炭基固体酸论文-关圣楠,李会鹏,赵华,杨仕轩

炭基固体酸论文-关圣楠,李会鹏,赵华,杨仕轩

导读:本文包含了炭基固体酸论文开题报告文献综述及选题提纲参考文献,主要关键词:马铃薯粉,炭基固体酸,生物柴油,酯化

炭基固体酸论文文献综述

关圣楠,李会鹏,赵华,杨仕轩[1](2019)在《马铃薯粉炭基固体酸催化制备生物柴油研究》一文中研究指出将马铃薯粉作为炭化材料,再用浓硫酸进行磺化,制备了高活性高稳定性的炭基固体酸催化剂,采用SEM、BET、FT-IR和XRD对其进行表征,并应用于催化油酸与甲醇的酯化反应中。结果表明:该催化剂为随机排列的芳香族碳片组成的无定型碳结构,呈现块状、疏松、边缘粗糙的形貌;结构中含有多环芳烃,且磺酸基已成功负载;催化剂孔结构主要以介孔为主,能为反应物和活性位点的接触提供通道。当酯化温度为65℃、酯化时间为2. 5 h、醇油摩尔比为10∶1、催化剂用量(占油酸的质量)为5%时,油酸转化率达到95. 68%。再生后的催化剂在重复利用5次后,油酸转化率仍可达89. 56%。(本文来源于《中国油脂》期刊2019年06期)

路平,王克冰,刘玉玲,钟源[2](2019)在《沙柳炭基固体酸催化剂的水热法制备及其催化酯化性能》一文中研究指出以沙柳为原料,采用高温水热炭化制备"类煤"的炭化物,再经过浓硫酸磺化制得沙柳炭基固体酸催化剂,将其用于油酸与甲醇制备生物柴油的酯化反应中,以酯化率作为催化活性的指标。通过单因素实验对炭化温度、炭化时间、磺化温度、磺化时间四种不同因素进行考察。采用元素分析仪、傅里叶变换红外光谱仪、扫描电镜、X射线衍射、差热天平热重分析等手段对沙柳、磺化物催化剂进行表征。结果表明,沙柳炭基固体酸催化剂在炭化温度335℃、炭化时间60 min、磺化温度105℃、磺化时间90 min时性能最优;催化剂中硫含量提升很大,表明成功负载上磺酸基团;催化剂为无定形炭结构,孔隙结构发达,且具有良好的抗热稳定性和催化稳定性。(本文来源于《科学技术与工程》期刊2019年12期)

张琳,张新欣,黎裴源,黎先发[3](2018)在《餐饮废油一步制备炭基固体酸及用于催化油酸合成生物柴油的研究》一文中研究指出以餐饮废油为碳源,浓硫酸为磺化剂,在管式电阻炉中一步炭化和磺化制备得到一种新的炭基固体酸催化剂,并对制备的固体酸催化剂进行理化性能表征。将制备的固体酸催化剂用于催化油酸与甲醇酯化反应合成生物柴油。考查了废油炭化温度对固体催化剂活性的影响。结果表明,在餐饮废油/浓硫酸质量比为0.25、温度为220℃、N_2流量为80 cm~3/min、时间30 min时,制备的固体酸催化剂活性最高。此外,考查了酯化反应条件对油酸转化率的影响,结果表明,当反应时间为10 h、反应温度为80℃、甲醇油酸摩尔比为10∶1、催化剂质量为油酸质量的10.0%时,油酸最大转化率为95.8%。当催化剂循环利用第3次时,油酸转化率仍达到69.1%。(本文来源于《现代化工》期刊2018年12期)

左卫元,仝海娟,欧阳辉祥,廖安平,李媚[4](2018)在《甘蔗渣炭基固体酸的制备及催化合成乙酸甲酯研究》一文中研究指出以甘蔗渣为原料通过炭化-磺化的方法制备了甘蔗渣炭基固体酸,探讨了制备工艺条件对固体酸催化剂性能的影响。以正交实验对酯化反应温度、固体酸加入量、酸醇物质的量比、反应时间等影响合成乙酸甲酯的因素进行了优化,并考察了催化剂的稳定性。实验结果表明,制备固体酸催化剂较合理的条件为:炭化温度300℃,炭化时间2.0 h,磺化温度90℃,磺化时间8.0 h。正交实验结果表明,在催化剂用量为乙酸质量的3%、酯化反应时间为2.5 h、n(乙酸)∶n(甲醇)=1∶3、酯化反应温度为65℃的条件下,乙酸转化率为86.5%,且催化剂的稳定性良好,可循环使用7次。该研究结果为乙酸甲酯的合成提供了一种新型催化剂。(本文来源于《化学试剂》期刊2018年08期)

胡双岚[5](2018)在《新型炭基固体酸催化剂的制备及其催化纤维素水解反应的研究》一文中研究指出社会对能源不断增长的需求与天然矿石能源的日渐枯竭之间存在的矛盾日益激化,此外,传统能源造成的环境污染问题也日益严重,这些催生了可再生的绿色新能源的开发与应用方面的研究。生物质资源作为一种绿色可再生资源已经吸引了广泛关注,其中,木质纤维素因其来源广、易处理、价廉及可再生等诸多优点,被认为是最具潜力的替代新能源。为实现木质纤维素的高值化利用,使用化学或生物方法将其中的主要成分——纤维素——降解为单糖,是实现其生物质资源有效转化的关键步骤。目前广泛地使用液体酸水解纤维素的方法,存在副产物多、易腐蚀设备和污染环境等诸多缺点;使用酶催化水解方法在工业生产中仍存在酶活性不稳定,酶处理耗时过长等不足;而利用固体酸作催化剂则可以有效解决上述问题。基于此,本论文采用基团功能化的方法对不同炭基原料进行改性,以制备新型炭基固体酸催化剂,并对所制备的新型固体酸催化剂影响水解纤维素能力的因素及规律进行探索。本文以叁氯蔗糖为原料,成功制备了含催化活性基团(-S03H)和吸附基团(-C1)的新型炭基固体酸催化剂,并采用红外光谱、XRD、扫描电镜等手段对其进行了表征。研究了新型催化剂催化活性与吸附特性,及二者之间的关系,并探讨了制备条件对催化剂活力及吸附底物特性的影响规律。结果表明,以经过预处理的微晶纤维素为底物时,该含氯的新型固体酸催化水解得到葡萄糖的产率为55.0%,明显优于不含氯的固体酸催化剂(49.0%);且含-C1基团的炭基固体酸催化剂对模型底物纤维二糖的吸附能力优于不含-C1基团的固体催化剂,与水解活性的增加一致。结构表征结果表明其为无定型碳结构,尺寸在20 μm左右,且证实了其含有催化活性基团-S03H和吸附基团-C1。表观活化能研究发现,水解纤维素时,该新型固体酸催化剂的水解活化能为90 kJ/mol,明显低于液体酸水解的活化能170-180 kJ/mol。为了便于从完成的反应体系中分离出固体酸催化剂,本文采用添加氧化铁磁性粒子的方法,制备了具有磁性的炭基固体酸催化剂,并对其结构进行了表征,同时考察了叁氯化铁添加量对催化性能及磁性的影响。结果表明,该新型磁性炭基固体酸催化剂的磁饱和强度在叁氯化铁浓度由1 g/L增加到6 g/L时,从0.35 emu/g增加到2.62 emu/g,并达到峰值。结合催化剂的磁饱和强度与纤维二糖催化水解效率综合分析得出,叁氯化铁的最佳添加浓度为4 g/L,此时磁性粒子的加入不会降低其催化活性。在90℃反应条件下,最优制备条件下制备得到的该磁性催化剂,催化预处理后的微晶纤维素获得葡萄糖的产率可高达32.0%。结构表征结果表明,该磁性炭基固体酸催化剂颗粒大小约100μm、表面粗糙、为无定型碳结构,含磺酸基团、氯基团和γ-Fe203粒子。为了拓展制备炭基材料可利用的原料范围,本文尝试使用廉价易得的普通含碳原料来制备含-COOH和-SO3H功能基团碳前躯体。并通过将二乙烯叁胺盐酸盐离子液体连接在该碳前躯体表面,制备出一种离子液体功能化的炭基固体酸催化剂。经过离子液体功能化,该催化剂对模型底物纤维二糖的吸附能力相较于未经离子液体功能化的催化剂提高了 13.3%。在120℃反应条件下,该催化剂催化离子液体预处理的微晶纤维素水解的产率从42.5%提高到52.1%,与吸附性能的提高一致。表征分析表明,该新型离子液体功能化的炭基固体酸催化剂为无定形碳结构,表面链接有-OH、-COOH、-S03H和二乙烯叁胺盐酸盐离子液体功能基团。为进一步降低生产成本和简化催化剂的制备过程,本文考察了以玉米秸秆、甘蔗渣和微晶纤维素为原料,以在盐酸溶液预处理的基础上经过碳化和磺化的方法制作新型催化剂,结果成功制备了一类既含有-C1吸附基团,同时也含有-S03H催化活性基团的新型炭基固体酸催化剂。通过筛选,以玉米秸秆为原料制备的固体催化剂,由于比表面积高,更利于底物在催化剂中的扩散,因此催化纤维素水解效率高于以其他两种原料制备的催化剂的水解效率。在120℃反应条件下,经过20 wt%盐酸浸渍的玉米秸秆所制备的炭基固体酸催化剂在催化离子液体,对预处理的微晶纤维素进行水解获得葡萄糖的产率,在反应16小时后达到最大值为63.3%。综上,为实现木质素纤维素的高值化利用,本文通过改性多种炭基材料,制备了四种以同时含吸附基团和催化活性基团为特征的新型炭基固体酸催化剂,为应用于纤维素水解反应的固体酸催化剂的设计提供了新思路。(本文来源于《华南理工大学》期刊2018-06-01)

关圣楠,李会鹏,赵华,李国华,张杰[6](2018)在《玉米粉炭基固体酸催化合成生物柴油动力学研究》一文中研究指出以玉米粉炭基固体酸作为催化剂,催化油酸与甲醇进行酯化反应制备生物柴油,在催化剂和甲醇用量一定的条件下,考察了不同反应温度下不同反应时间对油酸转化率的影响;并根据油酸浓度与时间的关系曲线,用微分法建立油酸酯化反应动力学的数学模型,计算相关的动力学参数。实验结果表明:在剂油比9%(催化剂质量占油酸质量的分数)、醇酸物质的量比8∶1、反应温度68℃、反应时间10 h时,油酸转化率最高可达到90.09%。该反应的反应级数为1.683,活化能为6.23×10~4J/mol,频率因子为2.17×10~(13)mol~(-0.683)·L~(0.683)·h~(-1)。(本文来源于《北京化工大学学报(自然科学版)》期刊2018年03期)

许洪瀚,黄芙蓉,童冬梅[7](2018)在《稻壳炭基固体酸催化酯化反应制备生物柴油研究》一文中研究指出以热解稻壳炭为原料制备了SH系列炭基固体酸,以月桂酸和甲醇的酯化反应为探针反应,探讨了制备条件和反应条件对炭基固体酸的催化活性的影响。采用XRD、FTIR、BET、NH_3-TPD和元素分析等手段对催化剂进行了表征。结果表明,键合在无定型的多环芳烃炭层上的磺酸基(–SO_3H)提供了炭基固体酸表面的主要酸中心。以浓硫酸为磺化试剂,磺化4 h制得的SH-4h炭基固体酸表面酸密度最大,表现出最佳的催化酯化反应活性,在精馏分水—连续酯化反应装置中反应4 h,甲酯收率即可达到99.7%,且SH-4h炭基固体酸具有良好的稳定性。(本文来源于《化学研究与应用》期刊2018年03期)

王丽博,李会鹏,赵华[8](2018)在《面粉炭基固体酸催化剂的制备与性能研究》一文中研究指出以面粉为原料,经炭化、磺化制得炭基固体酸催化剂,并对其进行表征。以油酸、甲醇为原料,进行酯化反应,考察了炭化温度、炭化时间、磺化温度和磺化时间对油酸转化率的影响。结果表明:在400℃下炭化2h,130℃下磺化2h,其催化活性最强,油酸转化率高达94%。(本文来源于《化工新型材料》期刊2018年01期)

王璐,蒋云霞,顾卫兵[9](2018)在《秸秆炭基固体酸的一步溶剂热法制备及表征》一文中研究指出以秸秆为原料,采用一步溶剂热法制备秸秆炭基固体酸,考察了制备条件对其表面酸浓度的影响,并通过N2吸附-脱附、XRD、FT-IR、SEM、EDS、TGA和DCS等手段对秸秆炭基固体酸进行了表征。结果表明,当2.0 g秸秆与60 m L浓硫酸在温度为200℃条件下反应12 h,所得的秸秆炭基固体酸表面酸浓度达1.01 mmol/g,比表面积和总孔容分别为1 567.4 m2/g和0.75 cm3/g。秸秆炭基固体酸为经过不完全炭化和磺化过程生成的磺酸基负载型芳香族炭结构化合物,在260℃以下具有良好的热稳定性。(本文来源于《现代化工》期刊2018年02期)

郭惠妍[10](2017)在《Nafion修饰炭基固体酸的制备及其催化四氢呋喃聚合性能》一文中研究指出聚四氢呋喃是含两个羟基官能团的聚醚二醇,经催化四氢呋喃单体聚合而成,分子呈线性结构。平均分子量约2000的聚四氢呋喃主要用于合成氨纶的重要原料。聚四氢呋喃工业化生产工艺,常采用发烟硫酸、乙酸酐-高氯酸或氟磺酸作引发剂促使四氢呋喃发生聚合,但此类工艺存在腐蚀设备和后处理复杂等严重的后续处理问题。为了克服均相催化的缺限,研究者开始对聚合四氢呋喃的催化剂材料进行深入探讨。本文通过制备Nafion修饰炭基固体酸并进行表征,研究其对四氢呋喃聚合的催化性能,揭示所制固体酸催化剂结构、织构及酸碱性等对材料催化四氢呋喃聚合的影响规律。本论文主要从以下两个方面开展工作:(1)Nafion修饰葡萄糖炭基固体酸的制备及其催化THF聚合;(2)甲壳质掺杂Nafion-炭基固体酸的制备及其催化THF聚合。围绕以上两方面,我们首先研究Nafion修饰葡萄糖炭基固体酸制备及催化THF聚合。探讨不同Nafion含量,不同焙烧温度对催化四氢呋喃聚合的影响。然后引入甲壳质通过水热合成法、模板法、浸渍法制备甲壳质掺杂Nafion-炭基固体酸催化剂并探讨其对THF聚合的催化作用。对所制的催化剂进行表征:经过X射线衍射(XRD)、红外光谱(FT-IR)以及酸滴定法等得出结论,Nafion修饰葡萄糖炭基固体酸催化剂中具有磺酸基(-SO3H)且属于无定形炭类型。当Nafion溶液负载量增大时,酸量增加,聚四氢呋喃的收率增高趋于平衡,相对分子量降低。而且温度的升高也引起了酸量的减小,聚四氢呋喃收率增多而分子量下降。葡萄糖/壳粉用量的比例增多,聚四氢呋喃的收率增加,分子量增加。但前提是壳粉用量不大于葡萄糖用量。且加入壳粉比未加壳粉的催化剂对四氢呋喃聚合反应具有更好的催化活性,聚合物的收率更高。得到结论甲壳质是调节Nafion修饰葡萄糖炭基固体酸酸性的重要方法。(本文来源于《山西大学》期刊2017-06-01)

炭基固体酸论文开题报告

(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:

以沙柳为原料,采用高温水热炭化制备"类煤"的炭化物,再经过浓硫酸磺化制得沙柳炭基固体酸催化剂,将其用于油酸与甲醇制备生物柴油的酯化反应中,以酯化率作为催化活性的指标。通过单因素实验对炭化温度、炭化时间、磺化温度、磺化时间四种不同因素进行考察。采用元素分析仪、傅里叶变换红外光谱仪、扫描电镜、X射线衍射、差热天平热重分析等手段对沙柳、磺化物催化剂进行表征。结果表明,沙柳炭基固体酸催化剂在炭化温度335℃、炭化时间60 min、磺化温度105℃、磺化时间90 min时性能最优;催化剂中硫含量提升很大,表明成功负载上磺酸基团;催化剂为无定形炭结构,孔隙结构发达,且具有良好的抗热稳定性和催化稳定性。

(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。

炭基固体酸论文参考文献

[1].关圣楠,李会鹏,赵华,杨仕轩.马铃薯粉炭基固体酸催化制备生物柴油研究[J].中国油脂.2019

[2].路平,王克冰,刘玉玲,钟源.沙柳炭基固体酸催化剂的水热法制备及其催化酯化性能[J].科学技术与工程.2019

[3].张琳,张新欣,黎裴源,黎先发.餐饮废油一步制备炭基固体酸及用于催化油酸合成生物柴油的研究[J].现代化工.2018

[4].左卫元,仝海娟,欧阳辉祥,廖安平,李媚.甘蔗渣炭基固体酸的制备及催化合成乙酸甲酯研究[J].化学试剂.2018

[5].胡双岚.新型炭基固体酸催化剂的制备及其催化纤维素水解反应的研究[D].华南理工大学.2018

[6].关圣楠,李会鹏,赵华,李国华,张杰.玉米粉炭基固体酸催化合成生物柴油动力学研究[J].北京化工大学学报(自然科学版).2018

[7].许洪瀚,黄芙蓉,童冬梅.稻壳炭基固体酸催化酯化反应制备生物柴油研究[J].化学研究与应用.2018

[8].王丽博,李会鹏,赵华.面粉炭基固体酸催化剂的制备与性能研究[J].化工新型材料.2018

[9].王璐,蒋云霞,顾卫兵.秸秆炭基固体酸的一步溶剂热法制备及表征[J].现代化工.2018

[10].郭惠妍.Nafion修饰炭基固体酸的制备及其催化四氢呋喃聚合性能[D].山西大学.2017

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