改性固体超强酸SO4^2—／TiO2的制备及其催化酯化反应活性研究

研究固体超强酸ＳＯ４＾２－／ＴｉＯ２催化乳酸和正丁醇的酯化反应,着重探讨Ｈ２ＳＯ４的浓度、焙烧温度、焙烧时间对催化剂活性的影响以及催化酯化过程中催化剂的用量和酸醇比对酯产率的影响。确定催化剂制备最佳反应条件。为提高催化剂重复使用性,进行用氧化镍对固体超强酸的改性研究。     

SO4^2—／MxOy型固体超强酸催化剂的发展和应用

ＳＯ４＾２－／ＭｘＯｙ是一种新型的固体超强酸催化剂，本文总结了该催化剂的研究和发展过程，讨论了它的制备方法及其应用，对其今后的发展趋势作了预测。     

ZrO2／SO4^2—固体超强酸催化剂研究（Ⅰ）——酸性和酯化反应

制备了ＺｒＯ２／ＳＯ４＾２－型固体超强酸催化剂；有有机酸和醇的酯化为探针反应，研究了焙烧温度和反应物分子结构对催化活性的影响；用滴定法和ＦＴ－ＩＲ研究了其酸强度和表面酸中心类型。     

固体超强酸催化非均相酯化反应的动力学

结合固体超强酸催化剂的结构特点 ,研究了乙酸与正丁醇进行非均相催化酯化反应的动力学方程。通过不同温度下酯化反应实验得到的动力学参数发现 ,酯化反应在固体超强酸催化剂作用下为脱附反应所控制的二级可逆反应 ,反应活化能为 42 .2 9k J· mol- 1,频率因子 k0 为 3.0 1 7× 1 0 3( mol· L- 1· min) - 1,确定了动力学方程 ,验证了反应机理推导的可靠性     

Fe_2O_3/SO_4~(2-)固体超强酸催化剂制备工艺的改进

改进了常用的制备 Fe2 O3 / SO4 2 - 固体超强酸催化剂的方法。并以乙酸 /正丁醇的酯化反应对催化剂的活性进行了测试 ,得到了制备工艺条件对催化剂活性的影响规律。同时证实了使用改进的制备工艺过程 ,所得到的催化剂稳定性好 ,寿命长 ,酯收率能达到83 .85%以上 ,并且催化剂的抗毒能力增强     

固体超强酸SO^2—4／ZrO2的动态行为及催化酯化活性

通过分析导出用于计算脱附动力学参数的理论公式,以吡啶为作分子探针,利用程序升温脱附技术研究固体超强酸的动态行为,并用苯酐与２－乙基己醇酯化反应,考察其活性,实验结果表明,ＳＯ＾２－４／ＺｒＯ２（３００℃）和ＳＯ＾２－４／ＺｒＯ２（７５０℃）催化剂表面有一类酸位,ＳＯ＾２－４／ＺｒＯ２（５７５℃）有二类酸位,求出脱附活化能和指前因子,采用ＳＯ＾２－４／ＺｒＯ２作为酯化催化剂对酯化活性进行探讨,考察了     

稀土固体超强酸催化合成氯乙酸十二酯的工艺

为了减少生产过程中的废液排放以及降低生产成本,利用稀土固体超强酸催化氯乙酸和十二醇合成氯乙酸十二酯的方法替换原有的氯乙酰氯和十二醇缩合的方法.以稀土(镧)钛系固体超强酸为催化剂,用单因素试验法研究了催化剂用量、醇酸摩尔比、反应时间以及催化剂重复使用次数对酯化反应产率的影响,并对合成的产品进行气相色谱分析后得到了优化工艺参数.以加入0.09 mol十二醇为基准,醇与酸物质的量之比为1∶1.15,催化剂用量的质量分数为2.8%(以醇的质量计),反应温度为135 ℃,反应时间3.0 h.结果表明,在优化工艺条件下氯乙酸十二酯产率可达97.79%,且该催化剂易于回收,经过简单处理可重复使用多次,催化效果好、操作简单、无环境污染等.     

SO_4~(2-)/ZrO_2固体超强酸催化剂上的酯化反应机理

与液体酸和酸性树脂催化剂相比,固体超强酸催化剂具有许多优点,如无腐蚀性、不污染环境、易与产物分离和重使用性等。通过沉淀、老化、过滤、洗涤、干燥、浸渍、焙烧等过程,从ZrOCl2·8H2O和(NH4)2SO4制备了SO42-/ZrO2固体超强酸催化剂;使用Hammett指示剂法和吡啶吸附的FT-IR光谱法测定了其酸强度和酸中心类型;以甲醇、乙酸和乙酸乙酯吸附在SO42-/ZrO2固体超强酸催化剂上的FT-IR光谱,推测酯化反应机理。结果表明,当焙烧温度高于500℃,SO42-/ZrO2可以形成超强酸,其表面上同时存在Lewis酸和Bronsted酸中心;在SO42-/ZrO2固体超强酸催化剂上,酯化反应既可以在Lewis酸中心进行,也可以在Bronsted酸中心上进行。     

SO2-4/TiO2固体超强酸催化剂上的酯化反应研究

通过沉淀、老化、过虑、洗涤、干燥、浸渍和焙烧等过程,从TiCl4和H2SO4制备了SO2-4/TiO2固体超强酸;用Hammett指示剂法和吡啶吸附的FT-IR光谱法测定了其酸强度和酸中心类型;以脂肪酸和脂肪醇为探针反应,研究了催化剂预处理温度对催化性能及反应物分子结构对酯化反应的影响.研究结果表明,当预处理温度在425～575 ℃范围内,SO2-4/TiO2催化剂体系可以形成固体超强酸,同时表面上存在Lewis酸中心和Bronsted酸中心,并且Lewis酸中心和Bronsted酸中心可以相互转化;SO2-4/TiO2在酯化反应中表现出良好的催化活性,但随着脂肪酸和脂肪醇的碳原子数增加或支链度增大,脂肪酸的转化率下降.     

铁系固体超强酸的研究进展

论述了以三氧化二铁为主要活性物质的固体超强酸的制备方法、影响催化活性的因素及其应用     

Effects of Catalyst and Additive Containing Li, Na, or Ca on Reduction of Iron Oxide/Carbon Composite Pellets

The catalyst containing 0.69% (mass fraction) of Li, Na+, or Ca2+ were synthesized, and the catalytic effect on the reduction of iron oxide/carbon composite pellets were investigated by comparing with that of additive at 850 ℃. The effect of the catalyst was greater than that of the additive, it can be considered that catalyst promoted the formation of iron nucleus early on reduction processes of iron oxide/carbon composite pellets. In addition, both effects of catalyst and additive increased after added carbon powder into the pellets, but the extent of increase decreased when the carbon powder exceeded a suitable content (about 4%), this amount is less than that of car-bon needed theoretically on the reduction from hematite to iron.     

固体超强酸催化剂S_2O_8~(2-)/Nd_2O_3-ZrO_2-Al_2O_3催化乙酸与低级醇的酯化反应研究

通过稀土固体超强酸作催化剂,对乙酸与低级醇的酯化反应进行研究.结果表明,三元稀土固体超强酸S2O2-8/Nd2O3-Zr O2-Al2O3具有优良的催化性能,其它最佳条件为:酸醇摩尔比为1 2,催化剂用量0.75 g,乙酸用量0.1 mol,反应时间3 h.在此条件下,酯化率可达到96.16%,催化剂重复使用3次以内,酯化率仍可达到92%以上.     

助剂对铁氧化物催化剂还原性质的影响

通过对加入12种不同金属氧化物助剂的铁氧化物催化剂进行 TPR 研究,以正态分布处理还原活化能分布,定量地分析了各种助剂对铁氧化物催化剂还原性质的影响.结果表明:还原话化能的均值和方差同加入助剂的化学性质及其离子半径有关,并给出相应关系式。     

固体超强酸MoO3/ZrO2结构的初步表征

XRD,TEM,IR结果表明,仲钼酸铵浸渍晶态Zr(OH)4,焙烧前后组分存在形式明显不同.焙烧前,单斜(ZrO2(m))为主;焙烧后ZrO2以四方晶型(ZrO2(t))为主,只含有少量的ZrO2(m),含有晶相Zr(MoO4)2组分,在IR谱中表现为500~1000cm-1的吸收峰.在此基础上,提出MoO3/ZrO2超强酸中心形成机理模型.     

用工业废铁粉制取铁红颜料的实验研究

介绍了用工业废铁粉制取氧化铁红的化学反应机理及生产工艺过程，采用正交实验的方法研究了原料配比，煅烧时间，煅烧温度，添加剂等因素对产品质量的影响，实验结果表明，在700－800摄氏度时，加适量添加剂煅烧40分钟左右可以得到质量较好的氧化铁红产品，煅烧时间是影响氧化铁红质量的主要因素。     

SO_4~(2-)/TiO_2固体超强酸的制备及用于催化酯化反应的研究

用两相滴定沉淀法制备了SO4（2-）／TiO2固体超强酸，透射电镜表征为超细粒子。分别用于氯乙酸酯、马来酸酯、丙烯酸酯的合成，具有较高的催化活性。对酯化反应的活性主要是B酸中心，其选择性要求B酸和L酸有一最佳协同作用。对该催化剂的使用寿命及再生进行了研究，认为不饱和羧酸在固体超强酸表面的强吸附及由此引起的失硫是催化活性降低的主要原因。     

以杂多酸(盐)作催化剂合成系列尼泊金酯

利用杂多酸(盐)作催化剂，分别以对羟基苯甲酸和甲醇、乙醇、丙醇及丁醇为原料合成尼泊金甲、乙、丙、丁酯，其酯化率分别为85．2％、87．1％、89．3％、92．4％．对产品进行红外光谱表征和熔点测定，得合成尼泊金乙酯、丙酯、丁酯的最佳工艺条件：醇酸比(质量比)4：1，催化剂质量分数5％，反应时间5h．实验表明：在合成系列尼泊金酯的反应中，杂多酸(盐)催化剂的催化活性优于浓硫酸催化剂。