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固体酸催化芳烃硝化反应性能的研究

固体酸催化有机合成反应是化学化工领域的研究热点之一。在反应体系中加入合适的固体酸,以提高反应的收率和选择性。芳烃硝化是个非常重要的精细有机合成反应,工业上仍采用混酸硝化工艺。但存在选择性低、难分离、过量的酸不能重复利用、设备腐蚀严重和污染环境等问题。固体酸应用于芳烃硝化,是正在兴起的绿色化学合成技术之一。本论文制备并表征了固体酸中孔分子筛MCM-41和Al-MCM-41,考察了MCM-41、Al-MCM-41、ZSM-5、β-沸石、SAPO-11、Y型分子筛NH_4Y、ReY、SSY、磷钼酸和磷钨酸等固体酸对苯、甲苯和氯苯硝化的催化性能。分别用十六烷基三甲基溴化铵、正硅酸乙酯(TEOS)和硅酸钠为原料,W_(H2O):W_(SiO2)=40:1,制得全硅MCM-41(T)、MCM-41(W)样品;分别以NaAlO_2和TEOS作铝源和硅源,n_(Si)/n_(Al)=20,n_(TEAOH)/n_(Si)=0.3,n_(CTMA  (本文共70页) 本文目录 | 阅读全文>>

华东师范大学
华东师范大学

基于金属微纤多孔材料结构化微反应器中苯硝化反应性能研究

微反应器具有高效的传热/传质性能,诸如芳烃硝化这类强放热的反应在微反应器中可以高效地进行。我们课题组掌握了一种具有三维网络结构的金属微纤材料的制备技术。这种独特的微纤结构材料具有的大空隙率、三维开放孔结构和大的面积体积比,有利于传质和传热;同时微纤三维网络具有微搅拌器的作用,有利于流体的微米尺度分割和快速混合。基于此微纤结构材料设计了一种集换热、混合、(催化)反应功能于一体的微反应器,并以混酸催化苯硝化为模型反应考察了该微反应器用于快速、强放热的液.液两相混合反应的反应性能。结果表明,苯硝化反应在很短的时间内可以高选择性进行完全。在反应床层空隙率97.6%、反应床层温度75℃、停留时间31 s、硝酸与硫酸摩尔比0.95、硝酸与苯摩尔比2.24的反应条件下,苯的转化率为99.2%,硝基苯选择性高达99.6%。由于微纤结构化整体式多孔材料可以高负载量包结微米尺寸细颗粒,所以,我们进一步制各出微纤结构化固体超强酸细颗粒的整体式催化材料...  (本文共81页) 本文目录 | 阅读全文>>

《中学化学教学参考》1984年04期
中学化学教学参考

浅谈苯的硝化反应

全日制部编高中化学课本第二册,谈到苯的硝化反应时,其反应方程式如下: NO:H:O+H:50‘=〔H 30〕++HSO‘- (+-一一-一一一一一一--一一一一ZH:50‘+H N 03:二之〔H 30〕十+N 02 +ZH 50‘-O川”。3婆鲁豁兰O+H 20八,f父叩妙叨磐{叨{一‘卿+H150+本文拟从苯的硝化反应条件、历程、应用等方面作些粗浅的探讨,不妥之处:祈请批评指正。 一、苯的硝化反应条件的控制: 苯的硝化反应条件是要控制水浴温度为6。℃,如何控制好温度是做好此实验的关键。温度低,反应进行缓慢;温度高,苯可能挥发,或者进一步硝化产生付反应。因此苯的硝化反应实际操作中不能将配好的混酸(V浓H:S。‘:V浓HN。3=2:1.5,可将浓HNO3分数次加入浓HZSO‘中,振荡均匀)倒入苯中,而应将苯滴加于混酸之中。防止硝化反应不完全或付产品过多的现象。实验中应边加边振荡,温度超过阴℃可用湿布贴在烧瓶上,让温度降至阳℃后再...  (本文共1页) 阅读全文>>

《中学化学教学参考》2018年14期
中学化学教学参考

超声波促进苯的硝化反应

硝化反应是向有机物分子中引人硝基的反应过程。人教版化学必修2学习苯的性质时开始接触硝化反应,尽管教材上已经删除了苯的硝化反应,但是为了学生能够更加直观学习这个反应,教师还是会对这个实验进行演示。根据教师的介绍及实验过程,我们发现直接用混酸与苯的反应效果不好,且有一定的危险:①教师做演示实验时,非常小心,浓酸混合过程与硝化反应过程都会放热,可能会使反应装置中的液体飞派出来;②采用试管夹和铁架台固定反应试管于水浴中,苯与混酸是分层的,两相反应接触较差,反应较慢,60弋下上层的苯挥发严重,造成实验结果很不理想,硝基苯的产率很低;③最后倒人水中的淡黄色液体很容易让人误以为硝基苯是有颜色的。学校眼镜店使用超声波清洗镜片上的油污,通过查阅相关资料得知,超声波具有的空化作用能使微粒之间发生剧烈...  (本文共1页) 阅读全文>>

《巢湖学院学报》2009年03期
巢湖学院学报

绿色硝化反应催化剂的研究进展

芳烃的硝化反应是一类重要的有机反应,其产物硝基芳香烃广泛应用于农药、医药、染料、化纤、橡胶和炸药等产品的工业生产中。目前,芳烃硝化物的工业化生产主要利用硝酸或硝酸-硫酸的混酸硝化芳烃。该反应体系产生大量的含有机化合物的废酸和废水,腐蚀性强,污染环境,治理费用高。且反应选择性差,副反应产物多。为此取代混酸硝化技术的研究日益蓬勃,尤其是催化剂的研究。新型催化剂及催化工艺可减少污染物的排放,降低能耗,提高资源的利用率,被称作绿色硝化催化剂。总结和概述绿色硝化反应研究的进展,分析绿色硝化新方法的特点及反应机理,对推动绿色硝化的深入研究以及工业化进程无疑具有重要义。1固体酸催化剂催化硝化反应1.1分子筛(沸石)催化剂沸石的孔道结构使它具有独特的择形催化作用。首先,沸石具有规则的晶体线形结构,并且具有大量直径同苯环大小差不多的“通道”,这些“通道”赋予沸石极大的内表面。内表面上的表面酸位促使硝化剂解离成NO2+,并作为亲电取代的质点进攻苯环...  (本文共5页) 阅读全文>>

《黑龙江科技信息》2004年05期
黑龙江科技信息

对浮动床生物膜硝化反应器的研究

前言。近年来,水体的富营养化的问题已经引起人们的广泛关注,解决该问题的方法就是减少向水体中排放氮和磷的数量,既在现有污水处理厂中增设脱氮、除磷处理单元或提高这些单元的处理效率。就城市污水的脱氮而言,一般采用硝化和反硝化的方法,在此过程中硝化单元的处理效果对整个脱氮工艺起着很关键的作用。对于小型污水处理厂而言用生物膜硝化反应器来硝化污水中的氨氮被认为是比较经济的处理方法。但是,常用的生物膜载体有容易堵塞的缺点,多年来研究人员一直在寻求改进载体的性能以及反应器的流态,使载体具有比表面积大,不容易堵塞等优点,以提高反应器的效率。另外,有关生物膜硝化反应器的设计还没有一套确定的方法。所以,通过相关的试验工作找到可行的设计方法成为我们研究的主要目标。 图1试验中使用的载体(直径15湘n,高5~,壁厚1~) l、试验。如图1所示是试验过程中使用的载体,它是由聚乙烯制成,它的比表面积在300m-,左右。密度与水相近。图2所示为浮动床生物膜反应...  (本文共1页) 阅读全文>>

《化学工业与工程技术》2001年01期
化学工业与工程技术

液液硝化反应器的分散特性和放大研究

1 引 言工业上不少硝化反应是液液非均相反应 ,例如苯的硝化。在液液非均相反应器中 ,反应通过界面进行 ,相际间的比界面积即液液分散特性直接影响反应进行的速率。液液湍流分散状况是控制反应速率及产品产量与质量的重要指标 ,其放大技术在相间化学反应、相间传质、悬浮聚合、乳液聚合及硝化过程中应用相当普遍[1] 。但是 ,此类研究还不够全面[2 ,3] 。以往对液液非均相分散的研究 ,多在平底搅拌槽内 ,采用标准挡板及标准桨叶进行[4 ] 。对于硝化反应所用的碟形底圆筒搅拌釜、内置双排蛇管条件下的液液非均相反应器的放大研究则很少报道[5] 。本研究通过与工业生产设备几何相似的模拟硝化反应器 ,利用液液相际间的传质和界面化学反应的基本原理 ,以Sauter直径 (体积比表面平均直径 )为主要参数 ,研究液液湍流搅拌分散特性 ;通过建立Sauter直径与转速、相比、搅拌桨叶直径等参数间的关联式 ,由实验确定关联式参数 ,从而得到硝化反应器的...  (本文共5页) 阅读全文>>