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銻鎢雜多酸鹽催化合成均苯三甲酸畢業(yè)論文(更新版)

2025-09-08 13:26上一頁面

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【正文】 Tridoxy iso cyanuric Acid ( THICA ) as a Key Catalyst . Tetrahedron, 20xx, 62 ( 28) : 6695~ 6699. [23] Aubrey C R, Method for producing purified trimesic acid[P]. US5107020, 19920421. [24] 張莉 , 成有位 , 牛俊峰 , 等 . 二甲苯液相氧化體系分析方法進展 [J]. 聚酯工業(yè) , 20xx, 16(2): 610. [25]都國華 ,駱曉玲 .鄰二甲苯空氣液相氧化制取鄰苯基苯甲酸 [J] .石油化工 , 1 998, 27( 2) : 82 85 . [26]徐坤,劉鵬起,張玉娜,叢蕾,近紅外光譜分析技術及應用 [J],萊陽農(nóng)學院報 .20xx, 18( 3), 237240. [27] Hay A S, Blanchard H S. [ J] . Canadian Journal of Chemistry , 1965 , 43(2) : 1306 1309. [28] Harold Newby, Improvements in Production of Ploycarboxylic Acid[J].GB742709, 195614. [29]劉立行,儀器分析 [M].烴加工出版社, 1990. [30]徐克勛,精細有機化工原料及中間體手冊 [M].北京化學工業(yè)出版社 . [31] 通用化工產(chǎn)品分析方法手冊編寫組 , 通用化工產(chǎn)品分析方法手冊 [M]. 化學工業(yè)出版社,ISBN7502522654 . [32] Viola A,Cao Direct Analysis of pXylene Oxidation Products by Reversedphase HightPerformance Liquid Chromatography [J] .J Chromatogr Sci,1996,34(1):2733. 。 為對產(chǎn)品的結構分析做出校驗 [31],實驗中以同樣的方法做出均苯三甲酸標準樣品的紅外光譜。 均苯三甲酸的紅外光譜譜圖 本實驗采用溴化鉀壓片紅外光譜透射法對產(chǎn)物進行分析,通過對產(chǎn)物紅外吸收光譜的分析,可對產(chǎn)物的結構作出定性的結論。 影響氧化反應的因素 原料配比對氧化反應的影響 催化劑 120 ℃ 恒溫干燥 24 h后,放入焙燒爐中程序升溫 2 h,在 600 ℃ 恒溫 4 h。 15 第 三 章 結果分析與討論 銻鎢雜多酸鹽催化劑性能分析 XRD 譜圖分析 本研究分別在 n( Sb) ∶ n( W) =: n( Sb) ∶ n( W) =∶ n( Sb) ∶ n( W) =∶ n( Sb) ∶ n( W) =∶ 9配比 下制得銻鎢 雜多酸鹽 催化劑,其 XRD分析如下圖所示; 0 20 40 60 80 10002004006008001000120014001600Intensity2 ? /?? ?5 . 0 1 9 6 62 8 . 2 3 3 31 4 . 1 9 92 4 . 0 0 7 33 7 . 1 1 7 7 圖 n( Sb) ∶ n( W) =∶ 9時催化劑的 XRD譜圖 圖 n( Sb) ∶ n( W) =∶ 9下制得的銻鎢 雜多酸鹽 催化劑的 XRD圖,從圖中可以看出, 2?= 、 、 、 176。 (10) 關機,降電壓至正常電壓 20 V 50 mA,關閉軟件。 (4) 打開 XRD下部前蓋箱,按 Bias按鈕,待第三個閃爍燈停止閃爍。 將所得產(chǎn)物在 120℃ 下干燥 10h,得到 ( CTAB)9[ Sb1. 0W9O33] , 取其他化學計量的銻鎢雜多酸鹽,重復上述實驗,得到系列相轉移催化劑 ( CTAB)9[ SbxW9O33] 。 11 第 二 章 實驗部分 實驗原理 銻鎢雜多酸鹽催化劑的 制作 的過程與配料比、溫度、等因素有關,以酒石酸銻鉀、仲鎢酸銨 、十六烷基三甲基溴化銨 為原料,以檸檬酸為絡合劑,一般是在特定的條件下合成該物質(zhì)。在化學中,酸值(或稱中和值、酸價、酸度)表示中和 1 克化學物質(zhì)所需的氫氧化鉀( KOH)的毫克數(shù)。分子振動的 能量 與紅外 射線 的光量子能量正好對應,因此當分子的振動狀態(tài)改變時,就可以發(fā)射 紅外光譜 ,也可以因 紅外輻射 激發(fā)分子而振動而產(chǎn)生紅外吸收光譜。此外,由于使用溶劑乙酸,催化劑和引發(fā)劑四溴乙烷,提高了產(chǎn)品的選擇性和收率,具 有原料損失小、能耗低的優(yōu)點,該技術路線成為目前工業(yè)上普遍采用的主流工藝。該法的化學反應可表示為: H 3 CC H 3C H 36 K M n O 4O H C O O KK O O CC O O K+ + 6 M n O2 + 3 K O H + 3 H 2 O ( 11) K O O C C O O KC O O K3 H C L+H O O C C O O HC O O H+ 3 K C L (12) 據(jù)報道,孫洪明等采用該方法來合成均苯三甲酸 [14],其中選用溴化十六烷基三甲銨作相轉移催化劑,在 70℃ ~ 80℃ 下反應 3h,以高錳酸鉀計的均苯三甲酸摩爾收率約為 82%。這種合成方法有很明顯的特點:一是反應溫度極高,雜質(zhì)易揮發(fā)出去,反應完全,產(chǎn)物具有獨特的相結構和高純度;二是燃燒波傳播速度快,反應時間短,因而對于工業(yè)生產(chǎn)是有利的;三是能夠利用反應過程中產(chǎn)生的大量熱 ,不需要外部再提供能量,節(jié)約了能源;四是該過程只有凝聚態(tài)產(chǎn)物 , 對環(huán)境無污染。脈沖激光法的一束激光照射在金屬材料的表面上,其表面的薄膜層吸收激光的能量后被加熱使其溫度上升。通過絡合劑使金屬離子先形成絡合物,再經(jīng)過溶膠凝膠過程形成絡合物凝膠。它是在含有多種可溶性陽離子的鹽溶液中,加入沉淀劑( OH、 HCO CO3 SO42等),使之形成不溶性化合物,然后將得到的沉淀物經(jīng)洗滌、熱分解或脫水、煅燒,得到氧化物粉末。 合成銻鎢雜多酸鹽催化劑的進展 銻鎢催化劑屬于復合金屬氧化物催化劑,目前合成該種催化劑的方法有多種 ,比如高溫固相反應法、溶膠 凝膠法、共沉淀法、水熱和溶劑熱法。 值得慶幸的是,現(xiàn)在我們一方面已經(jīng)具有了許多表面科學和絡合物結構研究的現(xiàn)代化實驗測試手段和設備 [9];另一方面又有迅速發(fā)展的催化反應歷程和催化作用模式的量子化學計算方法,這些方法成為我們考察新催化劑結構、探明催化作用機理、掌握催化反應本質(zhì)的有力武器。 現(xiàn)在,催化科學和化學工程學相結合是催化作用與分離技術相結合 [8]。催化劑開發(fā)和應用的研究實踐證明,新催化劑、新催化工藝的出現(xiàn),往往是以新型催化材料的開發(fā)為先導的。因雜多酸獨特的酸性、 “準液相 ”行為 、多功能(酸、氧化、光電催化)等優(yōu)點在催化研究領域中受到研究者們的廣泛重視。 由均三甲苯合成均苯三甲酸的工藝路線 [3]主要有:液相氧化法和氣液相空氣氧化法兩種。以氧化均三甲苯制備均苯三甲酸為探針反應,在一定溫度和反應時間下考察催化劑的性能。以 四溴乙烷為引發(fā)劑, 銻鎢雜多酸鹽為催化劑,以不同的n(Sb):n(W) 在相同的溫度下焙燒經(jīng)過檢測后的數(shù)據(jù)分析催化劑的不同之處,從而確定最佳的催化劑配比。它是生產(chǎn)專用聚合物和樹脂的中間體 ,可作火箭推進器固體燃料的交聯(lián)劑 ,可制反滲透膜 [2],用于海水淡化及生產(chǎn)高純度水 ,制高強增塑劑 ,制抗癌藥物 ,制植物生 長調(diào)節(jié)劑 ,制耐高溫的高分子材料等。 2 第一章 綜 述 雜多酸鹽催化劑 雜多酸鹽催化劑簡介 雜多 酸( Polyoxometalates,簡寫為 POMs)是由雜原子(如 P、 Si、 Fe、 Co 等)和多原子(如 Mo、 W、 V、 Nb、 Ta 等)按一定的結構通過氧原子配位橋聯(lián)組成的一類含氧多酸 [6],具有很高的催化活性,它不但具有酸性,而且具有氧化還原性,是一種多功能的新型催化劑,雜多酸穩(wěn)定性好,可作均相及非均相反應,甚至可作相轉移催化劑,對環(huán)境無污染,是一類大有前途的綠色催化劑,它可用作以芳烴烷基化和脫烷基反應、酯化反應、脫水 /化合反應、氧化還原反應以及開環(huán)、縮合、加成和醚化反應等。 新型催化材料的研制開發(fā)及應用 新型催化材料是工業(yè)化生產(chǎn)新催化劑的物質(zhì)基礎 [7]。一種新催化劑的研制開發(fā),原則上應根據(jù)其傳遞特性來具體設計、制造相適應的 工業(yè)反應器,并據(jù)此關聯(lián)和優(yōu)化工藝操作程序和條件等,只有這樣才能充分的發(fā)揮新催化劑的活性之本質(zhì)-化學作用力,以期達到更佳的技術經(jīng)濟指標。所有這些都要求剖析所設計研制出來的新催化劑樣品各 組分的作用,分析催化作用的具體反應歷程,而這一切只有依靠先進和完善的物理化學實驗測試手段,才能對理論模型和設計方案進行可靠的驗證。不同金屬原子配比會對催化劑產(chǎn)生不同的活性,通過實驗檢測找出最佳的原子配比。 化學共沉淀法 化學是液相法中最常用的方法之一。 (3) 絡合物型。 脈沖激光法 脈沖激光法主要用于制備復合金屬氧化物薄膜。得到指定成分和結構的產(chǎn)物。同樣是因為成本高 , 收率較低,環(huán)境污染嚴重等問題,該方法的使用正在逐漸減少。 與液相氧化法相比,氣液相空氣氧化法的優(yōu)勢在于使用了價廉易得的空氣作氧化劑,從而降低了原料成本。當分子中各原子以同一 頻率 、同一相位在 平衡位置 附近作 簡諧振動 時,這種振動方式稱 簡正振動 (例如 伸縮振動 和變角振動)。 ( 2) 酸值滴定 酸值是表示油脂類、聚酯類、石蠟等有機物質(zhì)中含有游離酸的一種指標。 綜合考慮各種儀器分析方法 [23],采用 XRD 射線衍射儀,紅外光譜分析方法進行產(chǎn)品的定性分析,并選擇 酸值滴定 進行產(chǎn)品的定量分析。 用大量去離子水反復洗滌 沉淀至 KBr徹底清除 ( 洗滌液用 AgNO3 溶液檢測無沉淀生成 ) 。 (3) 順時針扭動高壓旋鈕 High voltage,加高電壓, Ready燈全亮。 (9) 保存完畢按下下方 opendoor按鈕,依照上述方法檢測下一個 2號催化劑。取試樣 ,在瑪瑙研缽中研細,再加入 100200mg 磨細干燥的溴化鉀粉末,混合均勻后,加入壓膜內(nèi),在壓力機中邊抽氣邊加壓,將其制成厚 1mm,直徑為 10mm 的薄片,取出薄片加入儀器光束中進行測定。均為該催化劑的特征衍射峰,其對應的衍射波強度分別為 、 、 、 、 ,表明在 Sb2O3WO3界面上發(fā)生了表面化學反應。 當 n(Sb):n(W)=:9時酸值最大為 663mgKOH/g,因此催化劑的最佳配比為 n(Sb):n(W)=:9。純物質(zhì)的譜圖可在相同的制樣方法和實驗條件下自己測得,盡管查閱標準譜圖集比較方便,但由于制樣方法、實驗條件存在誤差,相對來說,自己制得 的譜圖更有利于校
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