超声辅助制备酸碱双功能CaO/HMCM-22分子筛催化剂

采用超声浸渍法制备了一系列CaO改性的HMCM-22分子筛催化剂,使用XRD、N₂物理吸附-脱附、SEM、FT-IR、NH₃-TPD及CO₂-TPD等技术对催化剂物化性质进行了表征。结果发现在超声作用下经CaO改性后MCM-22分子筛的结构没有发生变化;超声空化作用降低了催化剂晶粒之间的团聚,促进了CaO在分子筛表面的分散,增加了可接触的催化活性位;随着CaO负载量的增加,催化剂上碱强度和碱量显著增加,而强酸含量明显减少,弱酸酸位有所增加。对催化剂在Knoevenagel缩合反应中的催化性能研究表明：与传统浸渍法相比,超声浸渍法所制备催化剂的催化活性明显较高,在优化的超声条件下反应2 h苯甲醛转化率即可达88.3%。催化剂CaO/HMCM-22的催化性能优于HMCM-22和CaO/NaMCM-22,对Knoevenagel缩合反应体现出明显的酸碱协同催化作用。超声法制备的催化剂重复使用性能显著提升,经过5次重复使用后苯甲醛转化率仍保持在65%以上。     

催化湿式氧化法和厌氧发酵法联用处理异佛尔酮废水

分别以沉淀法、共沸蒸馏法和高温老化法制备ZrO₂载体,采用等体积浸渍法制备Ru/ZrO₂催化剂,用于催化湿式氧化法处理异佛尔酮废水。研究了反应温度、催化剂用量及反应时间对异佛尔酮废水乙酸浓度、COD去除率、TOC去除率及废水可生化性的影响。废水经催化湿式氧化处理的中间产物主要为乙酸,可由产甲烷菌转化为甲烷。结果表明,提高反应温度、增加催化剂用量及延长反应时间均可提高异佛尔酮废水COD去除率、TOC去除率及废水可生化性。在270 ℃、氧分压2.5 MPa和催化剂用量9 g·L^－1条件下,超过180 min异佛尔酮废水COD及TOC去除率分别可达90.4%和84.9%。在270 ℃、氧分压2.5 MPa和催化剂用量1 g·L^－1反应条件下,120 min时异佛尔酮废水乙酸浓度最大,为5 582.98 mg·L^－1。催化湿式氧化处理后出水利用产甲烷菌进行厌氧发酵,反应9天产甲烷体积达到最大值820 mL。     

分子筛固载化三氯化铁的制备及催化性能研究

采用萘与异丙醇的烷基化合成路线,考察了改性分子筛的催化性能以及反应条件对异丙基化反应的影响。以分子筛为载体,采用离子交换法制备了固载FeCl₃的HM（H-SAPO-11、HZSM-5）分子筛催化剂,采用XRD、扫描电镜/X射线能谱仪（SEM/EDS）、BET、FT-IR对催化剂做了表征;在微分反应器上考察了改性分子筛的催化性能和反应条件对萘异丙基化反应的影响。当FeCl₃在HM上的固载量（质量分数,下同）从10%增至50%时,萘的转化率也随之增大。对50%Fe/HM分子筛催化剂,在原料配比为n（萘）∶n（异丙醇）∶n（环己烷）=1∶2∶10、催化剂质量为2 g、质量空速为1 h^-1、反应温度为280 ℃的条件下,萘转化率为61.4%,2,6-DIPN的收率为38.4%,β,β-DIPN选择性为84.6%。     

脱铝改性NaY催化剂催化裂化餐厨废油研究

首先采用草酸络合法对NAY分子筛进行脱铝改性,得到Oxalate-NaY分子筛催化剂,使用FTIR、BET和NH₃-TPD表征方法证明了催化剂的成功合成。然后以催化裂化餐厨废油反应为模型反应,分别考察了催化剂合成时草酸浓度、催化剂合成时间、催化剂合成温度对催化裂化产率的影响。结果表明,Oxalate-NaY分子筛催化剂形成了强酸中心,比表面积为560m²·g^-1,催化剂制备的最佳条件为草酸浓度0.08 mol·L^-1、反应温度40℃、反应时间40 min,此条件下得到的催化剂催化效果最佳。     

Sn-MCM-22分子筛催化DHA制备乳酸酯

以MCM-22分子筛为原料，采用SnCl4对其后处理改性合成了Sn-MCM-22催化剂，用于催化1,3-二羟基丙酮（DHA）与醇制备乳酸酯。XRD、SEM、N2吸附-脱附、UV-vis和Py-IR表征结果显示：Sn以嵌入分子筛骨架和SnO2接枝方式改性MCM-22，改性催化剂具有强Lewis和Brønsted复合双酸性位点，有效催化DHA制备乳酸酯。催化反应结果表明：选用Sn-MCM-22催化剂催化DHA甲醇溶液（0.25mol/L），反应温度120℃，反应时间15 h，乳酸甲酯收率达96.3%。催化剂催化DHA与乙醇、正丙醇、正丁醇反应，相应的乳酸酯收率达到86.4%~88.4%，催化剂具有良好的循环稳定性。     

镁钙铝复合催化剂的制备及其在丙酮缩合中的性能

采用氨水为沉淀剂,共沉淀法制备了一系列MgCaAl复合酸碱氧化物催化剂.考察了催化剂的金属离子比、共沉淀时的溶液pH值、晶化温度、焙烧温度等条件对制备的催化剂在丙酮缩合制异佛尔酮反应中催化活性的影响.实验结果表明,所制备的复合固体催化剂在丙酮气相缩合制备异佛尔酮的反应中表现出良好的活性.在Mg/Ca/Al 物质的量比为...     

催化剂制备方法对丙酮气相合成异佛尔酮的影响

采用浸渍法和机混法制备了2.5%KOH-30%MgO/Al2O3催化剂,以丙酮气相合成异佛尔酮反应为研究对象,在固定床反应器中对其进行了活性评价,并通过BET、XRD和TPD等手段对催化剂进行了表征分析。结果表明,机混催化剂活性较浸渍催化剂明显提高,丙酮的转化率和异佛尔酮的选择性分别为11.73%和62.95%。由表征结果可知,机混催化剂主要由镁铝氧化物组成,催化剂比表面积、孔容、碱量均较大,使得催化剂活性较高。     

KOH/ZrO2催化制备生物柴油新工艺

采用浸渍法,将KOH负载在新型载体氧化锆上,通过高温煅烧得到了固体碱催化剂。探讨了制备条件对催化剂催化酯交换反应活性的影响,获得了催化剂的最佳制备条件,以大豆油和甲醇为原料研究并优化了催化酯交换反应制备生物柴油的工艺条件。结果表明,固体碱催化剂KOH/ZrO₂的最佳制备条件为：KOH负载量20%,煅烧温度600℃,煅烧时间2 h。固体碱催化剂催化酯交换反应的最优反应条件为：醇油比9：1,反应温度75℃,反应时间3 h,催化剂用量4.0%。各因素对产率影响的大小为：醇油摩尔比 > 反应温度 > 反应时间 > 催化剂用量。     

Li-LSX分子筛的Ag~+改性及其氧气吸附性能

采用离子交换法对Li-LSX分子筛进行Ag⁺改性,利用正交实验法探究制备AgLi-LSX分子筛的最佳工艺条件,通过不同交换次数获得了不同阳离子交换度的AgLi-LSX分子筛,并采用SEM、TEM、FTIR、XRD、ICP、EDS、BET等手段对分子筛的骨架结构、晶体构型、元素含量、孔结构进行表征。结果表明,AgLi-LSX分子筛的最佳制备工艺条件为反应温度90℃,反应时间120 min,Ag+改性,利用正交实验法探究制备AgLi-LSX分子筛的最佳工艺条件,通过不同交换次数获得了不同阳离子交换度的AgLi-LSX分子筛,并采用SEM、TEM、FTIR、XRD、ICP、EDS、BET等手段对分子筛的骨架结构、晶体构型、元素含量、孔结构进行表征。结果表明,AgLi-LSX分子筛的最佳制备工艺条件为反应温度90℃,反应时间120 min,Ag⁺浓度0.4 mol/L。当交换次数为2次,Ag+浓度0.4 mol/L。当交换次数为2次,Ag⁺交换度为51.67%时,AgLi-LSX分子筛的氧气吸附量为4.473 5 mL/g,比Li-LSX分子筛提高了96.91%,并且Ag+交换度为51.67%时,AgLi-LSX分子筛的氧气吸附量为4.473 5 mL/g,比Li-LSX分子筛提高了96.91%,并且Ag⁺改性并没有改变X型分子筛的骨架结构和晶体构型。     

HF/USY催化合成长链烷基苯的研究

对USY分子筛进行了HF改性。XRD表征结果表明,改性后的催化剂基本保持了原有USY分子筛的晶型结构,并且分子筛与HF部分发生作用。选择3种结构和孔径大小不同的分子筛催化剂USY、HY和HPWA/SiO₂-Al₂O₃,在相同反应条件下,以苯和十六碳烯为原料考察了烷基化反应性能,并分别考察了催化剂对苯与十四碳烯、十六碳烯以及十八碳烯烷基化反应的催化性能。结果表明,HF/USY催化剂对苯与长链烯烃烷基化反应具有良好的催化性能。     

H3PW12O40/酸改性硅藻土催化剂的制备、表征及催化合成乙酸正丁酯

以硫酸改性后的硅藻土为载体,Keggin结构磷钨酸为活性组分,通过浸渍法制备出负载型催化剂H₃PW₁₂O₄₀/改性硅藻土,并对催化剂进行傅里叶变换红外光谱（FTIR）、X射线衍射（XRD）、扫描电镜（SEM）、X射线能谱（EDS）和N₂-程序升温脱附（N₂-TPD）表征。结果表明：酸改性后硅藻土的微孔增大增多,比表面积增大。H₃PW₁₂O₄₀均匀分布在改性硅藻土载体上,负载后磷钨酸仍保持Keggin结构。以H₃PW₁₂O₄₀/改性硅藻土为催化剂催化乙酸和正丁醇液相合成乙酸正丁酯,通过正交试验探索优化工艺条件。在较优工艺条件下,即w(40%H₃PW₁₂O₄₀/改性硅藻土)=1.1%（基于反应物质量）,n(酸)∶n(醇)=1∶3,125℃反应2.0h,酯化率高达98.1%。催化剂重复催化使用5次,酯化率仍可达86.1%。H₃PW₁₂O₄₀/改性硅藻土可作为催化合成乙酸正丁酯的高效催化剂,具有活性高、用量少、价格低廉、制备简单、后处理简便、无废液排放等优点。     

Fe酸性沸石催化剂对2-异丙基萘择形歧化反应的影响

采用等体积浸渍法制备不同含量Fe₂O₃改性的MP-01催化剂，研究其催化2-异丙基萘歧化反应的性能。结果表明，2-异丙基萘择形歧化的最佳条件为反应温度210 ℃，采用质量分数2%Fe₂O₃改性后的MP-01催化剂，反应2 h，2-异丙基萘转化率为41.2%，目的产物2,6-二异丙基萘选择性为41.2%，二异丙基萘选择性为33.5%，选择性高于未负载Fe₂O₃的MP-01催化剂。Fe₂O₃的改性使催化剂表面酸性减少，抑制了非择形催化反应的发生，提高了2,6-二异丙基萘和二异丙基萘选择性。推荐2,6-二异丙基萘制备工艺路线，包括反应和分离两部分，反应主要包含烷基化、烷基转移和2-异丙基萘歧化3个反应。     

K_2O-MgO/Al_2O_3的制备及其在丙酮缩合中的应用

以Al_2O_3和MgO粉体为原料,KOH为改性剂,采用机混法制备了酸碱双功能催化剂,并以丙酮气相合成异佛尔酮为研究对象,优化了催化剂制备条件,并通过透射电子显微镜(SEM)和程序升温脱附法(TPD)对催化剂结构和性质进行了分析。结果表明,n(Mg)∶n(Al)催化剂适宜的制备条件是:压片焙烧温度为500℃,KOH浸渍时间为6h,KOH改性后焙烧温度为300℃,丙酮转化率和异佛尔酮选择性分别为9.6%和68.4%。由表征结果可知,压片焙烧温度过高易使催化剂表面发生烧结,产生较强的酸中心和较小的酸碱量,导致催化剂活性下降。     

复合分子筛对甘油催化氢解反应的研究

本文主要采用共沉淀法制备了多种类型的铜基催化剂,并考察了甘油催化氢解制备1,2-丙二醇的反应性能。介绍了复合分子筛的铜基催化剂对甘油氢解催化氢解反应的影响。将MCM58-Beta型分子筛进行改性,磷钨酸改性后对反应效果最佳,此时甘油转化率为91.8%、1,2-丙二醇选择性为41.1%。     

硼酸改性Hβ沸石分子筛催化2-（4’-乙基苯甲酰基）苯甲酸脱水合成2-乙基蒽醌

采用离子交换法制备由不同浓度硼酸改性的Hβ沸石分子筛，并利用XRD、NH₃-TPD和红外-吡啶对催化剂进行表征。结果表明，硼酸改性后的Hβ沸石分子筛弱酸中心强度有所增加，强酸中心强度略有下降，产生的总酸量增加且以L酸为主，L酸中心有利于反应。研究了改性后的Hβ沸石分子筛对2-（4’-乙基苯甲酰基）苯甲酸脱水合成2-乙基蒽醌反应催化性能的影响。系统考察了反应温度、反应时间和进料速率对2-（4’-乙基苯甲酰基）苯甲酸转化率和2-乙基蒽醌选择性的影响，最佳反应条件为：反应温度240 ℃，催化剂用量1.0 g，进料速率0.5 mL·min-1，反应时间1 h。在此条件下，2-（4’-乙基苯甲酰基）苯甲酸转化率为44.59%，2-乙基蒽醌选择性为77.56%。     

Pd/HZSM-5催化剂催化加氢丙酮合成甲基异丁基酮

以HZSM-5为载体,采用浸渍法制备系列Pd/HZSM-5催化剂,在高压连续流动固定床反应器中考察Pd/HZSM-5催化剂催化加氢丙酮一步法合成甲基异丁基酮性能,并对工艺条件进行优化。结果表明,当HZSM-5载体上Pd负载质量分数为0.5%时,在反应温度140 ℃、氢压1 MPa、空速0.48 h^-1和氢酮物质的量比为1条件下,Pd/HZSM-5催化剂催化活性较高,丙酮转化率为45.91%,甲基异丁基酮选择性为94.33%。采用XRD、H₂-TPD、SEM、EDS和TGA等对催化剂进行表征,结果表明,负载质量分数0.5%的Pd在HZSM-5分子筛表面分散均匀,且0.5%Pd/HZSM-5催化剂具有较高氢吸附能力,失活的主要原因为催化剂表面积炭,采用流化床反应器取代传统的固定床反应器可以很好的解决催化剂积炭问题。     

硼掺杂Y分子筛的合成、改性及烯烃脱除性能研究

采用水热合成法制备了硼掺杂Y分子筛（B-Y分子筛）,并对其进行铵交换和水热处理,得到了改性B-Y分子筛（B-USY分子筛）。利用多种表征技术对B-Y分子筛及B-USY分子筛的组成、孔道结构、酸性质进行了表征,并将改性后的B-USY分子筛应用于重整生成油脱烯烃反应。结果表明：引入硼以后,Y分子筛的晶胞参数减小、相对结晶度降低、骨架稳定性下降;硼的引入促使改性过程中脱铝深度增加,并且形成连通介孔。相比于未掺杂硼的Y分子筛改性后的USY分子筛,B-USY分子筛具有丰富的连通介孔和良好的孔道扩散性能,并且保留了更多弱的B酸位点。以重整C₇⁺芳烃为原料,在反应温度为170 ℃、反应压力为1.2 MPa、空速（LHSV）为10 h^-1条件下,B-USY分子筛催化剂的单程寿命较USY分子筛催化剂提升30%。     

镁铝复合氧化物制备及其 丙酮缩聚制异佛尔酮反应研究

采用共沉淀法制备了一系列不同镁铝比的镁铝复合氧化物催化剂,通过XRD、BET和Py-IR等分析手段对催化剂进行了分析,并在连续流动常压固定床微反装置上研究了镁铝复合氧化物催化剂对丙酮气相缩聚制异佛尔酮反应的催化性能。结果表明,共沉淀法制得的镁铝复合氧化物催化剂具有较高的比表面积、较大的平均孔径和孔容,其中MA35催化剂是性能最好的镁铝复合氧化物催化剂,在反应温度为250 ℃、空速为1 h-1、压力为0.1 MPa的条件下,催化剂对丙酮气相缩聚反应的单程转化率为18.8%,异佛尔酮选择性为46.5%。     

稀土元素(Y、Nd、Ce、La)改性NaY分子筛催化乳酸脱水制丙烯酸

采用浸渍法以稀土元素(Y、Nd、Ce、La)对NaY分子筛进行改性,并以改性后的分子筛为催化剂,考察催化乳酸脱水制丙烯酸反应活性。通过NH₃-TPD、CO₂-TPD和XRD等对催化剂进行表征,结果表明,稀土元素进入NaY分子筛骨架,其中,La对分子筛晶体结构影响最小;随着负载稀土元素离子半径的增大(Y³⁺＜Nd³⁺＜Ce³⁺＜La³⁺） ,总酸性位数量减少,除了重稀土元素Y,弱酸性位比例和中等强度碱性位数量增多,La改性最有利于丙烯酸的生成。稀土元素改性的NaY分子筛在一定程度上提高丙烯酸收率,抑制乙醛生成。以质量分数38%的乳酸为原料,在空速3 h^-1、反应温度325 ℃和2%La/NaY分子筛为催化剂时,丙烯酸收率为54.2%,而未改性NaY分子筛上丙烯酸收率仅为34.7%。     

Snβ制备工艺对其催化果糖转化生成乳酸甲酯性能的影响

乳酸甲酯(MLA)是重要的生物质基平台化合物。Snβ分子筛催化生物质糖醇解制备MLA技术具有重要的工业化应用前景。针对Snβ分子筛催化剂制备工艺对其活性和重复使用性能影响的研究非常不系统、不全面等问题,详细考察了Snβ分子筛催化剂制备过程中脱铝、浸渍和焙烧等3步的工艺参数对其结构及催化果糖转化生成MLA性能的影响。结果表明,Snβ分子筛制备过程中市售Hβ分子筛脱铝步骤需要强酸,其中硝酸较佳;Hβ分子筛的硅铝比(物质的量比(n(Si):n(Al))、酸处理过程中酸浓度、浸渍液中SnCl₂浓度和焙烧温度都存在较佳条件,具体为：以n(Si):n(Al)=60的Hβ分子筛为原料、经质量分数为47%的HNO₃脱铝、再在浓度为0.1 mol·L^-1的SnCl₂乙醇溶液中浸渍、最后在550℃下焙烧得到的催化剂具有较佳的反应活性,用该催化剂180℃下催化果糖反应6 h时MLA收率最高可达53.6%;此外,该催化剂还具有良好的重复使用性能;表征结果显示,采用上述工艺制备的催化剂,Sn可以进入β分子筛骨架。本研究可为生...