均相肟钯配体催化剂的制备及催化Suzuki反应的研究

制备了4-羟基苯乙酮肟钯配体催化剂和2-甲基-4-羟基苯乙酮肟钯配体催化剂。通过FT-IR、UV-Vis、XPS等分析方法对上述催化剂进行了表征,考察了反应条件对催化剂催化性能的影响。实验结果表明,在水/乙醇混合溶剂中、碳酸钾作碱、反应温度为30℃、反应0.5h、催化剂用量为0.25mol‰的钯含量时,催化溴代芳烃与苯硼酸的Suzuki反应产物收率大于90%。     

介孔碳负载纳米Pt高效催化卤代芳香硝基化合物选择性还原制卤代芳胺

卤代芳胺主要通过卤代芳硝基化合物选择性还原制备,但加氢过程中常伴随着不同程度的脱卤反应而降低反应的选择性。本文采用柠檬酸镁快速热解法制备的介孔碳材料(MC-c)做为载体,制备了MC-c负载的高分散Pt纳米粒子(Pt/MC-c),并将其用于多种卤代芳香硝基化合物选择性还原制卤代芳胺。研究结果表明,Pt/MC-c催化剂在选择性还原反应中表现出了较高的反应活性和100%的卤代芳胺选择性。邻氯硝基苯为模型反应物的循环实验表面,Pt含量为2%的2%Pt/MC-c催化剂在循环12次后,反应活性和选择性没有明显变化,仍然保持在78%和100%。表明制备的Pt/MC-c催化剂在卤代芳香硝基化合物选择性还原反应中具有优异的反应稳定性。优异的催化性能主要归因于Pt颗粒与介孔碳载体之间的协同作用。     

氟代乙酸乙酯的合成工艺研究

以氯代乙酸乙酯和氟化钾为原料制备氟代乙酸乙酯,并探索不同反应条件对产品收率的影响。实验结果表明:在反应温度为120℃,反应时间为4 h,催化剂用量为0.001 25 mol和反应比例为1.75的实验条件下,制备的氟代乙酸乙酯的产品纯度为99.94%,产品收率约为67.04%。     

吡啶磷钨酸盐的制备及其催化环己酮氨肟化反应

分别以氯代辛基毗啶、氯代十四烷基吡啶、氯代十六烷基吡啶与磷钨酸为原料制备了3种不同阳离子大小的吡啶磷钨酸盐,采用傅里叶红外光谱仪、TGA/DSC同步热分析仪及元素分析等技术对催化剂进行了表征,3种催化剂都保持了磷钨酸的keggin结构,且为A_3B型组成.考察了不同催化剂在环己酮氨肟化反应中的催化性能,并进行了催化剂的回收和重复使用实验.结果表明,吡啶磷钨酸盐表现出了很好的催化活性,能够回收和重复使用.     

活性炭固载膦钯化合物的制备及其在Heck反应中的催化性能研究

采用硝酸对活性炭进行氧化,增加活性炭上羧基的含量,再与乙二胺反应,在活性炭上引入氨基,然后与氯代二苯基膦反应,将膦配体引入活性炭上,并以此为载体制得活性炭固载的膦钯化合物。采用傅里叶变换红外(FTIR)光谱、X射线光电子能谱(XPS)和透射电镜(TEM)手段对其进行表征,并研究了该催化剂对Heck反应的催化性能。实验结果表明,催化剂中钯通过配位键固定在载体上,在载体表面均匀分布,该催化剂对碘代芳烃和烯烃的Heck反应具有较高的催化活性,并具有良好的循环使用性能。     

相转移催化氧化合成氯代苯甲酸

研究了以季铵盐A 1为催化剂,KMnO4作氧化剂,催化氧化邻、对位氯代甲苯合成邻、对位氯代苯甲酸,考察了不同的相转移催化剂的催化活性、催化剂的用量、反应温度、反应时间、KMnO4用量、水的用量等对反应的影响。优化反应条件:反应物料比为,氯代甲苯∶KMnO4为∶A 1∶H2O≈1∶2.6∶0.05∶300(mol),反应温度为93℃,反应时间为2.5h,在中性条件下进行反应,邻、对位氯代苯甲酸的收率分别可达76.4%、76.9%。实验结果表明,季铵盐A 1对此反应是一种优良的相转移催化剂。     

含氮合成气直接合成二甲醚复合催化剂与混合催化剂性能及本征动力学

在直流流动等温积分反应器中,反应压力 3.0~7.0MPa、温度 220~260℃及空速 500~2000 mL?g?1?h?1下,研究了含氮合成气直接合成二甲醚双功能复合型催化剂和混合型催化剂的催化性能。实验结果表明在两种不同双功能催化剂上,240℃、7.0 MPa 及 1000 mL?g?1?h?1是较好的反应条件,复合型催化剂与混合催化剂反应性能相近,反应温度较高时复合催化剂二甲醚选择性基本保持不变,而混合型催化剂二甲醚选择性随温度升高降低。在复合催化剂上进行了含氮合成气合成二甲醚本征动力学研究,选用了双曲型动力学模型,采用遗传算法与单纯型算法相结合的方法对模型参数进行估值,获得了模型参数,比较了混合催化剂、复合催化剂上合成二甲醚的反应速率。     

ZrOCl_2·8H_2O/USY催化月桂酸与月桂醇的酯化反应

采用浸渍法制备了负载型ZrOCl2.8H2O/USY催化剂,并用XRD、SEM等对其进行了表征。以ZrOCl2.8H2O/USY为催化剂,考察了其对月桂酸与月桂醇酯化反应的催化性能。以月桂酸的转化率为考察指标,讨论了催化剂活性以及各种因素如催化剂用量、反应溶剂、反应时间对该酯化反应月桂酸的转化率的影响。实验结果表明,n(月桂酸)∶n(月桂醇)=1∶1,30%(质量分数)ZrOCl2.8H2O/USY为催化剂,反应溶剂为氯代苯,当催化剂用量为反应物总质量的5.0%,溶剂回流条件下反应16 h,月桂酸的转化率达95.2%。     

树枝状钛催化剂的合成及其聚合反应动力学

以1.0代聚酰胺-胺(PAMAM)与3,5-二叔丁基水杨醛水杨醛为原料,通过席夫碱反应合成一种新型树枝状水杨醛亚胺配体,并与钛络合得到一种树枝状钛金属催化剂。运用FTIR、¹H-NMR、UV、ESI-MS等结构分析表征方法对合成的配体及钛金属催化剂进行了结构表征分析,同时,对树枝状钛金属催化剂催化乙烯聚合性能及反应体系的相关动力学参数进行了研究。实验结果表明,树枝状配体及树枝状桥联催化剂的结构与理论结构相符,其催化乙烯聚合性能较好,活性可达312.56 kg PE/(mol·Ti·h),聚合产物为UHMWPE。其催化乙烯聚合反应的动力学曲线为速升缓降型,聚合反应级数为1.09,属于准一级反应,聚合表观速率反应方程式可以表示为R_p=k_pC^*C^1.09_m。在一定的反应压力和温度条件下,聚合反应速率随乙烯压力的增大而增大,随反应温度的增大而降低。根据Arrhenius公式求得树枝状3,5-二叔丁基水杨醛亚胺钛金属催化剂催化乙烯聚合反应的表观活化能为16.02 k...     

一氯代邻二甲苯液相氧化实验研究

利用实验室间歇搅拌釜式反应器,对一氯代邻二甲苯液相空气氧化制备一氯代邻苯二甲酸工艺过程进行了实验研究。在传统醋酸钴、醋酸锰、四溴乙烷催化剂体系的基础上,通过额外添加微量第3金属催化剂(锆或铪的金属盐),且分析了反应产物的含量,考察降低反应压力以及助催化剂四溴乙烷质量分数等对反应结果的影响,获得了较佳的反应工艺条件,为工业化生产技术的开发提供了基础实验数据。     

糠醛催化氧化制顺酐及宏观动力学的研究

采用浸渍法制备负载型钼钨磷(MoWP)催化剂,空气为氧化剂,将可再生资源糠醛催化氧化制备顺丁烯二酸酐。以固定床微反应器评价催化剂的性能,研究了催化剂焙烧温度、接触时间、反应温度及糠醛摩尔比对反应的影响,并对糠醛气相氧化制顺酐的反应动力学特性进行了实验研究。结果表明,在催化剂焙烧温度为500℃、空速1 900 h-1、接触时间1.8 s、反应温度370℃、氧气与糠醛蒸气摩尔比为20∶1时,顺丁烯二酸酐收率最高达61.3%。按三角形反应网络建立的动力学模型与得出的动力学方程及参数同实验数据基本吻合。     

硫化物催化剂结构性质与合成甲醇反应性能的关联(Ⅰ)──还原活化能分布函数

研究了硫化物催化剂的体相性质与合成甲醇反应性能的关系,考察了载体和助催化剂对催化剂还原性能的影响;据此,给出了表征硫化物催化剂还原性能的还原活化能分布函数,并确定了其相应的分布参数．用还原活化能分布函数定量地描述了催化剂活性组分及与载体间的相互作用;将分布参数与催化剂合成甲醇的反应性能进行了关联,获得了非化学计量的硫化钼与K-Mo-S相物种的最佳匹配值和相应的活化能分布参数．     

载体对非晶态催化剂的氯代硝基苯加氢性能影响

以纳米碳管(CNTs)、γ-Al2O3、活性炭(AC)、SiO2为载体,Pt、Sn为活性组分,采用浸渍-化学还原法制备了负载Pt-Sn双金属非晶态催化剂,采用XRD、SEM、SAED、EDS等技术手段对催化剂进行了表征,明确了催化剂的非晶态性质、结构形态、粒子大小和元素组成等.以氯代硝基苯液相加氢为目标反应,对各催化剂的催化性能进行了评价.结果表明负载Pt-Sn非晶态催化剂在氯代硝基苯加氢反应中具有较好的活性和良好的选择性,其中以CNTs为载体的非晶态催化剂可使三种氯代硝基物加氢转化率达到99.9%,加氢脱氯率小于1.2%.从载体的微观结构、金属-载体相互作用、活性组分在载体表面的几何效应和电子效应等方面对载体响氯代硝基苯加氢性能进行了讨论.     

选择性催化加氢合成氯代苯胺最新进展

如何抑制脱氯氢解副反应是实现高效绿色合成氯代芳胺的核心问题。依据氯代硝基苯催化加氢合成氯代苯胺反应的抑制脱氯方法,选择性加氢催化剂设计思路可分为调变催化剂金属组分与载体的相互作用,制备双/多金属催化剂、非晶态合金催化剂、聚合物稳定的贵金属催化剂和杂原子修饰的贵金属催化剂等。本文分别综述了近年来各类抑制脱氯方法的研究进展及抑制脱氯机理,并进一步分析比较了不同反应介质对催化反应性能的影响。现有研究表明,杂原子修饰的贵金属催化剂表现出更好的催化性能,无溶剂条件下合成氯代苯胺彰显了绿色友好化工理念。两者有望成为今后的研究热点。     

ZrOCl2?8H2O/USY催化月桂酸与月桂醇的酯化反应研究

采用浸渍法制备了负载型ZrOCl2•8H2O/USY催化剂,并用XRD、SEM等对其进行表征。以ZrOCl2•8H2O/USY为催化剂考察了其催化月桂酸与月桂醇酯化反应的催化性能。以月桂酸的转化率为考察指标,讨论了催化剂活性以及各种因素如催化剂用量、反应溶剂、反应时间对该酯化反应酯化转化率的影响。实验结果表明,月桂酸与月桂醇的摩尔比为1:1,30 %（质量分数）ZrOCl2•8H2O/USY为催化剂,反应溶剂为氯代苯,当催化剂用量为反应物总质量的5.0 %,溶剂回流条件下反应时间为16 h,月桂酸的转化率达到95.2 %。     

离子液体中催化羰基化合成氟代苯氨基甲酸酯

以离子液体为反应介质,Pd-Fe/TiO2为催化剂,氟代硝基苯与醇、一氧化碳发生羰基化反应合成了一系列氟代苯氨基甲酸酯。化合物结构经1 H NMR和IR确定。结果表明,在离子液体[bmim]BF4中Pd-Fe/TiO2催化不同的氟代硝基苯与醇能较好地进行羰基化反应,以82.6%～96.5%的收率得到目标化合物,优化反应条件为:氟代硝基苯5.0mmol,醇6.0mmol,Pd和Fe负载量分别为0.5%和0.2%,催化剂用量20mg,[bmim]BF45mL,CO压力0.1 MPa,反应温度30℃,反应时间3h。离子液体和催化剂回收利用实验结果表明,重复使用6次活性无明显下降。     

CO+H_2合成低碳混合醇 Cu/ZnO/MgO(K)催化剂的研制及其催化性能考察

研制了以 Mg 为第三调变组分的 Cu/ZnO/MgO(K)合成低碳混合醇催化剂。实验表明,该催化剂的催化性能优于 Cu/ZnO/Al_2O_3(K)催化剂,经200h 稳定性考察证明,其催化性能稳定、可靠。考察了反应条件(温度、压力、空速)对反应的影响及其规律,实验结果表明,反应条件对催化剂的催化性能影响显著。本文对实验结果进行了讨论。     

3,3-二甲基-1-丁烯合成条件的优化

探讨了合成3,3-二甲基-1-丁烯（新己烯）的最佳工艺条件。以叔丁醇和盐酸为原料,浓硫酸为催化剂合成氯代叔丁烷,探讨了反应温度和反应时间对收率的影响;采用加压方法,无水AlCl3为催化剂,以氯代叔丁烷和乙烯为原料合成氯代新己烷（2,2-二甲基丁烷）;确定了合适的加成反应条件,以N-甲基吡咯烷酮为溶剂,采用反应精馏的方法,氯代新己烷脱氯化氢制备新己烯。实验确定的最佳工艺条件：合成氯代叔丁烷的最佳反应温度为20℃,最佳反应时间为60 min;合成氯代新己烷的最佳反应压力为0.75 MPa,最佳反应温度为45℃;脱氯化氢制备新己烯的最佳溶剂为N-甲基吡咯烷酮。     

在载体银催化剂上乙二醇的空气氧化脱氢制乙二醛的研究

本文研究了乙二醇在载体银系催化剂上进行空气氧化脱氢制乙二醛时,某些反应参数和若干催化剂制备因素对催化剂反应性能的影响。试验结果表明,反应温度在430℃左右为宜,且应采用较大的空速和较低的氧醇比;磷和铅都是很好的催化助剂,加入其一均可使银催化剂性能得到很大改善。在相同反应条件下,与工业磷铜合金催化剂相比,载体 Ag-P 和 Ag-Pb 催化剂的乙二醛产率可比前者高7%左右.     

整体式催化剂催化过氧化氢异丙苯

研究了整体式催化剂结构与催化过氧化氢异丙苯分解反应性能的对应关系,为其实际应用及过程放大提供反应工程学基础。采用Fluent模拟软件对整体式催化剂的传递与反应特性进行研究,建立可靠的数学模型并采用此数学模型考察装填整体式催化剂的反应器操作参数和结构参数对催化性能的影响。结果表明,过氧化氢异丙苯转化率随着空速、过氧化氢异丙苯浓度以及孔道直径的增大而降低,其中,空速对催化性能的影响最大。涂层厚度的增加使活性组分增加,提高过氧化氢异丙苯转化率。