固体超强酸催化剂SO2-4/ ZrO2在缩醛反应中的应用

以纳米氧化物为前驱体制备的固体超强酸催化剂SO₂ ^-4 / ZrO₂ , 其Hammett 酸强度常数小于-12 .14。将SO₂ ^-4 / ZrO₂ 用于催化苯甲醛与乙酸酐的缩醛反应, 经红外光谱、气相色谱、核磁、熔点测定证明得到的缩醛具有较高的纯度。通过均匀设计实验, 考察催化剂制备过程中焙烧温度、硫酸浓度、浸泡时间和活化温度对缩醛产率的影响。优化出缩醛产率最高的催化剂制备条件为:焙烧温度为300 ℃, 浸渍液中硫酸的浓度为4 .5 mol/ L, 浸泡时间为1.0 h , 活化温度为305 ℃, 缩醛产率为93.6%。红外光谱和热重分析表明,SO₂ ^-4 / ZrO₂ 超强酸中SO₂ ^-4 吸附量大。重复实验表明使用10 次后,SO₂ ^-4 / ZrO₂ 仍保持较高的催化活性, 且催化剂易处理, 易再生。     

铈氧化物对ZrO2泡沫陶瓷组织和性能的影响

以聚氨酯泡沫为前驱体，以Mg稳定ZrO₂粉为原料、聚乙烯醇为黏结剂、聚丙烯酸铵为分散剂，采用有机泡沫浸渍法制备ZrO₂泡沫陶瓷，研究稳定剂的种类和含量对ZrO₂泡沫陶瓷显微组织和力学性能的影响。实验结果表明：添加富铈稀土和CeO₂均可促进四方相ZrO₂的稳定，相同条件下富铈稀土比CeO₂稳定效果更好；富铈稀土的质量分数为1.0%时，制备的ZrO₂泡沫陶瓷过滤器稳定性最佳，并具有最佳的力学性能，此时其四方相含量、体积密度、气孔率、抗折强度和抗压强度分别为35%、3.29 g/cm³、33.0%、1.16 MPa和1.38 MPa,同时材料具备良好的抗热震性。     

ZrO2泡沫陶瓷制备及组织与性能的研究

以ZrO₂为原料、聚丙烯酸铵为分散剂、聚乙烯醇为粘结剂、富铈稀土为稳定剂,采用有机泡沫浸渍法制备ZrO₂泡沫陶瓷,研究pH值、分散剂添加量和固含量对浆料流变性和稳定性的影响。结果表明,当分散剂的添加量为2%(相对于ZrO₂质量)、pH值为8时,可获得高固含量且流变性较好的浆料。为优化ZrO₂泡沫陶瓷的力学性能,研究烧结温度、保温时间及颗粒级配对材料显微结构和力学性能的影响。结果表明,当烧结温度为1570℃、保温时间为1h、颗粒级配为7∶3时,ZrO₂泡沫陶瓷过滤器具有最佳综合性能,此时其体积密度、气孔率、抗折强度和抗压强度分别为3.08g/cm³、44.2%、1.39MPa和1.13MPa。     

Fe 2(SO4)3/SiO2 催化合成环己酮1,2-丙二醇缩酮

采用溶胶-胶凝法和浸渍法制备了二氧化硅负载的硫酸铁[Fe₂(SO₄)₃/SiO₂]固体酸催化剂,以环己 酮和1,2-丙二醇为原料,在无溶剂条件下合成了环己酮1,2-丙二醇缩酮。考察了Fe₂(SO₄)₃/SiO₂ 固体酸催化剂 的焙烧温度、Fe₂(SO₄)₃ 在SiO₂ 上的负载量、醇酮物质的量比、催化剂质量和反应时间等因素对产品收率的影响。 实验结果表明,Fe₂(SO₄)₃/SiO₂ 固体酸是合成环己酮1,2-丙二醇缩酮的理想催化剂,较适宜的反应条件为:催化 剂的焙烧温度300℃、Fe₂(SO₄)₃ 在SiO₂ 上的负载量20%、环己酮与1,2-丙二醇的物质的量比1∶1、催化剂质量 分数5%和反应时间70min。在此条件下,环己酮1,2-丙二醇缩酮收率达到98.21%。Fe₂(SO₄)₃/SiO₂催化剂具 有良好的稳定性,重复使用5次后环己酮1,2-丙二醇缩酮的收率为88.90%。     

ZrxCe1-xO2/NC催化CO2和苯乙烯-锅法制环碳酸酯

CO₂与烯烃转化为环碳酸酯是当前一种有效的固碳策略,为此设计了一种掺氮多孔碳负载锆铈双金属(Zr_xCe_1-xO₂/NC)催化剂。通过X射线衍射(XRD)、扫描电子显微镜(SEM)、 N₂-吸附、 CO₂和NH₃程序升温脱附(CO₂-TPD和NH₃-TPD)等表征了催化剂的形貌、物相、孔结构以及酸碱两性特征。结果表明,该催化剂可在无卤条件下催化CO₂和苯乙烯一锅法制备环碳酸酯,特别是Zr_0.75Ce_0.25O₂/NC在2 MPa CO₂下,采用80℃/8 h和150℃/8 h分段工艺,实现了74.87%的转化率和80.43%的环碳酸酯选择性,这归因于氧化铈(CeO₂)和氧化锆(ZrO₂)在碳载体上的均匀分散,以及丰富的酸-碱性位点协同作用。     

NaHSO4·SiO2催化制备生物柴油的研究

以NaHSO4·H2O、正硅酸乙酯和异丙醇为原料,经溶胶—凝胶法制备固体酸催化剂(NaHSO4·SiO2),进行了利用此催化剂催化油酸与甲醇的酯化反应制备生物柴油的实验,研究了催化剂焙烧温度、NaHSO4负载量、反应时间、催化剂质量分数、甲醇与油酸物质的量比等对油酸转化率的影响。实验结果表明:固体酸催化剂NaHSO4·SiO2在油酸与甲醇的酯化反应中具有很高的催化活性,当催化剂焙烧温度为200℃、NaHSO4负载量为15%、n(甲醇)∶n(油酸)=10∶1、催化剂质量占油酸质量的10%、反应时间5h时,酯化反应转化率可达95.19%。     

NiCu/SiO2复合催化剂的制备及其苯甲醇脱氢性能

通过湿化学法制备了一系列微量Ni金属掺杂的NiCu/SiO₂复合催化剂,并研究了其催化苯甲醇脱氢制苯甲醛的活性。同时,考察了Ni和Cu/SiO₂质量配比以及反应温度对脱氢反应转化率、选择性的影响。结果表明,在Cu/SiO₂催化剂中掺杂微量金属Ni能够大幅提高脱氢反应的活性,并且当反应温度为340℃,Ni和Cu/SiO₂质量配比为1∶200的NiCu/SiO₂(1∶200)催化剂表现出优异的苯甲醇转化率和苯甲醛选择性,分别达90.4%和84.3%。进一步,通过XRD,FT-IR,SEM,TEM,XPS和BET等技术对催化剂进行表征。结果证实高度均匀分散的微量Ni金属暴露出更多的Cu活性位点,同时微量的Ni掺杂有利于提高脱氢反应的转化率和选择性。     

多级花状Cu/TiO2光催化还原硝基苯制苯胺的研究

采用醇解溶剂热法制备金属Cu修饰的系列多级花状TiO₂光催化剂(X%Cu/TiO₂),并以可见光光催化硝基苯还原制苯胺为模型反应评价其光催化性能.结果显示：3.3%Cu/TiO₂光催化剂展现出优异的催化活性,可见光催化3 h硝基苯的转化率达到83%.主要原因有两个方面：多级介孔结构增加了催化剂比表面积,促进了硝基苯吸附、扩散及其与催化剂的接触;金属Cu的引入降低了催化剂的带宽,增强了光生电子和空穴的分离能力,进而提升了其光催化性能.此外,3.3%Cu/TiO₂光催化剂表现出良好的稳定性,具有一定的潜在实用价值.     

固体超强酸S2O2-8/ZrO2催化合成缩醛

通过沉淀、老化、过滤、洗涤、干燥、浸渍和焙烧等过程,由 ZrOCl₂ 和(NH₄)₂S₂O₈制备了S₂O^2-₈ /ZrO₂催化剂。用XRD,FT-IR,NH₃-TPD对其进行了表征,研究了焙烧温度对其酸性、结构和催化性能的影响。XRD 结果表明具有较高T型晶相峰。FT-IR分析表明S₂O^2-₈ /ZrO₂ 表面以双桥鳌合状配位化合物形式结合。研究了醛醇物质的量比、催化剂用量、反应时间等因素对产品收率的影响。结果表明,在 n(丁醛) / n(乙二醇) =1:1 .4,催化剂质量分数为0 .25%,反应时间为 50 min的最佳条件下,丁醛乙二醇缩醛的收率可达95.8%;在n(苯甲醛)/ n(乙二醇)=1∶1 .25,催化剂质量分数为0 .5%,反应时间为50 min的最佳条件下,苯甲醛乙二醇缩醛的收率可达 88 .8%。     

Ni/SiO2催化剂催化2-硝基-4-乙酰胺基苯甲醚加氢性能研究

Ni系催化剂具有原料丰富,价格低的优点,本研究将Ni负载在SiO₂表面,用于2-硝基-4-乙酰胺基苯甲醚(NMA)加氢反应。Ni/SiO₂催化剂采用溶胶-凝胶法制备,用BET、XRD、SEM、TEM、NH₃-TPD、H₂-TPR等表征技术对催化剂结构进行表征,考察了加氢反应性能随催化剂结构、反应温度和压力变化规律。以商用雷尼镍催化剂作为对照,考察催化剂催化NMA加氢反应性能。研究结果表明：Ni负载量为30%时,Ni/SiO₂催化剂适量的酸性和Ni纳米粒子之间的协同作用使得Ni/SiO₂表现出最高的催化活性;在100℃、加氢压力1.8 MPa条件下反应2 h, NMA转化率达到100%,目标产物2-氨基-4-乙酰氨基苯甲醚(AMA)选择性超过99.3%。     

WO3/Al2O3催化氧化环己酮合成ε-己内酯的研究

采用混烧法制备了WO3/γ-Al2O3催化剂,用于催化反应精馏两步合成ε-己内酯。考察了反应温度、反应时间、填料塔高、催化剂用量和原料用量对合成反应的影响。结果表明,两步反应温度分别为60℃和50℃、反应时间分别为4h和5 h、填料塔高为400 mm、m(WO3/γ-Al2O3)∶m(环己酮)=0.1、m(丙酸)∶m(环己酮)=7.3、m(30%H2O2)∶m(环己酮)=2.7时,过氧化氢的转化率和ε-己内酯的收率分别可达到95.8%和71.2%。     

PW12/Bi2WO6复合材料的制备及光催化性能的研究

采用两步法合成新型可见光驱动的PW₁₂/Bi₂WO₆复合材料，利用XRD、SEM、TEM、IR、EDX表征技术对复合材料进行物理和光学性质的分析，并以亚甲基蓝(MB)为模拟污染物对其催化剂活性进行测试。实验结果显示，与纯Bi₂WO₆相比，引入PW₁₂的催化剂光催化活性显著提升。当m(PW₁₂)/m(Bi₂WO₆)=2∶8、复合催化剂煅烧温度为400℃、MB浓度为10 mg/L、复合催化剂投加量为0.1 g时，PW₁₂/Bi₂WO₆的光催化活性最佳，光照1.5 h后对MB的去除率达90.87%,2 h后可达99.71%。     

Al2（SO4）3催化纤维素生成乙酰丙酸乙酯的实验研究

以Al2（SO₄）₃为固体酸催化剂,考察其在乙醇/甲苯体系中催化纤维素生成乙酰丙酸乙酯的工艺,探讨了共溶剂甲苯的体积分数、反应温度、催化剂用量以及反应时间对乙酰丙酸乙酯产率的影响,同时考察了该催化剂对不同碳水化合物的催化作用及其重复利用性.结果表明:在甲苯体积分数为10%,反应温度为180℃,催化剂用量为0.8 g,反应时间为3 h时,纤维素醇解转化为乙酰丙酸乙酯的摩尔产率高达51.6%;果糖、葡萄糖、蔗糖和菊糖转化生成乙酰丙酸乙酯的摩尔产率分别为54.3l%、47.3%、51.4%和49.6%,Al2（SO₄）₃对碳水化合物醇解生成乙酰丙酸乙酯具有良好的普遍适用性.该催化剂经回收重复使用5次后依然具有良好的催化活性.     

Au/Al2O3催化剂上环己烷氧化

针对金催化剂制备过程的复杂性和氯离子残留问题,介绍一种负载型金催化剂Au/Al2O3的制备方法和考察该催化剂在环己烷氧化中的催化性能.采用浸渍-氨洗法制备Au/Al2O3催化剂,并应用电感耦合等离子体原子发射光谱(ICP-AES)、X射线衍射(XRD)和透射电子显微镜(TEM)对其进行表征.以氧气氧化环己烷制备环己酮和环己醇为研究对象,考察金质量分数、反应温度、压力、时间等因素对催化活性的影响.结果表明,随着金质量分数增加,金颗粒增大,催化剂的活性降低,在150℃、1.5MPa条件下反应3h,Au实际质量分数为0.58%的Au/Al2O3催化剂上环己烷转化率为8.96%,环己酮、环己醇和环己基过氧化氢三者的总选择性为93.52%.此外,循环实验表明Au/Al2O3催化剂具有一定的稳定性.     

TiO2/SiO2/H+-ATP复合催化剂的制备及性能

为了制备色度低、活性高、反应时间短且副反应少的钛系催化剂,以坡缕石(ATP)为载体,制备了TiO₂/SiO₂/H⁺-ATP复合催化剂。研究了催化剂Ti, Si物质的量比及酸化ATP(H⁺-ATP)载体引入量对催化剂催化性能的影响规律。通过探究聚对苯二甲酸乙二醇酯(PET)色度及流变性能,评价TiO₂/SiO₂/H⁺-ATP催化剂的催化性能。结果表明,催化剂n(Ti)∶n(Si)为9∶1,H⁺-ATP载体加入量为10%时,催化剂TiO₂/SiO₂/H⁺-ATP的催化效果最佳,制备的PET性能最好。     

TiO2负载CuO催化剂的NO+CO反应活性研究

文章对不同温度焙烧的TiO2载体负载CuO催化剂的结构性能和催化活性进行了研究。XRD和Ra-man检测结果表明TiO2经600℃焙烧后,具有锐钛矿相和金红石相的混晶结构。600℃焙烧的TiO2负载6%CuO催化剂活性较高,反应温度375℃时,NO转化率达82.6%。TiO2负载CuO催化剂的表征结果说明,CuO与TiO2之间存在着较强的相互作用力。结合H2-TPR结果分析,表明催化剂表面的还原物种是CuO。     

SO42-/ZrO2-Al2O3固体超强酸催化合成苯甲酸乙酯

采用沉淀-浸渍法制备了SO42-/ZrO2-Al2O3,固体超强酸,研究了SO42-/ZrO2Al2O3固体超强酸催化苯甲酸与乙醇的酯化反应,结果表明最适宜的反应条件为锆铝摩尔比为l2,醇酸摩尔比为5,焙烧温度500～600℃,焙烧、反应各4 h,催化剂的用量为总量的6.64%.此外,还测定了含氯的固体酸的性能,比较了优化后的固体酸与浓硫酸催化性能.     

不同形貌CeO2催化CO2合成环状碳酸酯的研究

以不同形貌CeO₂为催化剂，催化CO₂和1,3-丙二醇合成三亚甲基碳酸酯。通过SEM、TEM、XPS和XRD对不同形貌CeO₂的结构和组成进行了表征。结果表明，当以棒状CeO₂为催化剂、2-氰基吡啶为脱水剂，在反应温度为130℃、反应时间为4 h时，三亚甲基碳酸酯的收率为72.5%;R-CeO₂具有较多的缺陷位点数量和适宜的比表面积，平均粒径小且具有中等数量的路易斯酸性位点。在此基础上对底物范围进行了拓展，实验结果显示五元环状碳酸酯和六元环状碳酸酯均能得到较好的收率。     

CuO⁃SiO2⁃CeO2催化剂的设计、制备及性能研究

采用水热合成法制备了SiO₂?CeO₂载体,并利用浸渍法负载活性组分CuO得到CuO?SiO₂?CeO₂催化剂。通过XRD、BET和H₂?TPR等手段对载体和催化剂进行表征及性能测试,最后探究了SiO₂摩尔分数对催化剂的比表面积以及甲醇水蒸气重整制氢实验中催化性能的影响。研究发现,适量添加SiO₂可以增加载体和催化剂的比表面积,降低催化剂活性组分CuO的还原温度,提高CH₃OH的转化率。当SiO₂摩尔分数为2.5%时,催化剂CuO5.0%?SiO₂2.5%?CeO₂的比表面积为112.8 m²/g,CH₃OH转化率为75.1%。继续提高催化剂中SiO₂的摩尔分数,催化剂的比表面积减小,CH₃OH转化率降低。     

乙酰丙酮配体对SnCl2/AC催化乙炔氢氯化反应的影响

负载型SnCl₂是一种无汞乙炔氢氯化催化剂,为了增强SnCl₂催化剂的乙炔氢氯化反应性能,通过引入乙酰丙酮配体(acetylacetone)制备了5.0%Sn(acac)₂Cl₂/AC催化剂,并对催化剂的物化性能进行了分析。结果表明,在乙炔体积空速为90 h^-1、乙炔与HCl物质的量比为1∶1.1、反应温度为170 ℃的条件下,5.0%Sn(acac)₂Cl₂/AC催化剂的乙炔转化率达到96%,高于5.0%SnCl₂/AC催化剂的乙炔转化率;结合反应前后催化剂的性能表征,证实引入乙酰丙酮配体可增强SnCl₂催化剂的乙炔吸附能力,同时还可起到抑制反应过程中锡流失的作用,有效地提高了SnCl₂催化剂的反应活性和稳定性。