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。

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
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。

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。

电化学原位和频光谱上海交大
电化学原位红外光谱（in situ IR spectroscopy）是一种强大的技术，能够在电化学反应过程中实时监测固体电极表面的吸附物种。

上海交通大学（简称：上交或者交大）在电化学领域的研究一直处于领先地位，其中包括原位电化学红外光谱技术。

上交的研究团队在电化学反应机理研究、关键中间产物的识别、电极表面成键状态分析、反应路径选择性确认以及反应环境影响探究等方面取得了显著成果。

他们利用原位电化学红外光谱技术，实时采集电化学反应过程中的红外光谱信号，从而实现对固体电极上吸附态物种的原位检测。

此外，上海交通大学还关注电化学原位技术在其他领域的研究与应用，如电池、电催化等。

原位电化学质谱（DEMS）是另一种常用的原位电化学技术，可以用于分析电化学反应气态或挥发性中间产物和最终产物。

通过将电化学反应池与质谱仪联用，在电位动态扫描过程中，DEMS能在毫秒时间内对电化学反应产物进行定性或定量分析。

总之，上海交通大学在电化学原位红外光谱和其他相关技术领域取得了丰富成果，为电化学反应机理研究提供了有力支持。

如需了解更多关于电化学原位技术和电化学反应机理研究的信息，请关注相关领域的学术论文和专业资料。

上海交通大学科技成果——挥发性有机物（VOCs）减排技术技术背景
挥发性有机物（VOCs）是指沸点在50-260℃、常温下饱和蒸汽压超过70Pa（室温下）的有机化合物。

它的组成极其复杂，常见的有烃类、醛类、苯类、氯代烃类、萘、二异氰酸酯类等。

挥发性有机物气体的排放越来越受到世界各地的普遍重视。

技术水平
由于VOCs种类繁多，来源复杂，因此采用一厂一方案，针对不同的工况采用针对性的解决方案；采用撬装结构，减少现场施工，装置全自动运行，节能环保。

VOC回收装置（处理量20000立方米/小时）
应用领域
在石油化工及涂料厂已成功运行10余套装置。

技术团队拥有特有专利技术，采用吸附-冷凝或吸附浓缩-焚烧技术，将无组织排放的VOCs降低到符合国家标准水平。

上海交通大学科技成果——工业冶炼含硫化氢烟气
处理技术
技术背景
COREX熔融还原法是一种非焦炼铁技术，但该工艺过程中不可避免的会产生H2S气体，会对设备和管道产生腐蚀。

进一步地，H2S还会被氧化生成SOx，从而被释放到大气中产生酸雨。

团队开发了一种新型的脱硫剂（JTS-01）和碱性吸附剂（JZC-80）用于去除COREX工艺过程中产生的H2S。

技术水平
JTS-01脱硫剂主要为金属氧化物负载活性炭，通过超声辅助沉积，其饱和硫容和穿透硫容可以分别提升30%和28%。

整体脱硫过程将选择性吸附和催化氧化相结合。

采用JZC-80吸附剂还可以有效的去除COREX烟气中其它污染物，包括HCl、HF、HCN等，从而维持工艺压降。

同时该工艺也成功应用于宝钢COREX工艺每小时180000立方米烟气，实现了低浓度H2S快速脱除。

应用领域
应用于烧结烟气VOCs、NO、SO2协同处理、有色金属冶炼烟气脱硝脱硫处理。

电化学合成聚苯胺电致变色膜
李辉;陈燕;汤伟亮;郑浩铨;方能虎;陈虹锦
【期刊名称】《实验室研究与探索》
【年(卷),期】2005(024)011
【摘要】作为一种导电聚合物材料,聚苯胺电致变色膜具有广阔的市场应用前景.本文从学生开发实验的要求出发,以导电玻璃为电极,讨论了电化学方法合成聚苯胺时电压、聚合时间及酸浓度等因素对聚苯胺导电膜电致变色性的影响,将较为复杂的生产工艺以简单直观的学生实验表示出来,对学生实践能力的培养具有一定的意义.【总页数】3页(P17-18,45)
【作者】李辉;陈燕;汤伟亮;郑浩铨;方能虎;陈虹锦
【作者单位】上海交通大学,化学化工学院,上海,200240;上海交通大学,化学化工学院,上海,200240;上海交通大学,化学化工学院,上海,200240;上海交通大学,化学化工学院,上海,200240;上海交通大学,化学化工学院,上海,200240;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】T4499
【相关文献】
1.电化学合成氧化钴/聚苯胺复合膜工艺研究 [J], 牟世辉;林雪;郝建军
2.掺杂稀土铈对电化学合成聚苯胺膜耐蚀性的影响 [J], 佟威;郝建军;安成强;王昌科
3.电化学合成聚苯胺膜及其腐蚀防护性能 [J], 李发闯; 苏光; 郭战永; 郭朝博; 孙国进
4.添加剂对电化学合成聚苯胺−氧化钴复合膜的影响 [J], 何守锁; 郝建军; 牟世辉
5.不锈钢网目数对电化学合成聚苯胺膜电性能的影响 [J], 代红蕾;田艳红;张学军;张莎;马小丰
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巧妙“拨动”氢原子烯丙醇合成绿色高效
佚名
【期刊名称】《杭州化工》
【年(卷),期】2018(48)2
【摘要】只需巧妙“拨动”一个烯烃的氢原子，烯丙醇类化合物高效绿色合成难
题迎刃而解。

日前，南开大学叶萌春团队借助廉价金属镍和苯基硼酸共催化的烯基化反应．克服传统生产过程中反应利用率低、环境污染大、反应产物不可控等问题，首次实现烯丙醇高效、绿色合成重大突破。

【总页数】2页(P42-43)
【关键词】氢原子;醇合成;烯基化反应;子烯;绿色合成;醇类化合物;生产过程;苯基硼酸
【正文语种】中文
【中图分类】TQ426.8
【相关文献】
1.新型离子液体的合成及其在Heck反应合成烯丙醇类化合物中的应用 [J], 孙莉;
陶荣哨;胡卫雅;裴文
2.含1,4-二烯结构单元的多取代烯丙醇的合成 [J], 赵新阳;张金花;谢美华
3.以合成醋酸烯丙酯为原料路线的烯丙醇的生产 [J], 周邦荣
4.镍催化硅基保护烯丙醇的烯氢化反应：一种合成含有手性季碳中心高烯丙醇的有效方法 [J], 张齐;朱守非;蔡艳;王立新;周其林
5.无溶剂无催化剂条件下Retro-Diels-Alder反应绿色高效合成β-烯胺酯衍生物[J], 李伟强;尹艳清;万娟;王灼钰;张宗琴;黄超
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CO2在绿色化学合成中的应用
邵丹凤;周国权;杨泽慧;董明
【期刊名称】《江西化工》
【年(卷),期】2007(000)001
【摘要】研究了CO2在绿色化学合成中的应用.CO2作为酸碱调节剂和惰性气体,在β-胡萝卜素催化氧化合成角黄素反应中,可以控制反应体系酸性,保护原料中的双键,减少副反应发生,提高催化氧化反应的选择性;异戊二烯氯醇化生成1-氯-2-甲基-3-丁烯-2-醇和1-氯-2-甲基-3-丁唏-4-醇反应中,CO2代替有机酸作酸碱调节剂,控制次氯酸的生成速度,达到调控反应的目的,反应条件温和,不副产固体.
【总页数】4页(P27-30)
【作者】邵丹凤;周国权;杨泽慧;董明
【作者单位】宁波工程学院化工学院,浙江,宁波,315016;宁波工程学院化工学院,浙江,宁波,315016;宁波工程学院化工学院,浙江,宁波,315016;宁波工程学院化工学院,浙江,宁波,315016
【正文语种】中文
【中图分类】O6
【相关文献】
1.电化学合成在用CO2生产食品加工原料中的应用 [J], 龙秀娟;吴文标;熊义权
2.聚吡咯薄膜在超临界CO2与离子液体两相体系中的电化学合成 [J], 付超;李章林;朱宪;鄢浩
3.离子液体在绿色化学合成中的应用 [J], 陈红娟
4.关于绿色有机化学合成技术应用的探讨 [J], 祖木热提古丽·艾比布力
5.关于绿色有机化学合成技术应用的探讨 [J], 祖木热提古丽·艾比布力
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