苯酚烷基化反应的Y型分子筛催化剂研究

以Y型分子筛为固体酸催化剂,分别从催化剂的改性、制备因素和反应参数,对文题进行了研究。结果表明:在引入相同金属阳离子后。随着Na~+交换度的提高,总酸量减小,催化活性降低;当焙烧温度为550℃时,催化剂的总酸量、比表面积和催化活性均为最高;在常压、175℃、气体空速2000h~(-1)、叔丁醇/苯酚=1.2∶1(mol)条件下,苯酚转化率为69%,对叔丁基苯酚选择性达85%。     

SO_4~(2-)负载型固体酸催化制备生物柴油

以浸渍法制备了不同载体的SO42-负载型固体酸催化剂,用于催化制备生物柴油。考察了不同载体及不同焙烧温度下的催化剂活性,并对催化剂的失活和再生进行了研究。结果表明,本实验制备的SO42-负载型固体酸催化剂催化制备生物柴油时具有较高活性,最佳实验条件下,100℃反应13h,脂肪酸甲酯收率达90%以上;SiO2为载体时催化剂在100℃的干燥温度下催化活性较高,SnO2为载体时催化剂在450℃的焙烧温度下催化活性较高,而催化剂SO42-/SnO2-SiO2在焙烧温度小于450℃时催化活性皆较高。使用过的催化剂部分失活,原因是催化剂表面的硫酸根被甲醇淋洗掉;催化剂表面的活性位被油和甲酯所覆盖。使用过的催化剂通过焙烧,重新浸渍硫酸溶液再焙烧后,其活性得以恢复。     

磷钨酸铵盐的合成及其催化性能

以钨酸钠为原料,采用一种新的方法合成磷钨酸,合成的酸滴加一定比例的NH4HCO3合成磷钨酸铵盐,并用之作催化剂,催化反应乙酸和正丁醇合成乙酸正丁酯.研究结果表明,制备磷钨酸的过程中,当H+:WO42-=3:2时生成的活性钨酸沉淀最多.酯化反应中,当醇酸物质的量之比为1:2,催化剂用量为1.0 g,反应时间为1.5 h,反应温度在100℃时,酯化率可达最大值95.4%.     

HZSM─5（55）对乙酸和异戊醇酯化反应催化活性的研究

以ＨＺＳＭ—５（５５）原粉为原料改性．６００℃焙烧的催化剂，对已酸异戊醇酯化反应有较好的催化活性和稳定性。其最佳反应条件为：温度：１３５～１４０℃；酸醇比：３；原料空速：２—３ｈ１－１．     

长链B酸离子液体催化油酸酯化制备生物柴油

为了寻找制备生物柴油过程中能有效降低高酸价油脂酸值的绿色催化剂,采用2步法制备了带表面活性的长链B酸离子液体(IL)N,N-二甲基-N-(3-磺酸丙基)十二烷铵对甲苯磺酸盐[n-DodecMe2N-PS][PTSA]),利用FT-IR,1 H NMR,13C NMR,UV/vis和TGA对该新型离子液体结构进行了表征.利用Hammett方法测定了离子液体的酸度函数值.将其用于催化油酸酯化制备生物柴油,结果表明:该长链B酸离子液体具有较高的催化活性.在n(甲醇)∶n(油酸)∶n(催化剂)为1.5∶1∶0.1,60℃,反应3h条件下催化油酸酯化反应,油酸甲酯产率达96.5%.反应结束后离子液体与酯化产物分为两相,产物易于分离,该离子液体重复利用9次,催化活性没有明显降低.因此,长链离子液体可作为利用低价油脂(如地沟油)制备生物柴油的高效绿色催化剂.     

固体磷酸催化氧化汽油脱硫的研究

采用浸渍法制备固体磷酸催化剂,以汽油氧化脱硫反应为催化模型,研究了焙烧温度、浸渍时间及载体对所制备的固体磷酸催化剂的催化活性的影响.结果表明,硅藻土磷酸催化剂在汽油脱硫反应中的催化活性与焙烧温度有关;活性炭磷酸催化剂在汽油氧化脱硫中具有较好的催化活性.在酸量为5.613 mmol/g时,催化剂的催化活性最高.     

TiOSO4／SiO2催化合成油酸月桂酯

研制得一种新型固体酸TiOSO4/SiO2,吸附吡啶的红外光谱表明,其表面主要存在Br(o)nstexi酸中心,该催化剂在油酸月桂酯的合成中具有很好的催化活性.催化剂制备和反应的优化条件如下:Ti(SO4)2负载量10%,焙烧温度450℃,催化剂用量2%,醇/酸摩尔比1.1,反应温度150℃,反应时间1.5h.优化条件下,酯化率达到95%以上.     

用HZSM-5为催化剂合成乙酸乙酯

以ＨＺＳＭ５分子筛为催化剂，从液体空速、反应温度、酸醇比和原料含水量等方面研究乙酸与乙醇的酯化反应的活性．结果表明，ＨＺＳＭ５分子筛催化剂有很高的催化活性，当液体空速为１．４ｈ－１，反应温度为１４０℃，酸醇比为２∶１时，酯化率达９９％     

Beta和HZSM—5沸石上乙酸与正戊醇的催化酯化

在固定床反应器内，研究了乙酸和正戊醇在β和HZSM－5沸石上的酯化反应．实验表明，500℃焙烧的Hβ沸石对乙酸和正戊醇的酯化是最有效的催化剂．反应温度的最佳范围是140～150℃．更高的反应温度将导致催化剂活性和选择性的下降．酯化的选择性随酸／醇比（mol）及LHSV的增加而增加．对离子交换度及焙烧温度对沸石的表面性质及催化活性的影响进行了讨论．     

磺酸离子液体中脂肪酸酯化制生物柴油

以磺酸基离子液体1-甲基-3-丁磺酸基咪唑硫酸氢盐([BSMim]HSO4)为酸性催化剂,以油酸与短链醇的酯化反应作为高酸值油脂制备生物柴油的预处理模型反应,考察了反应时间、温度、催化剂用量、醇-酸摩尔比等条件对酯化反应的影响.结果表明,80℃下,使用x=20%的离子液体催化剂,在醇-酸摩尔比为2∶1,反应12 h后,油酸甲酯的产率可达到97.5%.离子液体催化剂与产物油酸酯可自动分成两相,产物分离简便,离子液体重复使用4次仍保持较好的催化活性.     

沙柳炭基固体酸催化剂的水热法制备及其催化酯化性能

以沙柳为原料,采用高温水热炭化制备"类煤"的炭化物,再经过浓硫酸磺化制得沙柳炭基固体酸催化剂,将其用于油酸与甲醇制备生物柴油的酯化反应中,以酯化率作为催化活性的指标。通过单因素实验对炭化温度、炭化时间、磺化温度、磺化时间四种不同因素进行考察。采用元素分析仪、傅里叶变换红外光谱仪、扫描电镜、X射线衍射、差热天平热重分析等手段对沙柳、磺化物催化剂进行表征。结果表明,沙柳炭基固体酸催化剂在炭化温度335℃、炭化时间60 min、磺化温度105℃、磺化时间90 min时性能最优;催化剂中硫含量提升很大,表明成功负载上磺酸基团;催化剂为无定形炭结构,孔隙结构发达,且具有良好的抗热稳定性和催化稳定性。     

催化合成马来酸二辛酯的固体超强酸 SO42-/TiO2的制备

制备了固体超强酸SO42/TiO2替代用于合成马来酸二辛酯的硫酸、对甲苯磺酸催化剂,并与硫酸对甲苯磺酸的催化结果进行了比较.考察了硫酸浓度、浸渍时间、焙烧温度、焙烧时间对催化剂活性和反应时间对酯化反应的影响.结果表明,对于给定反应,当浸渍液硫酸浓度为0.5mol/L、浸渍时间为18h、在550℃下焙烧2h时具有最高的催化活性,用于马来酸酐和正辛醇的酯化反应可得无色透明的酯化产物,3h内酯化率达97.8%.     

磺酸改性SBA-15介孔分子筛催化剂催化合成油酸丁酯

以磺酸改性SBA-15催化合成油酸丁酯试验为例,采用酸性较强的磺酸对介孔分子筛进行酸改性,使本身缺乏酸催化中心的分子筛SBA-15拥有酸中心,提高其对酯化反应的催化活性.对磺酸改性SBA-15催化剂与其他催化剂的催化活性进行对比实验,考察了催化剂用量、反应时间、温度和酸醇摩尔比对油酸转化率的影响,并以油酸的消耗为基准计算转化率.实验表明,改性后的介孔分子筛拥有明显的催化中心,其催化性能大大提高,磺酸改性SBA-15催化剂较之SBA-15催化剂拥有明显的催化优势,大大提高了产品的转化率,且改性后的磺酸改性SBA-15催化剂解决了液体强酸催化带来的产品难以分离的弊端.     

稀土掺杂纳米固体超强酸SO42-/SnO2-Eu2O3催化合成十六烷酸乙酯的研究

目的 研究稀土掺杂纳米固体超强酸SO42-/SnO2-Eu2 O3催化剂对合成十六烷酸乙酯的影响,确定最佳反应条件.方法 利用溶胶-凝胶法及改性技术制备稀土掺杂纳米固体超强酸SO42-/SnO2-Eu2O3催化剂,并用单因素法研究催化剂的最适宜制备条件;采用正交试验来确定十六烷酸乙酯催化合成的最佳条件.同时利用熔点、红外光谱等手段对产品进行物性和结构表征.结果 Eu2O3的添加量为1.5％（指Eu2O3占SO42--/SnO2的摩尔分数）,硫酸浸渍液的浓度为2.0 mol/L,焙烧温度为500℃,焙烧时间为2.5h条件下,制备出的SO42--/SnO2-Eu2O3催化剂具有最好的催化活性.通过正交实验确定的酯化反应优化条件是：在80～85℃的回流反应温度下,醇酸摩尔比为5.0：1.0,催化剂用量为反应物总质量的5.0％,反应时间4.0h,十六烷酸乙酯的酯化率可达97.0％以上.各种分析结果一致表明,催化合成所得之物与十六烷酸乙酯标准相符合.结论 该催化刑具有良好的催化活性和重复使用性,反应条件温和,方法简便,酯化率高,具有很好的工业化应用价值.     

稀土改性纳米固体超强酸SO42-/Fe2O3-CeO2-SiO2催化剂的研究

用稀土改性及低温陈化技术合成了新型的纳米固体超强酸催化剂SO42-/Fe2O3-CeO2-SiO2.用X射线衍射、X光电子能谱、TEM和红外光谱等手段对催化剂进行了表征.结果表明:酯化催化活性及稳定性均有大幅度提高;最佳陈化温度为-15℃,焙烧温度为500℃,焙烧时间为3 h.     

固载化杂多酸催化剂的制备及其催化性能表征

制备了以磷钨酸为催化活性中心,镧改性后的拟薄水铝石为载体的负载杂多酸催化剂,并考察其在过氧化氢氧化环乙烯合成己二酸的反应中的催化性能。重点考察了载体和催化助剂的种类、载体焙烧温度、改性载体焙烧温度、杂多酸负载量、杂多酸焙烧温度、催化剂活化温度等对催化剂活性的影响,同时对催化剂的重复使用性能以及固载强度进行了评价。     

固体混合酸催化FCC汽油烷基化硫的转移性能

采用固体混合酸在搅拌反应釜中催化FCC汽油进行烷基化硫转移反应,研究了载体催化剂在不同硅铝质量比下的B酸、L酸和总酸含量、催化剂混合酸的负载量、混合酸的质量比以及不同焙烧温度对酸量的影响,考察了酸分布、酸量与催化剂催化活性的关系,分析了FCC汽油烷基化反应前后的烃组成和辛烷值。结果表明:当载体中w(Si)为0.6~0.7时,催化剂中B酸含量最大;当混合酸负载量为60%,焙烧温度为500~550℃时,催化剂的总酸量最大,此时催化剂烷基化硫转移反应的活性最高,噻吩硫的转移率达到93.7%。在烷基化反应前后,FCC汽油油品的组成变化不大,烯烃含量略有降低,辛烷值下降0.2个单位。     

催化合成马来酸二辛酯的固体超强酸SO4^2—／TiO2的制备

制备了固体超强SO4^2-/TiO2替代用于合成马来酸二辛酯的硫酸、对甲苯磺酸催化剂，并与硫酸对甲苯磺酸的催化结果进行了比较。考察了硫酸浓度、浸渍时间、焙烧温度、焙烧时间对催化剂活性和反应时间对酯化反应的影响。结果表明，对于给定反应，当浸清液硫酸浓度为0．5mol/L、浸溃时间为18h、在550℃下焙烧2h时具有最高的催化活性，用于马来酸酐和正辛醇的酯化反应可得无色透明的酯化产物，3h内酯化率达97．8％。     

磷钨酸/TiO2催化剂的制备与光催化性能

为了研究磷钨酸/Ti O2复合催化剂制备条件对催化剂的光催化性能的影响,用溶胶凝胶法制备了磷钨酸掺杂纳米Ti O2复合催化剂(简称PW/Ti O2),并通过X射线衍射(XRD)、扫描电镜(SEM)和BET比表面积等手段对PW/Ti O2进行了表征。以苯为气相有机污染物,考察了热处理温度、热处理时间以及磷钨酸掺杂量对PW/Ti O2的催化性能的影响以及催化剂的循环使用,结果表明:PW/Ti O2的催化性能均随着焙烧温度,焙烧时间以及磷钨酸掺杂量的增加是先增加后减少,当磷钨酸与二氧化钛配比为0.008 5∶1,焙烧温度为350℃,焙烧时间为2 h时,PW/Ti O2的催化性能最佳。PW/Ti O2的光催化效果明显好于Ti O2和HPW,但随着催化剂使用次数的增加,其对苯的降解效率逐渐减弱。     

磷钨酸银催化合成柠檬酸三丁酯

采用沉淀法制备了三种磷钨酸银盐(Ag_xH_(3-x)PW_(12)O_(40),x=1,2,3),并考察了它们对酯化合成柠檬酸三丁酯(TBC)的催化性能。FT-IR和XRD表征结果表明,三种磷钨酸银盐均较好的保持了Keggin结构。在三种磷钨酸银盐中,Ag_1H_2PW_(12)O_(40)的催化活性最高。以Ag_1H_2PW_(12)O_(40)为催化剂,考察了催化剂用量、酸醇比、反应温度和时间对合成TBC反应的影响。当正丁醇与柠檬酸的物质的量之比为4:1,Ag_1H_2PW_(12)O_(40)用量为柠檬酸质量的1.5%,温度150℃,反应时间为3h,酯化率可达到95.3%。此外,Ag_1H_2PW_(12)O_(40)易于分离,经过4次使用后,其催化活性没有发生显著变化。