NiO/SiO2气凝胶催化剂性能研究 Ⅱ. 顺酐合成丁二酸酐和γ-丁内酯的工艺条件

研究了溶胶-凝胶法制备的NiO-SiO2催化剂上温度,压力,反应时间,催化剂用量等工艺条件对顺酐液相选择加氢性能的影响.结果表明镍含量为30%的NiO/SiO2气凝胶催化剂在适当的反应条件下顺酐液相加氢可高选择性地获得丁二酸酐和γ-丁内酯.当反应温度453K,氢压5.0MPa,反应时间8h,顺酐转化率100%,γ-丁内酯的选择性78.57%;生成丁二酸酐的条件因有或无溶剂而异,有溶剂存在时,反应温度398K,氢压2.0MPa;无溶剂在423K,氢压1.0MPa,顺酐转化率和丁二酸酐的选择性达99.5%以上.     

NiO-SiO2，NiO-Al2O3和NiO-Al2O3-SiO2催化剂上顺酐选择加氢性能的比较

以正硅酸乙酯和硝酸铝分别为硅源和铝源，硝酸镍为活性组分前驱物，采用溶胶-凝胶法制备了NiO-SiO2，NiO-Al2O3和NiO-Al2O3-SiO2催化剂。顺酐液相选择加氢活性和选择性评价结果表明：顺酐在三种催化剂上转化率都在99%以上，而产物的选择性有较大的差别，其中NiO-SiO2催化剂上γ-丁内酯的选择性达80.1%，NiO-Al2O3催化剂上丁二酸酐选择性达99%以上，NiOAl2O3SiO2催化剂上两种产物都有。XRD，TPR等体相结构和表面结构的表征说明，三种催化剂的相组成、NiO的分散性及与载体的相互作用存在明显差别，这些差别可能是造成不同选择加氢性能的原因。     

顺酐加氢制备丁二酸酐催化剂的研究进展

顺酐催化加氢是目前制备丁二酸酐最有效的途径。本文概述了铜系、镍系和贵金属催化剂在顺酐加氢制备丁二酸酐反应中的应用,并重点介绍了近几年来合成丁二酸酐催化剂的研究进展,提出了现在存在的问题,以为今后工业化生产提供有益的参考。     

担载纳米金催化乙醇选择氧化制乙酸乙酯

采用溶胶-凝胶法制备了一系列担载纳米金催化剂，用以催化乙醇选择氧化反应，模板剂的引入改变了催化剂载体的结构，从而提高了其催化活性和对乙酸乙酯的选择性，同时考察了反应温度、时间、以及催化剂制备方法对乙醇选择氧化反应的影响，实验结果表明使用以焙烧处理除去模板剂十八胺的Au／SiO2-O(C)为催化剂时，乙醇选择氧化一步制取乙酸乙酯的效果最佳，其选择性最高可达88．1％。     

溶胶—凝胶法制备NiO／SiO2催化剂研究

分别以正硅酸乙酯、硝酸镍为硅源和镍源,采用溶胶－凝胶法,经超临界流体干燥和普通干燥制备了NiO-A-SiO2、NiO-G-SiO2催化剂;以气凝胶和干凝胶为载体,采用浸渍法制备了NiO/A-SiO2、NiO/G-SiO2催化剂。并用XRD、TEM、BET、TPR等手段,研究了制备方法对催化剂织构、结构和Ni物种存在形态的影响,发现NiO-A-SiO2和NiO-G-SiO2催化剂上高度分散的NiO簇团与SiO2之间有较强的相互作用,其顺酐液相选择加氢转化率低于10％;NiO/G-SiO2催化剂上,以单一物种形态存在的NiO与SiO2相互作用弱,顺酐转化率为42％;NiO/A-SiO2催化剂上,以多种形态存在的微量NiO与SiO2间的相互作用较复杂,其顺酐液相选择加氢的转化率和丁二酸酐的选择性分别可达100％和98％。     

Ni-Cu/Al_2O_3催化剂上顺酐液相选择加氢制丁二酸酐反应性能

以Al2O3为载体,采用等体积浸渍法制备了一系列Ni-Cu/Al2O3催化剂,用于顺酐液相加氢反应,并结合低温N2物理吸-脱附、H2程序升温还原、H2程序升温脱附、X射线衍射、CO程序升温表面反应等表征结果,详细考察了催化剂中Cu含量对其催化性能的影响.结果表明,Cu的引入提高了活性组分Ni的分散度,促进了催化剂上C=C的加氢活性;同时,由于Ni-Cu双金属间的相互作用,明显抑制了催化剂表面C=O的加氢.当Cu含量为7%时,催化剂上顺酐加氢定向合成丁二酸酐的活性最高.在210oC,H2压力5.0MPa的条件下反应40min时,顺酐转化率与丁二酸酐选择性均达100%.     

镍基催化剂的制备、表征及选择加氢性能

研究了溶胶-凝胶-超临界流体干燥法（sol-gel-SCFD）和浸渍法（IM）制备的SiO2负载镍催化剂的顺酐液相加氢性能,并用XRD、TPR、IR等手段对催化剂的体相和表面结构进行了表征.结果表明: 1) Sol-Gel-SCFD法制备的催化剂其体相和表面结构与镍含量有关,当镍含量 < 30％(质量分数)时,NiO主要以簇团形式存在;随镍含量增高到50％,过量的NiO以微晶态存在并覆盖部分NiO簇团.顺酐(MA)加氢产物有丁二酸酐(SA)和γ-丁内酯(γ-BL),它们的选择性随镍含量增加呈规律性变化;在镍含量为30％的催化剂上γ-BL选择性呈现最大值. 2) IM法制备的催化剂其体相和表面结构与镍含量无关,当镍含量在6％～30％范围内变化时,NiO都以结晶态存在,MA加氢产物为SA; NiO与SiO2的相互作用随镍含量增加而减弱,SA的选择性不变.     

超细负载NiO/SiO2催化剂用于顺酐选择加氢反应研究

以正硅酸乙酯、氯化镍为原料，分别采用Sol-Gel法和浸渍法制备了NiO/SiO2和NiO/SiO2超细负载型催化剂，用TEM、TPR、XRD、XPS等手段，表征了催化剂的结构，并进行了顺酐液相选择加氢活性评价和工艺条件优化选择。结果表明，NiO/SiO2和NiO/SiO2催化剂都具有较高比表面积及大孔体积；其活性组分粒径小、分布均匀，两者都是优良的顺酐液相选择国氢催化剂，其特点是催化剂用量少，在Ni／顺酐（摩尔比）＝0．0044、3．0MPa、150℃的条件下，反应3h顺酐转化率和丁二酐的选择性都在99％以上。     

三氯化铁催化选择性合成普罗布考单丁二酸酯

研究了以三氯化铁为催化剂选择性合成普罗布考单丁二酸酯的反应.考察了催化剂、反应溶剂、碱、酰化剂及配料比对反应的影响.实验结果表明金属盐对反应的收率和单酰化反应的选择性有显著的影响,当以三氯化铁为催化剂,丁二酸酐为酰化剂,叔丁醇钠为碱,四氢呋喃为溶剂,普罗布考、叔丁醇钠、丁二酸酐及三氯化铁的摩尔比为1:4:5:0.17,...     

Pd(Ni)对铜基催化剂的调变及对顺酐选择性加氢产物的调控

 考察了在Cu－Ti－Al－O催化剂中添加Pd（或Ni）对活性中心Cu的调变作用及对顺酐加氢产物的调控．结果表明，Cu－Ni－Ti－Al－O是优良的顺酐选择性加氢制γ－丁内酯（GBL）反应的催化剂，催化剂中Cu和Ni含量的改变会影响加氢深度．当Cu含量较Ni含量高时，可以得到第三步加氢产物1，4－丁二醇和四氢呋喃，在270℃下其选择性为17．3％；当Ni含量较Cu含量高时，GBL选择性可达到100％．添加微量的Pd后，可加速活性组分Cu的还原，使Cu的还原更加彻底，获得纳米尺寸更小和晶格畸变率更大的Cu0晶粒，使顺酐第三步加氢产物的选择性显著提高．使用Cu－Pd－Ti－Al－O（n（Pd）／n（Cu）＝0．08％）催化剂，在240℃下顺酐转化率为100％，1，4－丁二醇与四氢呋喃选择性为38．5％．     

磷钨酸铝催化合成对甲氧基苯乙酮

以H3PW12O40和AlCl3·6H2O为原料合成AlPW12O40,以此为催化剂研究苯甲醚与乙酸酐的酰基化反应,其主要产物为对甲氧基苯乙酮.采用正交试验确定酰化反应的适宜条件为:苯甲醚0.1 mol,苯甲醚与乙酸酐物质的量比为1∶1.5,催化剂用量1 g,反应时间4h,反应温度100℃,在此条件下,产品收率达到69.80％.考察了不同反应底物及不同酰化试剂对反应的影响和不同磷钨酸盐的催化效果,比较了不同加热方式对催化反应的影响.结果表明,磷钨酸铝的催化活性最好,微波加热合成目标产物效果更好.     

磷钨酸插层Zn/Al类水滑石催化合成邻苯二甲酸二(2-乙基)己酯

以对苯二甲酸根阴离子为预支撑体,制备了磷钨酸插层Zn/Al类水滑石杂化物催化剂,将其用于邻苯二甲酸二(2-乙基)己酯(DOP)的合成反应.研究了原料配比、催化剂用量、反应温度、反应时间等对邻苯二甲酸酐转化率的影响,及催化剂的可重复利用性.结果表明,磷钨酸-Zn/Al类水滑石杂化催化剂对DOP合成的催化效果较好,在催化剂用量为苯酐质量的0.76%,异辛醇与邻苯二甲酸酐的摩尔比为2.5,反应温度为180℃,反应时间为4.5 h,带水剂环己烷约为苯酐质量65%的反应条件下,苯酐转化率可达92.8%;反应10 h转化率可达97.9%.催化剂重复使用时转化率略有下降,经过乙醇洗涤再生,活性即可基本恢复.     

SiO2负载磷钨杂多酸催化的甲苯与乙酸酐酰化反应

以SiO2负载12-磷钨酸（PW）为催化剂,对甲苯与乙酸酐(AA)的酰化反应进行了研究。采用XRD、BET、TGA和NH3-TPD等对PW/SiO2催化剂进行了表征。结果表明,PW负载量及焙烧温度对PW/SiO2的酸性、PW在SiO2上的分散状态以及酰化催化活性有明显的影响。PW的负载量40%（按质量计）、焙烧温度300℃制备的PW(40%)/SiO2催化剂,其PW在载体表面的分散度好,酸量及酸强度适宜,对甲苯与乙酸酐的酰化反应具有较高的催化活性。在130℃,催化剂/乙酸酐（质量比）2.2时,催化反应效果最佳。     

磷钨酸离子液体催化合成N-苯基邻苯二甲酰亚胺的研究

以邻苯二甲酸酐为原料,以磷钨酸离子液体为催化剂合成了N-苯基邻苯二甲酰亚胺。通过对溶剂、反应温度、催化剂用量的研究,探索了磷钨酸离子液体催化反应条件和催化剂循环使用效果。结果表明,催化合成的最佳反应条件是:甲苯作为溶剂,催化剂用量为0.20 mmol,反应温度为100℃。催化剂循环使用6次后催化剂损失率小于0.01%。该方法实现了N-苯基邻苯二甲酰亚胺的绿色合成。     

Improvement of procedures for preparing Tetrafluoroethane-β-sultone and fluorocarbonyldifluoromethanesulfonyl fluoride

Synthesis of tetrafluoroethane-β-sultone by the reaction of tetrafluoroethylene with sulfuric anhydride and of fluorocarbonyldifluoromethanesulfonyl fluoride by catalytic reaction of tetrafluoroethylene with sulfuric anhydride using BAU-2, SKT-6, or AG-3 activated carbon as catalyst was studied. The possibility of replacing sulfuric anhydride prepared by distillation from oleum by sulfuric anhydride prepared by sulfur dioxide oxidation was demonstrated.     

Silica‐bonded S‐sulfonic Acid as a Recyclable Catalyst for Synthesis of 2,3‐Dihydroquinazolin‐4(1H)‐ones

2,3‐Dihydroquinazolin‐4(1H)‐one derivatives were synthesized via a one‐pot, three component reaction of isatoic anhydride and an aromatic aldehyde with ammonium acetate or primary amine catalyzed by silica‐bonded S‐sulfonic acid in ethanol at 80°C. The reaction work‐up is simple and the catalyst is easily separated from the products by filtration. The heterogeneous catalyst was recycled for ten runs upon the condensation reaction of isatoic anhydride and 4‐chlorobenzaldehyde with ammonium acetate without losing its catalytic activity.     

SO_4~(2-)/ZrO_2超强酸催化合成邻苯二甲酸二辛酯初探

初步探索了SO42-／ZrO2超强酸作为合成邻苯二甲酸二辛酯（DOP）催化剂的催化性能．详细考察了反应温度、催化剂用量和反应时间对邻苯二甲酸酐转化率的影响．结果表明，反应温度低于428K时，温度的升高显著增加邻苯二甲酸酐的转化率，反应温度高于428K时，温度的升高对转化率的影响较小；催化剂用量为邻苯二甲酸酐的3％时，邻苯二甲酸酐的转化率即可达到93．6％，表明SO42-／ZrO2超强酸催化剂具有很高的催化活性；催化剂使用20小时后，转化率由958％下降到86．5％，表明初步制得的催化剂稳定性还较差；用SO42-／ZrO2超强酸催化剂会成的DOP为无色透明油状液体。其品质明显优于用对甲苯磺酸或液体改作催化剂时的产品。     

GC-MS法用于苯二甲酸酐催化氯化过程的研究

将ＧＣ－ＭＳ用于以氯磺酸为介质（在Ｆｅ和Ｉ２存在的情况下）苯二甲酸酐催化氯化合成四氯苯酐的反应过程研究,对反应物中间体产物（一,二,三氯苯二甲酸酐及异构体）进行了定性和相对百分含量分析,找出了提高收率的最佳工艺条件。     

丁二酸酐与SnCl_2·2H_2O共催化含水乳酸缩聚制备高分子量聚乳酸

用丁二酸酐与SnCl2.2H2O共催化含水乳酸本体缩聚,合成黏均分子量为6×104的聚乳酸.合成反应时间短,聚乳酸产率高、纯度好.单体为含水10%～15%的乳酸.聚合方法环境友好,不使用任何共沸溶剂.讨论了催化剂用量、反应温度、聚合时间等对聚合反应的影响,并用红外光谱和核磁共振光谱对合成的聚乳酸进行了表征.