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钯/炭-Pd/C体系催化碱木质素还原反应的研究
  • 项目名称:钯/炭-Pd/C体系催化碱木质素还原反应的研究
  • 项目类别:面上项目
  • 批准号:30471363
  • 申请代码:C1604
  • 项目来源:国家自然科学基金
  • 研究期限:2005-01-01-2007-12-31
  • 项目负责人:方桂珍
  • 负责人职称:教授
  • 依托单位:东北林业大学
  • 批准年度:2004
中文摘要:

以提高碱木质素化学反应活性为研究目标,将精细化工与有机合成领域极具发展潜力的钯/炭-Pd/C催化体系用于催化碱木质素侧链不饱和键和醚键的还原反应,研制用于碱木质素活化的负载型Pd/C催化剂,采用多种波谱技术(FTIR、CP/MAS 13C NMR、1H NMR、13C NMR、UV、XSP和GPC等)对Pd/C催化碱木质素还原反应进行系统研究,优化反应条件,确立活化反应参数,阐述催化作用机制,定量解析还原碱木质素官能团和化学结构变化,依据还原碱木质素羟基显著增加的特点,将目前合成水处理剂中应用性强、高分散、强阻垢、缓蚀的有机膦酸和有絮凝和杀菌作用的季胺盐结构引入碱木质素,组装碱木质素阳离子膦基季胺盐多效水处理剂,对组装的碱木质素对比研究,表征其化学结构与聚集态,测定其物理和化学性能。探索提高木质素反应活性的新型技术路线,为丰富、价廉、可生物降解的木质素高效利用提供可靠的科学理论依据。

结论摘要:

以提高碱木质素化学反应活性为研究目标,将精细化工与有机合成领域极具发展潜力的钯/炭-Pd/C催化体系用于催化碱木质素侧链不饱和键和醚键的还原反应,研制了用于碱木质素活化的Pd/C催化剂,采用FTIR、1H NMR、UV、XSP和GPC等对Pd/C催化碱木质素还原反应进行了系统研究,优化反应参数,阐述催化作用机制,定量解析还原碱木质素官能团和化学结构变化,合成了具有分散、阻垢、缓蚀、絮凝和杀菌作用的碱木质素阳离子膦基季胺盐类多效水处理剂,表征其化学结构,测定物理和化学性能。研究结果Pd/C为催化剂,环己烯为还原剂活化碱木质素的总羟基含量增加了104.72%,羧基和羰基含量分别降低了39.39%和50.99%。以氢气为还原剂活化碱木质素的总羟基、酚羟基、醇羟基含量分别增加了133.68%、27.96%和264.87%。木质素的苯环结构稳定,分子量主要分布于10000-1000之间。碱木质素膦酸季胺盐对碳酸钙和硫酸钙有较好的阻垢效果,对酸性染料有良好的絮凝性能,用量为12mg/L时对碳酸钙阻垢率78.8%。本研究探索了提高木质素反应活性的新方法,为木质素高效利用提供可靠科学理论依据。


成果综合统计
成果类型
数量
  • 期刊论文
  • 会议论文
  • 专利
  • 获奖
  • 著作
  • 18
  • 2
  • 0
  • 0
  • 1
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