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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(zhì)資源的主要組成部分，如何有效地將其轉(zhuǎn)化為能源材料和大宗化學(xué)品是實(shí)現(xiàn)生物質(zhì)資源利用的重要環(huán)節(jié)。5-羥甲基糠醛(HMF)是連接石油化工和基于碳水化合物化學(xué)的一種非常重要的平臺化合物，由六碳糖轉(zhuǎn)化生成5-羥甲基糠醛(HMF)是實(shí)現(xiàn)以上環(huán)節(jié)的關(guān)健。 采用酸改性的固體酸催化劑對碳水化合物轉(zhuǎn)化為HMF表現(xiàn)出很好的催化活性，開發(fā)了由果糖或果聚糖催化制備HMF的化學(xué)工藝，研究了固體酸的組成和性質(zhì)、反應(yīng)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(zhuǎn)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(zhuǎn)化為HMF可以獲得60 %以上的收率。市場前景分析：生物質(zhì)化工領(lǐng)域，精細(xì)化學(xué)品合成。與同類成果相比的優(yōu)勢分析：催化劑活性評價(jià)： 110-150 °C、DMSO溶劑、N2氣保護(hù)、反應(yīng)時(shí)間2~4h，HMF收率 > 40 %。 國內(nèi)先進(jìn)。
四川大學(xué)
2021-04-10
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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(shù)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(fèi)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(jià)格以及儲量的稀少而限制了其商業(yè)應(yīng)用；甲醇修飾的催化劑其醇選擇性較高，但產(chǎn)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(yán)重，反應(yīng)條件苛刻；費(fèi)托修飾的催化劑，雖然其碳鏈增長能力較強(qiáng)，但有大量的烷烴生成，C2+-OH選擇性較低。已將碳納米管應(yīng)用于合成氣制備低碳醇的催化劑，其在高壓微反評價(jià)裝置，300~350 ?C，6~10 MPa，3000~6000 mL/(g?h)的反應(yīng)條件下，加氫產(chǎn)物中總醇醚的碳基選擇性≥60%，乙醇選擇性≥30%，總醇醚時(shí)空產(chǎn)率≥100 mg/(g?h)，乙醇≥50 mg/(g?h)；催化劑穩(wěn)定性考核>1000 h。 項(xiàng)目已經(jīng)完成具有自主知識產(chǎn)權(quán)的低碳醇催化劑的研發(fā)，并成功完成了百
廈門大學(xué)
2021-04-10
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低釩脫硝、脫二噁英雙功能低溫錳鈦催化劑的研發(fā)
小試階段/n1. VOx /TiO2 體系的催化劑的制備及催化分解 NOx 和氯苯各項(xiàng)指標(biāo)性能的評價(jià)。研究添加 W、 Mn、 Sn、 Ce 等組分，載體 TiO2 的晶型和形貌和制備方法（包括干混法、等體積浸漬法和濕法浸漬法）對催化分解 NOx 和氯苯性能的影響。。 2. 篩選的低釩催化劑的配方和制備工藝優(yōu)化實(shí)驗(yàn)。研究添加不同種類過渡金屬氧化物對催化劑催化性能的機(jī)理。。 3. 對上述所得到的低釩含量催化劑體系做進(jìn)一步的配方和制備工藝的優(yōu)化，。并進(jìn)行低溫催化還原 NO 和催化氧化氯苯的活性研究。。 4. 制備低釩含量，且具有高的低溫催化活性的成型蜂窩狀催化劑。
武漢工程大學(xué)
2021-04-11
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低溫下即具有極高反應(yīng)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(jì)算了fcc相與hcp相Ru的Wulff平衡結(jié)構(gòu)模型里各個(gè)表面的CO解離勢壘。CO解離通常被認(rèn)為是費(fèi)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(fèi)托合成活性。計(jì)算結(jié)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(shí)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(fèi)托合成催化活性。 根據(jù)DFT計(jì)算結(jié)果，設(shè)計(jì)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(jié)構(gòu)納米催化劑。該催化劑在393-433 K的較低溫度下即表現(xiàn)出遠(yuǎn)高于hcp相Ru的費(fèi)托合成催化活性，433 K下活性可達(dá) 37.8 molCO·molRu-1·h-1 ，這是目前相同溫度下報(bào)道的活性最高的費(fèi)托合成催化劑。同時(shí)該催化劑也具有非常好的產(chǎn)物選擇性與穩(wěn)定性。經(jīng)過對催化劑結(jié)構(gòu)的詳細(xì)表征，利用STEM、XAFS、XRD等手段對該fcc Pt-Ru納米催化劑的結(jié)構(gòu)進(jìn)行了模擬重建，證實(shí)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(yōu)異的CO活化能力的結(jié)構(gòu)， 其活性位密度是此前最好的hcp Ru催化劑的1-2個(gè)數(shù)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(zhì)是具有更密集的催化活性位點(diǎn)。
北京大學(xué)
2021-04-11
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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(yīng)是有機(jī)合成中經(jīng)典的對芳環(huán)上進(jìn)行衍生的反應(yīng)，包括烷基化和酰基化反應(yīng)。通常，F(xiàn)riedel-Crafts烷基化反應(yīng)所用溶劑為石油醚、苯、氯苯等有機(jī)溶劑，在Lewis酸或Br?nsted酸的催化下進(jìn)行反應(yīng)。目前工業(yè)上仍普遍使用AlC13等傳統(tǒng)均相催化劑。但傳統(tǒng)的烷基化反應(yīng)，無論從催化劑還是到終產(chǎn)物都會產(chǎn)生酸性氣體HCl，不僅使得反應(yīng)的原子經(jīng)濟(jì)性低，而且嚴(yán)重腐蝕設(shè)備、污染環(huán)境，催化劑也會大量消耗、難以回收。從根源上使烷基化反應(yīng)綠色化的工藝開發(fā)具有重要的理
南京工業(yè)大學(xué)
2021-01-12
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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(fā)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(yù)混器、兩級螺旋進(jìn)料器、馬達(dá)、料倉、流化床熱解器、旋風(fēng)分離器、兩級冷凝裝置、焦炭倉、儲油罐、儲氣罐、預(yù)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(jìn)行共混催化熱解。本發(fā)明能夠?qū)⒂行涮急鹊偷暮脊腆w廢棄物廉價(jià)高效地轉(zhuǎn)化為高品質(zhì)的液體燃料，同時(shí)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(zhì)等含碳固體廢棄物轉(zhuǎn)化困難，熱解產(chǎn)物品質(zhì)不高，選擇性差，催化劑易結(jié)焦、失活快的問題。
東南大學(xué)
2021-04-14
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一種金屬有機(jī)骨架負(fù)載酸性離子液體催化羥基乙酰化反應(yīng)的方法
（專利號：ZL 201310398428.1） 簡介：本發(fā)明提供一種金屬有機(jī)骨架負(fù)載酸性離子液體催化羥基乙酰化反應(yīng)的方法，屬于有機(jī)化學(xué)合成領(lǐng)域。所述乙酰化反應(yīng)中含羥基化合物與乙酸酐的摩爾比為1：1～3，金屬有機(jī)骨架負(fù)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(yīng)溫度為室溫，反應(yīng)在氮?dú)饣驓鍤獗Ｗo(hù)下進(jìn)行，反應(yīng)時(shí)間為3～20min，反應(yīng)結(jié)束后抽濾，收集含有乙酰化產(chǎn)物的濾液，用乙醚洗滌濾渣，濾渣經(jīng)過真空干燥后可以被循環(huán)使用。本發(fā)明
安徽工業(yè)大學(xué)
2021-01-12
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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(fā)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(yīng)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(jìn)入燒焦器。催化劑在燒焦器內(nèi)的停留時(shí)間為0.5?20 h，是含氧氣體流向變換的周期的1?20倍。本發(fā)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(shí)現(xiàn)了積炭催化劑的定點(diǎn)燒炭，大大提高目標(biāo)產(chǎn)物收率，可用于甲醇制丙烯的工業(yè)生產(chǎn)中。
浙江大學(xué)
2021-04-13
一種合成氣制甲醇負(fù)載型銅基催化劑及其制備方法
本發(fā)明提供一種用于合成氣制甲醇的負(fù)載型銅基催化劑，在納米SiO2表面，通過多層負(fù)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(fā)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(fù)載；2.滴加含沉淀劑的醇溶液，完成第二層負(fù)載；3.滴加含沉淀劑的醇溶液，完成第三層負(fù)載；4.進(jìn)行多次的離心、再分散、洗滌，然后干燥，焙燒得到催化劑。本發(fā)明采用載體表面的吸附層作為反應(yīng)場所，限制了負(fù)載粒子的長大，并通過對負(fù)載過程的調(diào)控，控制前驅(qū)體的晶體結(jié)構(gòu)，從而制備得到粒徑小、分散性高的負(fù)載型納米催化劑，并且在較小的負(fù)載量下就能實(shí)現(xiàn)催化劑的高活性。
浙江大學(xué)
2021-04-13
一種基于鋁的用于烷基化反應(yīng)的催化劑的制備方法
本發(fā)明公開一種基于鋁的用于烷基化反應(yīng)的催化劑的制備方法。該方法是先將具有全氟烷基磺酰亞胺結(jié)構(gòu)的離子液體預(yù)熱至60～90℃，然后加入含鋁化合物，攪拌混合均勻后降至常溫；然后將反應(yīng)體系置于N2氛圍下，常溫下反應(yīng)6～24h，使其相互反應(yīng)生成配合物，得到用于催化Friedel?Crafts烷基化反應(yīng)的催化劑。本發(fā)明方法制備得到的催化劑用于合成Friedel?Crafts烷基化反應(yīng)，如苯與1?十二烯合成十二烷基苯的反應(yīng)，該催化劑具有活性高，2?直鏈烷基苯（2?LAB）選擇性較高，使用條件溫和，可以通過簡單方法回收，且循環(huán)性好的特點(diǎn)。
浙江大學(xué)
2021-04-13