一、改进的直接萃取法制备异辛酸钕(论文文献综述)
王继叶[1](2017)在《基于量子化学的稀土异戊橡胶催化剂结构—活性定量构效关系研究》文中研究指明异戊橡胶是异戊二烯在配位聚合催化剂作用下进行定向聚合得到的综合性能最好的合成橡胶,可代替天然橡胶使用,在天然橡胶消费主要依赖进口的我国发展异戊橡胶产业具有重要的战略意义。稀土异戊橡胶一般是用以羧酸钕为主催化剂的稀土催化剂生产的,因其催化剂配制工艺简单、活性高,聚合产物性能好,生产排放废水少,故正成为异戊橡胶发展的方向。我国异戊橡胶产业起步晚,但起点高,目前主要以生产稀土异戊橡胶为主。生产稀土异戊橡所使用的稀土催化剂的活性虽然比钛系催化剂高,但稀土钕的利用率不到10%,催化活性提高的空间仍很大。因此,研究稀土异戊橡胶聚合催化剂的结构-活性定量构效关系(QSAR),揭示催化活性高低的机理,指导设计开发高活性催化剂以降低生产成本,这不但具有重要的理论意义,也具有很高的实用价值。催化剂结构-活性定量构效关系就是描述催化剂分子结构与其催化活性之间相关性的数学模型。本研究首先利用基于量子化学密度泛函理论(DFT)的量子化学计算软件ADF2014计算了17种不同碳数和异构化的羧酸钕分子结构的多个量子化学描述符,从中筛选出几个可能与催化活性有关的关键描述符,作为建立QSAR模型的自变量;其次,研究了这17种羧酸钕的合成与表征方法,并实验合成与表征了这17种羧酸钕;然后,通过聚合实验,研究测定了其对异戊二烯配位聚合的催化活性,获得了QSAR模型的因变量数据;最后,采用合适的方法建立了稀土异戊橡胶催化剂的QSAR模型,并将其应用于解释羧酸钕催化剂活性高低的机理和预测催化剂的活性。ADF2014软件对于像羧酸钕这类含有稀土原子的化合物体系的计算,能很好地兼顾计算的准确度和计算效率。研究确定了具体的计算方法,包括分子初始几何结构的建模方法、软件计算参数的设置、分子初始几何构型简化和构象搜索的省略等。研究结果表明,计算方法的重现性较好,计算得到的不同结构羧酸钕配合物分子描述符之间的变异显着,能够满足QSAR建模的需要。利用变异百分数和相关系数矩阵筛选出了四个量子化学描述符:最高已占分子轨道能量εHOMO、最低未占分子轨道能量εLUMO、偶极矩μ和配体极化率α。计算获得了17个羧酸钕配合物分子的这四个量子化学描述符数据。对17种羧酸钕的合成与表征方法进行了实验研究,并合成了纯度较高的17种羧酸钕配合物。根据不同碳数与异构化的羧酸配体及其相应羧酸钕配合物的物化性质差异,将17种羧酸钕的合成方法分为三类:氢氧化钕水相法、氯化钕水相法和氯化钕油水两相法。研究确定了各类合成方法的具体操作步骤、工艺控制条件及产物的分离、提纯、干燥方法。采用氢氧化钕水相法合成易溶于水的羧酸钕时,减压蒸发结晶得到的产物纯度高于常压蒸发结晶,滤饼真空干燥得到的产物纯度大于滤液真空蒸干后得到的产物纯度;采用氯化钕油水两相法合成羧酸钕时,水相PH值的大小对产物纯度的影响很大,当控制水相PH值在5.5-6.0之间时,得到的产物纯度较高。研究确定了异戊二烯在稀土催化剂作用下进行配位聚合的实验方法,通过对单体、溶剂、聚合瓶等的严格处理,控制聚合实验转化率在30-70%之间,以及通过多个重复实验取平均值,并对不同批次实验之间的结果进行可比性处理等措施,保证了实验结果的准确性与可比性。实验获得了17种羧酸钕催化剂的催化活性数据,其相对催化活性从2.21%到100%之间变化,变化范围广,且各催化剂活性之间差异也较大,适宜用来进行QSAR研究。在对自变量个数与因变量数据进行统计处理的基础上,分别利用线性和非线性方法建立了催化剂结构与其催化活性之间的QSAR模型。利用偏最小二乘法建立的线性模型为:A=56054.39εHOMO+46.18μ+5.94σ+13603.81,其表明催化活性A与羧酸钕分子的最高已占分子轨道能量εHOMO、分子偶极矩μ和配体的极化率σ都正相关,并且εHOMO的影响最大,其次为配体极化率,分子偶极矩的影响最小。利用该模型可以解释羧酸钕催化剂催化活性大小的机理,而且其判定系数r2=0.9620,交叉验证判定系数r2(CV)=0.9412,两者都接近1,说明模型的质量较好、预测能力较强;利用神经网络分析方法建立了稀土异戊橡胶催化剂结构参数与催化活性之间的非线性QSAR模型,其判定系数r2=0.9737,交叉验证判定系数r2(CV)=0.7947,说明模型的质量较好、预测能力尚可。最后,将研究获得的QSAR模型成功地应用于解释催化剂活性高低的机理和定性定量地预测催化剂的活性。线性QSAR模型可以很好地解释催化剂活性高低的机理,即羧酸钕分子的最高已占分子轨道能量、偶极矩和配体极化率越大,则与越容易与助催化剂反应而获得更多、更稳定的催化活性中心,催化活性自然就高。线性QSAR模型和非线性QSAR模型都能用于催化剂活性的定量预测,实验值与预测值的相对偏差在±10%以内,预测准确度较高。
张立恒,王睿[2](2012)在《甲基铝氧烷对稀土催化异戊二烯聚合的影响》文中研究指明本论文采用稀土催化体系通过定向聚合合成顺式聚异戊二稀橡胶(简称异戊橡胶),重点分析了甲基铝氧烷(MAO)作为助催化剂对反应体系的影响,研究表明MAO可很大程度上提高体系的催化活性,获得顺-1,4结构含95%(质量分数)以上的聚异戊二烯,并且调节n(MAO)/n(Nd)和n(Al)/n(Nd)的数值可有效地提高聚合产物的相对分子质量。
赵世权,董为民,石路颖,姜连升,张学全[3](2008)在《合成顺丁橡胶用稀土催化剂的开发进展》文中研究说明介绍了稀土催化剂聚合丁二烯的反应特征和组成特点,分析了催化剂的制备方法和催化剂活性中心的生成过程,并介绍了窄相对分子质量分布聚丁二烯的合成方法,指出了稀土催化剂的研究方向。
李岩,孙艳红,王妍红,邹向阳,蔡小平[4](2006)在《甲基铝氧烷对稀土催化体系催化异戊二烯聚合的影响》文中研究表明考察了甲基铝氧烷(MAO)作为助催化剂对稀土催化体系催化异戊二烯聚合的影响,结果表明MAO可极大地提高体系的催化活性,获得顺-1,4结构含量95%(质量分数)以上的聚异戊二烯,并且调节n(MAO)/n(Nd)和n(Al)/n(Nd)的值可有效地提高聚合产物的相对分子质量。
曲雅焕,王晓菊,李红玫[5](2000)在《改进的直接萃取法制备异辛酸钕》文中研究表明用氢氧化钠溶液代替氨水直接萃取法制备异辛酸钕。该法同氨水法相比 ,有容易监测 ,容易操作 ,反应快速和无刺激性气味等优点。该法制备的异辛酸钕对丁二烯聚合仍保持良好的催化活性。
曲雅焕,白秀丽[6](1998)在《改进的直接萃取法制备异辛酸钕》文中研究指明以氢氧化钠代替氨水用直接萃取法制备异辛酸钕。本法与氨水法比较,有容易操作,无刺激气味等优点。该法制备的异辛酸钕对丁二烯聚合其催化活性保持不变。
二、改进的直接萃取法制备异辛酸钕(论文开题报告)
(1)论文研究背景及目的
此处内容要求:
首先简单简介论文所研究问题的基本概念和背景,再而简单明了地指出论文所要研究解决的具体问题,并提出你的论文准备的观点或解决方法。
写法范例:
本文主要提出一款精简64位RISC处理器存储管理单元结构并详细分析其设计过程。在该MMU结构中,TLB采用叁个分离的TLB,TLB采用基于内容查找的相联存储器并行查找,支持粗粒度为64KB和细粒度为4KB两种页面大小,采用多级分层页表结构映射地址空间,并详细论述了四级页表转换过程,TLB结构组织等。该MMU结构将作为该处理器存储系统实现的一个重要组成部分。
(2)本文研究方法
调查法:该方法是有目的、有系统的搜集有关研究对象的具体信息。
观察法:用自己的感官和辅助工具直接观察研究对象从而得到有关信息。
实验法:通过主支变革、控制研究对象来发现与确认事物间的因果关系。
文献研究法:通过调查文献来获得资料,从而全面的、正确的了解掌握研究方法。
实证研究法:依据现有的科学理论和实践的需要提出设计。
定性分析法:对研究对象进行“质”的方面的研究,这个方法需要计算的数据较少。
定量分析法:通过具体的数字,使人们对研究对象的认识进一步精确化。
跨学科研究法:运用多学科的理论、方法和成果从整体上对某一课题进行研究。
功能分析法:这是社会科学用来分析社会现象的一种方法,从某一功能出发研究多个方面的影响。
模拟法:通过创设一个与原型相似的模型来间接研究原型某种特性的一种形容方法。
三、改进的直接萃取法制备异辛酸钕(论文提纲范文)
(1)基于量子化学的稀土异戊橡胶催化剂结构—活性定量构效关系研究(论文提纲范文)
摘要 |
ABSTRACT |
创新点摘要 |
符号说明 |
1 绪论 |
1.1 学术背景及意义 |
1.1.1 学术背景 |
1.1.2 实际价值与理论意义 |
1.2 文献综述 |
1.2.1 稀土异戊橡胶催化剂活性研究进展 |
1.2.2 羧酸钕配合物的合成与表征 |
1.2.3 量子化学计算及其应用 |
1.2.4 定量构效关系(QSAR) |
1.3 课题来源及主要研究内容 |
1.3.1 课题来源 |
1.3.2 主要研究内容 |
2 稀土异戊橡胶催化剂结构的量子化学计算 |
2.1 引言 |
2.2 计算部分 |
2.2.1 计算硬件与软件 |
2.2.2 计算方法 |
2.3 结果与讨论 |
2.3.1 计算方法的可靠性验证 |
2.3.2 量子化学描述符的选择 |
2.3.3 羧酸钕配合物计算结果 |
2.4 本章小结 |
3 羧酸钕配合物的合成研究 |
3.1 引言 |
3.2 实验部分 |
3.2.1 主要试剂 |
3.2.2 主要仪器设备 |
3.2.3 合成方法 |
3.2.4 羧酸钕的分析表征方法 |
3.3 结果与讨论 |
3.3.1 合成方法的选择 |
3.3.2 羧酸钕的表征 |
3.3.3 合成实验结果汇总 |
3.4 本章小结 |
4 稀土异戊橡胶催化剂活性的实验测定 |
4.1 引言 |
4.2 实验部分 |
4.2.1 试剂原料 |
4.2.2 仪器设备 |
4.2.3 实验方法 |
4.3 结果与讨论 |
4.3.1 催化剂用量的调整 |
4.3.2 聚合实验的重复性与可比性 |
4.3.3 催化活性实验结果 |
4.4 本章小结 |
5 稀土异戊橡胶催化剂结构-活性定量构效关系的建立 |
5.1 引言 |
5.2 定量构效关系的建立 |
5.2.1 变量之间的相关性分析 |
5.2.2 因变量数据的正态分布分析 |
5.2.3 QSAR模型的建立 |
5.3 结果与讨论 |
5.3.1 线性QSAR模型 |
5.3.2 非线性QSAR模型 |
5.3.3 QSAR模型有效性分析 |
5.4 本章小结 |
6 稀土异戊橡胶催化剂结构-活性定量构效关系的应用 |
6.1 引言 |
6.2 线性QSAR的应用 |
6.2.1 在解释催化剂活性高低的机理方面的应用 |
6.2.2 在催化剂活性预测方面的应用 |
6.3 非线性QSAR的应用 |
6.4 线性QSAR模型指导高活性催化剂的开发 |
6.5 本章小结 |
结论与展望 |
参考文献 |
附录1 正庚酸钕(C7)分子几何结构优化结果文件摘录 |
致谢 |
攻读学位期间发表的学术论文 |
(2)甲基铝氧烷对稀土催化异戊二烯聚合的影响(论文提纲范文)
1. 绪论 |
1.1 异戊橡胶的性能和重要性 |
1.2 顺式异戊橡胶的应用领域 |
1.3 本论文研究内容和稀土催化异戊橡胶的优点 |
2. 文献综述 |
2.1 我国异戊橡胶的发展状况 |
2.2 我国异戊橡胶发展前景广阔 |
3. 实验部分 |
3.1 试剂与设备 |
3.2 制备方法 |
3.3聚合物表征方法 |
(1) 转化率的测定 |
(2) 相对分子质量测定 |
4. 结果分析与讨论 |
4.1 MAO用量对体系催化活性的影响 |
4.2 MAO用量对聚异戊二烯相对分子质量的影响 |
5. 结论 |
(3)合成顺丁橡胶用稀土催化剂的开发进展(论文提纲范文)
1 稀土催化剂的聚合特征 |
2 稀土催化剂的组成 |
2.1 稀土化合物 |
2.2 烷基铝 |
2.3 氯化物 |
2.4 溶 剂 |
2.5 添加剂及其添加方式 |
2.5.1 在催化剂组分中添加 |
2.5.2 在催化剂制备时添加 |
2.5.3 在丁二烯溶液中添加 |
3 稀土催化剂的制备 |
4 窄相对分子质量分布顺丁橡胶的制备 |
5 结 论 |
(4)甲基铝氧烷对稀土催化体系催化异戊二烯聚合的影响(论文提纲范文)
1 实验部分 |
1.1 原材料 |
1.2 聚合 |
1.3 聚合物表征 |
1.3.1 转化率的测定 |
1.3.2 相对分子质量测定 |
1.3.3 特性粘数的测定 |
1.3.4 微观结构测定 |
2 结果与讨论 |
2.1 MAO用量对体系催化活性的影响 |
2.2 MAO用量对聚异戊二烯相对分子质量的影响 |
2.3 MAO用量对聚异戊二烯微观结构的影响 |
2.4 MAO的加入次序及其影响 |
2.5 Nd用量对IP聚合的影响 |
2.6 氯的用量对IP聚合的影响 |
3 结 论 |
(5)改进的直接萃取法制备异辛酸钕(论文提纲范文)
前 言 |
1 实验部分 |
1.1 异辛酸钕配合物的制备 |
1.2 产品和聚合物的分析 |
2 结果与讨论 |
2.1 制备条件的选择 |
2.2 两种不同碱作用下反应比较 |
2.3 异辛酸钕对丁二烯聚合的催化活性 |
四、改进的直接萃取法制备异辛酸钕(论文参考文献)
- [1]基于量子化学的稀土异戊橡胶催化剂结构—活性定量构效关系研究[D]. 王继叶. 青岛科技大学, 2017(01)
- [2]甲基铝氧烷对稀土催化异戊二烯聚合的影响[J]. 张立恒,王睿. 科技信息, 2012(14)
- [3]合成顺丁橡胶用稀土催化剂的开发进展[J]. 赵世权,董为民,石路颖,姜连升,张学全. 合成橡胶工业, 2008(02)
- [4]甲基铝氧烷对稀土催化体系催化异戊二烯聚合的影响[J]. 李岩,孙艳红,王妍红,邹向阳,蔡小平. 弹性体, 2006(06)
- [5]改进的直接萃取法制备异辛酸钕[J]. 曲雅焕,王晓菊,李红玫. 化学与粘合, 2000(01)
- [6]改进的直接萃取法制备异辛酸钕[J]. 曲雅焕,白秀丽. 长春师范学院学报, 1998(06)