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固體酸催化碳水化合物制備5-羥甲基呋喃甲醛（HMF）
成果描述：碳水化合物是生物質資源的主要組成部分，如何有效地將其轉化為能源材料和大宗化學品是實現生物質資源利用的重要環節。5-羥甲基糠醛(HMF)是連接石油化工和基于碳水化合物化學的一種非常重要的平臺化合物，由六碳糖轉化生成5-羥甲基糠醛(HMF)是實現以上環節的關健。 采用酸改性的固體酸催化劑對碳水化合物轉化為HMF表現出很好的催化活性，開發了由果糖或果聚糖催化制備HMF的化學工藝，研究了固體酸的組成和性質、反應條件對HMF收率的影響。在130 ℃、DMSO溶劑、條件下，以CSZA-3固體酸為催化劑，由葡萄糖轉化為HMF可以獲得最佳收率47.6 %；以CSZ固體為催化劑，由果糖轉化為HMF可以獲得60 %以上的收率。市場前景分析：生物質化工領域，精細化學品合成。與同類成果相比的優勢分析：催化劑活性評價： 110-150 °C、DMSO溶劑、N2氣保護、反應時間2~4h，HMF收率 > 40 %。 國內先進。
四川大學
2021-04-10
合成氣一步法制備乙醇和低碳醇催化劑
"低碳醇通常是指碳數在二及以上的醇，其往往可直接作為汽車燃料，也可作為汽油添加劑而加入汽油中，提高汽油辛烷值，而長碳鏈醇（主要是C6+醇）是增塑劑、洗滌劑、潤滑油合成過程中重要的中間體。近年來，通過合成氣一步法制備低碳醇的催化劑分為四類，即Rh基催化劑，甲醇修飾催化劑，費托合成修飾催化劑，Mo基催化劑。其中Rh基催化劑具有最高的醇選擇性，但其較高的價格以及儲量的稀少而限制了其商業應用；甲醇修飾的催化劑其醇選擇性較高，但產物主要是甲醇、異丁醇，C2+-OH選擇性較低；Mo基催化劑耐硫，但其活性較低，甲烷化嚴重，反應條件苛刻；費托修飾的催化劑，雖然其碳鏈增長能力較強，但有大量的烷烴生成，C2+-OH選擇性較低。已將碳納米管應用于合成氣制備低碳醇的催化劑，其在高壓微反評價裝置，300~350 ?C，6~10 MPa，3000~6000 mL/(g?h)的反應條件下，加氫產物中總醇醚的碳基選擇性≥60%，乙醇選擇性≥30%，總醇醚時空產率≥100 mg/(g?h)，乙醇≥50 mg/(g?h)；催化劑穩定性考核>1000 h。 項目已經完成具有自主知識產權的低碳醇催化劑的研發，并成功完成了百
廈門大學
2021-04-10
低溫下即具有極高反應活性的fcc相Ru納米粒子催化劑
該研究工作首先使用DFT理論計算了fcc相與hcp相Ru的Wulff平衡結構模型里各個表面的CO解離勢壘。CO解離通常被認為是費托合成的決速步，而CO解離勢壘的大小可以反映出催化劑的費托合成活性。計算結果表明hcp相Ru（0001）面的Step-B臺階位具有最低的CO解離勢壘，但在真實納米粒子體系中較難暴露，而fcc相Ru具有（100）、（211）面以及（111）面Step-B臺階位等一系列CO解離勢壘較低的表面，有可能具有非常好的費托合成催化活性。 根據DFT計算結果，設計合成了以fcc相Pt納米晶為核，外延生長fcc相Ru的Pt-Ru core-shell結構納米催化劑。該催化劑在393-433 K的較低溫度下即表現出遠高于hcp相Ru的費托合成催化活性，433 K下活性可達 37.8 molCO·molRu-1·h-1 ，這是目前相同溫度下報道的活性最高的費托合成催化劑。同時該催化劑也具有非常好的產物選擇性與穩定性。經過對催化劑結構的詳細表征，利用STEM、XAFS、XRD等手段對該fcc Pt-Ru納米催化劑的結構進行了模擬重建，證實了該催化劑具有超高活性位密度，表面大量暴露Ru（100）、（211）以及（311）等具有優異的CO活化能力的結構， 其活性位密度是此前最好的hcp Ru催化劑的1-2個數量級以上。證明了fcc Ru催化劑相比hcp Ru具有更好催化性能的本質是具有更密集的催化活性位點。
北京大學
2021-04-11
一種新型2,4-二羥基二苯甲酮綠色合成催化工藝
Friedel-Crafts反應是有機合成中經典的對芳環上進行衍生的反應，包括烷基化和酰基化反應。通常，Friedel-Crafts烷基化反應所用溶劑為石油醚、苯、氯苯等有機溶劑，在Lewis酸或Br?nsted酸的催化下進行反應。目前工業上仍普遍使用AlC13等傳統均相催化劑。但傳統的烷基化反應，無論從催化劑還是到終產物都會產生酸性氣體HCl，不僅使得反應的原子經濟性低，而且嚴重腐蝕設備、污染環境，催化劑也會大量消耗、難以回收。從根源上使烷基化反應綠色化的工藝開發具有重要的理
南京工業大學
2021-01-12
高、低有效氫碳比原料共混催化熱解制取燃料的裝置和方法
本發明公開了一種高、低有效氫碳比原料共混催化熱解制取燃料的裝置和方法，該裝置包括預混器、兩級螺旋進料器、馬達、料倉、流化床熱解器、旋風分離器、兩級冷凝裝置、焦炭倉、儲油罐、儲氣罐、預熱器。該方法能夠利用該裝置將高、低有效氫碳比的不同原料進行共混催化熱解。本發明能夠將有效氫碳比低的含碳固體廢棄物廉價高效地轉化為高品質的液體燃料，同時處理有效氫碳比高的塑料等固體廢棄物，解決了目前有效氫碳比低的生物質等含碳固體廢棄物轉化困難，熱解產物品質不高，選擇性差，催化劑易結焦、失活快的問題。
東南大學
2021-04-14
一種金屬有機骨架負載酸性離子液體催化羥基乙酰化反應的方法
（專利號：ZL 201310398428.1） 簡介：本發明提供一種金屬有機骨架負載酸性離子液體催化羥基乙酰化反應的方法，屬于有機化學合成領域。所述乙酰化反應中含羥基化合物與乙酸酐的摩爾比為1：1～3，金屬有機骨架負載酸性離子液體催化劑的摩爾量是所用含羥基化合物的3～5%，反應溫度為室溫，反應在氮氣或氬氣保護下進行，反應時間為3～20min，反應結束后抽濾，收集含有乙酰化產物的濾液，用乙醚洗滌濾渣，濾渣經過真空干燥后可以被循環使用。本發明
安徽工業大學
2021-01-12
一種徑向移動床再生單元中催化劑上積炭燒除的方法
本發明公開了一種徑向移動床再生單元中催化劑上積炭燒除的方法，該方法包括如下步驟：在420 ℃?570 ℃的溫度條件下，通過氣體輸送單元將氧體積濃度在0.01%?21.00%的含氧氣體送入裝填有來自反應單元的積炭催化劑的移動床燒焦器，含氧氣體以周期性的流向變換的方式進入燒焦器。催化劑在燒焦器內的停留時間為0.5?20 h，是含氧氣體流向變換的周期的1?20倍。本發明可以有效解決積炭燒除過程中催化劑床層由于燃燒熱過大而飛溫的問題，延長催化劑總壽命，實現了積炭催化劑的定點燒炭，大大提高目標產物收率，可用于甲醇制丙烯的工業生產中。
浙江大學
2021-04-13
一種具有調溫調濕性能的光催化復合材料及其制備方法
簡介：本發明公開了一種具有調溫調濕性能的光催化復合材料及其制備方法，屬于功能材料和建筑節能技術領域。該復合材料包含相變材料、光催化材料等，所述相變材料為棕櫚醇、棕櫚酸和月桂酸的混合物；所述光催化材料為Eu?Ce/TiO2。本發明光催化涂料的制備包括3個步驟：(1)棕櫚醇?棕櫚酸?月桂酸相變材料的制備，(2)Eu?Ce/TiO2光催化材料的制備，(3)具有調溫調濕性能的光催化復合材料的制備。本發明具有調溫調濕性能的光催化復合材料能在可見光源下光催化降解甲醛氣體和調節室內溫濕度，有效地提高了室內環境舒適度及改了善室內空氣品質，降低了建筑能耗，符合國家綠色生態建筑材料的發展趨勢。
安徽工業大學
2021-04-13
一種高壓-水熱法制備BiVO4光催化劑的方法
本發明公開了一種高壓-水熱法制備BiVO4光催化劑的方法，該方法包括以下步驟：將硝酸鉍和十二烷基苯磺酸鈉溶于乙二醇與水體積比為1 : 1的溶液中，偏釩酸銨溶于蒸餾水中；將偏釩酸銨溶液滴加到上述乙二醇水溶液中，攪拌混合均勻，用氨水調節溶液的pH為3，形成BiVO4的前驅體，將其轉入高壓反應釜中并通入氮氣、氧氣、氬氣中的任一種達到2~10MPa的壓強，100~120℃醇-水熱處理4~12小時，冷卻后離心分離進行洗滌，于80℃下干燥后在450℃焙燒4小時即可得到結晶度高、分散性好、粒度小、比表面積大、單斜白鎢礦結構的高催化活性BiVO4光催化劑。所得到的BiVO4光催化劑具有良好的可見光催化活性，可廣泛應用于處理工業廢水。
青島農業大學
2021-04-13
一種合成氣制甲醇負載型銅基催化劑及其制備方法
本發明提供一種用于合成氣制甲醇的負載型銅基催化劑，在納米SiO2表面，通過多層負載，得到以CuO為主要活性組分、MgO為催化劑助劑的催化劑。本發明還提供一種上述催化劑的制備方法，1.在混合均勻的體系中加入含沉淀劑的醇溶液，完成第一層負載；2.滴加含沉淀劑的醇溶液，完成第二層負載；3.滴加含沉淀劑的醇溶液，完成第三層負載；4.進行多次的離心、再分散、洗滌，然后干燥，焙燒得到催化劑。本發明采用載體表面的吸附層作為反應場所，限制了負載粒子的長大，并通過對負載過程的調控，控制前驅體的晶體結構，從而制備得到粒徑小、分散性高的負載型納米催化劑，并且在較小的負載量下就能實現催化劑的高活性。
浙江大學
2021-04-13