脱铝超稳Y沸石负载Cu催化纤维素醇解合成乙酰丙酸乙酯

以非缓冲体系下柠檬酸脱铝改性的USY分子筛为载体,铜为金属活性组分,采用浸渍法制备脱铝超稳Y沸石负载Cu。考察了该催化剂对纤维素醇解制备乙酰丙酸乙酯(EL)的催化活性。在反应温度为200℃、反应时间为3 h的条件下,催化纤维素转化生成EL的产率为48.2%。通过XRD、FT-IR、BET、NH3-TPD、Py-IR和TG-DTA对催化剂进行表征,结果表明,Cu-DUSY催化剂热稳定性好,晶体结构稳定。Cu-DUSY回收利用4次EL产率仍可保持40%以上,具有较好的催化活性。     

非晶态催化剂NiWB/CNTs催化微晶纤维素加氢反应

采用超声辅助浸渍化学还原法制备了一系列Ni WB-M/CNTs-A催化剂,并用于微晶纤维素加氢转化。用NH3-TPD和BET对催化剂进行了表征,考察了催化剂中不同的Ni/W比和催化活性组分负载量对催化剂性能的影响,同时还研究了催化反应条件对纤维素催化加氢性能的影响。TEM结果表明,催化剂为纳米颗粒且均匀地分散在载体上;SAED结果表明,催化剂具有非晶态结构;BET结果表明,催化剂孔径的大小是影响催化剂活性的主要原因之一;NH3-TPD结果表明,催化剂的强酸中心对纤维素转化起至关重要的作用。适宜的反应条件为:反应温度250℃、反应时间2.0 h、氢气压力6.0 MPa,在该条件下,纤维素的转化率为100%,乙二醇的产率为57.66%,六元醇的产率为10%。     

SO_4~(2-)/Al_2O_3-TiO_2转化纤维素生成乙酰丙酸

以纤维素为原料,固体SO42－/ Al2O3-TiO2为催化剂,以水为溶剂制备乙酰丙酸。研究了催化剂中铝钛氧化物的配比、浸渍用硫酸浓度、催化剂的焙烧温度和焙烧时间对催化剂活性的影响,以及反应温度、催化剂投加量及液固比对乙酰丙酸产率的影响。在反应温度220 ℃,反应时间15 min,催化剂投加量0.6 g,液固比20∶1条件下,乙酰丙酸产率可达到19.34%。     

膦基分子改性纤维素负载铜催化剂的制备及应用

以纤维素为原料,通过对羟基的P—O键修饰,合成了纤维素二苯基膦高分子配体(Cell-OPPh_2),该配体与醋酸铜络合制备了一种纤维素基非均相铜催化剂[Cell-OPPh_2-Cu(Ⅱ)]。采用FTIR、SEM、TEM、XPS及TG对其进行了表征。评价了该催化剂在C—N键偶联反应中的催化活性及非均相循环性能。结果表明,其裂解温度约为250℃,具有良好的热稳定性。铜元素主要是以二价的形式存在于催化剂中,质量分数为4.76%。在空气气氛及温和条件下,Cell-OPPh_2-Cu(Ⅱ)对Chan-Lam反应和Ullmman反应具有较高的催化活性,最高产率分别达到96%和93%。非均相循环实验表明,催化剂在Chan-Lam反应中使用8次后,产率仍保持为86%,表现出较好的稳定性、易用性及高催化活性。     

磺酸化碳材料负载Ru催化剂催化纤维素水解/加氢反应

采用纤维素衍生碳、活性炭和介孔碳材料CMK-3为不同碳源前驱体,在不同磺酸化条件下制备磺酸化碳材料负载Ru的双功能催化剂,并用FTIR光谱、XRD、元素分析、热重分析、N₂物理吸附 脱附进行了表征,考察了其对纤维素加氢反应的催化活性。结果表明：相比于纤维素衍生化碳,活性炭和介孔碳CMK-3为碳源经过磺酸化后制备的催化剂具有较强的结合-SO₃H的能力和较高的催化活性,对多元醇具有良好的选择性,170 ℃下反应10 h六元醇的收率可高达84.0%。在循环使用时,磺酸化活性炭负载Ru催化剂催化活性有所降低,但可以保持对多元醇的选择性;而磺酸化介孔碳负载Ru催化剂存在少量S流失,转化率基本不变,但产物的选择性有所降低。     

固体超强酸催化制备小分子羟基硅油工艺研究

以六甲基环三硅氧烷(D3)为原料,在催化剂作用下通过开环、缩聚及水解反应制备小分子羟基硅油。研究了催化剂种类、催化剂用量、反应温度、脱低温度及催化剂重复使用性等工艺参数对产品收率及品质的影响。结果表明:相对于其它种类的催化剂而言,S2O82-/ZrO2-NiO催化制备的产物综合性能最佳;其最佳的工艺条件为:S2O28-/ZrO2-NiO质量用量为2%,反应温度为40℃,脱低温度为115℃,此时小分子羟基硅油的羟值为9.13%,产率可达87.2%。催化剂经重复使用3次及再生后仍具有较高的催化活性。     

硅胶负载磷钼钒杂多酸选择性催化硝化合成5-硝基水杨酸甲酯

制备了硅胶负载Keggin型H6PMo9V3O40,并用于催化水杨酸甲酯的硝化反应;考察了反应时间、反应温度、催化剂用量、硝酸用量及催化剂重复使用次数对硝化反应的影响。结果表明,该催化剂对硝化反应具有很高的催化活性和对位选择性,在优化的反应条件下,硝基水杨酸甲酯的产率为94%,p/o为6.58,5-硝基水杨酸甲酯的产率达到81.6%;催化剂回收容易,重复使用5次后,仍有很好的催化活性。     

碱处理HZSM-5催化纤维素热裂解制备芳烃

使用不同浓度的NaOH溶液(0.2~1.0mol/L)对不同硅铝比的HZSM-5沸石进行碱处理制备多级孔HZSM-5,研究了NaOH浓度对碱处理制备多级孔HZSM-5的影响规律以及多级孔HZSM-5在纤维素催化热裂解中的催化性能。采用N2吸附-脱附、XRD、TEM和NH_3-TPD对催化剂进行表征:XRD结果显示HZSM-5碱处理后,多级孔HZSM-5依然有MFI结构特征峰;N_2吸附-脱附和TEM表征结果表明碱处理后的ZSM-5晶体内有明显的介孔孔道,形成多级孔结构;NH3-TPD结果表明随着NaOH浓度的增加,多级孔HZSM-5的强酸量呈现先增加后减少的趋势,在0.4mol/L处达到最高值。在微型裂解仪与气相色谱-质谱联用装置中研究多级孔HZSM-5对纤维素催化热裂解制备芳烃的催化性能,结果显示硅铝比为25、38、50的HZSM-5芳烃产率分别从碱处理前的33.5%、35.6%和32.2%,最高增加至37.1%、38.5%和34.0%(0.4mol/L NaOH碱处理);焦炭产率分别由碱处理前的33.1%、31.5%和33.8%降低至29.1%、25.8%和29.8%。结果表明,通过有效调控碱处理条件能够提高纤维素催化热裂解过程中的芳烃产率,同时降低焦炭产率。     

磁性碳基固体磺酸催化剂的制备及其催化性能研究

以自制纳米四氧化三铁、葡萄糖、发烟硫酸为原料,采用水热合成法制得了具有磁性的碳基固体磺酸催化剂.利用SEM、FTIR、VSM和TG等手段对催化剂进行了表征,评价了催化剂用于纤维素水解的催化活性.结果表明：在最佳炭化温度160℃、最佳磺化温度70℃下制备的催化剂的表面酸量达1.43 mmol·g-1,纤维素水解中的总还原糖（TRS）产率和葡萄糖产率分别达到48.2％和27.6％;且催化剂具有强磁性,可实现与产物的快速分离.     

铜-腐植酸催化剂制备及催化苯甲醇氧化

以褐煤中提取的腐植酸为原料,利用水热法制备铜-腐植酸催化剂(Cu-HAs),并对催化剂结构进行FTIR、XRD、XPS、SEM表征,将此催化剂用于催化苯甲醇氧化反应。对催化剂的制备条件如一水醋酸铜与腐植酸比例、老化温度、老化时间等进行考察,探讨了不同反应条件对铜-腐植酸催化剂催化苯甲醇氧化反应的活性影响。结果表明,此催化剂在制备温度30℃、老化时间3 h下具有较好的催化活性,苯甲醇转化率71%、苯甲醛产率68.6%;提升反应温度至110℃、反应时间3 h时,苯甲醇的转化率可达到91.3%、苯甲醛产率可达到87.8%。对该催化剂循环使用性及底物普适性考察,发现铜-腐植酸催化剂经过6次循环后,产率和转化率基本保持不变,催化剂能重复使用,具有良好的循环稳定性,所制备催化剂能够催化不同结构醇选择性氧化,在优化条件下产率均达到90%以上。     

脱铝超稳Y沸石催化环己醇脱水制备环己烯

研究了脱铝超稳Y沸石催化环己醇脱水制环己烯的反应 ,考察了催化剂硅铝比、催化剂用量、反应物配比、反应温度和反应时间对脱水反应的影响。结果表明 :在催化剂硅铝比为 1 0 99,催化剂用量为环已醇质量的 7 5% ,油浴温度为 1 80～ 1 90℃ ,反应 1h ,环已烯产率达 87 8% ,催化剂可重复使用。     

溶液中固体催化剂表面酸量的气相色谱分析

建立了一种新的定量测定固体酸催化剂表面酸量的方法。以无水乙醇作溶剂 ,环己酮作内标 ,吡啶和 2 ,6 二甲基吡啶作吸附质 ,用气相色谱定量分析脱铝超稳Y沸石(DUSY ,硅铝比为 9 6 8)吸附前后的溶液浓度 ,测出B酸量和L酸量。结果表明 ,该方法简单、实用 ,定性定量结果可靠     

超稳Y分子筛脱铝改性的研究进展

超稳Y分子筛(USY)在石油化工催化领域应用广泛,尤其是作为加氢裂化和异构化反应的催化剂。随着工业化的发展,超稳Y分子筛逐渐满足不了催化剂的要求,达不到生产目的,而脱铝的超稳Y分子筛(DUSY)作为催化剂载体或活性组分的效果比母体USY分子筛要好,因此对脱铝改性的USY分子筛的研究引起关注。综述超稳Y分子筛的制备与脱铝改性方法的研究进展,改性方法包括水热法、化学法和水热-化学法,重点介绍化学脱铝改性对超稳Y分子筛的性质影响,展望超稳Y分子筛脱铝改性的发展方向。     

ZrOCl_2·8H_2O/USY催化月桂酸与月桂醇的酯化反应

采用浸渍法制备了负载型ZrOCl2.8H2O/USY催化剂,并用XRD、SEM等对其进行了表征。以ZrOCl2.8H2O/USY为催化剂,考察了其对月桂酸与月桂醇酯化反应的催化性能。以月桂酸的转化率为考察指标,讨论了催化剂活性以及各种因素如催化剂用量、反应溶剂、反应时间对该酯化反应月桂酸的转化率的影响。实验结果表明,n(月桂酸)∶n(月桂醇)=1∶1,30%(质量分数)ZrOCl2.8H2O/USY为催化剂,反应溶剂为氯代苯,当催化剂用量为反应物总质量的5.0%,溶剂回流条件下反应16 h,月桂酸的转化率达95.2%。     

ZrOCl2?8H2O/USY催化月桂酸与月桂醇的酯化反应研究

采用浸渍法制备了负载型ZrOCl2•8H2O/USY催化剂,并用XRD、SEM等对其进行表征。以ZrOCl2•8H2O/USY为催化剂考察了其催化月桂酸与月桂醇酯化反应的催化性能。以月桂酸的转化率为考察指标,讨论了催化剂活性以及各种因素如催化剂用量、反应溶剂、反应时间对该酯化反应酯化转化率的影响。实验结果表明,月桂酸与月桂醇的摩尔比为1:1,30 %（质量分数）ZrOCl2•8H2O/USY为催化剂,反应溶剂为氯代苯,当催化剂用量为反应物总质量的5.0 %,溶剂回流条件下反应时间为16 h,月桂酸的转化率达到95.2 %。     

脱铝超稳Y沸石催化合成乳酸正丁酯

研究了脱铝超稳Y沸石催化乳酸与正丁醇的酯化反应 ,考察了催化剂硅铝化、催化剂用量、反应物配比和反应时间对酯化反应的影响。结果表明 ,在优惠反应条件下 ,反应在 1h内完成 ,酯收率达 74 %以上 ,催化剂可重复使用。     

MeMo/USY催化剂对神东煤热解产物的调控

以USY分子筛为载体,通过等体积浸渍MoO₃、Fe₂O₃、Co₃O₄、NiO四种过渡金属氧化物,制备了Mo/USY、FeMo/USY、CoMo/USY、NiMo/USY催化剂,并借助ICP、XRD、BET、NH₃-TPD、TG等手段对催化剂进行表征。使用粉-粒流化床进行神东煤的催化热解实验,考察了过渡金属氧化物对USY的改性作用及其对热解产物的影响。结果表明：不同催化剂作用下,半焦收率基本保持在65%左右;与SiO₂相比,USY分子筛使焦油中酚类化合物含量从36.95%减少到5.08%,萘类化合物含量从8.24%增加到72.76%;与USY相比,Mo/USY使气体、液体产物的收率分别降低了4.4个百分点、30.0个百分点,萘类含量减少了18.5个百分点;Fe₂O₃、Co₃O₄、NiO对Mo/USY的改性作用明显,降低了催化剂的积炭率,提高了CH₄、C₂、C₃、CO₂的收率和气体总收率;FeMo/USY促进了产物的芳构化和萘类的生成;CoMo/USY促进了产物的芳构化反应,抑制了萘类的生成反应;NiMo/USY抑制了产物的芳构化反应、萘类的生成反应。     

Pd-β/MCM-41复合分子筛加氢裂解废食用油性能研究

以碱处理β沸石作为硅铝源,以CTAB为模板剂,合成了β/MCM-41介孔-微孔复合分子筛,以其为载体制备Pd-β/MCM-41复合分子筛催化剂,利用XRD、N₂吸附-脱附、NH₃-TPD和XRF等技术对其进行了表征,并与γ-Al₂O₃、USY、ZSM-5等载体制备的催化剂比较了废食用油加氢裂解活性。结果表明：β/MCM-41复合分子筛同时具备β沸石和MCM-41分子筛的结构,β/MCM-41为载体时,Pd-β/MCM-41催化剂具有适宜的中强酸性中心,适宜的孔道分布结构,催化剂加氢裂解废食用油的活性最高。此外还考察了催化剂制备条件对废食用油加氢裂解反应的影响,结果表明：采用离子交换法制备负载量2%的Pd-β/MCM-41复合分子筛催化剂、焙烧温度为500 ℃时,催化剂对废食用油加氢裂解的效果最好。此时,原料油的转化率可以达到85.9%,生物汽油的收率可以达到16.4%,生物柴油的收率达到17.8%,且此催化剂水热稳定性较好,再生性能良好,工业化应用前景较好。     

不同铝源对SBA-15分子筛改性影响

为比较不同铝源对SBA-15分子筛改性的影响,以正硅酸乙酯为硅源,分别用异丙醇铝、氯化铝和硝酸铝对SBA-15分子筛进行改性, 运用XRD、N2等温吸附-脱附、SEM、 TEM和气相色谱对样品进行表征。将3种不同铝源改性SBA-15分子筛与USY分子筛复合制备加氢裂化催化剂,在固定床微型反应装置进行加氢裂化性能评价,结果表明,异丙醇铝在酸性条件下水解生成的Al(OH)^-₄更容易进入SiO₂骨架中,生成的产物异丙醇不影响铝离子的掺杂,由于异丙醇铝与正硅酸乙酯的水解速率一致,改性后所得材料孔分布更均一,规整性更高。将异丙醇铝对SBA-15分子筛改性后,与USY制备的复合分子筛催化剂用于正十二烷加氢裂化反应,选择性和转化率优于氯化铝和硝酸铝改性的分子筛。     

Enhancement of Pd-Pt/Al2O3 catalyst performance in naphthalene hydrogenation by mixing different molecular sieves in the support

The hydrogenation of naphthalene in hexane was carried out over the catalyst Pd-Pt supported on alumina mixed with different molecular sieves including ZSM-5, Beta, USY and SAPO-11. The catalyst was characterized by N₂ sorption, NH₃-TPD, TPR, and H₂-O₂ titration. The results indicated that the catalyst performance for naphthalene hydrogenation is related to its acid property, pore structure, Pd-Pt dispersion, and metal-support interaction, which may be well regulated by mixing proper molecular sieves in the alumina support. The catalyst Pd-Pt supported on a two-component support of Al₂O₃-SAPO-11 is provided with proper acidity, large pores and moderate metal dispersion; it exhibits excellent performance in the saturated hydrogenation of naphthalene to decalin (over it a complete conversion of naphthalene is observed and the selectivity to decalin exceeds 90% at 260-300 °C).