纳米SO42-/ZrO2的合成及其在酯交换反应中的催化性能

采用两步晶化-后浸渍法合成了纳米SO_4~(2-)/ZrO_2固体酸催化剂,并考察了其在植物油与甲醇酯交换反应中的催化性能。XRD、N2吸附-脱附和TEM等结果表明,经过600℃焙烧,催化剂仍保持单一四方相,粒径大小为5~10 nm,比表面积为137 m2·g~(-1),孔径为3.6 nm。NH3-TPD结果表明,随着焙烧温度升高,催化剂表面的酸含量和酸强度逐渐增加,超强酸含量的增加,更有利于反应在温和条件下进行。在酯交换反应中,当醇油物质的量之比为20∶1,反应温度为135℃,反应时间为6 h,600℃焙烧后催化剂用量为5%(w/w)时,植物油能够完全转化为脂肪酸甲酯。与传统的SO42-/Zr O2催化剂相比,该催化剂在低温反应条件下具有更高的催化性能和良好的重复使用性。     

纳米SO42-/ZrO2的合成及其在酯交换反应中的催化性能

采用两步晶化-后浸渍法合成了纳米SO₄^2-/ZrO₂固体酸催化剂,并考察了其在植物油与甲醇酯交换反应中的催化性能。XRD、N₂吸附-脱附和TEM等结果表明,经过600℃焙烧,催化剂仍保持单一四方相,粒径大小为5~10 nm,比表面积为137 m²·g^-1,孔径为3.6 nm。NH₃-TPD结果表明,随着焙烧温度升高,催化剂表面的酸含量和酸强度逐渐增加,超强酸含量的增加,更有利于反应在温和条件下进行。在酯交换反应中,当醇油物质的量之比为20：1,反应温度为135℃,反应时间为6 h,600℃焙烧后催化剂用量为5%（w/w）时,植物油能够完全转化为脂肪酸甲酯。与传统的SO₄^2-/ZrO₂催化剂相比,该催化剂在低温反应条件下具有更高的催化性能和良好的重复使用性。     

大孔SO42-/ZrO2-SiO2复合固体酸制备及催化性能

利用浸渍水解法在大孔SiO2载体上组装固体酸制备出大孔径SO42-/ZrO2-SiO2复合固体酸催化剂。用扫描电镜、红外光谱仪和粉末X射线衍射仪等对其进行表征,结果表明:大孔SiO2载体的毛细管效应促使ZrO2以纳米薄层方式均匀地沉积在SiO2薄层表面,并抑制了ZrO2晶体的生长和晶相的转变,载体的大孔全连通的结构赋予该复合材料高的通透性(孔径在1~2μm)、两面活性点和大的比表面积(约156 m2.g-1)。Hammett指示剂法测得经550℃焙烧后产物的酸强度H0值小于-13.75,属于固体超强酸。以乙酸正丁酯的合成为探针反应考察硫酸浸渍液浓度、焙烧温度等制备条件对其催化活性的影响,结果表明,该SO42-/ZrO2-SiO2固体酸具有较好的催化活性,当焙烧温度为550℃和硫酸浸渍液浓度为1.5 mol.L-1时,超强酸对酯化反应的催化酯化率达到97%。     

不同稀土改性SO42-/ZrO2催化剂的结构与性能表征

Solid superacid catalyst SO₄^2-/ZrO₂ was modified by different rare earth compounds and applied to the esterification of acetic acid and n-butanol. The effects of rare earth elements loading on the catalytic properties were studied and the correlation between the structure and properties was investigated by means of XRD, IR, UV, DTA and TG. The results show that the (NH₄)₂Ce(NO₃)₆ modification can enhance catalytic activity more and exhibit better stability than the other two compounds La(NO₃)₃ and Ce(NO₃)₃. Meanwhile,(NH₄)₂Ce(NO₃)₆ modification can restrain the loss of SO₄^2- efficiently. The optimum calcination temperature and molar ratio of Ce(NH)∶Zr for SO₄^2-/ZrO₂ catalyst modified by (NH₄)₂Ce(NO₃)₆ are 450 ℃ and 2, respectively.     

纳米固体超酸SO42-/TiO2的研究

The new nanosolid superacid catalyst SO₄^2-/TiO₂ is compounded with nanometer chemical technology. This catalyst SO₄^2-/TiO₂ has good catalytic effects on esterificational reactions of ethylic acid and ethyl alcohol. It has many other advantages such as strong water-proof quality, being able to be used repeatedly, being easy to be re-claimed, non-corroding, non-polluting. So it is a green industrial catalyst which is helpful to the environment and possesses wide prospect of applications. The crystallo-process, specific surface area and sulphur content of the SO₄^2-/TiO₂ system have been studied with the method of XRD, XPS and the chemical analysis, the result of which indicates that catalytic activity and acid strength of SO₄^2-/TiO₂ is affected by the H₂SO₄ saturant concentration, baking temperature, precipitating condition, specific surface area and sulphur content. The best preparation conditions of SO₄^2-/TiO₂ are: ageing temperature at 0℃, 0.5mol·L^-1 of H₂SO₄ concentration, baking temperature at 500℃and 3 hours of baking time.     

双酸位SO42-/ZrO2-SiO2固载离子液体催化剂的构筑及性能

采用一步共缩合-水热法合成酸性载体SO₄^2-/ZrO₂-SiO₂,化学法接枝酸性离子液体磺酸功能化咪唑硫酸氢盐（[Ps-im]HSO₄）,构筑拥有Brönsted与Lewis双酸位的离子液体固载型催化剂SO₄^2-/ZrO₂-SiO₂-IL。采用X射线衍射、傅里叶红外、N₂吸附-脱附、X射线光电子能谱、热重以及透射电镜对催化剂的结构进行表征,结果表明：锆原子和酸性结构SO₄^2-被成功引入纯硅材料,所合成的载体具有一定酸性;离子液体成功固载于酸性介孔材料SO₄^2-/ZrO₂-SiO₂,且固载后的催化剂保持其介孔结构。以大豆油和甲醇的酯交换反应为探针,考察了SO₄^2-/ZrO₂-SiO₂-IL催化剂的催化性能。在反应温度为150℃、反应时间为4 h、催化剂量5%（w/w）、醇油物质的量之比为24：1的反应条件下,生物柴油的收率超过92%,且回收利用5次后,生物柴油的收率仍达86%。     

固体酸SO42-/ZrO2-CeO2催化小桐子油脂肪酸制备生物柴油的实验研究

用沉淀浸渍法制备了固体酸催化剂SO₄^2-/ZrO₂-CeO₂,用于催化小桐籽油脂肪酸与甲醇酯化制备生物柴油。考察了焙烧温度和CeO₂负载量对催化剂活性的影响,并进行了单因素实验和动力学研究。研究表明,SO₄^2-/ZrO₂-CeO₂有较高的催化活性,当甲醇与脂肪酸体积比 2∶1,反应温度150 ℃,催化剂用量为脂肪酸质量的8%,反应60 min时,脂肪酸转化率可达0.9403。动力学计算表明,该酯化反应的表观活化能为45.31 kJ/mol,动力学模型为-dc_A/dt=38371e^-45310/RTc_A^1.44。     

稀土固体超强酸SO42-/TiO2/La3+催化合成丁酸异戊酯

The synthesis of isoamyl butyrate with isoamyl alcohol and butyric acid as reactants and rare-earth solid superacid SO₄^2-/TiO₂/La³⁺ as catalyst had been studied.The influent actors of reaction were investigated.The results showed that the appropriate conditions should be: Weight of catalyst was 0.5g (weight of butyric acid if 0.2mol); molar ratio of isoamyl alcohol to butyric acid was 1.8: 1; reaction time was 2.0 h; the taking water reagent (Toluene) was 15mL.The yield of isoamyl butyrate was about 99.0%.     

高岭土负载SO42-/ZrO2-TiO2催化剂的制备及其在缩酮合成中的应用

以经H2SO4处理焙烧的高岭土为载体,制备了以其负载的SO2-4/ZrO2-TiO2固体酸催化剂。 用FT-IR、XRD和NH3-TPD等测试技术表征了催化剂的微观结构及酸强度,考察了对环己酮乙二醇缩酮反应的催化活性及稳定性。 结果表明,酸化处理使高岭土表面酸量增加,但酸强度变化不大,而其负载SO2-4/ZrO2-TiO2后,经500 ℃焙烧3 h其酸量及酸强度显著升高。 环己酮用量为0.2 mol、乙二醇0.24 mol、催化剂1.2 g、带水剂环己烷15 mL,回流反应70 min后,缩酮收率可达96.8%,催化剂重复使用5次收率保持在90%以上。     

抗水性固体酸SO42--TiO2-Clay催化剂的制备及应用

固体酸催化剂以其对设备无腐蚀,后处理工艺简单,选择性好和催化剂易回收等优势逐步替代液体酸,日益受到人们的重视,特别是抗水性固体酸催化剂[1~3],因其有高活性和可回收循环使用的特点,受到了广泛的关注。     

Sm2O3改性对S2O2-8/ZrO2-SiO2固体超强酸催化剂性能的影响

硫酸促进型固体超强酸催化剂具有极强的酸性,制备简单,在酯化、烷基化、酰基化等有机反应中催化活性高,可重复使用,对设备腐蚀小,环境友好,是一类具有广阔应用前景的新型绿色催化材料,已成为固体超强酸研究的热点之一。然而,目前该类催化剂使用成本高、比表面小、含硫基团容易流失、稳定性差,阻碍了其在工业上的推广和应用。为了探索和改善其催化性能,近年来多组分氧化物的固体超强酸开始引起人们的关注。     

含稀土超强酸催化剂S2O8^2-/ZrO2-SiO2-Sm2O3的结构表征

目前有很多关于硫酸促进性固体超强酸催化剂的研究报道[1],其中硫酸浸渍氧化锆这类催化剂易制备,对于骨架异构、酯化和其他反应具有很高的活性.近年来,关于这类催化剂的制备、表征和应用的报道很多[2,3].     

稀土超强酸SO42-/TiO2-Nd2O3催化合成环己烯

环己烯是重要的一种有机合成中间体,具有活泼的双键,作为有机化工原料,可广泛应用于医药、农药、农用化学品、饲料添加剂、聚酯和其他精细化学品的生产。人们曾对环己醇脱水制环己烯反应使用过多种酸性催化剂及固体催化剂,固体超强酸就是其中之一,虽然已有许多关于固体超强酸应     

镧对固体超强酸SO42-/TiO2/Al交联膨润土的改性研究

采用镧对固体超强酸SO42-/TiO2/铝交联膨润土(S042-/TiO2/Al-PILC)进行改性,制备了La—SO42-/TiO2/Al-PILC稀土超强酸,并采用XRD、低温N2吸附法及吡啶吸附红外等方法对其进行了结构、表面性能及酸性的表征。实验结果表明,镧引人SO42-/TiO2/Al-PILC超强酸,对TiO2锐钛矿晶相的形成没有影响,但对锐钛矿晶相向金红石相的转变有抑制作用,镧的引人使催化剂的酸强度及酸中心的数量有所增加,镧能有效地减少催化剂表面SO42-的流失量,从而提高催化剂的活性稳定性。     

钨含量对固体超强酸催化剂Pd-SO42-/ZrO2-WO3异构化性能的影响

为了研究Pd-SO₄^2-/ZrO₂-WO₃型固体超强酸催化剂的异构化性能,以正戊烷异构化为探针反应, 考察了钨(W)含量对催化剂异构化性能的影响。采用X射线衍射(XRD)、FT-IR、H₂-TPR、比表面积测定(BET)、热重-差热分析(TG-DTA)和氨-程序升温脱附(NH₃-TPD)手段对催化剂进行了表征,分析了WO₃含量对催化剂酸性、比表面积、氧化还原能力以及晶体结构的影响。结果表明,当WO₃的质量分数为13%焙烧温度为600℃时, Pd-SO₄^2-/ZrO₂-WO₃固体超强酸催化剂的催化活性最好。在反应温度260℃,压力2.0MPa,质量空速1.0h^-1,氢油比为4.0时,异物烷产率为40.1%。在80h内异戊烷收率可稳定在38%左右,选择性在95.3％以上。     

SO42-/ZrO2酸性及其催化液化性能研究

通过沉淀 浸渍法制备了一系列SO4 2－/ZrO2固体酸催化剂,利用NH3-TPD、FT-IR及间歇式高压加氢实验考察了SO4 2－/ZrO2固体酸的酸性和催化液化性能。对SO4 2－/ZrO2固体酸的结构进行了XRD、BET及TG/DTA表征。结果表明,SO4 2－/ZrO2固体酸表面酸中心强度呈非均一化、连续分布,中强酸是SO4 2－/ZrO2主要的酸中心;煤液化反应中,SO4 2－/ZrO2固体酸催化作用主要表现为催化裂解,酸中心越强,催化活性越高;提高SO4 2－/ZrO2焙烧温度,有利于提高酸中心强度及强酸中心分布、增大煤的转化率;650℃焙烧3h ,SO4 2－/ZrO2催化活性最高,煤液化转化率达到76.77%。     

稀土固体超强酸催化合成庚酸丁酯

庚酸丁酯是无色液体 ,具有生苹果香味。主要用以配制苹果型香精 ,是我国 GB2 760— 86规定允许使用的食用香料 ,也可用于有机合成和用作溶剂。通常它是在硫酸催化下由庚酸和正丁醇酯化反应而得[1] 。硫酸虽然活性高 ,价廉 ,但选择性差 ,产品质量不好 ,设备腐蚀严重 ,同时产生大量废液 ,污染环境。为此 ,本实验选用稀土固体超强酸 SO2 - 4/ Ti O2 / La3+作为催化剂进行庚酸与正丁醇的酯化反应。固体超强酸是比 1 0 0 %的硫酸更强的酸 ,即H0 <-1 1 .94的酸[2 ] 。在某些有机催化反应中 ,固体超强酸显示出非常高的催化活性 ,具有不怕水、耐…     

Studies on the thermal decomposition of rare earth element complexes with 2-naphthoic acid

Journal of Thermal Analysis and Calorimetry - The rare earth element 2-naphthoates were prepared as crystalline solids sparingly soluble in water (10?5?10?6 mol·dm?3),...     

镧对固体超强酸SO4^2-／TiO2／甜交联膨润土的改性研究

采用镧对固体超强酸SO4^2-／TiO2／铝交联膨润土（SO4^2-／TiO2／Al—PILC）进行改性，制备了La-SO4^2-／TiO2／Al—PILC稀土超强酸，并采用XRD、低温N2吸附法及吡啶吸附红外等方法对其进行了结构、表面性能及酸性的表征。实验结果表明，镧引入SO4^2-／TiO2／Al—FILC超强酸，对TiO2锐钛矿晶相的形成没有影响，但对锐钛矿晶相向金红石相的转变有抑制作用，镧的引入使催化剂的酸强度及酸中心的数量有所增加，镧能有效地减少催化剂表面SO4^2-的流失量，从而提高催化剂的活性稳定性。     

ZrO2-TiO2/SO2-4催化合成马来酸二异戊酯

以马来酸酐和异戊醇为原料,复合型固体超强酸ZrO2-TiO2/SO2-4-为催化剂催化合成了马来酸二异戊酯.最佳工艺条件为:催化剂活化温度450℃,活化时间5 h,1.0 mol·L-1H2SO4,催化剂用量1.0 g,酸醇摩尔比为1:4,回流分水70 min,酯化率达98.72%.ZrO2-TiO2/SO2-4-具有良好的催化活性,可重复使用5次以上.