【正文】 改論文。由圖可見，隨著溫 度升高，產(chǎn)品收率增加；但反應(yīng)時(shí)間達(dá)到 5h后，產(chǎn)品收率增加幅度不明顯，且當(dāng)反應(yīng)時(shí)間達(dá)到 6h 以后生成的產(chǎn)品收率會(huì)降低，這是由于尿囊素不穩(wěn)定，在水溶液中長(zhǎng)時(shí)間加熱會(huì)易分解，故最佳反應(yīng)時(shí)間選定在 5h，此時(shí)產(chǎn)品收率為 %。當(dāng)催化劑用量為 （占總反應(yīng)物料質(zhì)量的 %）時(shí)，可獲得較高 產(chǎn)品收率 ，繼續(xù)增加催化劑的量，產(chǎn)率的提高幅度不大，反而會(huì)由于增大了催化劑量，使成本增高，所以選擇 為適宜的催化劑用量，此時(shí)產(chǎn)品收率為 %。這樣在煅燒過程中， ≡ZrOZr≡縮聚物的分解釋放大量能量， La 元素較多的能級(jí)可以吸收反應(yīng)過程中釋放出的能量，從而降低所生成的納米粒子表面的能量，以至減少納米粒子之間的團(tuán)聚，即適量的 La 摻雜可抑制催化劑粒徑的長(zhǎng)大，從而有益于催化活性的改善。 第 17 頁 共 23 頁 051015202530 浸漬液濃度/ m o l / L收率/% . 圖 浸漬液濃度對(duì) 產(chǎn)品收率 的影響 （反應(yīng)條件： n(尿素 )： n(乙醛酸 )為 4:1，反應(yīng)溫度 75℃ ，反應(yīng)時(shí)間 5h，催化劑用量 ） 由圖 可知，當(dāng)采用 ，產(chǎn)品尿囊素的收率最高，為 27. 48%。另外，隨著焙 燒溫度的提高，催化劑易于燒結(jié)，其粒徑會(huì)增大，從而導(dǎo)致比表面積降低，這些均對(duì)催化劑的活性中心的形成不利。 由圖 可知，隨著 SiO2 加入量的增加，催化劑的催化活性呈現(xiàn)先逐漸增強(qiáng)而后下降的趨勢(shì)，并在 5:95 時(shí)達(dá)到最佳，產(chǎn)品收 率為 ％，高于單組分ZrO2 的催化活性。 IR 采用美國(guó)的熱電公司 NEXUS 670 紅外光譜儀鑒定尿囊素的化學(xué)結(jié)構(gòu)。 產(chǎn)品收率的確定 = 10 0%?實(shí) 際 產(chǎn) 量產(chǎn) 品 收 率 理 論 產(chǎn) 量 第 13 頁 共 23 頁 純度測(cè)定 熔點(diǎn)的測(cè)定。 TEM 透射電子顯微鏡（ Transmission electron microscope，縮寫 TEM），簡(jiǎn)稱透射電鏡，是把經(jīng)加速和聚集的電子束投射到非常薄的樣品上，電子與樣品中的原子碰撞而改變方向，從而產(chǎn)生立體角散射?！? 自制 酸度計(jì) pHS25 上海雷磁 催化劑的制備 SO42/SiO2ZrO2 的制備 稱取一定量的氧氯化鋯固體，用蒸餾水溶解，配制成約 ，另稱取一定量的硅溶膠，將其滴加到氧氯化鋯溶液中，攪拌均勻，將沉淀劑氨水滴加到上述混合液中，直至 pH 值為 9 左右，繼續(xù)攪拌 30min，放置陳化一段時(shí)間，然后進(jìn)行過濾，并反復(fù)洗滌濾餅至用 。因此，開發(fā)出高效、易回收、能重復(fù)利用并且不污染環(huán)境的新型綠色固體催化劑，是尿囊素合成研究的新方向。此外，尿囊素還是生產(chǎn)各種復(fù)合肥、緩效肥和微量肥等優(yōu)良的原料來源。 圖 1. 尿囊素結(jié)構(gòu)式 尿囊素用途 尿囊素的用途極為廣泛，是一種重要的精細(xì)化工產(chǎn)品，可應(yīng)用于醫(yī)藥、輕工、農(nóng)業(yè)、日化和生物工程等方面。 關(guān)鍵詞： 尿囊素 ； 固體超強(qiáng)酸催化劑； 參考 ； 工藝條件 第 4 頁 共 23 頁 A new solid superacid catalytic synthesis of allantoin Abstract The project aims to work out suitable for urea production of glyoxylic acid by direct condensation of allantoin in new highefficiency solid superacid catalysts, exploration of allantoin catalyzed by solid superacid and synthesis routes, thus contributing to the preparation of solid Super acid and allantoin production technology to provide a valid reference. Experimental consideration: the amount of acid, the reaction temperature, raw material Proportioning and acid catalyst, reaction time. To reach the optimum technological conditions for synthesis of allantoin: urea n: n using glyoxylic acid as 4 g phosphoric acid as the catalyst, the reaction temperature 80 ℃ , response time 4H, product yield of %. Key words : allantoin 。（ 1010 月） ，進(jìn)行實(shí)驗(yàn)。 以此得出 尿囊素合成的最佳工藝條件 。 第 3 頁 共 23 頁 新型固體超強(qiáng)酸催化合成尿囊素 摘要 本 文 旨在研究出適合于尿素乙醛酸直接縮合生產(chǎn)尿囊素的新型高效固體超強(qiáng)酸催化劑，并探索固體超強(qiáng)酸催化的尿囊素合成反應(yīng)的工藝路線，從而為固體超強(qiáng)酸的制備和尿囊素生產(chǎn)的技術(shù)進(jìn)步提供有效參考。溶于熱水、熱醇和稀氫氧化鈉溶液；微溶于常溫的水和醇；難溶于乙醚和氯仿等有機(jī)溶劑；其飽和水溶液 ( 濃度為 %) 呈微酸性， pH 為 。添加尿囊素的化妝品，具有保護(hù)組織、親水、吸水和防止水份散發(fā)等作用；添加尿囊素的第 8 頁 共 23 頁 發(fā)乳、發(fā)膏，對(duì)頭發(fā)有保護(hù)作用，使頭發(fā)不分叉、不斷 發(fā)；添加尿囊素的雪花膏、唇膏、香波能使肌膚、口唇柔軟和富有彈性，并有美麗的光澤。以上各條路線各有利弊，如二氯乙酸法受二氯乙酸的原料來源限制；草酸電解法投資較大；乙醛酸鈣法反應(yīng)工藝流程長(zhǎng)，步驟多；尿酸法的尿酸 來源及價(jià)格均受限制，總而言之，這些方法有的原料昂貴，有的設(shè)備復(fù)雜或工藝條件苛刻，有的投資大，有的能耗高或污染嚴(yán)重，因而發(fā)展受到較大限制，三氯乙醛法和乙醛酸與尿素直接縮合法較易實(shí)現(xiàn)工業(yè)化生產(chǎn)，而目前工業(yè)生產(chǎn)尿囊素普遍采用乙醛酸與尿素直接縮合，要提高尿囊素的質(zhì)量與收率，關(guān)鍵在于乙醛酸與尿素縮合反應(yīng)。 第 10 頁 共 23 頁 第 2部分 實(shí)驗(yàn)材料與研究方法 實(shí)驗(yàn)材料及儀器 實(shí)驗(yàn)材料與試劑 本實(shí)驗(yàn)所用的主要試驗(yàn)材料及化學(xué)試劑如表 所示。依據(jù) XRD 衍射圖中的衍射峰的位置和半峰寬，利用 Scherrer 公式可以計(jì)算出納米粒子的粒徑 D： 式中， K 為常數(shù)，用半高寬 β1／ 2(弧度 )時(shí) K 取 ； θ 為 Bragg 角，度； λ 為測(cè)定時(shí)所用 X 射線波長(zhǎng)， 197。通常以波長(zhǎng)（ μm）或波數(shù)（ cm1）為橫坐標(biāo)，吸光度（ A）或百分透過率（ T%）為縱坐標(biāo)，將這種吸收情況以吸收曲線的形式記錄下來，得到該物質(zhì)的紅外吸收光譜，簡(jiǎn)稱紅外光譜。L 1 的氫氧化鈉溶液滴定，每消耗 1 ml mol這表明該鍵具 有較強(qiáng)的共價(jià)雙鍵的特性，其誘導(dǎo)效應(yīng)使 Fe－ O 鍵上的電子云發(fā)生偏移，從而使該催化劑呈現(xiàn)超強(qiáng)酸性。 焙燒溫度 催化劑的焙燒 是 其活化的有效手段，實(shí)驗(yàn)中將 1mol/L硫酸浸漬 1h處理的SiO2： ZrO2比為 5： 95的試樣在不同溫度下焙燒 3h，考察焙燒溫度對(duì) SO42/SiO2ZrO2的催化 性能的影響，結(jié)果見圖 。從表中可以得出本研究制備的 SO42/SiO2ZrO2 催化劑的最佳焙燒時(shí)間為 3h，此時(shí)產(chǎn)品收率為 %。另外，浸泡時(shí)間過長(zhǎng)，可能使表面金屬氧化物微粒溶解形成硫酸鹽，并在催化劑焙燒過程中分解產(chǎn)生的金屬氧化物會(huì)取代酸位，是催化劑活性降低，故選擇浸漬時(shí)間為 ，此時(shí)產(chǎn)品收率為 %。 2025303540 L a 含量/ %收率/% . 圖 La 含量對(duì)反應(yīng)結(jié)果的影響 （反應(yīng)條件： n(尿素 )： n(乙醛酸 )為 4:1，反應(yīng)溫度 75℃ ，反應(yīng)時(shí)間 5h，催化劑用量 ） 工藝條件優(yōu)化 第 19 頁 共 23 頁 催化劑用量 實(shí)驗(yàn)中選用 %La 修飾的 SO42/SiO2ZrO2 作催化劑，在尿素與乙醛酸 量比為 4:l，反應(yīng)溫度為 75℃ ，反應(yīng)時(shí)間 5h 情況下進(jìn)行縮合反應(yīng)，考察了不同催化劑用量對(duì)縮合反應(yīng)的影響，結(jié)果見圖 。 第 20 頁 共 23 頁 202530354045503