TiO2及其光催化剂的活性评价综述

TiO2及其光催化剂的活性评价综述
TiO2及其光催化剂的活性评价综述

TiO2及其光催化剂的活性评价

实验报告

指导老师: 翁永根

组别: 1 1 组

姓名: 薛尚韬 200921501438

杨昆昊 200921501439

杨丽萍 200921501440

TiO2及其光催化剂的活性评价

[实验目的]

1.了解纳米二氧化钛的制备方法及其应用。

2.熟练掌握用溶胶-凝胶法制备纳米二氧化钛的步骤。

3.学会对纳米二氧化钛产品进行紫外和可见光下的性能评价。

[实验原理]

二氧化钛俗称钛白粉,最初作为颜料用于涂料工业,是一种化学稳定性强、无毒的半导体氧化物。

本实验采用成熟的溶胶-凝胶法,溶胶-凝胶法是制各纳米粒子的一种湿化学法。胶体是一种分散相粒径很小的分散系统,分散相粒子的重力可以忽略,粒子之间的相互作用主要是短程作用力.溶胶是具有液体特征胶体体系,分散的粒子是固体或者大分子.凝胶是具有固体特征的胶体体系被分散的物质连成连续的网状骨架,骨架空隙中充有液体或者气体.

制备溶胶所用的原料为钛酸四丁脂Ti(O-C4H9)4、水、无水乙醇(C2H5OH)以及冰醋酸。反应物为Ti(O-C4H9)4和水,分相介质为C2H5OH,冰醋酸可调节体系的酸度防止钛离子水解过速,使Ti(O-C4H9)4在无水C2H5OH中水解生成Ti(OH)4,脱水后即可获得TiO2。在后续的热处理过程中,只要控制适当的温度条件和反应时间,就可以获得金红石型和锐钛型二氧化钛。

在以C2H5OH为溶剂,Ti(O-C4H9)4和水发生不同程度的水解反应,钛酸四丁脂在酸性条件下,在乙醇介质中水解反应是分步进行的,总水解反应表示为下式,水解产物为含钛离子溶胶。

Ti(O-C4H9)4+4H2O Ti(OH)44C4H9OH

+

一般认为,在含钛离子溶液中钛离子通常与其它离子相互作用形成复杂的网状基团。上述溶胶体系静置一段时间后,由于发生胶凝作用,最后形成稳定

凝胶。

Ti(OH)4+Ti(O-C 4H 9)42TiO 2+4C 4H 9OH Ti(OH)4Ti(OH)4

+2TiO 24H 2O +

[主要试剂及仪器]

试剂:钛酸四丁酯(分析纯),无水乙醇(分析纯),冰醋酸(分析纯),盐酸(分析纯),去离子水,亚甲基蓝

仪器:磁力搅拌器,搅拌磁子,水浴锅,吹风机,电热恒温干燥箱,PH 试纸,量筒,烧杯,鼓风干燥箱,真空干燥箱,量杯,鼓泡管,4w 的自制紫外灯光催化装置,可见光下装置,分光光度计,离心机,恒温干燥箱

[实验方法]

一.TiO 2的制备

(1)室温下量取10ml 钛酸四丁酯,缓慢加入到35ml 的无水乙醇中,用磁力搅拌机强力搅拌10min ,混合均匀,形成黄色澄清溶液A 。

(2)将4ml 冰醋酸和10ml 去离子水加到35ml 无水乙醇中,剧烈搅拌1h 左右,形成溶液B ,滴入1-2滴盐酸,调节PH 到2-3。

(3)冰水浴中,在剧烈搅拌下将溶液A 缓慢滴入溶液B 中,滴速大约为3mL 、min ,滴加完毕后得到浅色黄色溶液,继续搅拌半小时以后,40℃水浴加热,1h 后得到白色溶胶。

(4)将溶胶置于105℃下烘干,大约1h ,得黄色晶体,研磨,得到淡黄色粉末,然后在恒温干燥箱下热处理,得到二氧化钛粉体。

二.TiO 2光催化性的分析鉴定

(1)量取80mL 的0.01g/L 亚甲基蓝于量杯中,加入0.2gTiO 2后搅拌,将量杯放在盛水的大烧杯中后向量杯中插入鼓泡管(至管底)放在4w 的自制紫外灯光催化装置下,通电并进行光催化,30min 后取出,取少量上层清夜进行离心并测其吸

光度A1。

(2)量取80mL的0.01g/L亚甲基蓝于量杯中,加入0.2gTiO2后搅拌,将量杯放在盛水的大烧杯中后向量杯中插入鼓泡管(至管底)放在可见光下装置下,通电并进行光催化,1h后取出,取少量上层清夜进行离心并测其吸光度并测其吸光度A2。

表:二氧化钛光催化结果分析表

条件样品质量/g 反应时间/min 吸光度

(样品)

吸光度(原液)

紫外光下0.2007300.0651.523太阳光下0.2001600.1041.523

紫外光吸收率:(1.523-0.065)÷1.523×100%=95.7%

太阳光吸收率:(1.523-0.104)÷1.523×100%=93.2%

[注意事项]

(1)钛酸四丁酯容易水解,如果仪器不干燥可能会引起钛酸四丁酯水解产生

沉淀Ti(OH)4,导致试验失败,因此要保证实验仪器干燥。

(2)钛酸四丁酯的醇溶液慢慢加入到溶液B中时.会出现沉淀.振荡后马上又

消失。随着滴加的进行,混合溶液逐渐变得粘稠。所以要剧烈搅拌,防止溶胶形

成的过程中产生沉淀。

(3)在sol-gel过程中钦酸丁酷的水解一缩聚反应速度极快,会立即生成沉淀,影响T i02的细化。大量实验表明,可以通过加入水解抑制剂、配置滴加液,并控制滴加速度等方法来抑制沉淀的产生,从而形成均匀,稳定的溶胶。

石墨烯的制备与表征综述

氧化石墨烯还原的评价标准 摘要还原氧化石墨烯(RGO)是一种 有趣的有潜力的能广泛应用的纳米 材料。虽然我们花了相当大的努力 一直致力于开发还原方法,但它仍然 需要进一步改善,如何选择一个合适 的一个特定的还原方法是一个棘手 的问题。在这项研究中,还原氧化石 墨烯的研究者们准备了六个典型的 方法:N2H4·H2O还原,氢氧化钠还 原,NaBH4还原,水浴还原 ,高温还原以及两步还原。我们从四个方面系统的对样品包括:分散性,还原程度、缺陷修复程度和导电性能进行比较。在比较的基础上,我们提出了一个半定量判定氧化石墨烯还原的评价标准。这种评价标准将有助于理解氧化石墨烯还原的机理和设计更理想的还原方法。 引言 单层石墨烯,因为其不寻常的电子性质和应用于各个领域的潜力,近年来吸引了巨大的研究者的关注。目前石墨烯的制备方法,包括化学气相沉积(CVD)、微机械剥离石墨,外延生长法和液相剥离法。前三种方法因为其获得的石墨烯的产品均一性和层数选择性原因而受到限制。此外,这些方法的低生产率使他们不适合大规模的应用。大部分的最有前途生产的石墨烯的路线是石墨在液相中剥离氧化然后再还原,由于它的简单性、可靠性、大规模的能力生产、相对较低的材料成本和多方面的原因适合而适合生产。这种化学方法诱发各种缺陷和含氧官能团,如羟基和环氧导致石墨烯的电子特性退化。与此同时,还原过程可能导致发生聚合、离子掺杂等等。这就使得还原方法在化学剥离法发挥至关重要的作用。 到目前为止,我们花了相当大的努力一直致力于开发还原的方法。在这里我们展示一个简单的分类:使用还原剂(对苯二酚、二甲肼、肼、硼氢化钠、含硫化合物、铝粉、维生素C、环六亚甲基四胺、乙二胺(EDA) 、聚合电解质、还原糖、蛋白质、柠檬酸钠、一氧化碳、铁、去甲肾上腺素)在不同的条件(酸/碱、热处理和其他类似微波、光催化、声化学的,激光、等离子体、细菌呼吸、溶菌酶、茶溶液)、电化学电流,两步还原等等。这些不同的还原方法生成的石墨烯具有不同的属性。例如,大型生产水分散石墨烯可以很容易在没有表面活性稳定剂的条件下地实现由水合肼还原氧化石墨烯。然而,水合肼是有毒易爆,在实际使用的过程中存在困难。水浴还原方法可以减少缺陷和氧含量的阻扰。最近,两个或更多类型的还原方法结合以进一步提高导电率或其他性能。例如,水合肼还原经过热处理得到的石墨烯通常显现良好的导电性。

日本二氧化钛光催化剂技术的应用现状和前景-可见光下的应用

日本二氧化钛光催化剂技术的应用现状和前景 【新华社东京1999年12月19日电】(记者张可喜)综述:日本二氧化钛光催化剂技术的应用现状和前景 二氧化钛(锐钛矿型二氧化钛),作为一种新的光催化剂,以其神奇的功能,近来在日本备受垂青,应用它制造的种种新产品相继问世,作为一种新的工业技术,正在日本兴起。 偶然发现的神奇功能 最初发现二氧化钛的催化剂效应的是日本的两位学者本多健一和藤岛昭。1969年,东京大学研究生院2年级研究生藤岛昭在导师本多健一副教授的指导下进行一项实验:用二氧化钛和白金作电极,放在水中,用光一照射,即使不通电,也能够把水分解为氧气和氢气。 二氧化钛的这种氧化分解功能被称为“本多—藤岛效应”。但是,随着实验、研究的加深,他们又发现,这种方法生产氢效率太低,难以成为大量生产氢能的技术。于是,这项研究成果就被搁置起来。4年前,藤岛教授有机会同来自东陶公司的客座研究员渡部俊也在另外一个科研项目中进行合作研究氧化钛的功能。一次,在交换意见时,渡部提出:“如果大量生产氢能不行,那么,把它应用在分解微量的有害化学物质方面,如清除厕所便器上的黄色污垢怎么样?” 二氧化钛确有这种功能。它在受到太阳光或荧光灯的紫外线的照射后,内部的电子就会发生激励。其结果,就产生了带负电的电子和带正电的空穴。电子使空气或水中的氧还原,生成双氧水,而空穴则向氧化表面水分子的方向起作用,产生氢氧(羟)基原子团。这些都是活性氧,有着强大的氧化分解能力,从而能够分解、清除附着在氧化钛表面的各种有机物。二氧化钛不仅有强大的氧化分解能力,而且还有自身不分解、几乎可永久性地起作用以及可以利用阳光和荧光灯的光线等优点。 这就是二氧化钛作为光催化剂在工业上得到应用的起点。 极其广泛的用途 目前,日本的企业、大学和政府科研机关都在积极地对二氧化钛的光催化剂功能进行应用开发。它的用途集中在环境保护和卫生医疗等领域。 这一技术首先被应用在高楼大厦、高速公路两旁的隔音墙、街道路灯等装置上。阳光(紫外线)的照射就能够清除积落在上面的尘埃和污染物质,如氧化氮、硫化物、氯化物等,不仅节省用以清扫的人力和财力,而且自然地净化了环境。东陶公司于1998年首先应用二氧化钛光催化剂制成厨房和浴池用瓷砖、汽车的喷涂材料。它的氧化分解功能使瓷砖和车身得以经常保持清洁。 把含有二氧化钛光催化剂的喷涂材料喷涂在公路表面,沾在路面的氧化氮便被分解为硝酸离子,下雨时被雨水冲洗掉,从而消除了氧化氮对环境的污染。“光催化剂公路”目前已经在千叶县进入试验阶段。 还可以把光催化剂涂敷在无纺布、玻璃和陶瓷等上,使之具有防污、脱臭、杀菌等性能。 东京大学尖端科学技术研究中心把非晶质状的二氧化钛光催化剂事先混入氯乙烯等树脂材料中,燃烧时它就会吸附氯等有害物质,落在地面,遇到阳光,

酰氯的制备方法

酰氯是一种重要的羧酸衍生物,在有机合成、药物合成等方面都有着重要的应用,主要可以发生水解、醇解、氨(胺)解、与有机金属试剂反应、还原反应、α氢卤化等多种反应。酰氯是最活泼的酰基化试剂,极限结构的共振杂化体。 这种共振效应稳定了整个分子,也加强了羰基碳原子与离去基团的键。共振效应是一种稳定效应,它依赖于成键原子轨道的交盖,酰氯受这种共振的影响可能是最小的,因为这种共振需要碳原子的2p轨道与氯原子的3p轨道交盖,这两种轨道的大小不同,它们之间的交盖不大,对Cl 来说,结构(Ⅱ)的贡献不大,酰氯由于共振影响而受到的稳定作用是最小的,因此,酰氯是最活泼的酰基化试剂。在一些羧酸不能进行或进行非常缓慢的反应中将羧酸制成酰氯使反应活性和产率大大提高。 目前,制备酰氯的方法最常用的SOCl2,三氯化磷,五氯化磷,三光气等,本文对几种方法进行论述。 1二氯亚砜法 1.1二氯亚砜在酰氯制备中的应用 脂肪酸(包括不饱和脂肪酸)芳香酸,有机磺酸和取代酸(如氨基酸和卤代酸等)在催化剂存在下均能与氯化亚砜生成酰氯,催化剂通常使用N,N-二甲基甲酰胺(DMF)、N,N-二甲基苯胺和吡啶等。反应过程中氯化亚砜一般先与催化剂结合,然后再与羧酸反应生成酰氯。 (1)三甲基乙酸在己内酰胺催化下与氯化亚砜反应生成三甲基乙酰氯,产率96%。 (CH3)3CCOOH→(SOCl2己内酰胺)→(CH3)3COCl (2)对(间)苯二甲氯化亚砜酸和氯化亚砜反应制得对(间)苯二甲酰氯。 这两种产品主要用于有机合成,是目前广泛使用的增塑剂对苯二甲酸二异辛脂(DOTP)和邻苯二甲酸二异辛酯的合成原料。 (3)邻氯苯甲酸和氯化亚砜反应生成邻氯苯甲酰氯。 该产品主要用于有机合成以及医药,染料中间体的合成。 (4)用丁(庚、辛、癸)酸和氯化亚砜反应制得丁(庚、辛、癸)酰氯,用十六碳酸和氯化亚砜反应制得十六碳酰氯,这4种产品常用于医药中间体的合成。 CH3(CH2)n COOH→(SOCl2)→CH3(CH2)n COCl n=4-20 (5)硬脂酸和氯化亚砜反应制得的硬脂酸酰氯可用于合成护肤品,双硬脂酸曲酸脂和制备造纸工业的中性施胶剂——烷基烯酮二聚体(AKD)。 (6)有机磺酸在催化剂存在下与氯化亚砜反应一般生成磺酰氯也可由有机磺酸钠直接与氯化亚砜反应生成磺酰氯。 1.2氯化亚砜在制备酰氯中的优、缺点 利用氯化亚砜制备酰氯反应条件温和,在室温或稍加热即可反应。产物除酰氯外其他均为气体,往往不需提纯即可应用,纯度好,产率高。如果所生成酰氯的沸点与氯化亚砜的沸点相近,与氯化亚砜不宜分离;另外此方法氯化亚砜用量大,生产成本高,且设备腐蚀严重。 2三氯化磷法 (1)丙酸与三氯化磷反应生成丙酰氯,反应式如 下: CH3CH2COOH→(PCl3)→CH3CH2COCl 丙酰氨主要用于合成抗癫痫药甲妥因、利胆醇、抗肾上腺素药甲氧胺盐酸盐,在有机合成中用作丙酰化试剂。 (2)月桂酸与三氯化磷反应生成月桂酰氯,反应如下: 3C11H23COOH+PCl3→3C11H23COCl+H3PO3 本品用于合成过氧化十二酰,月桂酰基多缩氨基酸钠。 (3)油酸与三氯化磷反应制得油酰氯,反应如下: CH3(CH2)7(CH2)7COOH PCl3CH3(CH2)7(CH2)7COCl >C=<→>C=C< H H NaOH H H 本品主要用于有机合成中间体,用它可以制得净洗剂LS(C25H40NnaO5S),204洗涤剂等。 用三氯化磷制备酰氯时,适用于制备低沸点酰氯,因反应中生成的亚磷酸不易挥发,可方便蒸出酰氯。

氧化石墨烯的制备方法总结

氧化石墨烯的制备方法: 方法一: 由天然鳞片石墨反应生成氧化石墨,大致分为3 个阶段,低温反应:在冰水浴中放入大烧杯,加入110mL 浓H2SO4,在磁力搅拌器上搅拌,放入温度计让其温度降至4℃左右。加入-100目鳞片状石墨5g,再加入NaNO3,然后缓慢加入15g KMnO4,加完后记时,在磁力搅拌器上搅拌反应90min,溶液呈紫绿色。中温反应:将冰水浴换成温水浴,在磁力搅拌器搅拌下将烧杯里的温度控制在32~40℃,让其反应30 min,溶液呈紫绿色。高温反应:中温反应结束之后,缓慢加入220mL 去离子水,加热保持温度70~100℃左右,缓慢加入一定双氧水(5 %)进行高温反应,此时反应液变成金黄色。反应后的溶液在离心机中多次离心洗涤,直至BaCl2检测无白色沉淀生成,说明没有SO42-的存在,样品在40~50℃温度下烘干。H2SO4、NaNO3、KMnO4一起加入到低温反应的优点是反应温度容易控制且与KMnO4反应时间足够长。如果在中温过程中加入KMnO4,一开始温度会急剧上升,很难控制反应的温度在32~40℃。技术路线图见图1。 方法二:Hummers 方法 采用Hummers 方法[5]制备氧化石墨。具体的工艺流程在冰水浴中装配好250 mL 的反应瓶加入适量的浓硫酸搅拌下加入2 g 石墨粉和1 g 硝酸钠的固体混合物再分次加入6 g 高锰酸钾控制反应温度不超过20℃搅拌反应一段时间然后升温到35℃左右继续搅拌30 min再缓慢加入一定量的去离子水续拌20 min 后并加入适量双氧水还原残留的氧化剂使溶液变为亮黄色。趁热过滤并用5%HCl 溶液和去离子水洗涤直到滤液中无硫酸根被检测到为止。最后将滤饼置于60℃的真空干燥箱中充分干燥保存备用。方法三:修正的Hummers方法 采用修正的Hummers方法合成氧化石墨,如图1中(1)过程。即在冰水浴中装配好250 mL的反应瓶,加入适量的浓硫酸,磁力搅拌下加入2 g 石墨粉和1 g硝酸钠的固体混合物,再缓慢加入6 g高锰酸钾,控制反应温度不超过10 ℃,在冰浴条件下搅拌2 h后取出,在室温下搅拌反应5 d。然后将样品用5 %的H2SO4(质量分数)溶液进行稀释,搅拌2 h后,加入6 mL H2O2,溶液变成亮黄色,搅拌反应2 h离心。然后用浓度适当的H2SO4、H2O2混合溶液以及HCl反复洗涤、最后用蒸馏水洗涤几次,使其pH~7,得到的黄褐色沉淀即为氧化石墨(GO)。最后将样品在40 ℃的真空干燥箱中充分干燥。将获得的氧化石墨入去离子水中,60 W功率超声约3 h,沉淀过夜,取上层液离心清洗后放入烘箱内40 ℃干燥,即得片层较薄的氧化石墨烯,如图1中(2)过程。

光催化剂的发展前景与突破

光催化剂的发展前景与突破 一、解决人类生存的重大问题 光催化学科是催化化学、光电化学、半导体物理、材料科学和环境科学等多学科交叉的新兴研究领域。光催化剂的研究应用一旦获得突破,将可以使环境和能源这两个二十一世纪人类面临的重大生存问题得以解决。 利用太阳能光催化分解水制氢H2O →H2 + ?O2 彻底解决能源问题利用环境光催化C6H6 + 7 ? O2 → 6 CO2 + 3H2O 彻底解决污染问题光催化以其室温深度反应和可直接利用太阳光作为光源来驱动反应等独特性能而成为一种理想的环境污染治理技术和洁净能源生产技术。 二、光催化研究领域急需解决的重大科技问题 目前以二氧化钛为基础的半导体光催化存在一些关键科学技术难题,使其广泛的工业应用受到极大制约,而这些问题的解决有赖于深入系统的基础研究。 最突出的问题在于: (1)量子效率低(~4%) 难以处理量大且浓度高的废气和废水,难以实现光催化分解水制氢的产业化。 (2)太阳能利用率低 由于TiO2半导体的能带结构(Eg=3.2eV)决定了其只能吸收利用紫外光或太阳光中的紫外线部分(太阳光中紫外辐射仅占~5 %)。 (3)多相光催化反应机理尚不十分明确

以半导体能带理论为基础的光催化理论难以解释许多实验现象,使得改进和开发新型高效光催化剂的研究工作盲目性大。 (4)光催化应用中的技术难题 如在液相反应体系中光催化剂的负载技术和分离回收技术,在气相反应体系中光催化剂的成膜技术及光催化剂活性稳定性问题。 上述关键问题也是目前国内外光催化领域的研究焦点,围绕这些问题开展进一步的研究不仅可望在光催化基础理论方面获得较大的突破,而且有利于促进光催化技术真正能在上述众多领域得到大规模广泛工业应用。 三、光催化领域的最新研究进展 近年来,光催化的基础与应用研究发展非常迅速,特别是在可见光诱导的新型光催化剂的研究、提高光催化过程效率的研究和光催化功能材料的研究等方面都取得了重要进展。 1、可见光诱导的光催化剂研究方面取得重大突破 采用固相合成、过渡金属离子和非金属离子掺杂、金属-有机络合物、表面敏化、半导体复合等多种方法,制备出了一系列新型非二氧化钛系或二氧化钛基可见光光催化材料,这些材料在可见光的照射下,能将H2O分解为H2和O2,或能有效降解空气、水中的有机和无机污染物。 2、为解决多相光催化过程效率偏低的问题,近年从提高催化剂自身的量子效率和改进反应过来程条件两个方面开展了大量的研究工作,取得了重要进展。 采用离子掺杂、半导体复合、纳米晶粒制备、超强酸化等方法,提高光生载流子的分离效率和抑制电子-空穴的重新复合,在一定程度上改善了光催化剂的量子效率。 3、光催化材料超亲水性的发现,开辟了光催化研究和应用的新领域 利用光催化膜的超亲水性和强氧化性等特性,研制开发出一系列光催化功能材料,如光催化自清洁抗雾玻璃、光催化自清洁抗菌陶瓷和光催化环保涂料等。这些功能材料已开始在建筑材料领域应用。与之相应的光催化膜功能材料的基础研究也有大量的文献报道。 4、超分散性及可见光活性实现突破 河南工业大学李道荣教授开发出了超分散性及可见光活性纳米二氧化钛光

磷酰氯合成方法研究进展_刘波

133 磷酰氯合成方法研究进展 刘 波1,王 博2 (1.环境保护部西北核与辐射安全监督站,甘肃兰州 730020; 2. 海南大学化工学院,海南海口 570228) 摘要:磷酰氯类化合物是一类重要的化学中间体,用途十分广泛。就近年来合成磷酰氯方法的进展 情况而言,寻找一种经济、环境友好、容易操作的合成工艺仍是未来的研究方向的。 关键词:磷酰氯;合成;进展 磷酰氯类化合物是一类重要的化学中间体,具有十分广 泛的用途,比如在杀虫剂、抗生素、杀真菌剂、延缓剂、润 滑剂、阻燃剂等的合成中有着非常重要的用途。同时磷酰氯 也是合成各种生物活性的化合物如氨基磷酸酯、膦酸盐、烯 醇磷酸酯、联胺磷酸酯的关键中间体。下面就磷酰氯类化合 物近年来的合成方法做一些总结。 1 酰化试剂与磷酸酯类化合物反应 1.1 氯化亚砜做为酰化试剂制备磷酰氯 常温下使用氯化亚砜和亚磷酸三乙酯或亚磷酸二乙酯 进行反应生成磷酰氯,如(图1)所示。 图1 磷酸酯与氯化亚砜的反应 1.2 氯气作为酰化试剂 Mueller, Eugen等 [1]在此基础上用环己烷做催化剂,室 温下反应得到磷酰氯,收率在80%左右,同时生成加成产物 (图2a)。2006年施介华等 [2]在室温下用氯气反应得到相应 的磷酰氯,收率为93%左右(图2b)。 图2 磷酸酯与氯化亚砜进行反应 1.3 氯代尿酸类作为酰化试剂 2005年,Acharya, J.,王博等[3]用三氯异氰尿酸和亚磷 酸二烷基酯类高效率地合成磷酰氯。后来,Shakya,P. D. 等[4]报道了一篇关于酰氯合成的方法的研究论文,在该论文 中同样采用氯代尿酸类化合物作为酰化试剂(图3)。 图3 氯代尿酸类化合物与磷酸酯反应 1.4 磺酰氯类化合物做催化作用下氯气做酰化试剂 用磺酰氯类化合无做催化剂的磷酰化反应不常见,且该 反应在-78℃进行反应,条件苛刻,收率不高(图4)。 图4 烯烃和磺酰氯催化下氯气与三磷酸酯反应 1.5 四氯化碳做为酰化试剂参与的磷酰化反应 四氯化碳和亚磷酸二乙酯或亚磷酸三乙酯在无催化剂 的情况下反应直接制备磷酰氯的反应(图5a)。同样在缚酸 剂三乙胺的存在下,有无催化剂都能进行反应得到磷酰氯, 该反应较无三乙胺存在的情况下更彻底(图5b)。 图5 四氯化碳参与的磷酰化反应 2010年第12期 2010年12月 化学工程与装备 Chemical Engineering & Equipment

石墨烯的制备方法

石墨烯的制备方法 主要市场包括:石墨烯透明导电薄膜材料的生产和销售,以及在透明电极、储能、电子器件等领域的应用技术开发和技术支持服务。公司目前的石墨烯导电层产品功能良率能做到85%,但外观良率目前只能做到60%左右。目前产品已经在低端手机上逐渐应用。常州二维碳素科技有限公司的关键技术如下: ②辉锐集团由辉锐科技(香港)有限公司,辉锐材料科技有限公司与辉锐电子技术有限公司。 辉瑞科技专注于石墨材料的研发和生产,是大面积高质量石墨烯的量产成为现实。而辉锐材料则主要从事应用产品的设计和营销,提升石墨烯在移动设备,发电和能源储备,医疗保健等领域的应用。 辉锐科技是一家从事石墨烯技术发展的公司,率先进军大面积石墨烯柔性触控屏市场,且计划未来3年公投资1.5亿美元发展石

墨烯移动设备市场。5月份,厦门大学,英国BGT Material Limited 和福建辉瑞材料有限公司签署协议在厦门大学建立“石墨烯工业技术研究院”。石墨烯发明者诺贝奖物理学奖获得者康斯坦丁·诺沃肖洛夫等将加盟改研究院。公司正研制利用石墨烯制造可屈曲触摸屏,目前已经投产。 2. 石墨烯在锂离子电池领域的应用 石墨烯优异的导电性能可以提升电极材料的电导率,进而提升锂离子电池的充放电速度;石墨烯的二维层状结构可以有效抑制电极材料在充放电过程中因体积变化引起的材料粉化;石墨烯还能很好地改善锂电池的大电流充放电性能、循环稳定性和安全性。除此之外还能大幅提高电池的充放电速度。国内研究成果: 宁波墨西科技有限公司依托中科院宁波所技术研发实力,产学研一体化优势,使得公司在石墨烯领域走在行业前列;公司产品分为三大类:基础产品(浆料、粉体)、专用分散液、工业化应用产品。在锂电池领域,已经开发出石墨烯复合电极材料、石墨烯导电添加剂、石墨烯涂层铝箔等;公司石墨烯导电剂产品已经在磷酸铁锂电池厂商试样,能有效提高电池倍率充放电性能。 宁波墨西锂电池领域研发目标:第一,2016 年实施Battery 200 计划,研发能量密度达到200Wh/kg 的新型电力锂电池及其材料技术;第二,2020 年实施Battery 300 计划,研发能量密度达到300Wh/kg 的下一代动力锂电池及其材料技术。目前技术路线,以石墨烯作为新一代导电剂研发为主,包括石

纳米光催化TIO2的应用领域及现状

自1972 年, a.fujishima和k. honda在n型半导体tio2电极上发现了水的光电催化分解作用之后,国内外的研究人员对tio2产生了深厚的兴趣。tio2氧化活性较高,化学稳定性好,对人体无毒害,成本低,无污染,应用范围广,因而最受重视,是目前应用最广泛的纳米光催化材料,也是最具有开发前途的绿色环保型催化剂。应用领域纳米tio2 能处理多种有毒化合物,包括工业有毒溶剂、化学杀虫剂、木材防腐剂、染料及燃料油等,迄今详细研究过的有机物达100种以上。此外,tio2光催化技术也被用于无机污染物的处理。利用光催化法在柠檬酸根离子存在下,可以使hg2+被还原成hg而沉积在tio2表面;此法同样适用于铅。tio2光催化可能降解的无机污染物还有氰化物,so2、h2s、no和no2等有害气体也能被吸附在tio2表面,在光的作用下转化成无毒无害物质。 1.空气净化当前解决空气污染主要有物理吸附法(活性炭)、臭氧净化法、静电除尘法、负氧离子净化法等,但是这些方法自身都有着难以克服的弊端,所以一直难以大范围地推广使用。与其相比,利用纳米光催化tio2净化空气则有如下优点:降解有机物的最终产物是co2和h2o,没有其它毒副产物出现,不会造成二次污染;纳米微粒的量子尺寸效应导致其吸收光谱的吸收边蓝移,促进半导体催化剂光催化活性的提高;纳米材料比表面积很大,增强了半导体光催化剂吸附有机污染物的能力。利用纳米光催化tio2治理空气污染已经得到广泛应用,国内外都出现了很多产品,例如纳米空气净化器、中央空调净化模块、光触媒涂料等,市场前景非常广阔。 2.水处理传统的水处理方法效率低、成本高、存在二次污染等问题,污水治理一直得不到好的解决。纳米技术的发展和应用很可能彻底解决这一难题。研究表明,纳米tio2能处理多种有毒化合物,可以将水中的烃类、卤代烃、酸、表面活性剂、染料、含氮有机物、有机磷杀虫剂、木材防腐剂和燃料油等很快地完全氧化为co2、h2o等无害物质。此外,纳米tio2在降解毛纺染料废水、有机溴(或磷)杀虫剂等到方面也有一定效果。无机物在tio2表面也具有光化学活性。例如,废水中的cr6+具有较强的致癌作用,在酸性条件下,tio2对cr6+具有明显的光催化还原作用。在ph 值为2.5的体系中,光照1h 后,cr6+被还原为cr3+。还原效率高达85% 。迄今为止,已经发现有3000多种难降解的有机化合物可以在紫外线的照射下通过纳米tio2或zno而迅速降解,特别是当水中有机污染物浓度很高或用其他方法很难降解时,这种技术有着明显的优势。德国开发出了利用阳光和光催化剂对污水进行净化的装置,每小时可净化100-150升水。虽然利用纳米光催化tio2进行水处理目前还未得到广泛应用,但我们可以看出它未来的应用前景必将非常广阔。 3.杀菌消毒纳米tio2的杀菌作用是利用光催化产生的空穴和形成于表面的活性氧类与细菌细胞或细胞内的组成成分进行生化反应,使细菌头单元失活而导致细胞死亡,并且能使细菌死亡后产生的内毒素分解。研究表明:将tio2涂覆在陶瓷、玻璃表面,经室内荧光灯照射1小时后可将其表面99%的大肠杆菌、绿脓杆菌、金黄色葡萄球菌等杀死。目前国外新型无机抗菌剂的开发与抗菌加工技术进展较快,已经形成系列化产品,其中tio2高催化活性纳米抗菌剂是市场前景最好的品种。日本在tio2光催化抗菌材料研究与应用起步较早,日本东陶等多家公司开发的光催化tio2抗菌瓷砖和卫生洁具已经大量投放市场。日本将今后发展的目光投向欧美国际抗菌产品市场,预计海外市场将是其国内市场的10倍,他们也极其关注中国抗菌塑料近年来的迅猛发展,纷纷抢滩中国市场。应用现状在当今世界性的环境污染问题越来越受到各国政府重视的情况下,利用纳米材料进行环境治理已经成为各国高科技竞争中的一个热点。在纳米光催化方面日本、美国等国家均投入巨资开展研究与开发工作,并大力推动其产业化,目前已有多种产品出现,其中所使用的纳米光催化材料绝大多数都是tio2。

苯甲酰氯的合成方法大全综述

苯甲酰氯的合成方法 摘要叙述了苯甲酰氯的物理性质和化学性质,介绍了实验室中合成苯甲酰氯和工业生产苯甲酰氯的方法,探讨了苯甲酸与三氯苄在三氯化铁催化剂作用下反应制备苯甲酰氯时影响苯甲酰氯产率的主要因素, 确定了最适宜的反应条件,即:苯甲酸与三氯苄配比以1:1为最佳,反应温度控制在110℃左右时为宜,使用三氯化铁为催化剂苯甲酰氯的产率最高,催化剂的用量以0.25 % 为宜,反应时间以60分钟为最好。 关键词苯甲酰氯;合成;苯甲酸 Synthesis Methods of Benzoyl Chloride Abstract Describes the physical and chemical properties of benzoyl chloride, introduced the methods of laboratory synthesis of benzoyl chloride and industrial production of benzoyl chloride, discussed the main factors effecting benzoyl chloride production in reaction preparation of benzoyl chloride of benzoic acid and benzyl trichloride under the action of catalyst of ferric chloride, determined the optimum reaction conditions, that is:benzoic acid and benzyl trichloride ratio of 1:1 is the best, reaction temperature control at 110 degrees Celsius is appropriate, the rate of benzoyl chloride is highest when using ferric chloride as catalyst, the appropriate amount of catalyst is 0.25 %, the reaction time is 60minutes for the best. Keywords Benzoyl chloride; Synthesis; Benzoic acid 1 前言 苯甲酰氯是重要的有机合成中间体,广泛地应用于农药、医药、香料和助剂等的合成中。苯甲酰氯还是重要的苯甲酰化和苄基化试剂。苯甲酰氯主要用于生产过氧化苯甲酰、二苯酮类化合物、苯甲酸苄酯等重要化工原料。 2 苯甲酰氯的物理性质 苯甲酰氯是一种无色透明液体。有强烈的刺激气味。熔点- 1. 0 ℃,沸点197. 2 ℃,相对密度 1. 2120 (20 ℃)。苯甲酰氯能够燃烧,遇水、氨水或乙醇逐渐分解成苯甲酸、苯甲酰胺或苯甲酸乙酯和盐酸。 3苯甲酰氯的化学性质 苯甲酰氯较脂肪族酰氯稳定,但由于其中含有较活泼的氯,故决定了其化学活泼性很强,主要用作苯甲酰化剂。苯甲酰氯可以发生水解作用、还原反应、胺化反应、酯化反应、缩合反应、氯化反应等化学反应。 4苯甲酰氯的实验室合成法 目前常用的合成苯甲酰氯的方法主要有以下几种:

壳寡糖产业化可行性报告

国家“九五”攻关科技成果(96-C03-01-01) 壳寡糖产业化可行性报告 中国科学院大连化学物理研究所 天然产物与糖工程课题组 2001年7月

壳寡糖产业化可行性报告 第一部分:项目背景及进展 该课题是国家科技部“九五”攻关项目,于2000年8月通过由中国科学院组织的专家鉴定,该项工艺是首次利用酶工程、生化反应分离耦合技术和纳米滤膜浓缩和纯化技术制备低聚氨基葡萄糖,经查新,国内外未见报道。首次开发出低聚氨基葡萄糖保健食品和生物农药,同时研制开发的奥利奇善胶囊获得卫生部保健食品证书,中科6号(好普)生物农药获农业部农药检定所新农药登记证书。并率先实现了低聚氨基葡萄糖生物农药的产业化及在植物病害防治方面的应用,达到了国际领先水平。(意见详见成果鉴定证书)。 (一)项目的意义和必要性 由于我国保护知识产权法律的制定与实施,以及加入WTO日趋临近,研制创新药物是十分迫切的任务,需要下大力气研究开发具有我国自主知识产权的新型药物。开发治疗重大疾病的药物,关键在于发现具有生物活性的化合物或优秀的先导化合物,然后进行结构改造和优化,选择适宜的加工技术和产业化工程,进而开发出创新药物。我国具有丰富的生物资源和天然药物宝库,从生物资源中寻找新型先导化合物和创制新药,利用生物加工技术开发和利用我国的生物资源,从而促进生物来源药物生产的高技术化。 继基因工程、蛋白质工程之后,糖工程已成为最引人注目的生物技术新领域。近年来的研究表明,无论是在基本的生命过程中,如受精、发生、发育、分化、神经系统、免疫系统恒态维持方面,还是在疾病的发生、发展中,如炎症及自身免疫疾病、老化、癌细胞异常增生及转移、病原菌感染等过程中,都涉及寡糖链的参与。以寡糖片段干扰疾病的发生、发展以及致病菌的侵染,将是从病理上的根治与预防。因此,通过多糖降解、化学合成、转化及分子修饰等手段寻找具有生理活性的天然寡糖药物已成为国际上寡糖药物开发的热点,利用该技术开发寡糖类新型药物对人类健康意义重大。 地球上两大生物群体,即细胞壁中具有甲壳质的生物和具有纤维素的生物,具有甲壳质的生物进化为菌类、节足动物,具有纤维素的生物则进化为植物和脊椎动物。两大生物群体彼此互相攻击、防卫,又相互利用、依存,以维持自己的生命,形成食物链。在一个多世纪前就发现了甲壳质,但它的优异功能只是在近40年,特别是近十年才被人们逐步认识,已形成了一门新兴学科—甲壳质化学。 几丁质又名甲壳质,存在于昆虫、甲壳类动物外骨骼和真菌细胞壁及一些绿藻中,它是由

45095酰氯制备方法综述

酰氯制备方法综述 来源:中国化工信息网 2007年1月29日 酰氯是一种重要的羧酸衍生物,在有机合成、药物合成等方面都有着重要的应用,主要可以发生水解、醇解、氨(胺)解、与有机金属试剂反应、还原反应、α氢卤化等多种反应。酰氯是最活泼的酰基化试剂,极限结构的共振杂化体。这种共振效应稳定了整个分子,也加强了羰基碳原子与离去基团的键。共振效应是一种稳定效应,它依赖于成键原子轨道的交盖,酰氯受这种共振的影响可能是最小的,因为这种共振需要碳原子的2p轨道与氯原子的3p轨道交盖,这两种轨道的大小不同,它们之间的交盖不大,对Cl来说,结构(Ⅱ)的贡献不大,酰氯由于共振影响而受到的稳定作用是最小的,因此,酰氯是最活泼的酰基化试剂。在一些羧酸不能进行或进行非常缓慢的反应中将羧酸制成酰氯使反应活性和产率大大提高。 目前,制备酰氯的方法最常用的SOCl 2 ,三氯化磷,五氯化磷,三光气等,本文对几种方法进行论述。 1 二氯亚砜法 1.1 二氯亚砜在酰氯制备中的应用 脂肪酸(包括不饱和脂肪酸)芳香酸,有机磺酸和取代酸(如氨基酸和卤代酸等)在催化剂存在下均能与氯化亚砜生成酰氯,催化剂通常使用N,N-二甲基甲酰胺(DMF)、N,N-二甲基苯胺和吡啶等。反应过程中氯化亚砜一般先与催化剂结合,然后再与羧酸反应生成酰氯。 (1)三甲基乙酸在己内酰胺催化下与氯化亚砜反应生成三甲基乙酰氯,产率96%。 (CH 3) 3 CCOOH→(SOCl 2 己内酰胺)→(CH 3 ) 3 COCl (2)对(间)苯二甲氯化亚砜酸和氯化亚砜反应制得对(间)苯二甲酰氯。 这两种产品主要用于有机合成,是目前广泛使用的增塑剂对苯二甲酸二异辛脂(DOTP)和邻苯二甲酸二异辛酯的合成原料。 (3)邻氯苯甲酸和氯化亚砜反应生成邻氯苯甲酰氯。 该产品主要用于有机合成以及医药,染料中间体的合成。 (4)用丁(庚、辛、癸)酸和氯化亚砜反应制得丁(庚、辛、癸)酰氯,用十六碳酸和氯化亚砜反应制得十六碳酰氯,这4种产品常用于医药中间体的合成。 CH 3(CH 2 ) n COOH→(SOCl 2 )→CH 3 (CH 2 ) n COCl n=4-20 (5)硬脂酸和氯化亚砜反应制得的硬脂酸酰氯可用于合成护肤品,双硬脂酸曲酸脂和制备造纸工业的中性施胶剂——烷基烯酮二聚体(AKD)。 (6)有机磺酸在催化剂存在下与氯化亚砜反应一般生成磺酰氯也可由有机磺酸钠直接与氯化亚砜反应生成磺酰氯。 1.2 氯化亚砜在制备酰氯中的优、缺点 利用氯化亚砜制备酰氯反应条件温和,在室温或稍加热即可反应。产物除酰氯外其他均为气体,往往不需提纯即可应用,纯度好,产率高。如果所生成酰氯的沸点与氯化亚砜的沸点相近,与氯化亚砜不宜分离;另外此方法氯化亚砜用量大,生产成本高,且设备腐蚀严重。

壳寡糖_综述

壳寡糖 1. 壳寡糖的基本概念 壳寡糖,又称寡聚氨基葡糖、甲壳低聚糖,是指2-10个氨基葡萄糖以β-1,4-糖苷键连接而成的低聚壳聚糖,是由壳聚糖解聚而制成的。以普通虾蟹壳为原料,经脱钙、脱蛋白、脱色、及脱乙酰基反应后,运用酶生物技术和先进分离技术制备而成的氨基寡聚糖类产品。是天然糖中唯一大量存在的碱性氨基多糖,壳寡糖是甲壳素、壳聚糖系列产品的高级产品,具备水溶性好、生物活性高、功能作用大、应用领域广、易被人体吸收等突出特点,在国外素有人体第六大生命要素、软黄金之美誉,在医药、功能性食品、日化、农业等领域应用广泛。壳寡糖作为新世纪前瞻性生物技术产品,具备广泛的应用前景。 图1 壳寡糖的生产工艺工程 2.壳寡糖的生物活性 2.1 壳寡糖的免疫调节作用 壳聚糖具有激活机体系统、介导机体系统的系列生物学效应,提高吞噬细胞的系统功能。巨噬细胞表面存在着细菌多糖的受体,而壳聚糖作为细

菌多糖的类似物,能刺激巨噬细胞活化,产生如下反应:促进其吞噬功能,增强它在其它免疫应答中的协同效应,从而实现机体对T细胞、NK细胞和B细胞的调节,介导机体的细胞免疫应答和体液免疫应答。因此,壳聚糖具有对机体的免疫调节作用。 2.2 控制胆固醇 人类健康的最大问题之一是胆固醇,它导致许多严重的疾病。壳聚糖有两个机制降低胆固醇。一个是阻止脂肪的吸收,另一个是将人体血液内的胆固醇排泄掉。首先,壳聚糖抑制那些助于脂肪吸收的脂肪酶的活性。脂肪酶分解脂肪使人体进行吸收。另外一个是排泄胆酸。一旦胆酸排泄,则血液中的胆固醇被用于制造胆酸。这两种机制使得壳聚糖成为强胆固醇清除剂。壳聚糖是一种天然材料,具有强大的阴离子吸附力,适用于降低胆固醇而没有任何副作用。 2.3 抑制细菌活性 壳聚糖在弱酸溶剂中易于溶解,这种溶液特别含有氨基(NH2+)。这些氨基通过结合负电子来抑制细菌。壳聚糖的抑制细菌活性,使其在医药、纺织和食品等领域有着广泛的应用。 2.4 预防和控制高血压 对高血压最有影响力的因素之一就是氯离子(Cl-)。它通常通过食盐摄入。近来许多人都过量消费盐。血管紧缩素转换酶(ACE:Angiotensin Converting Enzyme)产生血管紧缩素II,一种引起血管收缩的材料,其活力来自氯离子。高分子壳聚糖象膳食纤维一样发挥作用,在肠内不被吸收。壳聚糖通过自身的氯离子和氨根离子之间的吸附作用,排泄氯离子。因此,壳聚糖降低血管紧缩素II。它有助于防止高血压,特别是那些过量摄入食盐的人群。 2.5 吸附和排泄重金属 壳聚糖的一个显著特性是吸附能力。许多低分子量的材料,比如金属离子、胆固醇、甘油三酯、胆酸和有机汞等,都可以被壳聚糖吸附。特别是壳聚糖不仅可以吸附镁、钾,而且可以吸附锌、钙、汞和铀。壳聚糖的吸附活性可以有选择地发挥作用。这些金属离子在人体中浓度太高是有害的。比如,血液中铜离子(Cu2+)浓度过高会导致铜中毒,甚至产生致癌后

石墨烯的制备方法概述

石墨烯的制备方法概述 1物理法制备石墨烯 物理方法通常是以廉价的石墨或膨胀石墨为原料,通过机械剥离法、取向附生法、液相或气相直接剥离法来制备单层或多层石墨烯。这些方法原料易得,操作相对简单,合成的石墨烯的纯度高、缺陷较少。 1.1机械剥离法 机械剥离法或微机械剥离法是最简单的一种方法,即直接将石墨烯薄片从较大的晶体上剥离下来。Novoselovt等于2004年用一种极为简单的微机械剥离法成功地从高定向热 解石墨上剥离并观测到单层石墨烯,验证了单层石墨烯的独立存在。具体工艺如下:首先利用氧等离子在1mm厚的高 定向热解石墨表面进行离子刻蚀,当在表面刻蚀出宽20μm —2mm、5μm的微槽后,用光刻胶将其粘到玻璃衬底上, 再用透明胶带反复撕揭,然后将多余的高定向热解石墨去除并将粘有微片的玻璃衬底放入丙酮溶液中进行超声,最后将单晶硅片放入丙酮溶剂中,利用范德华力或毛细管力将单层石墨烯“捞出”。 但是这种方法存在一些缺点,如所获得的产物尺寸不易控制,无法可靠地制备出长度足够的石墨烯,因此不能满足工业化需求。

1.2取向附生法—晶膜生长 PeterW.Sutter等使用稀有金属钌作为生长基质,利用基质的原子结构“种”出了石墨烯。首先在1150°C下让C原子渗入钌中,然后冷却至850°C,之前吸收的大量碳原子就会浮到钌表面,在整个基质表面形成镜片形状的单层碳原子“孤岛”,“孤岛”逐渐长大,最终长成一层完整的石墨烯。第一层覆盖率达80%后,第二层开始生长,底层的石墨烯与基质间存在强烈的交互作用,第二层形成后就前一层与基质几乎完全分离,只剩下弱电耦合,这样制得了单层石墨烯薄片。但采用这种方法生产的石墨烯薄片往往厚度不均匀,且石墨烯和基质之间的黏合会影响制得的石墨烯薄片的特性。 1.3液相和气相直接剥离法 液相和气相直接剥离法指的是直接把石墨或膨胀石墨(EG)(一般通过快速升温至1000°C以上把表面含氧基团除去来获取)加在某种有机溶剂或水中,借助超声波、加热或气流的作用制备一定浓度的单层或多层石墨烯溶液。Coleman等参照液相剥离碳纳米管的方式将墨分散在N-甲基-吡咯烷酮(NMP)中,超声1h后单层石墨烯的产率为1%,而长时间的 超声(462h)可使石墨烯浓度高达1.2mg/mL。研究表明,当溶剂与石墨烯的表面能相匹配时,溶剂与石墨烯之间的相互作用可以平衡剥离石墨烯所需的能量,能够较好地剥离石墨烯

辛酰氯的生产工艺

辛酰氯的生产工艺 1.辛酰氯简介 酰氯是指含有-C(O)Cl官能团的化合物,属于酰卤的一类,是羧酸中的羟基被氯替换后形成的羧酸衍生物。酰氯在有机合成、药物合成等方面都有着重要的应用,主要可以发生水解、醇解、氨(胺)解、与有机金属试剂反应、还原反应、α氢卤化等多种反应。 辛酰氯是又称正辛酰氯,别名氯化正辛酰、辛酰基氯、辛基酰氯,其分子式为C7H15COCl,分子结构如下图所示: 英文名称 Octanoyl chloride 英文别名Capryloyl chloride; n-Octanoyl chloride,(Capryloyl chloride); n-Capryly chloride; n-Capryloyl Chloride; octanoic acid, chloride; octanoic chloride; OCTANOYL CHLORIDE (OTCL) CAS NO. 111-64-8 EINECS 203-891-6 分子式 C8H15CLO 分子量 162.66

物理化学性质密度0.953熔点-63°C沸点195°C折射率1.434-1.436闪点75°C水溶性REACTS 产品用途用作液晶中间体,也用于橡胶工业 辛酰氯作为一种重要的有机合成中间体,在医药、农药、化工等领域起着非常重要的作用。 2.辛酰氯的生产工艺 目前辛酰氯的制备方法有二氯亚砜法,光气法、双光气法、三光气法、三氯化磷法等。 2.1二氯亚砜法 工艺流程简述: 正辛酸在催化剂存在下与二氯亚砜(化学式SOCl2,又称氯化亚砜、亚硫酰氯)生成酰氯,催化剂通常使用N,N-二甲基甲酰胺(DMF)、N,N-二甲基苯胺和吡啶等。反应过程中二氯亚砜一般先与催化剂结合,然后再与羧酸反应生成酰氯:CH3(CH2)6COOH + (SOCl2) →CH3(CH2)6COCl + SO2 + HCl 经反应制得辛酰氯混合物,经精馏得到成品辛酰氯,尾气经水洗中和后排放。 用二氯亚砜制备辛酰氯反应条件温和,在室温或稍加热即可反应。产物除酰氯外其他(二氧化硫和氯化氢)均为气体,容易分离,往往不需提纯即可应用,纯度好,产率高,产品含氯量可达99.5%以上。目前工业生产中大部分厂家采用二氯亚砜法。但此方法氯化亚砜用量大,且设备腐蚀严重。 2.2光气法 光气法工艺流程

石墨烯制备综述

石墨烯制备方法综述 石墨烯的制备方法可以分为物理和化学制备方法。物理的方法主要是采取机械剥离的方法,化学方法主要是分为化学沉积和化学合成两大方向。物理制备方法包括微机械剥离法,碳纳米管切割法,取向复生法等;化学制备方法包括化学气相沉积法,氧化还原法,液相剥离法,有机合成法,SiC外延生长法等。 物理方法制备石墨烯共同的缺点就是生产出的石墨烯厚度不一,可操作性差,并且无法生长出大尺寸的石墨烯,但微机械剥离法为人类发现石墨烯做出了重要的贡献。 化学制备方法中化学气相沉积法和氧化还原法分别是先进制备石墨烯薄膜和石墨烯粉体最重要的方法,也是最有希望实现大规模制备石墨烯的方法。化学气相沉积法制备的石墨烯能生成大尺寸石墨烯薄膜,但制备技术仍然缺乏稳定性,在转移过程中也会造成石墨烯缺陷,制备得到的石墨烯薄膜面积仍然相对有限。氧化还原法制备过程中采用强酸,容易造成设备损坏和环境污染,制备得到的石墨烯粉末品质不高。整体上,化学制备方法是最有希望实现大规模制备石墨烯的方法,但存在稳定性问题,技术还需要继续改进。表4.1是各种制备方法的优缺点。 表1.1各种石墨烯制备方法的优缺点列表

4.1.1石墨烯的CVD法制备工艺 CVD法制备研究概况:用化学气相沉积(CVD)方法在金属催化剂基底上可以得到大面积连续的石墨烯薄膜,所用的多晶基底相比于单晶基底更为廉价易得,同时生长出的石墨烯薄膜的转移也相对简单,目前来看是大规模制备石墨烯的最有希望的方法之一。通过CVD生长方法已经获得大面积(最大面积可达30英寸)、高质量、层数可控、带隙可调的石墨烯薄膜材料。这种生长方法因其便捷易操作且可控性高、能与下一步石墨烯的转移与应用紧密结合的优点,已经成为石墨烯生长领域的主流方法。石墨烯在金属催化剂表面的CVD生长是一个复杂的多相催化反应体系。该过程主要包括如下几步:(1)烃类碳源在金属催化剂基底上的吸附与分解;(2)表面碳原子向催化剂体相内的溶解以及在体相中的扩散。某些

光催化材料在环境保护中的应用

光催化材料在环境保护中的应用 谭强150110115 摘要:光催化材料对于环境的保护有着深远的意义,近几年来,光催化降解污染物发展成为了一种节能、高效的绿色环保新技术。综述了光催化材料的反应机理和种类,阐述了影响光催化反应的条件和提高反应的效率等问题以及其在环保领域的应用,并提出了其今后的发展方向和前景的展望。同时又介绍了光催化材料的特点及发展历程,对光催化纳米材料在处理水污染、治理大气污染、控制噪声污染等方面的应用进行了综合性的评述。作为新功能材料,它也存在着一些局限性,例如:催化效率不高,催化剂产量不高,部分催化剂中含有有害重金属离子可能存在污染现象。但是我们也应当看到它隐含的巨大发展潜力和市场利用价值,作为处理环境污染的一种方式,它凭借零二次污染,能源消耗为零,自发进行无需监控等一些优势必将居于污染控制的鳌头。 关键字:光催化材料应用催化效率环境保护 引言 光催化是半导体材料的独特性能之一 , 主要应用于环境保护方面。光催化材料是指通过该材料、在光的作用下发生的光化学反应所需的催化剂,世界上能作为光催化材料的有很多,包括二氧化钛、氧化锌、氧化锡、二氧化锆、硫化镉等多种氧化物硫化物半导体,其中二氧化钛(Titanium Dioxide)因其氧化能力强,化学性质稳定无毒,成为世界上最当红的纳米光触媒材料。1972年Fujishima 等人发现了TiO2微粒经过光的照射能使水发生氧化还原反应并生成氢气,是光催化反应研究的开始。特别是在近年来由于日益严重的污染状况 , 有机物的光催化降解研究受到了非常大的重视。经过了近30年来的研究 ,特别是对光催化降解有机污染物的研究,使光催化在环境保护方面取得了比较大的进展。 由于经济的发展迅速,造成了环境的很大污染,迫使人们不断寻求方便快捷的处理污染的方法。通过不断研究,已发现有3000多种难降解的有机化合物可以在紫外线的照射下通过纳米 TiO 来迅速降解。特别是在水中有机污染物浓度较低或者用其它方法很难降解时,该技术就更显示出其更明显的优势和价值。 1.光催化材料的反应机理

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