大小,采用多级分层页表结构映射地址空间,并详细论述了四级页表转换过程,TLB结构组织等。该MMU结构将作为该处理器存储系统实现的一个重要组成部分。
(2)本文研究方法
调查法:该方法是有目的、有系统的搜集有关研究对象的具体信息。
观察法:用自己的感官和辅助工具直接观察研究对象从而得到有关信息。
实验法:通过主支变革、控制研究对象来发现与确认事物间的因果关系。
文献研究法:通过调查文献来获得资料,从而全面的、正确的了解掌握研究方法。
实证研究法:依据现有的科学理论和实践的需要提出设计。
定性分析法:对研究对象进行“质”的方面的研究,这个方法需要计算的数据较少。
定量分析法:通过具体的数字,使人们对研究对象的认识进一步精确化。
跨学科研究法:运用多学科的理论、方法和成果从整体上对某一课题进行研究。
功能分析法:这是社会科学用来分析社会现象的一种方法,从某一功能出发研究多个方面的影响。
模拟法:通过创设一个与原型相似的模型来间接研究原型某种特性的一种形容方法。
三、我国有机化工中间体现状及发展趋势(论文提纲范文)
(1)萘加氢裂化制单环芳烃催化剂制备及其催化性能研究(论文提纲范文)
摘要 |
abstract |
第一章 文献综述 |
1.1 研究背景及意义 |
1.2 焦化萘的发展现状及应用 |
1.3 BTEX的生产发展现状及应用 |
1.3.1 BTEX的应用与需求 |
1.3.2 BTEX的主要来源 |
1.4 萘加氢裂化反应及催化剂研究进展 |
1.4.1 萘加氢裂化反应机理 |
1.4.2 萘加氢裂化反应动力学 |
1.4.3 萘加氢裂化热力学研究进展 |
1.4.4 萘加氢裂化催化剂的研究进展 |
1.5 研究的主要内容及创新点 |
1.5.1 研究内容 |
1.5.2 创新点 |
第二章 实验部分 |
2.1 实验药品和仪器 |
2.1.1 实验药品及试剂 |
2.1.2 实验仪器和设备 |
2.2 催化剂的制备 |
2.2.1 萘选择性加氢催化剂的制备 |
2.2.2 加氢裂化催化剂的制备 |
2.3 催化剂的表征方法 |
2.3.1 X射线衍射仪(XRD) |
2.3.2 H_2程序升温还原(H_2-TPR) |
2.3.3 BET表征 |
2.3.4 催化剂的表面形貌(SEM) |
2.3.5 催化剂的酸量分析(NH_3-TPD) |
2.4 催化剂活性评价方式 |
2.4.1 实验方案 |
2.4.2 原料配制 |
2.4.3 催化剂评价方式 |
第三章 萘选择性加氢制四氢萘催化剂的研究 |
3.1 Raney Ni/Al_2O_3催化萘选择性加氢性能 |
3.1.1 Raney Ni/Al2O_3加氢性能评价 |
3.1.2 温度对Raney Ni/Al_2O_3催化加氢性能的影响 |
3.2 Raney Ni/Al_2O_3催化剂的表征 |
3.2.1 Raney Ni/Al_2O_3加氢催化剂的XRD表征 |
3.2.2 Raney Ni/Al_2O_3加氢催化剂的H_2-TPR表征 |
3.2.3 负载型骨架镍催化剂BET表征 |
3.2.4 Raney Ni/Al_2O_3加氢催化剂的表面形貌表征结果 |
3.3 NiO·MoO_3/γ-Al_2O_3催化萘选择性加氢性能 |
3.3.1 NiO/MoO_3对萘选择性加氢的影响 |
3.3.2 温度对萘选择性加氢的影响 |
3.3.3 压力对萘选择性加氢的影响 |
3.4 NiO·MoO_3/γ-Al_2O_3催化剂的表征 |
3.4.1 NiO·MoO_3/γ-Al_2O_3催化剂的XRD表征 |
3.4.2 NiO·MoO_3/γ-Al_2O_3催化剂的H_2-TPR表征 |
3.4.3 NiO·MoO_3/γ-Al_2O_3催化剂的BET表征 |
3.5 本章小结 |
第四章 四氢萘加氢裂化制BTEX催化剂的研究 |
4.1 四氢萘加氢裂化催化剂制备 |
4.2 不同分子筛对四氢萘加氢裂化制BTEX的影响 |
4.2.1 催化剂的加氢裂化性能 |
4.2.2 催化剂的XRD表征 |
4.2.3 催化剂的H_2-TPR表征 |
4.2.4 催化剂的BET表征 |
4.2.5 催化剂的SEM表征 |
4.2.6 催化剂的NH_3-TPD表征 |
4.3 拟薄水铝石载体种类对四氢萘加氢裂化制BTEX的影响 |
4.3.1 不同载体氧化铝制备的催化剂的加氢裂化性能 |
4.3.2 催化剂的XRD表征 |
4.3.3 不同拟薄水铝石载体制备的催化剂H_2-TPR表征 |
4.3.4 不同拟薄水铝石载体制备的催化剂BET表征 |
4.3.5 不同拟薄水铝石载体制备的催化剂SEM表征 |
4.4 Hβ/拟薄水铝石对四氢萘加氢裂化制BTEX催化性能的研究 |
4.4.1 不同Hβ/拟薄水铝石制备的催化剂的加氢裂化性能 |
4.4.2 不同Hβ/拟薄水铝石制备的催化剂的XRD表征 |
4.4.3 不同Hβ/拟薄水铝石制备的催化剂的H_2-TPR表征 |
4.4.4 不同Hβ/拟薄水铝石制备的催化剂BET表征 |
4.4.5 不同Hβ/拟薄水铝石制备的催化剂NH_3-TPD表征 |
4.4.6 不同Hβ/拟薄水铝石制备的催化剂SEM表征 |
4.5 本章小结 |
第五章 萘加氢裂化的工艺条件探究 |
5.1 反应温度对萘加氢裂化制备BTEX的影响 |
5.2 压力对萘加氢裂化制备BTEX的影响 |
5.3 空速对萘加氢裂化制备BTEX的影响 |
5.4 本章小结 |
第六章 结论与展望 |
6.1 结论 |
6.2 展望 |
参考文献 |
致谢 |
研究成果及发表的学术论文 |
作者及导师简介 |
(2)石家庄市VOCs管控与臭氧变化趋势研究(论文提纲范文)
摘要 |
Abstract |
第1章 绪论 |
1.1 研究背景与意义 |
1.2 臭氧的产生机理 |
1.3 我国的臭氧污染现状与对策 |
1.4 石家庄市臭氧污染现状与对策 |
1.5 研究内容及技术路线 |
1.5.1 研究内容 |
1.5.2 技术路线 |
第2章 石家庄市臭氧污染特征与来源解析 |
2.1 石家庄臭氧污染特征分析 |
2.1.1 年际变化特征分析 |
2.1.2 月度变化特征分析 |
2.1.3 日变化特征分析 |
2.1.4 空间污染特征分析 |
2.1.5 臭氧超标天数分布情况 |
2.2 气象要素影响分析 |
2.2.1 风向风速影响分析 |
2.2.2 温度影响分析 |
2.2.3 湿度影响分析 |
2.3 臭氧前体物影响分析 |
2.3.1 臭氧生成敏感性分析 |
2.3.2 VOCs污染特征及组分分析 |
2.3.3 VOCs来源解析 |
本章小结 |
第3章 石家庄市VOCs常态化管控分析 |
3.1 常态化管控方案的制定 |
3.2 体检式评估与VOCs绩效评价的范围 |
3.3 评估方法与评价指标 |
3.3.1 体检式评估的评估方法 |
3.3.2 绩效评价的评价指标 |
3.4 体检式评估结果分析 |
3.4.1 控制措施结果分析 |
3.4.2 体检式评估结果与存在问题 |
3.4.3 体检式评估建议 |
3.5 VOCs绩效评价结果分析 |
3.5.1 减排绩效分析 |
3.5.2 绩效评级结果 |
本章小结 |
第4章 石家庄市臭氧应急期间的VOCs管控分析 |
4.1 应急管控方案制定 |
4.2 应急管控期间臭氧帮扶检查对VOCs减排的影响研究 |
4.2.1 臭氧帮扶检查的工作范围 |
4.2.2 臭氧帮扶检查的工作内容 |
4.2.3 臭氧帮扶检查发现的问题与建议 |
4.3 应急减排期间科学化错峰生产方案对VOCs减排效果的影响研究 |
4.4 UV光氧及低温等离子设施排放臭氧浓度对区域环境的影响研究 |
4.4.1 UV光氧及等离子设施的原理及研究现状 |
4.4.2 UV及等离子设备臭氧产生与排放的实验研究 |
4.4.3 实验期间典型日大气环境臭氧污染分析 |
4.4.4 关停区域VOCs浓度变化分析 |
本章小结 |
结论 |
参考文献 |
攻读硕士期间所发表的论文 |
致谢 |
(3)用于合成气与苯烷基化的双功能ZrO2/ZSM-5催化体系的构建及优化(论文提纲范文)
摘要 |
ABSTRACT |
第1章 绪论 |
1.1 芳烃 |
1.1.1 混合芳烃的用途及市场需求 |
1.1.2 对二甲苯的用途及市场需求 |
1.1.3 对二甲苯的生产技术 |
1.2 合成气与苯烷基化工艺概述 |
1.2.1 合成气与苯烷基化工艺及意义 |
1.2.2 合成气与苯烷基化资源优势 |
1.2.3 合成气与苯烷基化反应机理研究进展 |
1.2.4 合成气与苯烷基化催化剂研究进展 |
1.3 ZSM-5分子筛的概述 |
1.3.1 ZSM-5分子筛的催化应用 |
1.3.2 ZSM-5分子筛的结构性能 |
1.3.3 ZSM-5分子筛的粒径影响 |
1.3.4 ZSM-5分子筛的改性方法 |
1.4 课题研究内容及目的 |
第2章 实验部分 |
2.1 实验试剂及仪器 |
2.1.1 实验试剂及气体 |
2.1.2 实验仪器 |
2.2 催化剂制备 |
2.3 催化剂评价 |
2.3.1 催化剂评价装置 |
2.3.2 产物分析方法 |
2.3.3 反应条件参数 |
2.3.4 催化剂评价指标 |
2.4 催化剂表征测试 |
2.4.1 X射线衍射(XRD) |
2.4.2 氮气等温吸附脱附(N_2 adsorption-desorption) |
2.4.3 氨气程序升温脱附(NH_3-TPD) |
2.4.4 傅里叶变换红外光谱(FT-IR) |
2.4.5 吡啶吸附红外光谱(Py-IR) |
2.4.6 扫描电子显微镜(SEM) |
2.4.7 透射电子显微镜(TEM) |
2.4.8 漫反射紫外可见光谱(UV-Vis) |
2.4.9 X射线光电子能谱(XPS) |
2.4.10 电感耦合等离子体发射光谱(ICP) |
2.4.11 热重(TG) |
2.4.12 核磁共振波谱(NMR) |
第3章 双功能复合Zr/H[Zn]_xZ催化剂的构建及其催化合成气与苯烷基化反应性能研究 |
3.1 前言 |
3.2 实验部分 |
3.2.1 催化剂制备 |
3.2.2 催化剂表征 |
3.2.3 催化剂的性能评价 |
3.2.4 产物分析、催化剂活性评价指标 |
3.3 结果与讨论 |
3.3.1 XRD分析 |
3.3.2 FT-IR分析 |
3.3.3 SEM分析 |
3.3.4 STEM和 EDX分析 |
3.3.5 BET分析 |
3.3.6 NH_3-TPD分析 |
3.3.7 Py-IR分析 |
3.3.8 UV-Vis分析 |
3.3.9 XPS分析 |
3.3.10 TG分析 |
3.4 合成气与苯烷基化催化性能测试 |
3.4.1 Zr/H[Zn]_xZ催化剂性能评价 |
3.4.2 HZSM-5硅铝比对催化性能的影响 |
3.4.3 温度对催化性能的影响 |
3.5 小结 |
第4章 纳米晶与硅烷化HZSM-5的制备及在合成气与苯烷基化反应的应用. |
4.1 前言 |
4.2 实验部分 |
4.2.1 催化剂的制备 |
4.2.2 催化剂表征 |
4.2.3 催化剂性能评价 |
4.2.4 产物分析、催化剂活性评价指标 |
4.3 结果与讨论 |
4.3.1 XRD分析 |
4.3.2 FT-IR分析 |
4.3.3 27Al MAS NMR分析 |
4.3.4 TEM分析 |
4.3.5 BET分析 |
4.3.6 NH_3-TPD分析 |
4.3.7 Py-IR分析 |
4.4 合成气与苯烷基化催化性能测试 |
4.4.1 催化活性评价 |
4.4.2 选择性评价 |
4.4.3 稳定性测试 |
4.4.4 原料摩尔比对催化性能的影响 |
4.5 小结 |
第5章 结论 |
5.1 论文总结 |
5.2 论文创新性 |
5.3 工作展望 |
参考文献 |
攻读学位期间取得的科研成果 |
致谢 |
(4)化学改性ZSM-5分子筛用于甲醇制芳烃研究(论文提纲范文)
摘要 |
ABSTRACT |
第一章 绪论 |
1.1 甲醇的概述 |
1.2 芳烃的概述 |
1.3 甲醇制芳烃工艺研究进展 |
1.3.1 固定床工艺 |
1.3.2 流化床工艺 |
1.4 MTA反应机理研究 |
1.4.1 直接机理 |
1.4.2 间接机理 |
1.5 甲醇制芳烃催化剂研究进展 |
1.5.1 酸性改性 |
1.5.2 结构改性 |
1.6 本文研究意义及内容 |
1.6.1 研究意义 |
1.6.2 研究内容 |
第二章 实验部分 |
2.1 实验试剂及仪器 |
2.1.1 实验试剂 |
2.1.2 实验仪器 |
2.2 催化剂改性 |
2.3 催化剂的表征 |
2.3.1 X射线衍射(XRD) |
2.3.2 氮气物理吸附 |
2.3.3 透射电镜(TEM) |
2.3.4 扫描电镜(SEM) |
2.3.5 程序升温脱附(TPD) |
2.4 催化剂性能评价 |
第三章 改性ZSM-5催化剂上甲醇芳构化 |
3.1 Zn改性ZSM-5对甲醇制芳烃反应性能的影响 |
3.1.1 Zn改性ZSM-5分子筛的制备 |
3.1.2 催化剂的表征 |
3.1.3 Zn含量对MTA反应性能的影响 |
3.2 硅酯改性对甲醇制芳烃性能的影响 |
3.2.1 硅酯改性分子筛的制备 |
3.2.2 催化剂的表征 |
3.2.3 硅量对甲醇芳构化性能的影响 |
3.3 磷改性对甲醇制芳烃反应性能的影响 |
3.3.1 磷改性分子筛的制备 |
3.3.2 催化剂的表征 |
3.3.3 不同磷量对甲醇制芳烃反应性能的影响 |
3.3.4 磷源对甲醇制芳烃反应性能的影响 |
3.4 镁改性对甲醇制芳烃反应性能的影响 |
3.4.1 镁改性分子筛的制备 |
3.4.2 催化剂的表征 |
3.4.3 镁浸渍量对甲醇制芳烃反应性能的影响 |
3.4.4 镁源对甲醇制芳烃反应性能的影响 |
3.5 Zn的引入顺序对甲醇制芳烃反应性能的影响 |
3.6 本章小结 |
第四章 工艺条件的优化 |
4.1 温度的影响 |
4.2 载气流速的影响 |
4.3 低碳烯烃对甲醇芳构化的影响 |
4.3.1 低碳烯烃与甲醇共同进料芳构化 |
4.3.2 低碳烯烃芳构化 |
4.4 本章小结 |
结论与展望 |
参考文献 |
攻读硕士学位期间取得的科研成果 |
致谢 |
(5)低浓度难降解化工废水深度处理技术研究(论文提纲范文)
中文摘要 |
Abstract |
第1章 绪论 |
1.1 课题研究背景 |
1.2 生物难降解工业废水概况及处理现状 |
1.2.1 生化处理法 |
1.2.2 物化处理法 |
1.3 臭氧催化氧化机理及其研究进展 |
1.3.1 臭氧氧化技术简介 |
1.3.2 臭氧催化氧化技术反应原理 |
1.3.3 臭氧催化氧化技术的研究进展 |
1.4 课题的提出 |
1.5 研究目的与内容 |
1.5.1 研究目的 |
1.5.2 研究内容 |
第2章 实验材料与方法 |
2.1 实验材料与仪器 |
2.1.1 实验药品 |
2.1.2 实验材料 |
2.1.3 实验仪器 |
2.2 实验分析检测方法与数据处理 |
2.2.1 实验分析项目及测试方法 |
2.3 实验装置 |
2.3.1 臭氧催化氧化实验装置 |
2.3.2 生化处理实验装置 |
第3章 废水臭氧催化氧化催化剂选取及效果研究 |
3.1 臭氧催化氧化催化剂选取实验内容与方法 |
3.2 结果分析 |
3.2.1 各催化剂在不同初始pH条件下对COD的去除效果研究 |
3.2.2 催化剂在不同条件下对出水UV254的影响 |
3.2.3 臭氧催化氧化后废水可生化性能研究 |
3.2.4 铁碳臭氧催化氧化工艺填料使用次数对出水的影响 |
3.3 铁碳臭氧催化氧化工艺处理废水经济性分析 |
3.3.1 填料成本 |
3.3.2 设备成本 |
3.3.3 电力成本及氧气成本 |
3.3.4 人力成本 |
3.3.5 基建成本 |
3.4 本章小结 |
第4章 废水催化氧化后生化处理工艺降解性能研究 |
4.1 生化处理系统启动与运行 |
4.2 结果与讨论 |
4.2.1 好氧生物处理法 |
4.2.2 厌氧生物膜法工艺 |
4.3 本章小结 |
第5章 臭氧催化氧化-生物膜组合工艺机理研究 |
5.1 臭氧催化氧化工艺作用机理分析 |
5.1.1 臭氧催化氧化有机物反应途径分析 |
5.1.2 臭氧催化氧化有机物反应机理研究 |
5.2 生物膜法降解有机物机理分析 |
5.2.1 好氧生物膜法降解有机物作用机理分析 |
5.2.2 厌氧生物膜法降解有机物作用机理分析 |
5.3 本章小结 |
第6章 结论与建议 |
6.1 结论 |
6.2 建议 |
参考文献 |
附录 |
致谢 |
(6)粮油工业皂脚微波驱动催化热解制备富烃生物油的研究(论文提纲范文)
摘要 |
ABSTRACT |
第1章 绪论 |
1.1 概述 |
1.2 国内外研究现状及发展动态分析 |
1.2.1 废弃油脂类生物质定义及分类 |
1.2.2 废弃油脂类生物质热解 |
1.2.3 废弃油脂类生物质共热解 |
1.2.4 分子筛类催化剂 |
1.2.5 多孔泡沫陶瓷复合催化剂 |
1.2.6 微波催化热解反应器 |
1.3 课题来源 |
1.4 选题意义和目的 |
1.5 研究内容 |
第2章 皂脚快速催化热解制备富烃生物油的特性研究 |
2.1 引言 |
2.2 试验原料与方法 |
2.2.1 试验原料 |
2.2.2 Py-GC-MS快速热解 |
2.2.3 热解产物分布计算方法 |
2.3 试验结果与讨论 |
2.3.1 温度对热解产物分布规律的影响 |
2.3.2 HZSM-5/皂脚质量比对热解产物分布规律的影响 |
2.3.3 皂脚主要成分(硬脂酸钠、棕榈酸钠、油酸钠、亚油酸钠)催化热解产物分布规律探究 |
2.4 本章小结 |
第3章 皂脚与木质纤维素类生物质微波快速共热解的规律研究 |
3.1 引言 |
3.2 试验原料与方法 |
3.2.1 试验原料 |
3.2.2 微波辅助酸预处理竹屑 |
3.2.3 微波辅助酸预处理竹屑特性对比分析 |
3.2.4 微波辅助酸预处理竹屑热重对比分析 |
3.2.5 皂脚与预处理竹屑微波快速共热解探究 |
3.2.6 热解产物生物油分析 |
3.3 试验结果与讨论 |
3.3.1 微波辅助酸预处理对竹屑特性的影响 |
3.3.2 微波辅助酸预处理竹屑热重对比分析 |
3.3.3 皂脚与预处理竹屑微波快速共热解探究 |
3.3.4 皂脚与预处理木质纤维素类生物质微波快速共热解主要反应过程推断 |
3.3.5 皂脚与其它木质纤维素类生物质微波快速催化共热解的研究 |
3.4 本章小结 |
第4章 热载体微波深度热解皂脚耦合非原位催化制备富烃生物油的过程研究 |
4.1 引言 |
4.2 试验原料与方法 |
4.2.1 试验原料 |
4.2.2 微波催化热解试验 |
4.2.3 热解产物分析 |
4.3 试验结果与讨论 |
4.3.1 催化温度对热解产物分布规律的影响 |
4.3.2 HZSM-5/皂脚质量比对热解产物分布规律的影响 |
4.3.3 皂脚进料速度对热解产物分布规律的影响 |
4.3.4 非原位催化条件下HZSM-5失活特性探究 |
4.3.5 SiC无序孔道网络热载体作用下皂脚微波催化热解过程探索 |
4.4 本章小结 |
第5章 微波驱动催化剂的构筑及其催化热解皂脚制备富烃生物油的研究 |
5.1 引言 |
5.2 试验原料与方法 |
5.2.1 试验原料 |
5.2.2 催化剂的制备与表征 |
5.2.3 微波催化热解试验 |
5.2.4 热解产物生物油分析 |
5.3 试验结果与讨论 |
5.3.1 HZSM-5@SiC泡沫陶瓷与HZSM-5催化剂表征 |
5.3.2 不同催化剂与加热方式对热解产物的分布规律的影响 |
5.3.3 HZSM-5@SiC泡沫陶瓷/皂脚质量比对热解产物分布规律的影响 |
5.3.4 HZSM-5@SiC泡沫陶瓷催化剂的失活研究 |
5.3.5 微波驱动催化热解皂脚制备富烃生物油的过程研究 |
5.4 本章小结 |
第6章 连续式微波快速催化热解皂脚制备富烃生物油中试系统构建与测试研究 |
6.1 引言 |
6.2 连续式微波快速催化热解皂脚制备富烃生物油中试系统构建 |
6.2.1 系统构建思路 |
6.2.2 系统装备构成 |
6.2.3 系统工艺原理 |
6.2.4 系统关键部件设计 |
6.3 连续式微波快速催化热解皂脚制备富烃生物油中试系统测试 |
6.3.1 试验原料 |
6.3.2 系统测试过程 |
6.3.3 热解产物生物油分析 |
6.4 系统测试结果与讨论 |
6.4.1 系统进料速度对产物分布和生物油组成的影响 |
6.4.2 生物油性能测定分析 |
6.4.3 移动式生物质微波快速催化热解多联产装备的初步研发 |
6.5 本章小结 |
第7章 结论与展望 |
7.1 本论文的主要结论 |
7.2 本论文的特色与创新之处 |
7.3 进一步的研究方向 |
致谢 |
参考文献 |
攻读学位期间的研究成果 |
(7)Bi基复合氧化物催化剂的制备及其对有机物氧化的光催化性能研究(论文提纲范文)
摘要 |
Abstract |
第1章 绪论 |
1.1 引言 |
1.2 水中有机污染物的种类、危害及消除技术 |
1.3 有机化工产品的重要性及光催化有机合成反应类型 |
1.4 光催化的基本原理 |
1.5 光降解有机污染物和光催化有机合成的研究进展 |
1.5.1 形貌调控 |
1.5.2 贵金属沉积 |
1.5.3 构建异质结 |
1.5.4 缺陷调控 |
1.6 本学位论文的主要研究内容和创新点 |
1.6.1 主要研究内容 |
1.6.2 主要创新点 |
1.7 课题来源 |
第2章 实验部分 |
2.1 化学试剂和实验仪器 |
2.1.1 化学试剂 |
2.1.2 实验仪器 |
2.2 催化剂制备 |
2.2.1 聚甲基丙烯酸甲酯(PMMA)模板合成 |
2.2.2 催化剂的制备 |
2.3 催化剂表征 |
2.3.1 粉末X射线衍射(XRD) |
2.3.2 比表面积和孔结构测定 |
2.3.3 扫描电子显微镜(SEM) |
2.3.4 透射电子显微镜(TEM)、扫描透射电子显微镜(STEM)及选区电子衍射(SAED) |
2.3.5 X射线光电子能谱(XPS) |
2.3.6 紫外-可见漫反射光谱(UV-Vis DRS) |
2.3.7 电感耦合等离子体原子发射光谱(ICP-AES) |
2.3.8 荧光光谱(PL) |
2.3.9 激光拉曼光谱(Raman) |
2.3.10 瞬态光电流(TPC)和电化学阻抗谱(EIS) |
2.3.11 电子自旋共振光谱(ESR) |
2.4 催化活性评价 |
2.4.1 光催化降解反应装置 |
2.4.2 活性自由基捕获 |
2.4.3 光催化循环稳定性测试 |
第3章 三维有序大孔BiVO_4负载Fe_2O_3催化剂的制备、表征及其对4-硝基苯酚消除的光催化性能 |
3.1 引言 |
3.2 催化剂制备 |
3.2.1 3DOM BiVO_4的制备 |
3.2.2 xFe_2O_3/3DOM BiVO_4的制备 |
3.3 催化剂表征 |
3.4 光催化活性评价 |
3.5 3DOM BiVO_4负载Fe_2O_3催化剂对4-NP降解的光催化性能 |
3.5.1 晶相结构、形貌及孔径分布 |
3.5.2 光催化性能 |
3.5.3 表面元素组成、金属氧化态和吸附氧物种 |
3.5.4 催化剂的光学性能 |
3.5.5 光催化反应机理 |
3.6 本章小结 |
第4章 BiVO_4负载Co-Pd双金属催化剂的制备、表征及其对苯酚降解的光催化性能 |
4.1 引言 |
4.2 催化剂制备 |
4.2.1 树叶状BiVO_4的制备 |
4.2.2 树叶状BiVO_4负载双金属Co_xPd催化剂(yCo_xPd/BiVO_4)的制备 |
4.3 催化剂表征 |
4.4 光催化活性评价 |
4.5 BiVO_4负载Co-Pd双金属催化剂对苯酚降解的光催化性能 |
4.5.1 晶相结构和比表面积 |
4.5.2 形貌和纳米粒子分散 |
4.5.3 催化剂的光学性能 |
4.5.4 光催化性能 |
4.5.5 表面元素组成、金属氧化态和吸附氧物种 |
4.5.6 催化剂循环稳定性 |
4.5.7 光电化学性能 |
4.5.8 光催化反应机理 |
4.6 本章小结 |
第5章 含有氧缺陷3DOM BiVO_4负载Ru催化剂的制备、表征及其对苯甲醇选择氧化的光催化性能 |
5.1 引言 |
5.2 催化剂制备 |
5.2.1 Ru纳米粒子制备 |
5.2.2 xRu/3DOM BiVO_4催化剂制备 |
5.2.3 0.95Ru/3DOM BiVO_4催化剂的热处理 |
5.3 催化剂表征 |
5.4 光催化活性评价 |
5.5 xRu/3DOM BiVO_4催化剂对芳香醇选择氧化的光催化性能 |
5.5.1 晶相结构及晶粒尺寸 |
5.5.2 形貌、纳米粒子分散、孔结构及比表面积 |
5.5.3 光吸收性能 |
5.5.4 光催化性能 |
5.5.5 不同气氛热处理后催化剂的表面元素组成、金属氧化态及吸附氧 |
5.5.6 光催化活性比较及催化剂对芳香醇氧化的普适性 |
5.5.7 催化剂的循环稳定性 |
5.5.8 光电化学性能 |
5.5.9 光催化反应机理 |
5.6 本章小结 |
第6章 Bi_2W_xMo_(1-x)O_6固溶体纳米片催化剂的制备、表征及其对甲苯选择氧化的光催化性能 |
6.1 引言 |
6.3 催化剂表征 |
6.4 光催化性能评价 |
6.5 Bi_2W_xMo_(1-x)O_6固溶体纳米片催化剂对甲苯氧化的光催化性能 |
6.5.1 晶相结构、比表面积及形貌 |
6.5.2 催化剂的光学性能 |
6.5.3 光催化性能 |
6.5.4 催化剂的循环稳定性 |
6.5.5 光催化反应机理 |
6.6 本章小结 |
结论与展望 |
参考文献 |
在攻读博士学位期间取得的科研成果 |
致谢 |
(8)碳化钙用于醇类转化及丙酮缩合反应研究(论文提纲范文)
摘要 |
ABSTRACT |
第一章 绪论 |
1.1 碳化钙简介 |
1.1.1 碳化钙的性质及用途 |
1.1.2 碳化钙的制备 |
1.2 碳化钙用于有机合成的研究现状 |
1.2.1 碳化钙直接参与有机合成反应 |
1.2.2 碳化钙催化有机合成反应 |
1.3 碳化钙在有机合成中的应用潜力 |
1.3.1 碳化钙在醇类转化反应中的应用潜力 |
1.3.2 碳化钙在丙酮缩合反应中的应用潜力 |
1.4 量子化学计算在探究反应机理中的应用 |
1.4.1 量子化学计算简介 |
1.4.2 量子化学计算方法 |
1.4.3 量子化学计算的应用 |
1.5 本文研究意义和工作 |
1.5.1 本文研究意义 |
1.5.2 本文研究工作 |
第二章 实验方法 |
2.1 实验装置与仪器 |
2.2 实验步骤 |
2.3 产物定性定量分析方法 |
2.4 标准曲线的测定 |
第三章 碳化钙用于醇类缩合生成长链醇反应的研究 |
3.1 引言 |
3.2 实验试剂 |
3.3 结果与讨论 |
3.3.1 乙醇转化反应液体产物的定性分析 |
3.3.2 乙醇转化反应中的影响因素分析 |
3.3.3 碳化钙在乙醇转化反应中的演变 |
3.3.4 碳化钙催化乙醇缩合生成正丁醇的反应路径研究 |
3.3.5 碳化钙催化甲醇缩合反应的探索性研究 |
3.4 本章小结 |
第四章 碳化钙用于醇类转化反应的机理研究—中间体醇钙的作用 |
4.1 引言 |
4.2 实验试剂 |
4.3 结果与讨论 |
4.3.1 乙醇钙催化乙醇转化反应的影响因素分析 |
4.3.2 乙醇钙催化乙醇转化反应的路径探究 |
4.3.3 乙醇钙催化活性分析 |
4.3.4 甲醇钙对乙醇缩合反应催化活性的分析 |
4.4 本章小结 |
第五章 醇类缩合反应机理的DFT研究 |
5.1 引言 |
5.2 计算方法 |
5.3 结果与讨论 |
5.3.1 乙醇经缩合反应生成正丁醇的路径计算 |
5.3.2 乙醇钙与乙醇或乙醛反应的路径计算 |
5.3.3 乙醇转化反应中各反应路径的势能曲线 |
5.4 本章小结 |
第六章 碳化钙用于丙酮缩合反应的研究 |
6.1 引言 |
6.2 实验试剂 |
6.3 结果与讨论 |
6.3.1 丙酮缩合反应液体产物的定性分析 |
6.3.2 反应温度和反应时间对液体产物的影响 |
6.3.3 丙酮转化反应中的中间体 |
6.3.4 碳化钙在丙酮缩合反应中的作用分析 |
6.3.5 丙酮转化生成甲基萘的反应路径 |
6.4 本章小结 |
第七章 总结与展望 |
7.1 论文总结 |
7.2 本工作创新性 |
7.3 进一步工作建议 |
参考文献 |
附录 |
致谢 |
研究成果及发表的学术论文 |
作者及导师简介 |
附件 |
(9)间苯二甲胺选择加氢制备1,3-环己二甲胺钌基催化体系研究(论文提纲范文)
学位论文数据集 |
摘要 |
ABSTRACT |
第一章 文献综述 |
1.1 引言 |
1.2 间苯二甲胺及1,3-环己二甲胺概述 |
1.2.1 间苯二甲胺的性质及应用 |
1.2.2 间苯二甲胺的合成工艺 |
1.2.3 1,3-环己二甲胺的性质及用途 |
1.2.4 1,3-环己二甲胺的合成工艺 |
1.3 芳香胺制备脂环胺研究现状 |
1.3.1 芳香胺化合物选择加氢的特点 |
1.3.2 芳香胺化合物加氢催化剂 |
1.4 间苯二甲胺选择加氢制备1,3-环己二甲胺研究进展 |
1.5 钌基催化剂研究进展 |
1.5.1 Ru基催化剂制备方法 |
1.5.2 Ru基催化剂载体 |
1.5.3 助催化剂 |
1.6 本论文的研究思路与内容 |
1.6.1 本论文的研究思路与科学问题 |
1.6.2 本论文的主要研究内容 |
第二章 实验部分 |
2.1 实验原料及仪器 |
2.1.1 实验原料和试剂 |
2.1.2 催化剂载体 |
2.1.3 实验仪器 |
2.2 催化剂制备 |
2.2.1 Ru/Al_2O_3催化剂制备及处理 |
2.2.2 LiOH修饰的Ru/Al_2O_3制备及处理 |
2.3 催化剂表征 |
2.3.1 电感耦合等离子体发射光谱(ICP-AES)测试 |
2.3.2 低温氮气吸脱附表征 |
2.3.3 催化剂X射线衍射(XRD)表征 |
2.3.4 NH3-TPD测定载体表面的酸性 |
2.3.5 场发射透射电子显微镜(TEM)测试 |
2.3.6 氢气程序升温还原(H_2-TPR) |
2.3.7 CO_2程序升温脱附(CO_2-TPD) |
2.3.8 X射线光电子能谱分析(XPS) |
2.4 催化剂性能评价反应装置 |
2.4.1 釜式反应装置 |
2.4.2 釜式反应催化剂性能测试实验步骤 |
2.4.3 固定床反应装置 |
2.4.4 固定床反应催化剂性能测试实验步骤 |
2.4.5 间苯二甲胺加氢反应产物分析方法建立 |
2.4.6 间苯二甲胺化率与1,3-环己二甲胺选择性与收率的计算方法 |
2.4.7 催化剂的转化效率(CCE)计算公式及其定义 |
第三章 不同载体负载钌基催化剂的制备及其性能评价 |
3.1 前言 |
3.2 XDA选择加氢催化剂 |
3.2.1 催化剂载体的选择 |
3.2.2 单金属催化剂的制备 |
3.2.3 不同载体催化剂反应性能评价 |
3.2.4 不同溶剂对XDA加氢性能的影响 |
3.2.5 不同Ru负载量对XDA加氢性能的影响 |
3.2.6 催化剂的含量对XDA加氢性能的影响 |
3.3 XDA选择加氢反应参数的考察 |
3.3.1 反应温度对XDA选择加氢性能的影响 |
3.3.2 反应时间对XDA选择加氢性 |
3.3.3 反应压力对XDA选择加氢性能 |
3.4 不同载体催化剂表面NH_3-TPD分析表征 |
3.5 间苯二甲胺加氢副反应的研究 |
3.5.1 XDA选择加氢产物的分析 |
3.5.2 XDA选择加氢副反应的研究 |
3.6 间苯二甲胺加氢反应热力学分析 |
3.6.1 标准状态下各物质热力学数据 |
3.6.2 标准状态下主反应和副反应的焓变、熵变、吉布斯自由能 |
3.6.3 温度对焓变、吉布斯自由能的影响 |
3.7 本章小结 |
第四章 LiOH修饰Ru/Al_2O_3催化剂及XDA加氢性能研究 |
4.1 前言 |
4.2 XDA选择加氢催化剂 |
4.2.1 碱金属修饰剂的选择 |
4.2.2 碱金属修饰的Ru/Al_2O_3单金属催化剂的制备 |
4.2.3 不同催化剂反应性能评价 |
4.2.4 不同LiOH含量对催化性能的影响 |
4.3 催化剂的表征 |
4.3.1 催化剂N_2吸脱附与ICP表征分析 |
4.3.2 催化剂XRD表征分析 |
4.3.3 0.5-5Ru-25Li/Al_2O_3催化剂TEM表征分析 |
4.3.4 5Ru-xLi/Al_2O_3催化剂CO_2-TPD表征分析 |
4.3.5 5Ru-25Li/Al_2O_3催化剂H_2-TPR表征分析 |
4.3.6 催化剂XPS表征分析 |
4.4 催化剂的稳定性研究 |
4.5 催化机理的研究 |
4.6 本章小结 |
第五章 间苯二甲胺固定床反应工艺条件的考察 |
5.1 前言 |
5.2 固定床催化剂的制备 |
5.3 计算方法 |
5.4 液时空速对间苯二甲胺加氢反应的影响 |
5.5 氢胺比对间苯二甲胺加氢反应的影响 |
5.6 反应温度对间苯二甲胺加氢反应的影响 |
5.7 反应压力对间苯二甲胺加氢反应的影响 |
5.8 催化剂长周期考察 |
5.9 催化剂长周期催化剂分析表征 |
5.10 本章小结 |
第六章 结论与展望 |
6.1 结论 |
6.2 展望 |
研究成果及发表的学术论文 |
参考文献 |
致谢 |
作者和导师简介 |
附件 |
(10)基于双功能负载型镍基催化剂的构筑及其催化己二腈加氢性能研究(论文提纲范文)
摘要 |
Abstract |
第1章 绪论 |
1.1 己内酰胺简介 |
1.1.1 己内酰胺的物化性质和应用 |
1.1.2 己内酰胺的发展和国内外现状 |
1.2 己内酰胺的传统生产工艺 |
1.2.1 环己酮-羟胺路线 |
1.2.2 甲苯亚硝化路线 |
1.2.3 环己烷光亚硝化路线 |
1.3 合成己内酰胺的其他工艺路线 |
1.3.1 环己酮氨肟化及一步法合成路线 |
1.3.2 环己烯水合路线 |
1.3.3 丙烯腈电解合成路线 |
1.3.4 硝基环己烷加氢合成路线 |
1.3.5 环己烷一步法合成路线 |
1.3.6 生物质合成路线 |
1.3.7 丁二烯羰基酯化或氢氰化合成路线 |
1.4 己内酰胺生产新工艺 |
1.4.1 Beckmann重排工艺 |
1.4.2 环己烷氧化工艺 |
1.5 己二胺概述 |
1.5.1 己二胺的性质和应用 |
1.5.2 己二胺的发展现状 |
1.5.3 己二胺的生产工艺 |
1.6 己二腈加氢研究综述 |
1.6.1 己二腈加氢的研究背景和意义 |
1.6.2 腈类加氢反应机理 |
1.6.3 己二腈加氢反应机理 |
1.6.4 己二腈及其主要加氢产物的物化性质 |
1.6.5 己二腈加氢催化剂的研究进展 |
1.7 选题的目的、意义及主要研究内容 |
1.7.1 选题的目的与意义 |
1.7.2 主要研究内容 |
第2章 实验与催化剂表征方法 |
2.1 实验试剂和仪器设备 |
2.1.1 实验试剂 |
2.1.2 实验设备与仪器 |
2.2 催化剂的制备 |
2.3 催化剂的表征方法 |
2.3.1 N_2物理吸附脱附表征 |
2.3.2 X-射线衍射表征(XRD) |
2.3.3 X-射线光电子能谱表征(XPS) |
2.3.4 傅里叶红外光谱表征(FT-IR) |
2.3.5 拉曼光谱分析表征(Raman) |
2.3.6 氢气程序升温还原分析表征(H_2-TRP) |
2.3.7 氢气化学吸附表征(H_2 chemisorption) |
2.3.8 氨气化学吸附表征(NH_3-TPD) |
2.3.9 二氧化碳化学吸附表征(CO_2-TPD) |
2.3.10 扫描电子显微镜表征(SEM) |
2.3.11 透射电子显微镜表征(TEM) |
2.4 反应过程及产物分析方法 |
2.4.1 反应过程 |
2.4.2 产物分析方法 |
第3章 K、La共改性的镍基海泡石催化剂的制备及其性能研究 |
3.1 前言 |
3.2 催化剂制备与性能评价 |
3.2.1 催化剂的制备 |
3.2.2 催化剂表征与催化剂的性能评价 |
3.3 结果与讨论 |
3.3.1 催化剂的表征 |
3.3.2 催化剂催化己二腈加氢反应性能 |
3.4 本章小结 |
第4章 改性海泡石负载K改性的镍基催化剂的制备及其性能研究 |
4.1 前言 |
4.2 催化剂制备与性能评价 |
4.2.1 改性海泡石的制备 |
4.2.2 改性海泡石负载镍基催化剂的制备 |
4.2.3 催化剂表征与催化剂的性能评价 |
4.3 结果与讨论 |
4.3.1 催化剂的表征 |
4.3.2 催化剂催化己二腈加氢反应性能 |
4.4 本章小结 |
第5章 K、Fe共改性的镍基活性炭催化剂的制备及其性能研究 |
5.1 前言 |
5.2 催化剂制备与性能评价 |
5.2.1 改性活性炭的预处理 |
5.2.2 改性活性炭负载型镍基催化剂制备 |
5.2.3 催化剂表征与催化剂的性能评价 |
5.3 结果与讨论 |
5.3.1 催化剂的表征 |
5.3.2 催化剂催化己二腈加氢反应性能 |
5.4 本章小结 |
第6章 Cu、Mg共改性的镍基碳纳米管催化剂的制备及其性能研究 |
6.1 前言 |
6.2 催化剂制备与性能评价 |
6.2.1 Mg-Cu-Ni/MWCNTs催化剂的制备 |
6.2.2 催化剂表征与催化剂的性能评价 |
6.3 结果与讨论 |
6.3.1 催化剂的表征 |
6.3.2 催化剂催化己二腈加氢反应性能 |
6.4 本章小结 |
第7章 功能化碳管负载镍基催化剂的制备及其在碱性离子液体体系下的性能研究 |
7.1 前言 |
7.2 催化剂制备与性能评价 |
7.2.1 羧基化碳纳米管(COOH-MWCNTs)的制备 |
7.2.2 氨基化碳纳米管(NH2-MWCNTs)的制备 |
7.2.3 羟基化碳纳米管(OH-MWCNTs)的制备 |
7.2.4 掺氮碳纳米管(N-MWCNTs-T)的制备 |
7.2.5 功能化碳纳米管负载镍基催化剂(Ni/F-MWCNTs)的制备 |
7.2.6 DFT计算参数的设置 |
7.2.7 催化剂表征与催化剂的性能评价 |
7.3 结果与讨论 |
7.3.1 催化剂的表征 |
7.3.2 催化剂催化己二腈加氢反应性能 |
7.4 本章小结 |
第8章 结论与展望 |
8.1 结论 |
8.2 主要创新点 |
8.3 展望 |
参考文献 |
附录 个人简历及研究生期间的科研成果 |
致谢 |
四、我国有机化工中间体现状及发展趋势(论文参考文献)
- [1]萘加氢裂化制单环芳烃催化剂制备及其催化性能研究[D]. 徐国菲. 北京石油化工学院, 2021(02)
- [2]石家庄市VOCs管控与臭氧变化趋势研究[D]. 任天翼. 河北科技大学, 2020(06)
- [3]用于合成气与苯烷基化的双功能ZrO2/ZSM-5催化体系的构建及优化[D]. 于波. 太原理工大学, 2020
- [4]化学改性ZSM-5分子筛用于甲醇制芳烃研究[D]. 时一鸣. 西北大学, 2020
- [5]低浓度难降解化工废水深度处理技术研究[D]. 张伟. 扬州大学, 2020(04)
- [6]粮油工业皂脚微波驱动催化热解制备富烃生物油的研究[D]. 王允圃. 南昌大学, 2020(01)
- [7]Bi基复合氧化物催化剂的制备及其对有机物氧化的光催化性能研究[D]. 张昆锋. 北京工业大学, 2020
- [8]碳化钙用于醇类转化及丙酮缩合反应研究[D]. 王冬. 北京化工大学, 2019(06)
- [9]间苯二甲胺选择加氢制备1,3-环己二甲胺钌基催化体系研究[D]. 杨延米. 北京化工大学, 2019(06)
- [10]基于双功能负载型镍基催化剂的构筑及其催化己二腈加氢性能研究[D]. 吕扬. 湘潭大学, 2019