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碳基固体酸在硝基苯加氢制备对氨基苯酚中的应用

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化工进展 2023年第1期42卷 272-281页

作者：黄伟储政任磊李珊中石化南京化工研究院有限公司江苏南京210048

考察了以马铃薯淀粉为碳源制备的碳基固体酸催化剂和质量分数3%的Pt/C为加氢催化剂作用下硝基苯加氢制备对氨基苯酚的反应条件,在以酸度为2.316mmol/g的固体酸为酸性催化剂时,优化的反应条件下硝基苯的转化率100%,对氨基苯酚的选择性67... 详细信息

考察了以马铃薯淀粉为碳源制备的碳基固体酸催化剂和质量分数3%的Pt/C为加氢催化剂作用下硝基苯加氢制备对氨基苯酚的反应条件,在以酸度为2.316mmol/g的固体酸为酸性催化剂时,优化的反应条件下硝基苯的转化率100%,对氨基苯酚的选择性67.6%。总结了硝基苯加氢制备对氨基苯酚的反应机理:①硝基苯在Pt/C催化剂上发生加氢反应生成中间产物苯基羟胺;②苯基羟胺在固体酸催化剂上发生Bamberger重排反应生成对氨基苯酚;③主要的副反应包括:苯基羟胺进一步加氢生成苯胺,苯基羟胺歧化反应生成苯胺和亚硝基苯,苯基羟胺与亚硝基苯发生缩合反应生成副产物氧化偶氮苯。通过机理分析和实验验证,提出要提高对氨基苯酚的收率,需综合考虑硝基苯加氢过程和Bamberger重排反应过程。

关键词：催化剂碳基固体酸加氢机理研究合成

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碳基固体酸预处理结合酶解糖化玉米芯的研究

太阳能学报 2022年第5期43卷 372-376页

作者：卢思王琼梁翠谊亓伟袁振宏蓝平中国科学院广州能源研究所中国科学院可再生能源重点实验室广州510640 广西民族大学广西多糖材料与改性重点实验室南宁530008

以自合成的木质素磺酸钠基固体酸(Sl-C-S-H_(2)O_(2))为催化剂,并耦合纤维素酶实现玉米芯的两步水解建立糖平台。考察预处理条件对木糖收率的影响,最高木糖收率可达83.4%;在国产纤维素酶的作用下,48 h葡萄糖收率即可达92.6%,两步反应的... 详细信息

以自合成的木质素磺酸钠基固体酸(Sl-C-S-H_(2)O_(2))为催化剂,并耦合纤维素酶实现玉米芯的两步水解建立糖平台。考察预处理条件对木糖收率的影响,最高木糖收率可达83.4%;在国产纤维素酶的作用下,48 h葡萄糖收率即可达92.6%,两步反应的总还原糖收率达88.1%。

关键词：生物质糖化酶解碳基固体酸预处理

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玉米芯碳基固体酸含盐氛围水热法制备

农业机械学报 2018年第6期49卷 340-346页

作者：马欢杨军磊刘伟伟张欣朱苏文安徽农业大学生命科学学院合肥230036 作物抗逆育种与减灾国家地方联合工程实验室合肥230036 安徽农业大学工学院合肥230036

以富碳农业废弃物——玉米芯为原料,通过含盐氛围水热法制备了玉米芯碳基固体酸。考察了制备条件对碳基固体酸催化活性的影响,通过表征分析,对含盐氛围水热法的制备机理及固体酸的构-效关系进行了探讨,研究了该固体酸催化高酸值餐饮废... 详细信息

以富碳农业废弃物——玉米芯为原料,通过含盐氛围水热法制备了玉米芯碳基固体酸。考察了制备条件对碳基固体酸催化活性的影响,通过表征分析,对含盐氛围水热法的制备机理及固体酸的构-效关系进行了探讨,研究了该固体酸催化高酸值餐饮废油酯化降酸的条件和效果。结果表明:Zn Cl2能够有效促进玉米芯的水热碳化,将碳化速率提高一倍,为后继磺化提供理想的载体;含盐氛围水热法制备的碳基固体酸,磺酸基团密度大,油酸酯化率是同等条件下传统水热法的4.5倍。在最佳的酯化条件下反应4 h,玉米芯碳基固体酸催化餐饮废油中游离脂肪酸的酯化率可达90.23%。

关键词：玉米芯碳基固体酸餐饮废油含盐氛围水热法

不同碳源制备碳基固体酸及其在水解纤维素中的应用

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功能材料 2012年第12期43卷 1598-1601页

作者：申曙光王涛秦海峰代光李焕梅太原理工大学化学化工学院山西太原030024

采用磁性碳纳米管(CNTs)、葡萄糖、炼焦酚渣为碳源,制得碳基固体酸催化剂。通过XRD、FT-IR、13C NMR和SEM/TEM对其结构和活性基团进行表征,并且以经过预处理的微晶纤维素为纤维素模型物,以总还原糖得率为考察指标,利用制备的碳基固体酸... 详细信息

采用磁性碳纳米管(CNTs)、葡萄糖、炼焦酚渣为碳源,制得碳基固体酸催化剂。通过XRD、FT-IR、13C NMR和SEM/TEM对其结构和活性基团进行表征,并且以经过预处理的微晶纤维素为纤维素模型物,以总还原糖得率为考察指标,利用制备的碳基固体酸非均相催化水解纤维素,比较了3种碳源制得的碳基固体酸在水解纤维素中的水解效率。研究结果表明,与传统原料葡萄糖制得的碳基固体酸相比,酚渣基固体酸碳环上除了含有酚羟基、羧基和磺酸基外,还含有其它碳基固体酸不具备的烷基侧链,这一结构优势对碳基固体酸催化剂的催化活性具有促进作用,能够提高碳基固体酸催化剂的水解效率;碳纳米管固体酸尽管具有致密的碳层结构、磺化后磺酸密度低,但高比表面积使其在非均相催化水解纤维素中表现出较高的活性。

关键词：碳基固体酸水解纤维素非均相催化碳纳米管酚渣

碳前驱体在全氟磺酸型碳基固体酸材料设计中的影响

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物理化学学报 2015年第9期31卷 1747-1752页

作者：李璀灿张梦晓华伟明乐英红高滋复旦大学化学系上海市分子催化和功能材料重点实验室上海200433

以碳纳米管、介孔碳分子筛和氮掺杂的介孔碳为前驱体,采用全氟磺酸-全氟乙烯共聚物(PTFE)液相沉积方法制备了修饰量相同的三种全氟磺酸功能化碳基固体酸催化剂,利用N2吸附、热重分析(TG)、透射电子显微镜(TEM)、傅里叶红外变换(FTIR)光... 详细信息

以碳纳米管、介孔碳分子筛和氮掺杂的介孔碳为前驱体,采用全氟磺酸-全氟乙烯共聚物(PTFE)液相沉积方法制备了修饰量相同的三种全氟磺酸功能化碳基固体酸催化剂,利用N2吸附、热重分析(TG)、透射电子显微镜(TEM)、傅里叶红外变换(FTIR)光谱以及电位滴定等方法对材料的结构和酸性进行了表征.考察催化剂对于苯甲醇与苯甲醚Friedel-Crafts(F-C)反应的催化性能.结果表明,前驱体的比表面积越大,与修饰剂的相互作用越强,越有利于修饰剂在前驱体表面的分散,得到的催化剂表面酸量越多,酸催化活性越好.因此,全氟磺酸功能化的氮掺杂介孔碳在F-C反应中表现出最高的活性和稳定性.

关键词：碳基固体酸全氟磺酸酸性稳定性 F-C反应

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碳基固体酸的制备及其催化合成碳酸甲丙酯

化工进展 2013年第2期32卷 359-363,380页

作者：倪邦庆贾国亮范明明王辉江南大学化学与材料工程学院江苏无锡214122

以葡萄糖为原料制备了碳基固体酸催化剂,利用碳酸二甲酯(DMC)与正丙醇的酯交换反应为探针反应,考察了制备条件对碳基固体酸催化活性的影响。结果表明,在碳化温度350℃、碳化时间2 h、磺化温度130℃、磺化时间10 h、浓硫酸与碳材料的质... 详细信息

以葡萄糖为原料制备了碳基固体酸催化剂,利用碳酸二甲酯(DMC)与正丙醇的酯交换反应为探针反应,考察了制备条件对碳基固体酸催化活性的影响。结果表明,在碳化温度350℃、碳化时间2 h、磺化温度130℃、磺化时间10 h、浓硫酸与碳材料的质量比为100∶1的条件下,制备的固体酸具有较好的催化活性;当n(丙醇)∶n(DMC)=2∶1、反应温度90℃、反应时间5 h、催化剂用量占原料总质量4%时,碳酸甲丙酯(MPC)选择性超过90%,收率达到40%左右。催化剂催化活性较稳定,连续催化反应4次活性没有明显下降。

关键词：碳基固体酸碳酸二甲酯碳酸甲丙酯酯交换

玉米秸秆衍生碳基固体酸的制备及其催化纤维素水解糖化

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化工进展 2020年第9期39卷 3635-3642页

作者：陆佳刘伟王欣苏小红范超黑龙江省能源环境研究院黑龙江哈尔滨150027

以玉米秸秆为原料,通过碳化-磺化法制备了碳基固体酸(CSA),采用XRD、FTIR、XPS、SEM、阳离子交换与返滴定法等手段对其结构形貌进行表征,并考察了制备条件对固体酸表面活性基团含量与催化活性的影响。以NaOH/尿素冻融预处理后的纤维素... 详细信息

以玉米秸秆为原料,通过碳化-磺化法制备了碳基固体酸(CSA),采用XRD、FTIR、XPS、SEM、阳离子交换与返滴定法等手段对其结构形貌进行表征,并考察了制备条件对固体酸表面活性基团含量与催化活性的影响。以NaOH/尿素冻融预处理后的纤维素为底物,研究了CSA催化纤维素水解糖化的效果与条件。结果表明:NaOH/尿素冻融预处理能够有效辅助固体酸催化纤维素水解,在350℃碳化2h、100℃磺化5h条件下制备的CSA催化性能最好,其酸量达3.94mmol/g,其中磺酸基、羧基、酚羟基含量分别为1.09mmol/g、1.36mmol/g、1.49mmol/g。在m(CSA)∶m(纤维素)=3∶1、水解温度200℃、水解时间为0.5h的条件下,纤维素水解还原糖得率与转化率分别为47.1%和63%。CSA循环利用3次催化活性下降不大。本研究可为废弃生物质原料制备的固体酸催化纤维素水解转化利用提供科学参考。

关键词：玉米秸秆碳基固体酸 NaOH/尿素冻融预处理纤维素水解糖化

基于磺化碳基固体酸的纤维素水解糖化研究进展

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太阳能学报 2024年第10期45卷 663-672页

作者：陆佳苏小红刘泽刘伟黑龙江省能源环境研究院哈尔滨150027

对磺化碳基固体酸制备原料及制备方法进行系统介绍,分析磺化碳基固体酸物理化学结构与其催化纤维素水解的构效关系,讨论碳基固体酸失活原因及分离回收方法。针对磺化碳基固体酸与纤维素间的传质限制,总结归纳先“降结晶、再水解”的纤... 详细信息

对磺化碳基固体酸制备原料及制备方法进行系统介绍,分析磺化碳基固体酸物理化学结构与其催化纤维素水解的构效关系,讨论碳基固体酸失活原因及分离回收方法。针对磺化碳基固体酸与纤维素间的传质限制,总结归纳先“降结晶、再水解”的纤维素高效水解策略。最后对磺化碳基固体酸的未来研究重点和前景进行展望,以期为促进磺化碳基固体酸在木质纤维素糖平台构建中的创新发展提供科学参考。

关键词：生物质水解碳基固体酸纤维素糖化

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碳基固体酸在生物柴油制备中的应用

上海大学学报（自然科学版） 2019年第1期25卷 84-94页

作者：张宝华许丽瑛杞勇张慧颖吕晓庆上海大学环境与化学工程学院上海200444 上海绿铭环保科技股份有限公司上海201107

以对甲苯磺酸和淀粉为原料,采用一步碳化法制备碳基固体酸催化剂,并采用正交试验法对碳基固体酸催化餐厨废油酯化反应的最佳工艺条件进行了研究;在中试规模上以餐厨废油为原料,以酸碱联用催化的工艺生产制备生物柴油.结果表明,酯化反应... 详细信息

以对甲苯磺酸和淀粉为原料,采用一步碳化法制备碳基固体酸催化剂,并采用正交试验法对碳基固体酸催化餐厨废油酯化反应的最佳工艺条件进行了研究;在中试规模上以餐厨废油为原料,以酸碱联用催化的工艺生产制备生物柴油.结果表明,酯化反应的最佳工艺条件为反应温度60?C,反应时间7 h,催化剂和甲醇用量分别为餐厨废油投入量的4%和30%,餐厨废油的酸值可降低至1.2 mg KOH/g.该催化剂具有较好的热稳定性和催化反应活性,可替代液体酸应用于酸碱联用催化制备生物柴油工艺中,具有设备成本低、生产效率高、对环境友好的优点.

关键词：淀粉碳基固体酸催化剂餐厨废油生物柴油