碱性基团在介孔分子筛上的表面功能化反应

采用3种硅偶联剂——γ-氨丙基三乙氧基硅烷(AM)、γ-乙二胺丙基三甲氧基硅烷(ED)和γ-哌嗪丙基三乙氧基硅烷(PZ)分别与分子筛表面的硅羟基反应,对六方和类六方纯硅介孔分子筛SBA-3和HMS进行了表面功能化。系统地考察了功能化条件,如偶联剂用量、样品含水量、功能化反应温度、功能基团的大小等对功能分子的负载量及其表面联接程度的影响。结果表明,硅偶联剂用量的增加、反应温度的升高以及母体样品含水量的加大都有利于功能分子的表面锚接。反应条件相同时,SBA-3和DDA-HMS上不同功能分子负载量的顺序为:ED>AM>PZ;而ODA-HMS上AM的负载量却与ED的负载量相近。     

乙二胺丙基功能化的SBA-15介孔分子筛的合成及催化性能

以聚乙二醇-聚丙三醇-聚乙二醇为模板剂、正硅酸乙酯为硅源,在强酸和水热条件下合成了SBA-15介孔分子筛,用氯丙基三甲氧基硅烷和乙二胺对分子筛进行乙二胺丙基功能化。运用X射线衍射、傅里叶红外光谱、N2吸附-脱附等手段对功能化前后的SBA-15介孔分子筛进行了表征。以苯甲醛与乙酰乙酸乙酯的Knoevenagel缩合为模型反应,研究了功能化后的SBA-15介孔分子筛的碱催化性能。实验结果表明,功能化后的SBA-15介孔分子筛对反应具有催化活性,同时反应温度、反应时间、溶剂和活性组分的负载量等条件对SBA-15介孔分子筛的催化活性都有影响。催化活性随着催化剂活性组分负载量的增加而提高,但存在一个最佳值。当达到最佳负载量即硅烷偶联剂与SBA-15介孔分子筛的质量比为5∶1时,以乙醇为溶剂在80℃下反应90m in,苯甲醛的转化率,最大达到29.2%。     

嫁接有机胺的SiO_2的制备及其催化性能

应用超声波技术在温和条件下制得了胺基功能化SiO2。系统地考察了有机硅烷的用量对胺丙基嫁接量的影响。对所制备的样品进行了元素分析、Hammett指示剂法和29Si NMR表征,结果表明有机胺基团已经嫁接到载体二氧化硅上。在甲醇和环氧丙烷合成丙二醇醚的反应中对样品的催化性能做了测试,结果表明,样品在此反应中反应物转化率均大于85%,样品表现出很好的重复使用性能。     

双重负载双金属催化剂催化的硝基苯氢化还原

制备了易于从反应体系中分离的高活性、高选择性双重负载双金属催化剂［０．８０Ｐｄ－０．２０Ｐｔ／ＰＶＰ］／载体，并用于硝基苯还原反应。其中以Ａｌ２Ｏ３为载体的催化剂具有最高活性。考察了钯负载量、乙酸钠用量、溶剂等因素对催化剂活性和稳定性的影响。     

表面氨基改性制备高负载量高分散性钯/堇青石整体式催化剂（英文）

提出了一种无需涂层就可获得较高Pd负载量,且分散性好的Pd/堇青石催化剂的制备方法。对堇青石载体及孔道表面进行氨基官能团化,然后负载金属Pd。利用傅里叶红外光谱(FT-IR)、X射线衍射(XRD)、透射电镜(TEM)、电感耦合等离子体发射光谱(ICP-AES)以及滴定方法表征载体表面及负载的Pd粒子。结果表明,在3-氨丙基三乙氧基硅烷(APTS)与载体质量比0.015、80℃条件下对堇青石改性12h,所得载体负载金属Pd,可得到最高的Pd粒子分散度,制备的Pd/堇青石催化剂表现出对苯乙烯加氢反应最高的活性。采用N-氨乙基-γ-氨丙基三甲氧基硅烷(TPED)改性堇青石载体,Pd粒子负载量能提高1倍以上,但Pd粒子的分散度降低。此外堇青石的酸预处理不利于其氨基官能团化和Pd粒子在其上的分散。     

金属氧化物/活性氧化铝催化氧化巴豆醛制备巴豆酸

以浸渍法制备的Al2O3负载金属氧化物为催化剂,催化氧化巴豆醛制备巴豆酸.考察了活性金属含量及其活化温度对催化剂活性的影响,以及反应温度、催化剂用量、反应物用量和溶剂等反应条件对巴豆醛氧化反应的影响.结果表明,催化剂适宜的活化温度为140 ℃,活性金属含量(质量分数)为7.6% 的催化剂活性最好;以丙酮为溶剂,氧气为氧化剂,催化剂用量为反应物用量的14 .3%,30 ℃、常压条件下反应,巴豆酸的收率为80.1%.用红外光谱对氧化产物进行了表征.     

磺酸基功能化微球硅胶催化环氧大豆油合成

制备了不同3-巯丙基三甲氧基硅烷(MPTS)负载量的磺酸基功能化微球硅胶,用于非均相催化合成环氧大豆油。利用SEM、FT-IR、13C NMR CP/MAS等手段对所制备的功能化微球硅胶进行表征。以所制备磺酸基功能化微球硅胶为催化剂,用双氧水氧化大豆油合成环氧大豆油(ESO)。优化反应条件为:m(大豆油)∶m(双氧水(50%))∶m(乙酸)∶m(催化剂(MPTS负载量为75%))=1∶0.5∶0.07∶0.1,75℃,7h。所得产品色号为60(Pt-Co),环氧值为6.5%。催化剂重复使用6次活性未明显下降。     

MgO/γ-Al_2O_3催化酯交换合成碳酸甲丁酯

通过活性组分和载体筛选制备了MgO/γ-Al_2O_3催化剂,用于碳酸二甲酯(DMC)和正丁醇液相酯交换反应合成碳酸甲丁酯(BMC),并考察了活性组分前驱物、催化剂焙烧温度和活性组分负载量对催化剂活性的影响。结果表明,以Mg(OAc)_2·4H_2O为活性组分前驱物,催化剂焙烧温度为400℃,活性组分MgO负载量为5%时,MgO/γ-Al_2O_3表现出高的酯交换反应催化活性。同时考察了反应温度、原料配比对酯交换反应的影响,适宜的反应温度为100℃;物料配比n(DMC):n(正丁醇)=3:1时,正丁醇的转化率达到98.4%,BMC的选择性为91.9%,收率为90.4%。催化剂重复实验表明催化剂重复使用性能良好。     

3-巯丙基三甲氧基硅烷的合成

实验以3-氯丙基三甲氧基硅烷、硫脲为原料、KI为催化剂、乙二胺为中和剂,在无溶剂条件下合成了3-巯丙基三甲氧基硅烷.考察了催化剂、反应温度、中和温度对反应的影响,最佳合成工艺条件为:n(硫脲):n(3-氯丙基三甲氧基硅烷)=1.1:1,反应温度110～112℃,中和温度90～92℃,催化剂用量1.5%(与3-氯丙基三甲...     

胺丙基官能化SiO_2的制备及其催化性能

应用超声波技术在温和条件下以3-胺丙基三甲氧基硅烷为偶联剂制得了不同嫁接量的胺丙基官能化SiO2;考察了3-胺丙基三甲氧基硅烷用量和超声波处理时间对胺丙基嫁接量的影响;对所制备的试样进行了傅里叶变换红外光谱、元素分析、29Si核磁共振和热重分析表征;将试样用于催化苯甲醛与氰乙酸乙酯的Knoevenagel缩合反应和苯酚与碳酸二甲酯的甲基化反应测试其催化性能。实验结果表明,胺丙基以共价键嫁接到SiO2载体上;当3-胺丙基三甲氧基硅烷用量5.0mL、超声波处理时间2h时,胺丙基嫁接量最大(2.00mmol/g);胺丙基官能化SiO2在Knoevenagel缩合反应及甲基化反应中反应物的转化率均大于95%,产物选择性为100%;胺丙基官能化SiO在Knoevenagel缩合反应中的稳定性优于甲基化反应。     

固载化AlCl3催化剂上驱油用重烷基苯的合成

 以苯与工业混合重烯烃(C₁₄⁼-C₁₈⁼). )为原料, 固载化AlCl₃为催化剂, 合成了三次采油用表面活性剂原料—重烷基苯, 采用N₂吸附、原子吸收及化学分析方法表征了载体的比表面积、孔径分布及AlCl₃固载量, 考察了载体性质、反应时间、反应温度和原料组成对催化剂活性、选择性及稳定性的影响. 结果表明, 载体孔径对催化剂稳定性起主要作用, 以介孔SiO₂为载体制备的AlCl₃ /SiO₂催化剂稳定性较好, 在反应温度80℃、反应时间3h、烯烃完全转化的情况下可以重复使用7次; 增加反应时间、提高原料苯/烯摩尔比和反应温度有利于提高催化剂稳定性; 但是较高的反应温度会降低产物中2-LAB(苯环接于烯烃第2碳位的烷基苯)的选择性.     

对苯二胺加氢制备1,4-环己二胺的工艺研究

研究了负载型Ru/介孔碳催化剂在对苯二胺加氢制备1,4-环己二胺反应的催化性能,包括催化剂载体预处理、反应温度、压力、助剂以及原料浓度等对反应的影响,并考察了Ru/介孔碳催化剂的循环套用性能。结果表明,以盐酸处理过的介孔碳为载体的负载钌催化剂对该反应具有较高催化性能。最佳工艺条件为:以盐酸处理介孔碳为载体的10%Ru/MC催化剂,异丙醇为溶剂,LiOH为助剂,反应温度120℃,压力8 MPa;在此条件下对苯二胺的转化率为100%,1,4-环己二胺的选择性高达92%以上,产物反顺比35∶65。     

V-HMS的合成及性能研究

在室温条件下采用溶胶-凝胶法一步合成了钒硅介孔分子筛(V - HMS),并通过XRD、N2吸附-脱附、FT - IR等测试技术对样品进行了表征.结果表明,V- HMS保留了六方介孔结构,具有较高的比表面积、孔容和孔径.利用油酸和甲醇的酯化反应作为探针反应,考察了V - HMS的酸催化性能.当n(甲醇)∶n(油酸)=10∶1,催化剂V- HMS - 30用量为油酸质量的5％,反应温度为130℃,反应时间为12 h时,油酸转化率达到61％,表明V- HMS具有一定的酸催化性能.     

Nb-SBA-15的制备及催化氧化脱硫的研究

以纯硅介孔分子筛SBA-15为载体,铌酸为铌源,采用后合成法制备了催化剂Nb-SBA-15,通过X射线衍射(XRD)、BET分析、差热分析对所制样品进行了表征。以异辛烷的二苯并噻吩溶液为模拟汽油,对介孔分子筛催化剂Nb-SBA-15的制备条件以及催化氧化脱硫性能进行了研究。实验结果表明,当铌酸负载量小于30%时,催化剂Nb-SBA-15仍具有规则的二维六方介孔结构。介孔分子筛催化剂Nb-SBA-15具有较高的催化活性和稳定性,在铌酸负载量为15%、催化剂焙烧温度为300℃、反应温度为60℃、反应时间为60 min、氧化剂H_2O_2与硫摩尔比为3、剂(N-甲基吡咯烷酮、NMP)油体积比为1、催化剂用量为5%时,脱硫率可达96.30%。     

贯穿性框架式渣油脱金属催化剂氧化铝载体的研究

采用二次纳米自组装方法制备具有框架式结构的纳米氧化铝载体,在该载体上浸渍钼、镍活性金属后制得渣油脱金属催化剂,其孔体积为1.650cm3/g、比表面积为407m2/g、平均孔径为16.2nm。在渣油加氢反应条件下,对制得的催化剂进行脱金属评价试验,结果表明,金属Ca、V可以均匀沉积在该介孔氧化铝载体上,并在载体内部孔道形成棒状粒子沉淀,运转3000h后,共沉积了19.0%的金属,孔体积为0.793cm3/g,孔隙率为80.4%,大于10nm孔道占95.3%,显示了这种载体的孔道结构有利于沥青质胶团的贯穿性扩散。     

用于α-烯烃聚合的固载化AlCl_3催化剂的稳定性

以1-癸烯为原料,研究了固载化AlCl3催化剂(简称催化剂)对α-烯烃聚合反应的催化性能。考察了催化剂载体孔结构、催化剂颗粒大小、正庚烷与1-癸烯的体积比、反应温度和单釜反应时间对催化剂稳定性的影响。实验结果表明,以双孔γ-Al2O3为载体制备的催化剂的稳定性比以介孔γ-Al2O3为载体制备的催化剂的稳定性好;催化剂颗粒较小时,催化剂的稳定性较好;适宜的正庚烷与1-癸烯的体积比有利于产物的扩散,从而延长催化剂的使用寿命;较低的反应温度有利于提高催化剂的稳定性;延长单釜反应时间,催化剂使用寿命缩短。     

CO_2加氢合成甲醇CuO-ZnO-TiO_2催化剂的制备与表征

采用添加表面活性剂并流浆态沉淀法制备了CuO-ZnO-TiO2催化剂,利用N2吸附脱附、XRD、SEM、EDS和H2-TPR等方法对催化剂进行了表征。结果表明,CuO-ZnO-TiO2催化剂为平均孔径3.7436nm的介孔材料,CuO在催化剂上的分散性较好,还原温度较低。在反应温度230℃、反应压力2.0MPa、反应空速2100h-1、H2和CO2摩尔比为3:1的条件下,CO2加氢合成甲醇效果较好,甲醇选择性为19.68%,甲醇产率为2.26%。     

介孔分子筛P-SBA-3催化合成月桂酸乙酯

采用H3PO4对介孔分子筛SBA-3进行改性,制得介孔分子筛P—SBA-3,并将其用于月桂酸乙酯的催化合成。考察了催化剂磷硅摩尔比、反应时间、反应温度、催化剂用量及酸醇摩尔比对月桂酸乙酯合成的影响,确定了最佳反应条件为：介孔分子筛P—SBA-3催化剂用量（以原料质量计）2．0％且催化剂磷硅摩尔比8：100、反应温度80℃、酸醇摩尔比1：4、反应时间5h。研究结果表明,介孔分子筛P—SBA-3具有良好的催化效率和稳定性,是合成月桂酸乙酯理想的分子筛催化剂。     

载体比表面积及孔径对Nb_2O_5/α-Al_2O_3催化剂酸性及反应性能的影响

采用浸渍法制备了Nb2O5/α-A l2O3催化剂(简称催化剂)并用于环氧乙烷水合制乙二醇的反应,通过控制α-A l2O3载体中致孔剂的含量来调变载体的孔径、孔分布及比表面积;采用吡啶吸附红外光谱、氨程序升温脱附法研究了载体的比表面积及孔径对催化剂酸性及反应性能的影响。实验结果表明,产物的选择性受扩散因素及催化剂酸性的影响,而催化剂的酸量、酸密度可以通过载体的孔径及比表面积的变化加以调控。比表面积较小及孔径较大的载体对催化剂催化环氧乙烷水合制乙二醇的反应较为有利。当载体的比表面积小于0.80m2/g、孔径为4.00~8.00μm时,在反应温度160℃、反应压力1.5M Pa、n(H2O)∶n(EO)=22、液态空速25h-1的条件下,环氧乙烷的转化率大于99.8%,乙二醇的选择性超过89.9%。     

甲醇钙催化菜籽油酯交换反应制备生物柴油的研究

本文研究了甲醇钙固体碱催化剂催化菜籽油和甲醇酯交换反应制备生物柴油,实验分析了甲醇钙的比表面积、总孔容、平均孔径、热稳定性和表面碱性，然后分析了甲醇钙固体碱催化酯交换反应制备生物柴油的反应机理，再通过改变实验条件研究了反应温度、催化剂用量和醇油体积比对生物柴油产率的影响。实验结果表明：甲醇钙热稳定性好，碱性强；当催化剂用量为菜籽油质量的2.0％，反应温度为60℃，醇油体积比为1：1时，反应2小时后生物柴油产率达到了96.8％。