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钯/炭(Pd/C)催化还原碱木质素的研究

李丽英  
【摘要】:本论文采用甲醛还原法制备钯/炭(Pd/C)催化剂,考察了活性炭负载钯催化剂对麦秆碱木质素还原反应的催化作用,采用两种不同的方法回收废钯/炭(Pd/C)催化剂,并且以活化后的碱木质素为原料合成了碱木质素两性水处理剂。 通过单因素分析,确定了甲醛还原法制备钯/炭(Pd/C)催化剂活化碱木质素的最佳条件为反应时间2h、反应pH值12、环己烯用量10mL和钯/炭(Pd/C)催化剂浓度5%。用化学法对反应前后碱木质素官能团进行了定量测定,用FTIR、UV和~1HNMR光谱及GPC凝胶渗透色谱对木质素化学结构进行了分析,结果表明,负载钯催化剂对碱木质素还原反应具有较高的催化活性,总羟基含量10.12%,增加了53.95%;羧基含量2.64%,降低了50.54%;甲氧基含量降低了17.73%;分子量处于10000—1000范围的百分比变大,多分散系数变小;总酸性基变化不大,木质素的苯环结构稳定,活性官能团增加,反应活性提高,钯/炭(Pd/C)催化剂对木质素还原活化反应具有良好的催化作用。 钯是一种具有优良而独特的电化学特性和化学性质的贵金属,使用后均要回收反复使用,采用重复利用钯/炭(Pd/C)催化剂催化活化碱木质素,重复使用三次;回收钯重新制备钯/炭(Pd/C)催化剂,直接与碱木质素反应,方法是可行的。 活化后的碱木质素通过Mannich反应合成碱木质素水处理剂,通过缓蚀、阻垢和絮凝性能的测试结果表明,活化后的碱木质素制得的水处理剂可用作缓蚀剂、阻垢剂和絮凝剂,其性能优于粗木素和精制碱木质素合成的水处理剂,改性后的碱木质素反应活性提高,活化的效果是比较明显的。


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