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時(shí)間:2014-05-14 10:24:59
作者:世邦機(jī)器
乳酸正丁酯是一種高沸點(diǎn)的溶劑,在工業(yè)中主要用于天然樹脂、合成樹脂、香料、涂料、印刷油墨、干洗劑、黏結(jié)劑等行業(yè),應(yīng)用非常廣泛。工業(yè)上乳酸正丁酯主要以濃H2SO4作為催化劑,由乳酸和正丁醇通過酯化制得。用濃H2SO4作為催化劑,會(huì)產(chǎn)生大量副反應(yīng),還會(huì)出現(xiàn)腐蝕設(shè)備和廢酸排放污染環(huán)境等問題。因而,尋找新型酯合成催化劑一直是人們研究的課題。
馬建強(qiáng)等采用廣西富有的、價(jià)格低廉的高嶺土經(jīng)鹽酸改性后作為催化劑,催化合成乳酸正丁酯。實(shí)驗(yàn)表明,在相同條件下,鹽酸的酸改性高嶺土的催化效果較好,乳酸的轉(zhuǎn)化率可達(dá)94.1%。高嶺土的基本結(jié)構(gòu)是由以共價(jià)鍵為主要形式結(jié)合的硅氧四面體和以配位鍵為主要形式結(jié)合的鋁氧(氫氧)八面體,這兩個(gè)部分由于結(jié)合形式不同,鍵的穩(wěn)定性不同,對(duì)酸的穩(wěn)定性亦不同,應(yīng)用一定濃度的鹽酸(或硫酸)對(duì)高嶺加工,高嶺土生產(chǎn)線土進(jìn)行酸改性,可改變高嶺土化合物的化學(xué)組成和結(jié)構(gòu),并且導(dǎo)致表面活性發(fā)生變化,從而使其具有較高的催化活性。從孔分布看,高嶺土孔分布范圍較廣,主要以大孔和微孔為主,但數(shù)量較少,表現(xiàn)出孔體積和比表面積較小,高嶺土的DTA圖表明,在661.7℃處有相變發(fā)生;而酸改性高嶺土存在中孔分布,孔體積和比表面積都較小,因而酸改性高嶺土在酸正丁酯酯化反應(yīng)中表現(xiàn)出很高的活性。
實(shí)驗(yàn)表明,在沒有催化劑的條件下,乳酸的轉(zhuǎn)化率較低,當(dāng)加入催化劑后,乳酸的轉(zhuǎn)化率明顯提高。說明酸改性高嶺土對(duì)酯化反應(yīng)有明顯的催化作用,催化劑用量增加,轉(zhuǎn)化率也增加,當(dāng)催化劑用量過大時(shí),轉(zhuǎn)化率反而有所下降,這可能是由于催化劑濃度過高,催化了逆反應(yīng)的進(jìn)行。該研究成果為高嶺土原料的應(yīng)用開辟了一條新途徑。
陳丹云等以硝酸鈰銨、高嶺土和SnCl4?5H2O為原料,在促進(jìn)劑H2SO4濃度為210mol/L、浸漬12h、350℃焙燒3h的條件下,制備了固體超強(qiáng)酸催化劑SO/SnO2-CeO2-高嶺土。該催化劑用于乳酸與正丁醇的酯化反應(yīng)合成了乳酸正丁酯。結(jié)果表明,適宜反應(yīng)條件是:醇酸摩爾比為1.8:1,催化劑用量為反應(yīng)物總質(zhì)量的3.10%,甲苯為10mL(每升反應(yīng)物中甲苯的用量),反應(yīng)時(shí)間達(dá)3h,酯收率達(dá)93.18%。催化劑重復(fù)使用4次,酯收率仍可達(dá)80.18%。
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破碎機(jī)磨粉機(jī)制砂機(jī)洗砂機(jī)振動(dòng)篩移動(dòng)破碎站顎式破碎機(jī)圓錐式破碎機(jī)雷蒙磨粉機(jī)河卵石制砂機(jī)振動(dòng)給料機(jī)皮帶機(jī)
稱取制備好的風(fēng)干或烘干的高嶺土試樣10〜20g。將稱取的試樣置于500mL錐形瓶中,加入200mL蒸餾水,浸泡過夜。再加濃氨水lmL或其它分散劑。錐形瓶稍加搖晃后,放在煮沸器上煮沸l(wèi)h。
層間距的變化可以用于判斷有機(jī)分子是否插入高嶺石的層間,但卻不能表明插層作用的完全程度。瞿金蓉等(2003)利用X射線粉晶衍射和激光拉曼光譜實(shí)驗(yàn)分析高嶺石及其乙酸鉀插層物的結(jié)構(gòu)。
土壤聚合物材料的性能獨(dú)特,用途廣泛,目前已應(yīng)用到道路、橋梁、工業(yè)與民用建筑、裝飾材料及工藝、汽車及航空器的耐高溫部件、有毒物質(zhì)及核廢料處理等諸多領(lǐng)域,取得了較好的工程效果,顯示出了巨大的應(yīng)用前景。
當(dāng)高嶺土的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為15%時(shí),復(fù)合材料具有較好的性能,其吸水倍率為1095g/g,吸鹽水倍率為94.7g/g,吸水速率和保水性能明顯改善。
為適應(yīng)石腦油裂解增產(chǎn)丙烯的需求,日本某某公司開發(fā)了一種新型催化劑,所得$到的丙烯收率比傳統(tǒng)工藝高10%,乙烯收率比傳統(tǒng)工藝低10%。
由于高嶺土的礦物形成條件及開采加工方法的差異,導(dǎo)致其表面性能(物理性質(zhì),如表面積、表面能、表面形態(tài)等;化學(xué)性質(zhì),如晶體結(jié)構(gòu)、表面官能團(tuán)等)有很大差別,使高嶺土的應(yīng)用范圍具有局限性。
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