铈改性HMS介孔材料催化乙苯氧化性能研究

以正十二胺(DDA)为模板剂、正硅酸四乙酯(TEOS)为硅源、硝酸铈铵((NH_4)_2Ce(NO_3)_6)为金属活性组分,采用原位合成法,在45℃下,制备不同含量的金属铈改性的HMS介孔材料(Ce-HMS),对其结构进行X射线衍射(XRD)、傅里叶变换红外光谱(FT-IR)、扫描电镜(SEM)、N_2吸附-脱附(BET)等一系列表征。以Ce-HMS为催化剂,30%H_2O_2为氧源,冰乙酸为溶剂,催化乙苯氧化合成苯乙酮,探讨了催化剂用量、30%H_2O_2用量、反应时间、反应温度和溶剂种类及用量对乙苯的转化率、苯乙酮的产率及选择性的影响,考查了催化剂的重复使用性。实验结果表明,乙苯催化氧化主要生成苯乙酮,同时产生少量的苯甲酸等副产物。当硝酸铈铵与正硅酸四乙酯摩尔比为0.04,催化剂质量0.1 g,反应温度为100℃,反应6 h,双氧水3 mL,溶剂乙酸为4 mL时,乙苯的转化率达88.8%,苯乙酮产率达到84.6%,选择性为95.3%。催化剂重复使用效果良好。     

化工深加工中β-萘酚的氧化研究

本课题主要根据本课题组研究的金属卟啉的较高的催化活性和选择性,在对其反应可行性进行研究之后,将其应用到β-萘酚的氧化反应。并对其反应溶剂、温度、时间等因素进行了优化。最终确定了最优反应条件:5,10,15,20-四(五氟苯基)铁卟啉催化剂,四丁基碘化铵为相转移催化剂,反应温度为20℃,反应时间为12 h,溶剂为乙腈。在最优化条件下,反应的产率为27%。     

室温离子液体催化对羟基苯甲酸乙酯的合成研究

[目的]研究室温离子液体催化对羟基苯甲酸乙酯的合成.[方法]选择4种1,3二烷基咪唑离子液体催化合成对羟基苯甲酸乙酯反应,考察反应温度、反应时间、催化剂用量、酸醇摩尔比对反应产率的影响及离子重复使用性能.[结果]以[BMIm]BF<,4>为催化剂,其用量为3 ml,酸醇摩尔比为1.0:2.5,反应时间为2.5 h,反应温度为80℃,产率最高,为79.7%;且产物与离子液体催化体系不容而分层,便于分离,离子液体可以稳定重复使用5次.[结论]离子液体可以作为一种新型绿色溶剂,有效催化合成对羟基苯甲酸乙酯反应,并可减少环境污染.     

三氧化钨催化氧化环己醇制环己酮

无需酸性配体、相转移剂,以30%H2O2为氧源,甲醇为溶剂,单独使用三氧化钨催化氧化环己醇制环己酮,可达到较高产率。当三氧化钨用量为1 mmol,甲醇5 mL,(WO3)∶(环己醇)∶(H2O2)的摩尔比为1∶100∶150时,温度90℃,反应3 h,环己酮的产率达88.0%。WO3催化剂重复使用5次,环己酮的产率仍可达80%以上。并用FTIR分析证明了三氧化钨催化氧化环己醇制环己酮反应过程中催化剂的结构稳定性和重复使用性。     

磷钨酸盐的合成、表征及催化四氢吡喃化反应

采用复分解法合成了磷钨酸铜、磷钨酸锌和磷钨酸铝,利用红外光谱、XRD、紫外光谱和热重对其结构进行了表征,结果表明所合成的磷钨酸盐是不同于两反应物的具有Keggin结构的一种新的化合物。用磷钨酸铜、磷钨酸锌和磷钨酸铝催化醇的四氢吡喃化反应,考察了原料比、催化剂用量、溶剂和温度对四氢吡喃醚的产率的影响。在二氢吡喃与醇的摩尔比为1.1∶1、催化剂用量为0.7 g、室温无溶剂条件下,三种磷钨酸盐催化了伯、仲、叔醇和芳香醇的四氢吡喃化反应,反应时间短,产率高,无任何副产物。     

离子液体中木质素磺酸催化果糖制备5-羟甲基糠醛

以离子液体1-丁基-3-甲基咪唑氯盐（[Bmim]Cl）为溶剂、木质素磺酸为催化剂,催化果糖转化生成5-羟甲基糠醛（HMF）.考察了催化剂用量、反应温度、反应时间及溶剂对HMF产率的影响.结果表明,在[Bmim]Cl中,果糖可快速转化为HMF,产率可达91%.另外,考察了利用菊糖制备HMF的可行性.     

以KBrO_3为氧化剂液相氧化菲制菲醌

实验确定了以溴酸钾为氧化剂在醋酸介质中氧化菲成菲醌的较佳的反应条件 :反应温度 1 1 0℃、氧化剂配量 2 2 5、底物菲的浓度为 0 4 5mol/L ,得到产物纯度为 6 1 7%、产率为81 7% ;探索了相转移催化剂在该反应中的应用 ,成功地开发了KBrO3 —PTC—HAc—H2 O氧化体系 ,确定采用TBA (四乙基溴化铵 )作为相转移催化剂 ,反应温度为 85℃ ,催化剂配量为1 2 5 % ,水的配量为 6 % ,产品产率提高到 88 2 % ,产品纯度为 6 1 1 %。     

镍基双效催化剂催化焦油重整制氢实验

采用共沉淀法制备Ni-CaO-(CaO)₁₂(Al₂O₃)₇双效催化剂并用于焦油的吸附强化重整制氢研究,选用均匀试验法设计实验,考察温度、水碳比及催化剂质量对焦油的吸附强化重整反应过程中氢产率的影响,获得最佳重整反应条件.对双效催化剂进行Ce掺杂改性,考察不同的Ce质量分数对催化剂性能的影响.研究结果表明：在镍基双效催化剂的作用下,当温度为740℃、水碳比为15、催化剂质量为30 g时氢产率最高,为83.29%,而实际反应中氢产率为81.98%,二者相对误差较小且在允许范围内;Ce的掺杂改变了活性组分的分布情况,促进了焦油重整反应、水煤气变换反应的进行,其中掺杂6%Ce(6%为Ce的质量分数)的改性催化剂表现出了最好的催化活性,氢产率可达86.84%.     

以KBrO3为氧化剂液相氧化菲制菲醌

实验确定了以溴酸钾为氧化剂在醋酸介质中氧化菲成菲醌的较佳的反应条件：反应温度110℃、氧化剂配量2．25、底物菲的浓度为0．45mol／L．得到产物纯度为61．7％、产率为81．7％；探索了相转移催化剂在该反应中的应用．成功地开发了KBrO3-PTC-HAc-H2O氧化体系，确定采用TBA(四乙基溴化铵)作为相转移催化剂，反应温度为85℃，催化剂配量为1．25％，水的配量为6％，产品产率提高到88．2％，产品纯度为61．1％。     

生物质焦油催化裂解过程中二次焦油成分

以秸秆热解产生的焦油为原料,在固定床反应器实验台上进行了催化裂解实验,研究了反应温度和催化剂种类对生物质焦油的裂解反应产物——二次焦油成分的影响规律.在高铝砖作为催化剂作用下,随着温度的升高,二次焦油构成有芳香化的趋势,多环芳烃的种类和含量都在增加.反应温度的提高有利于焦油的深度转化,二次焦油产率降低;但是高温下生成的二次焦油芳化程度更高,更容易引起催化剂积炭失活.当反应温度为900℃时,碱性催化剂白云石和石灰岩作用下二次焦油成分相似,以复杂的大分子环烃为主,而且焦油成分种类减少到10种左右;酸性催化剂高铝砖作用下焦油成分仍然很复杂,有将近30种,除了含有大分子环烃外,还含有部分石蜡烃,芳香族种类很多,多以双环、三环以及四环的形式存在.