Pt含量及活化温度对固体超强酸催化剂异构化性能的影响

本文制备了固体超强酸Pt- S2O82-/ZrO2-Al2O3催化剂,采用XRD、TPR、TG-DTA 、FT-IR等表征手段对催化剂进行了表征,并在高压微反－色谱联合装置上,考察了Pt质量分数和活化温度对催化剂正戊烷异构化性能的影响. 结果表明,Pt能使催化剂的还原温度降低;增强载体表面氢气的溢流效应,提高酸强度;Pt质量分数0.10%、活化温度300℃的催化剂异构化活性最高,在反应温度220℃、压力2.0MPa、氢烃摩尔比4:1、质量空速1.0h-1时,异戊烷产率达62.3%. 在100h内异戊烷收率可稳定在55%左右,选择性在98.0％以上.     

固体超强酸SO2-4/SnO2-Al2O3的红外光谱研究

以四氯化锡、硫酸铝为原料,氨水为沉淀剂,采用共沉淀法制得新型固体超强酸SO2-4/SnO2-Al2O3.采用FT-IR技术考察了金属元素摩尔比、焙烧温度、浸渍液以及掺杂稀土氧化物对该固体超强酸结构和性能的影响.FT-IR结果表明在该固体超强酸中,锡和硫酸根是以螯合和桥式两种方式配位结合,其中起催化活化作用的主要是和硫酸根以螯合双齿结合的锡;和SO2-4/ZrO2型超强酸相比,SO2-4/SnO2-Al2O3超强酸的硫酸根FT-IR特征吸收峰发生蓝移,显示出更强的酸性.锡铝摩尔比为9∶1、焙烧温度为773K、焙烧时间为3h时,制得的SO2-4/SnO2-Al2O3样品对酯化反应的催化性能最好.     

固体超强酸SO_4~(2-)/SnO_2-Al_2O_3的红外光谱研究

以四氯化锡、硫酸铝为原料,氨水为沉淀剂,采用共沉淀法制得新型固体超强酸SO42-/SnO2-A l2O3。采用FT-IR技术考察了金属元素摩尔比、焙烧温度、浸渍液以及掺杂稀土氧化物对该固体超强酸结构和性能的影响。FT-IR结果表明在该固体超强酸中,锡和硫酸根是以螯合和桥式两种方式配位结合,其中起催化活化作用的主要是和硫酸根以螯合双齿结合的锡;和SO42-/ZrO2型超强酸相比,SO42-/SnO2-A l2O3超强酸的硫酸根FT-IR特征吸收峰发生蓝移,显示出更强的酸性。锡铝摩尔比为9∶1、焙烧温度为773K、焙烧时间为3h时,制得的SO42-/SnO2-A l2O3样品对酯化反应的催化性能最好。     

固体超强酸SO4^2-／SnO2-Al2O3的红外光谱研究

以四氯化锡、硫酸铝为原料，氨水为沉淀剂，采用共沉淀法制得新型固体超强酸SO4^2-／SnO2-Al2O3。采用FT-IR技术考察了金属元素摩尔比、焙烧温度、浸渍液以及掺杂稀土氧化物对该固体超强酸结构和性能的影响。兀：lR结果表明在该固体超强酸中，锡和硫酸根是以螯合和桥式两种方式配位结合，其中起催化活化作用的主要是和硫酸根以螯合双齿结合的锡；和SO4^2-／SnO2型超强酸相比，SO4^2-／SnO2-Al2O3超强酸的硫酸根FT-IR特征吸收峰发生蓝移，显示出更强的酸性。锡铝摩尔比为9：1、焙烧温度为773K、焙烧时间为3h时。制得的SO4^2-／SnO2-Al2O3样品对酯化反应的催化性能最好。     

Al源种类对微乳液法制备固体超强酸催化剂异构化性能的影响

分别以拟薄水铝石、γ-Al₂O₃、Al₂O₃、Al(NO₃)₃·9H₂O为Al源,通过微乳液法制备了一系列Pt-S₂₈O^2-/ZrO₂-Al₂O₃催化剂,并利用XRD、FT-IR、BET、H₂-TPR等手段对其进行了表征,考察了Al源种类对Pt-S₂₈O^2-/ZrO₂-Al₂O₃固体超强酸催化剂结构和酸性的影响,并以正戊烷异构化反应为探针,考察了Al源种类对催化剂异构化性能的影响。结果表明,不同Al源制备的催化剂均能够稳定ZrO₂四方晶相,增大催化剂的比表面积;除以拟薄水铝石为Al源制备的催化剂外,其他催化剂的氧化还原性能均有所提高。以Al(NO₃)₃·9H₂O为Al源制备的催化剂具有最大的比表面积和更多的超强酸,表现出最佳的异构化性能,在反应压力2.0 MPa、氢烃物质的量比4∶1、质量空速(WHSV)1.0 h^-1、反应温度220 ℃条件下,异戊烷产率达到59.5%。     

Al含量对Pt-S2O82-/ZrO2-Al2O3型固体超强酸催化剂异构化性能的影响

通过向S₂O₈^2-/ZrO₂催化剂中同时引入适量的Pt和Al₂O₃, 制备出了具有较高催化性能和高稳定性的Pt-S₂O₈^2-/ZrO₂-Al₂O₃型固体超强酸催化剂. 以正戊烷异构化反应为探针, 考察了Al含量对催化剂的异构化性能的影响, 并采用XRD, BET, FTIR, TPR, TG-DTA, NH₃-TPD和ICP手段对催化剂进行了表征. 结果表明, Al能够延迟ZrO₂的晶化温度, 抑制硫的分解; Al能够增加催化剂的比表面积, 增强硫氧键的结合, 提高催化剂的还原性能, 增加催化剂的酸强度和酸总量. 当Al₂O₃质量分数为2.5%时, Pt-S₂O₈^2-/ZrO₂-Al₂O₃固体超强酸催化剂的催化活性最高, 正戊烷异构化收率可达60.02%, 选择性在98.2％以上.     

新型稀土固体超强酸催化剂的制备及表征

采用分别沉淀-混合-浸渍法制备了稀土固体S2O82-/ZrO2-SiO2-Sm2O3催化剂.分别以乙酸丁酯和乳酸丁酯的合成为探针反应,考察了不同制备条件对催化剂活性的影响及催化剂的稳定性,并采用IR,XRD,DTA/TGA,TEM,BET和XPS等手段对催化剂进行了表征,结果表明本文制得的催化剂属无定型、桥式结构为主的固体超强酸,且其稳定性及活性均比SO42-/ZrO2-SiO2有较大的提高.     

S2O2-8-/ZrO2-Al2O3固体超强酸催化剂的研制与应用

固体超强酸因其特殊的晶相结构和表面特性及高比表面积使其具有许多重要的催化特性[1],某些经特殊处理得到的金属氧化物(如ZrO2、TiO2、Fe 2O3等)负载SO24-后可以成为固体超强酸[2]..有关SO24-/ZrO2系列固体超强酸的研究和应用报道较多[3,4a,5].夏勇德等[4b,6]报道用(NH4)2S2O8浸渍无定形Zr(OH)4可制备超强酸性和催化活性比SO24-/ZrO2更强的新型固体超强酸S2O28-/ZrO2.本文在文献方法的基础上,制出新型固体超强酸S2O28-/ZrO2-Al2O3,以乙酸和正丁醇的酯化反应作探针,优选出高活性催化剂并成功地用于催化合成4种缩酮(醛)类化合物.它们经纯化处理后均可作为食用香料.     

固体超强酸ZrO2/S2O2-8催化合成肉桂酸甲酯

研究了在固体超强酸ZrO2／S2O8^2-催化下，肉桂酸与甲醇作用合成肉桂酸甲酯的工艺．考查了催化剂的用量、酸醇摩尔比、反应时间及催化剂的性能对反应的影响．最佳反应条件为：n(肉桂酸)：n(甲醇)=1：l0，m(肉桂酸)：m(催化剂)=3：1，反应温度90—95℃，反应时间5h，酯化率为95．7％．     

Conversion of Glucose to Valuable Platform Chemicals over Graphene Solid Acid Catalyst

Biomass-derived hexose sugars, the most abundant renewable resources in the world, have potential to be the sustainable resources for production of platform chemicals. Here, conversion of glucose is investigated by using sulfonated graphene (rGO-SO₃H) as solid acid catalyst in water without any organic solvent. At first, graphene functionalized with sulfonic acid groups is prepared by using NaH and propane sultone, and then it is characterized by means of XPS, FT-IR, and TEM to confirm the existence of the sulfonic acid groups. The catalytic activity of rGO-SO₃H in the conversion of glucose to valuable chemicals is studied under different reaction conditions. The maximum yield of 5-hydroxymethylfurfural (HMF) is 28.8%, and the total yield of formic acid, lactic acid and HMF is 51.94% when the reaction is conducted at the optimized reaction condition. In addition, the rGO-SO₃H gives a relatively high total yield of the three kinds of products after five run experiments, indicating that the catalyst shows good thermal stability.     

掺锆磁性纳米固体超强酸SO42-/TiO2/Fe3O4的制备与表征

制备了掺杂Zr的SO42-TiO2Fe3O4磁性纳米固体超强酸催化剂,并用XRD、TEM、FT IR、TG DTG等测试手段对催化剂的晶型、晶粒大小、酸性、热稳定性、磁性进行研究,考察了Zr的掺杂对催化剂的影响。以醋酸和正丁醇的酯化反应考察不同温度焙烧的催化剂的催化活性,发现ZrO2的加入提高了催化剂的活性与稳定性,且焙烧温度为600℃的催化剂活性最高。     

SO42-/MxOy型固体超强酸催化剂研究(Ⅰ)

合成了一种新的SO₄^2-/M_xO_y型固体超强酸-SO₄^2-/ZrO₂-Fe₂O₅,研究了它对正戊烷反应的活性与选择性;制备并测定了SO₄^2-/TiO₂固体超强酸对正戊烷的异构化活性与裂解活性及其某些物性;重复合成了文献报导的SO₄^2-/ZrO₂固体超强酸并测定了它对正戊烷异构化的催化性能,表明所采用的测定方法与所得结果可与文献值相比较。     

铌酸催化剂的结构和酸性催化性质

研究了铌酸催化剂的制备方法、表面酸性及晶体结构对乙醇和乙酸酯化反应的影响。结果表明，热处理温度对水洗法制备的铌酸催化剂的催化性能有显著的影响，经３５０℃热处理后其达到活性极大值。并发现催化性能受热处理温度影响的原因是铌酸结构中含水量及比表面积随热处理温度变化而导致铌酸表面酸性的变化，而与氧化铌的形态和晶体结构无明显关系。     

固体超强酸SO /SiO2-TiO2催化合成异维生素C钠

在异维生素C钠（D-VcNa）的合成过程中,以SO4^2-/SiO2-TiO2复合固体超强酸作为酯化反应催化剂,2-酮基-D-葡萄糖酸（2-KGA）和甲醇为原料,采用精馏脱水酯化工艺,不断除去酯化过程中产生的水.催化剂的最佳焙烧温度为550℃,催化剂用量为2.5%;反应时间3～4 h,产品收率为88.6%,催化剂的重复使用性较好,催化体系优于硫酸法.     

稀土水滑石催化合成邻苯二甲酸二戊酯的研究

以含镧水滑石作催化剂较详细地研究了邻苯二甲酸二戊酯的合成反应。结果表明：该催化剂具有很高的催化活性，邻苯二甲酸酐的转化率可达９５％，分析了催化剂的化学组成范围，并测定了催化剂的表面积及其表面酸性。     

Hierarchical LTL Zeolite as an Efficient and Sustainable Solid Acid Catalyst for Replacing HCl in the Production of Polyurethane Intermediates

In many industrially important reactions, caustic mineral acid catalysts have been successfully replaced with green solid acids such as zeolites. In this context, extensive efforts have been devoted to replacing HCl to produce methylenedianiline (MDA), a key intermediate in polyurethane production. Unfortunately, limited success has been achieved thus far due to low activity, selectivity towards the desired 4,4′-MDA, and rapid catalyst deactivation. Here we report that meso-/microporous hierarchical LTL zeolite exhibits unprecedentedly high activity, selectivity, and stability. The one-dimensional cage-like micropores of LTL promote the bimolecular reaction between two para-aminobenzylaniline intermediates to selectively produce 4,4′-MDA and inhibit the formation of undesired isomers and heavy oligomers. Meanwhile, the secondary mesopores alleviate mass transfer limitations, resulting in a 7.8-fold higher MDA formation rate compared to solely microporous LTL zeolite. Due to suppressed oligomer formation and fast mass transfer, the catalyst exhibits inappreciable deactivation in an industrially relevant continuous flow reactor.     

固体超强酸SO_4~(2-)/SiO_2-TiO_2催化合成异维生素C钠

在异维生素C钠(D-VcNa)的合成过程中,以SO42-/S iO2-TiO2复合固体超强酸作为酯化反应催化剂,2-酮基-D-葡萄糖酸(2-KGA)和甲醇为原料,采用精馏脱水酯化工艺,不断除去酯化过程中产生的水。催化剂的最佳焙烧温度为550℃,催化剂用量为2.5%;反应时间3~4 h,产品收率为88.6%,催化剂的重复使用性较好,催化体系优于硫酸法。     

土壤中腐殖酸与稀土离子作用的傅里叶变换红外光谱

采用NaOH碱提法提取和纯化了黑土中胡敏酸（humic acid,HA)用傅里叶变换红外光谱（FTIR）研究了HA与La^3 、Ce^3 、Cd^3 和Y^3 4种稀土离子作用前后的光谱特征。结果表明,HA与稀土离子作用后的红外光谱中归属于COO^-1600cm^-1、1400cm^-1处的振动吸收峰增强,表明腐殖酸与稀土离子之间发生了配合作用。