V_2O_5催化烷基化合成2,3,5-三甲基苯酚的研究

制备并考察了甲醇烷基化法合成2,3,5-三甲基苯酚系列固体酸催化剂,筛选出烷基化反应适宜的催化剂,对催化剂载体进行了扩孔实验,并进行了烷基化反应工艺条件的优化研究。筛选出的催化剂以V2O5为主催化剂,Cr2O3为助催化荆,γ-Al2O3为载体。实验结果表明,载体的孔结构对产物的选择性有明显的影响;最优工艺条件:反应温度350℃、液态空速0.29 h-1、n(3,5-二甲基苯酚)/n(甲醇)/n(水)=1/2/1;原料3,5-二甲基苯酚的转化率达95.89％,目的产物2,3,5-三甲基苯酚的收率为70.92％。     

γ-Al_2O_3催化间甲酚和丙烯烷基化合成百里香酚

采用固定床反应装置,以γ-Al2O3为催化剂,以间甲酚和丙烯为原料合成了3-甲基-6异丙基苯酚,实验考察了催化剂孔径、原料空速、反应温度等对反应性能的影响。确定的最佳反应条件为:以平均孔径为7.48nm的大孔γ-Al2O3为催化剂,反应温度为250℃,间甲酚与丙烯的摩尔比为1∶2,空速为0.87mL/(g·h),在此条件下,间甲酚转化率为78.8%,产物选择性为92.6%,收率为73.0%。     

PbO/SiO_2催化酯交换合成甲基苯基碳酸酯

采用溶胶凝胶/浸渍法制备Pb O/Si O2催化剂,用于苯酚与碳酸二甲酯(DMC)酯交换反应合成甲基苯基碳酸酯(MPC)。在间歇反应精馏塔中,考察制备催化剂的焙烧温度、Pb O负载量、催化剂用量、DMC与苯酚摩尔比、反应温度、反应时间等因素对酯交换反应的影响。实验结果表明,Pb O/Si O2催化剂适宜的焙烧温度为500℃、Pb O负载量为5%(x);适宜的反应条件为:催化剂用量2.3%(w)(基于反应体系的质量)、n(DMC)∶n(苯酚)=8、190~195℃、10 h,在此条件下苯酚转化率为72.0%,MPC选择性为96.5%;Pb O/Si O2催化剂至少可回用5次,具有较好的活性稳定性。     

Fe_2O_3·SO_4~(2-)催化合成长链烷基酚

以Fe(NO3)3.9H2O和氨含量为28%的氨水为原料,制备了Fe2O3.SO24-固体超强酸催化剂,在该固体超强酸的催化作用下,由长链醇和苯酚合成了系列长链烷基酚。通过分析比较在不同条件下反应产物产率的变化,考察了催化剂焙烧温度、催化剂用量、反应时间、反应温度和醇/酚摩尔比对烷基化反应的影响。结果表明,Fe2O3.SO24-固体超强酸对长链醇与苯酚的烷基化反应有良好的催化效果,焙烧温度为550℃时催化剂的催化活性最佳;醇/酚摩尔比、反应温度、反应时间和催化剂用量的最佳值均随烷基链的增长略有增加。     

燃烧法V_2O_5-TiO_2催化3-甲基吡啶氧化性能的研究

研究了以燃烧法制备的V_2O_5-TiO_2催化剂用于3-甲基吡啶空气氧化制备烟酸的工艺过程。结果表明,该V_2O_5-TiO_2催化剂对3-甲基吡啶氧化制备烟酸的反应具有优异的催化性能。优化的反应条件为:温度280℃,3-甲基吡啶体积空速为0.2 h~(-1),n(空气):n(水):n(3-甲基吡啶)=79:40:1,氧化产物烟酸的产率达到97.4%,纯度达99.0%。     

Cr_2O_3/γ-Al_2O_3催化二异丁烯脱氢环化

采用等体积浸渍法制备Cr2O3/γ-Al2O3催化剂,并在固定床反应器中进行了二异丁烯(DIB)脱氢环化反应的实验,考察了Cr2O3负载量、反应温度、原料LHSV以及n(DIB)∶n(N2)对脱氢环化反应的影响。采用BET,XRD,UV-Vis,H2-TPR,DSC等手段对催化剂进行了表征。实验结果表明,Cr2O3/γ-Al2O3催化剂具有较好的脱氢环化制对二甲苯的性能,Cr2O3的分散性对催化剂活性影响较大,负载量低于6.8%(w)时分散性较好;当催化剂中Cr2O3负载量为4.2%～6.8%(w)时,催化剂表现出较优的催化性能;采用6.8%(w)Cr2O3/γ-Al2O3催化剂时,较优的反应条件为:n(DIB)∶n(N2)=1∶1、LHSV=2 h-1、500℃、0.1 MPa,此时转化率可达到83.0%,收率可达到22.8%。     

Fe改性CoMo/γ-Al_2O_3选择性加氢脱硫催化剂

采用等体积浸渍法制备了Fe和Cu改性的CoMo/γ-Al2O3选择性加氢脱硫催化剂,并用XRD,BET,H2-TPR等方法对催化剂进行了表征,考察了改性金属种类、浸渍溶剂种类、焙烧温度、活性组分负载量对催化剂活性的影响。实验结果表明,以甲醇为浸渍溶剂、550℃下焙烧制备的CoMoFe/γ-Al2O3催化剂活性最高;当催化剂中CoO质量分数4%、MoO3质量分数5%、Fe2O3质量分数0.5%时,加氢脱硫选择性最高。在固定床微反装置上对CoMoFe/γ-Al2O3催化剂的反应条件进行了优化,优化的液态空速、反应温度和反应压力分别为2h-1,245～255℃和1.6MPa。     

PbO-TiO_2催化剂的制备及其合成甲基苯基碳酸酯的性能

采用溶胶凝胶法制备了PbO-TiO_2催化剂,将其用于碳酸二甲酯与苯酚的酯交换反应,利用XRD和TPD对制备的催化剂进行表征,考察了催化剂活性组分的摩尔比、溶液pH、焙烧温度等催化剂制备条件对酯交换反应的影响,并优化了酯交换反应的条件。实验结果表明,在n(PbO):n(TiO_2)=1:2、溶液pH=3.0、焙烧温度500℃条件下制备的PbO-TiO_2催化剂活性最高;催化剂用于碳酸二苯酯与苯酚酯交换生成甲基苯基碳酸酯的反应时,在催化剂用量为1%(w),反应精馏5h条件下,苯酚的转化率达57.1%,甲基苯基碳酸酯选择性达98.5%。表征结果显示,PbO和Pb-Ti双金属氧化物有利于提高催化剂的活性,表面强碱性位多,且碱浓度适中的催化剂活性最好。     

SO42-/Fe2O3-ZrO2-La2O3固体超强酸催化剂及其催化合成缩酮

用ZrO2 和La2 O3 对固体超强酸催化剂SO42 -/Fe2 O3 进行改性 ,并将改性催化剂用于以新戊二醇和异丁基氯代苯丙酮为原料催化合成布洛芬药物中间体———缩酮。催化剂的最佳制备条件为 :c(H2 SO4) =0 2 5mol/L ,焙烧温度 5 0 0℃。缩合反应的最佳条件为 :催化剂用量 (质量分数 ) 1 5 % ,n(新戊二醇 ) :n(异丁基氯代苯丙酮 ) =2 5∶1。催化剂的酸强度可达到H0 ≤ - 14 5 2 ,比表面积可达 12 4 8m2 /g以上。催化剂不仅具有很高的催化活性 ,而且重复使用性能良好 ,可回收再生使用。     

Cu-Mn/TiO_2和Cu-Mn/γ-Al_2O_3催化剂制备条件的优化

以Cu-Mn负载量、n(Cu)∶n(Mn)、焙烧温度和焙烧时间为4因素3水平设计正交实验,对浸渍法制备Cu-Mn/Ti O2和Cu-Mn/γ-Al2O3催化剂的条件进行优化,并考察催化剂催化氧化甲醛的活性。采用XRD、N2等温吸附-脱附和SEM等方法对催化剂进行表征。实验结果表明,焙烧温度对催化剂的活性影响较大;与Cu-Mn/Ti O2催化剂相比,Cu-Mn/γ-Al2O3催化剂催化氧化甲醛的活性更高。Cu-Mn/γ-Al2O3催化剂的最佳制备条件为Cu-Mn负载量30%(w)、n(Cu)∶n(Mn)=1∶4、焙烧温度500℃、焙烧时间6 h,在此条件下制备的Cu-Mn/γ-Al2O3催化剂,Cu-Mn氧化物呈高分散状态,甲醛的去降除率可达98.14%。     

掺杂La_2O_3或CeO_2的V_2O_5/γ-Al_2O_3和Fe_2O_3/γ-Al_2O_3催化剂的乙苯脱氢性能

通过掺杂少量的稀土金属氧化物La2O3或CeO2,采用溶胶-凝胶法制备了3%La2O3-17%Fe2O3/γ-Al2O3,3%La2O3-17%V2O5/γ-Al2O3,3%CeO2-17%V2O5/γ-Al2O3催化剂(金属氧化物负载量均为基于载体的质量分数),并用于在CO2气氛下乙苯温和氧化脱氢制苯乙烯的反应。考察了不同催化剂对乙苯和CO2的转化率及苯乙烯选择性的影响。实验结果表明,在常压、600℃、n(CO2)∶n(乙苯)=10∶1、乙苯空速为15mmol/(g.h)、反应时间3h的条件下,3%La2O3-17%V2O5/γ-Al2O3催化剂呈现出良好的乙苯脱氢活性,乙苯转化率和苯乙烯选择性分别为78.0%和98.2%,CO2的初始转化率为5.8%。采用X射线衍射、红外光谱和热重-差热分析表征了反应前后催化剂的体相结构及热失重过程。     

Cu-MnO_x/Al_2O_3催化剂上CO_2加氢反应的研究

对不同Ｃｕ／Ｍｎ 物质的量比、不同焙烧温度和不同Ａｌ 含量的Ｃｕ － ＭｎＯｘ／Ａｌ２Ｏ３ 制备的催化剂,研究了在不同的反应温度下ＣＯ２ 加氢的反应活性。结果表明,当Ａｌ２Ｏ３ 的物质的量分数在５ ％ ～１０ ％ 。ｎ（Ｃｕ） ｎ（ Ｍｎ） ＝ １ ２ 、焙烧温度４００ ℃,反应温度２６０ ℃时,催化剂的活性较高。     

复合固体超强酸SO4^2-／ZrO2-Al2O3-V2O5的制备及催化性能研究

介绍了复合固体超强酸催化剂SO4^2-／ZrO2-Al2O3-V2O5的制备方法,用红外光谱、XRD、DSC—TGA、BET等多种方法对制备的催化剂进行表征。考察了催化剂制备条件如晶化温度、偏钒酸铵溶液浸渍前后焙烧与否以及V2O5的引入对催化剂活性的影响。结果表明,在晶化温度-10℃、偏钒酸铵溶液浸渍前后分别焙烧后制备的SO4^2-／ZrO2-Al2O3-V2O5催化剂具有最强的酸性和催化活性,用于乙酸正丁酯合成时酯化率达98．5％,并且有较高的稳定性。     

K_2CO_3/γ-Al_2O_3催化菜籽油酯交换合成生物柴油

采用等体积浸渍法制备了负载型固体碱K2CO3/γ-Al2O3催化剂,并将其用于催化菜籽油与甲醇酯交换反应合成生物柴油。考察了催化剂制备条件和反应条件对生物柴油收率的影响。实验结果表明,采用K2CO3负载量(质量分数)为20%、在600℃下焙烧5h的K2CO3/γ-Al2O3催化剂,当催化剂与菜籽油的质量比为0.03,甲醇与菜籽油的摩尔比为12∶1,在60℃下反应1h后,生物柴油的收率高达93.6%。用X射线衍射、比表面积测定等手段对催化剂的结构进行了表征,表征结果显示,催化剂的活性与其晶相和比表面积密切相关。     

纳米固体酸S_2O_8~(2-)/Fe_2O_3催化合成马来酸二己酯

用S2 O2 -8 浸渍Fe2 O3 并焙烧制得了比SO2 -4/Fe2 O3 催化活性更强的固体超强酸S2 O2 -8/Fe2 O3 。通过马来酐与正己醇的酯化反应考察了催化剂的活性 ,对所合成的催化剂的结构用XRD和TEM进行了表征。结果表明 :S2 O2 -8/Fe2 O3 的催化作用明显高于SO2 -4/Fe2 O3 ;对于给定的反应 ,用NH3 ·H2 O作Fe2 O3 沉淀剂、用0 .2 5mol/L的 (NH4) 2 S2 O8浸渍Fe2 O3 15min ,在 5 5 0℃焙烧 3h时可制得较高活性的纳米级催化剂S2 O2 -8/Fe2 O3 ;其晶形为α Fe2 O3 ;有较好的重复使用性 ;它能代替硫酸、对甲苯磺酸用于催化马来酐和正己醇的酯化反应 ,可得无色透明的酯化产物     

S_2O_8~(2-)/ZrO_2-SiO_2固体超强酸的合成及其催化合成硬脂酸正丁酯

以五水硝酸锆和九水硅酸钠为锆源和硅源、过硫酸铵为浸渍液,采用共沉淀法制备了S2O82-/ZrO2-SiO2固体超强酸催化剂,并对催化剂进行了XRD,FTIR,SEM表征。以硬脂酸和正丁醇酯化合成硬脂酸正丁酯反应为探针,考察了催化剂制备条件和反应条件对酯化反应的影响。表征结果显示,SiO2的引入延迟了ZrO2的晶化和晶相的转化,当焙烧温度为550℃时,催化剂中四方晶型ZrO2结构和单斜晶型ZrO2结构同时存在,催化剂表面呈针状。在n(硝酸锆)∶n(硅酸钠)=2.0∶1.5、浸渍液过硫酸铵浓度0.5 mol/L、浸渍时间2 h、焙烧温度450℃、焙烧时间3 h的条件下制备的S2O82-/ZrO2-SiO2固体超强酸的催化活性较好。酯化反应的适宜条件为:硬脂酸用量5.7 g、n(硬脂酸)∶n(正丁醇)=1∶3、催化剂用量0.2 g、反应温度120℃、反应时间2.5 h;在此条件下,酯化率可达98.3%。     

焙烧温度对TiO_2/γ-Al_2O_3催化剂气相酯交换合成碳酸甲丙酯性能的影响

在连续流动气固相反应条件下,考察了焙烧温度对TiO2/γ-Al2O3催化剂催化碳酸二甲酯(DMC)和丙醇气相酯交换合成碳酸甲丙酯(MPC)反应的影响,并采用X射线衍射、傅里叶变换红外光谱、氨程序升温脱附、X射线光电子能谱等技术对TiO2/γ-Al2O3催化剂进行了表征。实验结果表明,在500℃下焙烧的Ti质量分数为5%的TiO2/γ-Al2O3催化剂对DMC和丙醇气相酯交换合成MPC反应的活性最好,DMC转化率可达54%,MPC选择性为90%。表征结果显示,Ti主要以Ti4+的形式存在于TiO2/γ-Al2O3催化剂表面;随焙烧温度的升高,TiO2/γ-Al2O3催化剂中的一水软铝石逐渐转化为γ-Al2O3,同时,钛酸四丁酯分解,TiO2含量增加,有利于提高TiO2/γ-Al2O3催化剂的活性;TiO2/γ-Al2O3催化剂的酸强度随焙烧温度的升高而减弱。     

Fe2O3· SO42-催化合成长链烷基酚

 以Fe(NO3)3•9H2O和氨含量为28%的氨水为原料，制备了Fe2O3•SO42-型固体超强酸催化剂，在该固体超强酸的催化作用下，由长链醇和苯酚合成了系列长链烷基酚。通过分析比较在不同条件下反应产物产率的变化，考察了催化剂焙烧温度、催化剂用量、反应时间、反应温度和醇/酚摩尔比对烷基化反应的影响。结果表明，Fe2O3•SO42-型固体超强酸对长链醇与苯酚的烷基化反应有良好的催化效果，焙烧温度为550℃时催化剂的催化活性最佳；反应条件即醇/酚摩尔比、反应温度、反应时间和催化剂用量的最佳值均随烷基链的增长略有增加。     

常温下H2O2氧化高浓度苯酚水溶液制备苯二酚

以表面活性剂为苯酚增溶剂,水为溶剂,H2O2为氧化剂,05B 05Cr 4Fe MCM 41为催化剂,催化苯酚羟基化反应合成苯二酚,考察了表面活性剂种类、苯酚在水中的质量分数(m(Phenol)/(m(Phenol)+m(H2O)))、苯酚与H2O2的摩尔比(n(Phenol)/n(H2O2))、反应温度对该反应的影响。结果表明,在以十二烷基磺酸钠为增溶剂、m(Phenol)/(m(Phenol)+m(H2O))=030、n(Phenol)/n(H2O2)=3、反应温度25℃、反应时间2 h的条件下,苯酚羟基化反应的苯酚转化率达到242%,苯二酚的选择性达到948%,且05B 05Cr 4Fe MCM 41催化剂具有良好的重复使用性能,基本满足工业化要求。     

TiO_2/SiO_2催化碳酸二甲酯与乙酸苯酯酯交换合成碳酸二苯酯

采用等体积浸渍法制备了TiO2/SiO2催化剂,并将其用于催化碳酸二甲酯(DMC)与乙酸苯酯(PA)酯交换合成碳酸二苯酯(DPC),考察了催化剂制备条件和反应条件对酯交换反应的影响。实验结果表明,以550℃下焙烧制得的负载量为4%(w)的TiO2/SiO2为催化剂,在反应温度170℃、反应时间7 h、PA用量39.00 g、n(DMC)∶n(PA)=1∶2、催化剂用量1.6 g的优化条件下,DMC转化率为79.21%,碳酸甲苯酯和DPC的总选择性为93.66%。TiO2/SiO2催化剂的活性随使用次数的增加而下降;FTIR和XRD的表征结果显示,催化剂失活的主要原因是活性组分TiO2的流失;反应体系中极少量的水对酯交换反应的影响很大。