SO2-4/TiO2-ZnO-La2O3固体超强酸催化合成D,L-丙交酯

在不同工艺条件下采用滴定沉淀法制备了系列SO42-/TiO2-ZnO-La2O3固体超强酸催化剂,考察了其对D,L-乳酸合成D,L-丙交酯反应的催化活性;研究了催化剂用量、脱水聚合温度、解聚温度、稀释剂用量及回收反应残留物等对D,L-丙交酯粗收率的影响;通过红外光谱和拉曼光谱对催化剂和纯化后的D,L-丙交酯进行了表征.实验结果表明,在n(Ti4 )n(Za2 )n(La3 )=30301、0.7mol/L硫酸溶液浸渍22h、焙烧温度460℃的条件下制得的SO42-/TiO2-ZnO-La2O3固体超强酸(TZL-460)催化剂催化合成D,L-丙交酯的效果最佳;在D,L-乳酸62.5g、TZL-460催化剂用量为D,L-乳酸质量的1.05%、136～145℃下脱水聚合2.5h、乙二醇稀释剂用量10mL、221～230℃解聚2.0h的条件下,D,L-丙交酯的粗收率为71.8%.经无水乙醇3次重结晶纯化后,纯D,L-丙交酯的总收率达38.5%,同时回收反应后的残留物可进一步提高D,L-丙交酯的粗收率.     

SO_4~(2-)/TiO_2-ZnO-La_2O_3固体超强酸催化合成D,L-丙交酯

在不同工艺条件下采用滴定沉淀法制备了系列SO42-/TiO2-ZnO-La2O3固体超强酸催化剂,考察了其对D,L-乳酸合成D,L-丙交酯反应的催化活性;研究了催化剂用量、脱水聚合温度、解聚温度、稀释剂用量及回收反应残留物等对D,L-丙交酯粗收率的影响;通过红外光谱和拉曼光谱对催化剂和纯化后的D,L-丙交酯进行了表征。实验结果表明,在n(Ti4+)∶n(Zn2+)∶n(La3+)=30∶30∶1、0.7mol/L硫酸溶液浸渍22h、焙烧温度460℃的条件下制得的SO42-/TiO2-ZnO-La2O3固体超强酸(TZL-460)催化剂催化合成D,L-丙交酯的效果最佳;在D,L-乳酸62.5g、TZL-460催化剂用量为D,L-乳酸质量的1.05%、136~145℃下脱水聚合2.5h、乙二醇稀释剂用量10mL、221~230℃解聚2.0h的条件下,D,L-丙交酯的粗收率为71.8%。经无水乙醇3次重结晶纯化后,纯D,L-丙交酯的总收率达38.5%,同时回收反应后的残留物可进一步提高D,L-丙交酯的粗收率。     

SO_4~(2-)/ZnO-ZrO_2/La~(3+)催化合成D,L-丙交酯

采用滴定沉淀法制备了系列稀土复合固体超强酸SO42-/ZnO-ZrO2/La3+,并用FTIR和SEM等手段表征了该固体超强酸的结构。表征结果显示,SO42-在ZnO和ZrO2表面是以螯合和桥式双配位两种形式与Zn和Zr结合的,SO42-/ZnO-ZrO2/La3+中出现了棱柱形的ZnO晶体和ZrO2四方晶体,具有超强酸性。将SO42-/ZnO-ZrO2/La3+用于以D,L-乳酸为原料合成D,L-丙交酯的反应,考察了催化剂的原料配比和催化剂用量对催化活性的影响。实验结果表明,n(Zn2+)∶n(Zr4+)=2∶1的SO42-/ZnO-ZrO2/La3+催化活性最佳;适宜的反应条件为:D,L-乳酸用量60g、催化剂用量1.0%(相对于D,L-乳酸的质量分数)、脱水真空度0.050~0.060M Pa、脱水时间2.0h、脱水温度140℃、解聚真空度0.085~0.095M Pa、解聚温度200℃、解聚终止温度245℃。在此条件下,D,L-丙交酯粗产品的收率达82.7%。     

SO_4~(2-)/SnO_2-CeO_2固体超强酸催化合成乙酸松油酯

采用溶胶-凝胶法制备了SO42-/SnO2-CeO2固体超强酸催化剂,采用X射线衍射和热重-差热分析方法对催化剂进行了表征。用SO42-/SnO2-CeO2固体超强酸催化剂催化松油醇与乙酸酐进行酯化反应合成乙酸松油酯,考察了松油醇与乙酸酐的摩尔比、反应温度、反应时间和催化剂用量对酯化反应的影响。实验结果表明,适宜的反应条件为:松油醇与乙酸酐的摩尔比1.0∶1.2,反应温度50℃,反应时间3.5h,催化剂用量(以松油醇的质量计)3%。在该条件下,松油醇转化率达到98%以上,乙酸松油酯选择性为82.4%。SO42-/SnO2-CeO2固体超强酸催化剂具有较好的再生性能。     

固体超强酸SO_4~(2-)/TiO_2催化合成没食子酸丙酯

以固体超强酸SO2 -4/TiO2 为催化剂 ,以没食子酸和正丙醇为原料 ,合成了没食子酸丙酯 ,并考察了醇酸摩尔比、催化剂用量、催化剂焙烧温度以及反应时间对酯收率的影响。结果表明 :在焙烧温度为 5 0 0℃时 ,制得的催化剂活性最高。最适宜的条件为 :正丙醇与没食子酸的摩尔比 15∶1,固体超强酸SO2 -4/TiO2 1.8g(对14 .1g没食子酸 ) ,115～ 12 0℃反应 2 .5h ,收率达 96 .3%。     

稀土固体超强酸SO42-/SnO2-CeO2的制备与表征

采用溶胶-凝胶法制备了新型稀土固体超强酸催化剂SO42-/SnO2-CeO2，以乙酸与正丁醇的酯化反应作为探针反应，考察了稀土含量、促进剂浓度和焙烧温度对SO42-/SnO2-CeO2催化性能的影响，并采用XRD、TG-DTA、氮气吸附等分析手段对催化剂进行表征。结果表明，在CeO2摩尔分数为3.0 %、促进剂H2SO4浓度为2.0 mol/L、焙烧温度为600 ℃的条件下制备的SO42-/SnO2-CeO2催化剂的活性最好；与单组分SO42-/SnO2固体超强酸相比，稀土固体超强酸SO42-/SnO2-CeO2晶化程度延迟，表面吸附的有机物少，催化剂的稳定性提高。     

固体负载酸Al_2O_3/SO_4～2-催化合成乙酸正丙酯

以固体负载酸Al2O3/SO42-为催化剂,由正丙醇与醋酸直接催化酯化合成乙酸正丙酯,考察了固体负载酸制备中酸的浓度、酯化原料醇与酸的量比、催化剂用量、反应时间等因素对酯化的影响,得到了适宜的条件为:催化剂制备使用硫酸浓度为2 mol/L,酯化反应时醇酸量比为1.3,固体负载酸Al2O3/SO42-的用量为1.5 g(相对0.2625 mol的乙酸量),反应时间为2 h。此时,酯化率为67%。     

固体超强酸SO_4~(2-)／SnO_2催化合成亚油酸乙酯

采用浸渍法制备了SO42-／SnO2固体超强酸多相催化剂,用XRD、TPD和FT-IR光谱法对SO42-／SnO2的结构和表面酸性进行了表征。并用于亚油酸与乙醇反应合成亚油酸乙酯,研究了催化剂制备过程中硫酸浸渍浓度、焙烧温度对亚油酸与乙醇酯化反应的影响规律。制备催化剂适宜的工艺条件为:硫酸浸渍浓度2．0 mol／L,浸渍时间4 h,焙烧温度500℃,焙烧时间4 h,制备的SO42-／SnO2催化剂对亚油酸的酯化率可达91．5％。     

D,L-丙交酯的合成与纯化

以D,L-乳酸为原料,在催化剂存在下通过脱水环化合成D,L-丙交酯,研究了反应过程中催化剂用量、脱水温度及稀释剂等因素对D,L-丙交酯产率的影响。用重结晶法对粗产物进行纯化,制备出高产率、高纯度的D,L-丙交酯。实验结果表明,采用二丁基氧化锡为催化剂,最佳催化剂用量(质量分数)为1 5%,最佳脱水温度为140℃,且在反应中加入稀释剂可以显著提高D,L-丙交酯的粗产率;乙醇是理想的重结晶溶剂,粗产物经多次纯化后,可获得总产率达37 3%的纯D,L-丙交酯。     

固体超强酸SO2-4/SnO2催化合成亚油酸乙酯

采用浸渍法制备了SO2-4/SnO2固体超强酸多相催化剂,用XRD、TPD和FT-IR光谱法对SO2-4/SnO2的结构和表面酸性进行了表征.并用于亚油酸与乙醇反应合成亚油酸乙酯,研究了催化剂制备过程中硫酸浸渍浓度、焙烧温度对亚油酸与乙醇酯化反应的影响规律.制备催化剂适宜的工艺条件为:硫酸浸渍浓度2.0mol/L,浸渍时间4 h,焙烧温度500℃,焙烧时间4 h,制备的SO2-4/SnO2催化剂对亚油酸的酯化率可达91.5%.     

Cr-Ce/TiO_2低温催化还原NO性能研究

用浸渍法制备了Cr-Ce/TiO2催化剂,考察了焙烧温度、活性组分配比和负载量对催化剂低温NH3选择性催化还原NO活性的影响,并对催化剂进行了XRD和BET表征,得到了催化剂的最佳制备条件;探讨了H2O和SO2对Cr-Ce/TiO2催化剂活性的影响,通过FTIR表征分析了催化剂的中毒机理。实验结果表明,n(Cr)∶n(Ce)=2.0、Cr2O3和CeO2负载量(质量分数)为30%、350℃焙烧的Cr-Ce/TiO2催化剂具有良好的分散性,在气态空速10 000h-1、气体体积组成为NO0.080%,O26.000%,NH30.088%的条件下,反应温度为180℃时NO转化率高达99.6%。体积分数10%的H2O对该催化剂的活性影响很小;反应气中存在体积分数0.03%SO2的情况下,催化剂被毒化,表面生成(NH4)2SO4、NH4HSO4、金属硫酸盐和亚硫酸盐,致使催化活性降低。该催化剂有望应用于基本不含SO2的燃气锅炉烟气和不含SO2的硝酸尾气等NOx工业废气的低温脱硝。     

异辛烷蒸汽重整制氢的研究——Ⅰ．抗硫中毒的Pt/CeO_2/Al_2O_3催化剂的制备及其反应性能

用初湿浸渍法制备了Pt/CeO_2/Al_2O_3催化剂,在异辛烷中加入噻吩硫(硫含量300μg/g),考察了反应条件和催化剂制备条件对异辛烷蒸汽重整反应的影响。实验结果表明,优化的反应条件为:反应温度800℃、水与原料中碳的摩尔比5.3、异辛烷的重时空速1.0h~(-1);优化的催化剂制备条件为:在γ-Al_2O_3上先负载CeO_2并于450℃焙烧,然后再负载Pt并于600℃焙烧,其中CeO_2和Pt的负载量(质量分数)分别为15%和0.8%。在优化制备条件下制得的Pt/CeO_2/Al_2O_3催化剂对异辛烷蒸汽重整反应具有很好的抗硫中毒性能、活性和稳定性。该催化剂在优化反应条件下进行了100h实验,异辛烷转化率在反应前40h接近100.0%,之后略有下降并稳定在95.0%以上,产物中H_2的摩尔分数约为75.0%、CH_4的摩尔分数约为1.0%。     

Zr(SO_4)_2/SiO_2固体酸催化合成生物柴油

制备了Zr(SO4)2/SiO2固体酸催化剂,并用其催化工业棕榈酸与甲醇进行酯化反应合成生物柴油,考察了催化剂制备条件(Zr(SO4)2负载量、催化剂焙烧温度、焙烧时间)及酯化反应条件(甲醇用量、催化剂用量和反应时间)对酯化率的影响,并用FTIR,TG-DTA,GC-MS等手段对催化剂和产物进行表征和分析。实验结果表明,Zr(SO4)2/SiO2固体酸催化剂在工业棕榈酸和甲醇的酯化反应中具有较高的催化活性,适宜的催化剂制备条件为:Zr(SO4)2负载量(质量分数)为60%,焙烧温度350℃,焙烧时间2h;适宜的酯化反应条件为:甲醇与棕榈酸的质量比12∶25,催化剂用量为棕榈酸质量的6%,反应时间5h。在此条件下,酯化率可达97.5%。酯化产物主要为直链十六烷酸甲酯和10-十八碳烯酸甲酯。     

SO_4~(2-)/La_2O_3-TiO_2-HZSM-5催化合成癸二酸二丁酯

制备了 SO_4~(2-)/La_2O_3～TiO_2-HZSM-5超强酸催化剂,用于催化癸二酸和正丁醇的酯化反应,研究了制备条件对催化剂性能的影响。结果表明:La~(3+)浸渍浓度为0.07 mol/L,经110℃烘干后于500℃焙烧3 h 所得催化剂的活性较好。用正交实验法考察了酯化反应的影响因素,最佳实验条件为:正丁醇/癸二酸(物质的量比)=4:1,反应时间3 h,催化剂用量1.5%(质量分数),酯化率可达98.7%。该催化剂具有良好的重复使用和再生能力。     

固体酸催化剂在对羟基苯甲酸酯合成中的应用

考察了SO_4~(2-)/膨润土固体酸催化剂在对羟基苯甲酸与甲醇、乙醇、正丁醇酯化反应中的作用,以及反应时间,催化剂用量和溶剂对酯化反应的活性的影响。实验发现,在以甲苯作溶剂,反应温度95～110℃,反应时间3～4h,催化剂用量0.4m％条件下,催化效果最佳,表明该催化剂是一种有效的对羟基苯甲酸酯化催化剂。     

SO_4~(2-)/TiO_2-凹凸棒土催化合成尼泊金丁酯

制备了固体超强酸催化剂SO_4~2/TiO_2-凹凸棒土催化剂,用于催化合成尼泊金丁酯。较佳的催化剂制备条件为:硫酸浓度1.0 mol/L、焙烧温度500℃、焙烧时间为3 h。合成尼泊金丁酯的最佳反应条件是:n(对羟基苯甲酸):n(丁醇)=1:4,催化剂用量3%,反应时间4 h,收率4.5%。该催化剂酸强度小于-14.52,可以重复使用多次。     

固体超强酸SO_4~(2-)/TiO_2-ZrO_2催化合成己二酸二丁酯

研究了SO_4~(2-)/TiO_2-ZrO_2型催化剂的制备及其催化合成己二酸二丁酯反应。考察了催化剂焙烧温度、原料配比、反应时间及催化剂用量等因素对酯化反应的影响,较佳反应条件为:催化剂焙烧温度500℃,催化剂用量5%(以己二酸质量为基准),n(己二酸):n(正丁醇)=1:2．5,正丁醇为带水剂、在回流温度下反应4 h,酯化率可达99．35%。结果表明,SO_4~(2-)/TiO_2-ZrO_2在产物颜色、出水率和催化剂回收等方面明显优于对甲苯磺酸、浓硫酸催化剂。     

加氢尾油光氯化法合成氯化石蜡的研究

以加氢尾油、氯气为原料,浓硫酸为酸洗剂,白土为吸附剂,通过光氯化法合成了氯化石蜡-52。物料配比为m(硫酸):m(白土):m(加氢尾油)=8:6:100,酸洗处理的温度为100℃,酸洗时间为2 h,静置时间为1 h。白土吸附温度为120℃,吸附时间为2 h,静置时间为2 h。氯化反应温度控制在70～80℃,氯化石蜡产物含量≥52%。     

SO_4~(2-)(S_2O_8~(2-))/Fe_2O_3-SiO_2固体超强酸对乙酸/丁醇酯化反应的催化性能研究

研究了SO2 -4/Fe2 O3 SiO2 固体超强酸对乙酸 /丁醇酯化反应的催化作用 ,得到合适的工艺条件 :复合氧化物中n(Fe)∶n(Si) =1∶2 ,浸渍的H2 SO4浓度 1mol/L ,5 5 0℃预焙烧活化 3h ,催化剂用量 0 .8g ,酯化反应时间 4h ,乙酸的转化率达 96 .3%。在此条件下制得S2 O2 -8/Fe2 O3 SiO2 固体超强酸催化剂 ,并考察了其催化活性 ,实验结果显示该固体超强酸具有更高的催化活性 ,乙酸转化率高达 98.6 %。