上海交通大学科技成果——烯烃环氧化反应的绿色电化学合成
基于绿色化学的烯烃Meerwein水合反应创新综合实验设计
基于绿色化学的烯烃Meerwein水合反应创新综合实验设计目录一、内容描述 (2)二、实验设计基础 (3)三、实验设计目标 (4)3.1 掌握Meerwein水合反应的基本原理和操作步骤 (5)3.2 探索绿色化学在Meerwein水合反应中的应用 (7)3.3 提高实验操作的环保性和安全性 (8)四、实验材料与方法 (9)4.1 实验材料 (10)4.2 实验设备 (10)4.3 实验方法 (12)4.4 实验步骤及操作注意事项 (13)五、实验内容与创新点 (14)5.1 传统Meerwein水合反应的流程与问题 (16)5.2 创新实验内容 (17)5.3 创新点分析与应用前景展望 (18)六、实验过程与实施计划 (20)6.1 实验准备阶段 (21)6.2 实验操作阶段 (22)6.3 数据记录与分析阶段 (23)6.4 实验总结与报告撰写阶段 (24)七、实验结果与数据分析 (25)7.1 实验结果记录与图表展示 (26)7.2 数据分析与讨论 (28)八、实验安全与环保措施 (29)一、内容描述本综合实验设计旨在探索基于绿色化学理念的烯烃Meerwein水合反应。
通过这一实验，学生将深入了解绿色化学的重要性，掌握烯烃水合反应的基本原理和操作技能，并培养创新思维和实践能力。
实验过程中，我们将采用无毒无害的试剂和溶剂，减少对环境的污染，同时提高实验的安全性。
通过本实验的学习，学生将能够更好地理解绿色化学在有机合成中的应用，为未来的科研工作和职业生涯奠定坚实的基础。
理论教学：首先通过课堂讲解和PPT展示，向学生介绍烯烃Meerwein水合反应的基本原理、反应机理和实验方法。
介绍绿色化学的概念、原则和实践应用，引导学生树立绿色化学的理念。
实验准备：学生在教师指导下，按照实验要求准备实验器材、试剂和溶剂等。
对试剂进行纯化处理，确保其纯度和使用安全。
实验操作：学生按照实验步骤进行操作，包括烯烃的活化、水合反应、产物分离和纯化等。
烯烃的电化学环氧化研究进展
分 为 以 Ｔｓ 类 ：均相 催 化 体 系 ，非 均 相 催 化 体 系 ，无 催 化 剂 体 系。 最 后介 绍 了各 体 系的优 缺 点 。 －
Ｚ ＨＯＵ Ｊａ ｉｎ
（ ｏｅｅｆＣ ｅ ｉｒ ａｄｂｏ ｎｉｅｒ ｇｉ ｔｕｅ ＆ ｕ Ｃ ｌｇ ｈｍｓｙ ｎ ｉ—ｅｇｎｅｎ ｓ ｔ ，Ｙ ｈ ｎ ｌ ｏ ｔ ｉ ｎｉｔ
ｃ ｔｇ ｉｓ ｉ ｃ ｏ ｄ ｎ ｅｗｉｈ ａ ｐ ｉａｉｎ ｏ ａａｙ ｔ ｓ ｄ ｉ ｙ ｔｍ ： ｈ ｍｏ ｅ ｏ ａａｙ ｔｓ ｓｅ ， ｈ ｔ ｒ ｇ ｎｅ ｓｃ ｔｌ ｓ ｙｓｅ ａ ｄ ａｅ ｒｅ ｎ ａ ｃ ｒ ａ ｃ ｔ ｐ ｌｃ ｔｏ ｆｃ ｔｌｓｓｕ ｅ ｎ ａｓ ｓｅ ｏ ｇ ｎｅ ｕｓｃ ｔ ｌｓ ｙ ｔ ｍ ｅ ｅ ｏ ｅ ｏｕ ａａ ｙ ｔｓ ｔｍ ｎ
目前 已知 的用于 环氧化 的活性催 化剂 大 多是均 相催 化 剂 ，用 于烯烃的 电化学 环氧 化发展 了三 个分 支 ：卤醇法 衍
变体系 ，仿生催化体系 ，共氧化法体系 。
１ １ 卤醇法衍变体 系 ．
将 卤醇法衍变体 系归类均 相催 化体 系是因为该 体系 中， 卤盐 既是 电解 质 ，也起 均相催 化 剂 的作 用 。该 体 系是在传
Ｖ０． ０． Ｎｏ ４ １３ ． Ａｕ ． ０ ８ ｇ２ ０
２０ ０ ８年 ８月
烯 烃 的 电化 学 环 氧 化 研 究 进 展
周 健
（ 宜春 学院 化 学与 生物工程 学 院 ，江 西 宜春
３６０ ） ３００
摘
要 ：本文综述 了电化学领域 中烯烃环氧化的研 究进展 ，依据催化剂在反应体 系中的应用 ，可 以把所有 体 系
cooker将钛硅催化剂活性层改涂在阴极表面在阳极和阴极室内也同时使丙烯氧化生成环氧丙烷唧jrusling及其合作者将蛋白质一聚离子膜和蛋白质一表面活性剂膜分别用于修饰电极表面再催化环氧化苯乙烯及其衍生物生成相应环氧化合物
上海交通大学科技成果——电镀废水深度处理技术
上海交通大学科技成果——电镀废水深度处理技术
技术背景
对电镀污泥的铁氧体化处理分为干法和湿法，技术团队提出的湿法和干法相结合的处理工艺可以在低Fe2+投入（污泥：FeSO4=1:2）的情况下使处理后所得到的综合利用产品（磁性探伤粉、铁黑颜料）的性能得到较大改善。
相关成果获得了国家“八五”科技攻关重大科技成果，并在国家“八五”科技攻关环境保护项目中获得优秀成果，同时还获得中国科学院科技进步一等奖。
技术水平
铁氧体固定重金属：
通过共沉积、焙烧的方法，重金属离子取代铁氧体晶格中Fe的位置，形成金属掺杂型复合铁氧体，重金属离子几乎都进人铁氧体晶格内而被固化。
铁氧体方法优点：
1、重金属浸出率符合美国EPA浸出标准及国标（GB5085.3-2007）；
2、形成的掺杂铁氧体具有强烈磁性，可作为永磁体或吸波材料；
3、也可以作为一般固废填埋。
应用领域
应用于处理含Cu2+、Zn2+，Ni2+等的电镀废水。
上海交通大学科技成果——一步法直接制烯烃新技术
上海交通大学科技成果——一步法直接制烯烃新技术
技术背景
本项目旨在开发由合成气一步法直接制烯烃新技术，简称FTO。
既不经过甲醇合成，也不经过变换，相比现有MTO或MTP技术，可期望具有更好的竞争力。
技术是基于FTS煤制油路线的改良，通过催化剂改性、反应器和工艺条件优化，使总烯烃收率达到70%以上。
技术水平
（1）总烯烃收率≥70%；
（2）CO转化率≥90%。
已获得2项发明专利。
应用领域
合成气直接制烯烃是煤化工领域产品路线最短且产品附加值最高的路线，也是当今化工研究的热点领域。
上海交通大学技术团队近期创新提出了新的催化体系，反应器和工艺路线，具有较好的工业化应用领域。
可与相关单位联合开发。
教学实验室中的绿色化学——丁二酸的电化学合成
Green Chemistry in Laboratory Teaching--
Electrochemical Synthesis of Succinic Acid 作者： 俞迪虎[1] 陈新志[2]
作者机构： [1]浙江大学材料与化工学院，浙江杭州 [2]310027
出版物刊名： 化工高等教育
页码： 80-81页
主题词： 绿色化学 丁二酸 电化学法 还原 教学实验 合成 马来酸 精细化工实验
摘要：介绍了电化学法还原马来酸合成丁二酸的精细化工实验的目的、原理和设计.实验过程和结果表明,该电化学反应不使用化学还原剂,反应介质完全循环,反应条件温和,产物收率高、能耗低等,充分展示了电化学有机合成环境友好性、原子经济性和安全性,使学生亲身体验了绿色化学过程的优越性,对于培养学生的环境保护意识具有重要的意义.。
烯烃电化学氧化合成环氧化合物
烯烃电化学氧化合成环氧化合物
烯烃电化学氧化合成环氧化合物的方法有以下几种：
- 卤化物介导的电催化烯烃环氧化过程：卤素离子在电场作用下氧化为游离卤素单质，烯烃在电解液中的阳极附近与其结合，通过两种可能的方式反应，在碱性条件下生成卤代醇中间体，并参与完成环氧化反应。
- 水参与的电催化烯烃环氧化过程：在碱性电解质中，阳极附近的OH⁻选择性地氧化烯烃，生成环氧化合物。
- 氧气原位生产双氧水参与的电催化烯烃环氧化过程：氧气通过还原反应，在阴极产生双氧水。
在环氧化催化剂的作用下，原位形成的双氧水氧化烯烃，完成环氧化反应。
不同的烯烃电化学氧化合成环氧化合物的方法具有不同的反应条件和特点，需要根据实际情况选择合适的方法。
含烯醇-酮结构聚合物的合成及其在除甲醛涂料中的应用
含烯醇-酮结构聚合物的合成及其在除甲醛涂料中的应用魏桢;孟庆华【摘要】为了去除涂料中的甲醛,用3种丙烯酸型单体:丙烯酸丁酯(BA)、甲基丙烯酸甲酯(MMA)和3-羟基丁烯酸-2-甲基丙烯酸乙二酯(EMAHB)通过乳液聚合法合成了一种含烯醇-酮结构的功能聚合物(BA-MMA-EMAHB).对不同单体比例的功能聚合物进行红外光谱比较,分辨出共聚物中的酯羰基和烯醇-酮基.以市售的普通乳胶漆(np120)作为空白涂料基底,分别加人不同单体比例的功能聚合物A、B和C,得到相应的除甲醛涂料,评价除甲醛涂料的贮存稳定性、黏度变化和交联度,发现功能单体EMAHB含量直接影响黏度增值和交联度,原因是缔合效应和酯交换反应.将除甲醛涂料涂覆于玻璃板上固化成膜,再在玻璃空气舱中进行除甲醛实验,发现功能聚合物的添加对涂料的除甲醛能力有较大的提升,其甲醛清除机理源于聚合物中烯醇基团对甲醛羰基的亲核反应.【期刊名称】《涂料工业》【年(卷),期】2015(045)004【总页数】5页(P1-4,9)【关键词】丙烯酸;聚合物;除甲醛涂料;乳液聚合;烯醇【作者】魏桢;孟庆华【作者单位】上海交通大学化学化工学院,上海200240;巴斯夫应用化工,上海200137;上海交通大学化学化工学院,上海200240【正文语种】中文【中图分类】TQ635.5部分装修装饰材料会释放甲醛，造成室内空气污染，同时对人体眼睛和呼吸道黏膜产生刺激作用，危害人体健康。
为净化室内空气，去除甲醛，活性炭、分子筛、硅胶等吸附剂常被人们所使用。
也有采用绿色植物或天然色素，或一些采用变色指示剂的可视吸附技术用于室内甲醛气体的治理［1－3］。
除此以外，除甲醛涂料的应用也成为人们研究的热点。
在制漆阶段添加竹炭粉或竹炭提取液近年来被广泛运用于除甲醛涂料的制备，但是物理吸附存在着吸附平衡，当吸附饱和后会发生甲醛解吸附现象。
近来的研究有的是加入纳米颗粒催化分解甲醛气体，也有一些是将活性反应物质添加到涂料中，除甲醛乳胶漆便是在普通乳胶漆中加入除甲醛助剂配制而成的。
卡宾制备.
干燥。蒸除乙醚后减压蒸馏
上海交通大学化学化工学院
二氯卡宾的制备与反应
减压蒸馏装置
水 水
水泵
加热磁力搅拌器
上海交通大学化学化工学院
二氯卡宾的制备与反应
产物红外图
Cl Cl
上海交通大学化学化工学院
二氯卡宾的制备与反应
微
型
充分体现绿色化学思想，建立绿色化学工作场所
化
学
节约试剂开支，节约三废处理开支
实
验
有利于培养学生的观察能力和动手能力
的
特
有利于培养学生的良好科研习惯和创新思维
点 有利于培养学生的环保意识
上海交通大学化学化工学院
二氯卡宾的制备与反应
二氯卡宾的制备与反应
二氯卡宾的制备与反应微型化学实验的特点充分体现绿色化学思想建立绿色化学工作场所节约试剂开支节约三废处理开支上海交通大学化学化工学院有利于培养学生的观察能力和动手能力有利于培养学生的良好科研习惯和创新思维有利于培养学生的环保意识二氯卡宾的制备与反应二氯卡宾的制备与反应实验目的1通过二氯卡宾与环己烯的反应证明卡宾的存在22了解相转移催化方法了解相转移催化方法上海交通大学化学化工学院实验原理hccl3ohccl2ccl2clcl二氯卡宾的制备与反应2加入氢氧化钠水溶液18g氢氧化钠溶于16ml水实验步骤上海交通大学化学化工学院1加入环己烯1
实验目的
1、通过二氯卡宾与环己烯的反应证明卡宾的存在 2、了解相转移催化方法
实验原理
HCCl3 + OH-
CCl2
CCl2
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上海交通大学科技成果——烯烃环氧化反应的绿色
电化学合成
技术背景
环氧乙烷是精细化工行业具有非常高的经济附加值的一类化合物，其工业生成通常采用氯醇法和共氧化法。
我国每年生产的超过100万吨环氧乙烷中90%以上采用氯醇法，生产过程中产生大量的含氯废水对环境造成严重污染。
由于日益严格的环保要求，开发环境友好的制备环氧化合物的催化氧化法已经成为我国的重大需求。
技术水平
技术团队研发出烯烃的电催化环氧化技术合成环氧化合物，该技术具有缩短电极间的距离，并减少电解液用量；同时高的电极比表面积可以促进传质，从而在温和的条件下反应，并有效缩短反应时间。
环氧乙烷
应用领域
烯烃的流动电催化环氧化技术不仅可以实现环氧化物的绿色高效合成，同时可以有效利用廉价的风能、太阳能等绿色能源，具有重要的节能环保意义。
该技术已完成实验室小试，可与企业合作，针对企业设备情况进行适应性应用。