β沸石分子筛催化合成乙酸正丁酯的反应

采用间歇反应器,在连续搅拌及分水条件下,研究了Fe离子和La离子交换Hβ用于乙酸和正丁醇合成乙酸正丁酯的催化反应.考察了催化剂的焙烧温度和金属改性对反应结果的影响;用TPD测定了不同催化剂的酸性;用GC-MS考察了催化剂的选择性.结果表明:550℃焙烧的Fe离子交换的Hβ和450℃焙烧的La离子交换的Hβ催化剂催化效果好;影响催化酯化性能的主要是强B酸;Fe离子交换的Hβ催化剂有很好的选择性.     

用HF/USY 催化剂催化合成十四烷基苯

采用负载氢氟酸的USY 分子筛作为催化剂, 以苯和十四碳烯为原料, 经烷基化反应合成十四烷基苯。在微型液相固定床反应器上考察了反应温度、焙烧温度、空速、催化剂组成等反应条件对催化剂性能的影响并考察了催化剂的稳定性。研究结果表明, 氟的负载质量分数为6 .0 %, 焙烧温度为300 ℃, 反应温度140 ℃, 空速为3.0h^-1 , 苯烯摩尔比为10∶1 的条件下, 十四碳烯的转化率为98 .54%, 2 -LAB(2 -烷基苯)的选择性为52.68%。HF/USY 催化剂具有较好的催化活性和稳定性。     

六氟丙烯齐聚反应的研究

六氟丙烯通过气相法和液相法齐聚,得到六氟丙烯二聚物和三聚物的混合物,齐聚产物可以进一步衍生出许多氟碳表面活性剂.对六氟丙烯的气相齐聚反应和液相齐聚反应的特点做了分析和比较.制备了季磷盐催化剂A,采用DMA为溶剂,研究了六氟丙烯液相齐聚的工艺条件.催化剂A对合成六氟丙烯二聚体有很高选择性,其用量对齐聚反应收率有影响,当催化剂用量足够大时,再增加催化剂的量作用不大;反应时间60 min时收率最高,反应时间过短或过长使反应收率下降;反应温度也影响反应收率,在50℃时二聚物产率较高.结论:在DMA中以催化剂A催化六氟丙烯齐聚主要得到二聚物,在较佳的工艺条件下,二聚物的收率达到97%.     

1·丙二烯膦酸选择性催化加氢新工艺研究

顺丙烯膦酸是新型广谱抗菌药磷霉素合成的关键中间体.研究了Lindlar催化剂作用下丙二烯膦酸选择加氢新工艺.重点考察了溶剂、反应温度、H2压和Lindlar催化剂用量等对选择加氢的影响.在溶剂V(乙醇)∶V(苯)=1∶1,反应温度为45℃,压力为0.05 MPa,催化剂用量为底物的0.8%时,丙二烯膦酸转化率大于99%,顺丙烯膦酸选择性达95%.Lindlar催化加氢新工艺的选择性明显优于Pd/C催化工艺.     

在Ni-Mo/Al_2O_3上催化裂化轻汽油的选择性加氢

制备了以Al2O3为载体的镍基双金属选择性加氢催化剂,并用于催化裂化轻汽油的选择性加氢反应。考察了载体焙烧温度、金属镍与钼的负载量对催化剂选择性加氢性能的影响。结果表明,适当的焙烧温度降低了催化剂的比表面积和表面酸性,提高了催化剂的稳定性。助剂钼的加入有利于活性组分镍的均匀分散。在反应温度为80℃、空速为10h-1、氢油体积比为10、压力为1.5MPa的工艺条件下,采用Ni-Mo/Al2O3催化剂,催化裂化轻汽油中二烯烃转化率达到98%以上。制备的选择性加氢催化剂具有良好的活性和选择性,可以在选择性加氢领域获得应用。     

WO3/ZrO2固体酸催化剂上苯和1-十二烯的烷基化

通过偏钨酸铵和氢氧化锆的润湿-浸渍法制备了WO3/ZrO2固体酸催化剂,对催化剂进行了表征,并在苯和1-十二烯的烷基化反应中进行了评价。考察了催化剂的焙烧温度、反应时间、WO3的质量分数、苯烯摩尔比、催化剂的质量分数等对烷基化反应的影响以及催化剂的再生性能。结果表明,焙烧温度在750~850℃,WO3的质量分数为5%~25%的WO3/ZrO2体系可以形成超强酸,其表面上同时存在L酸中心和B酸中心,并且可以相互转化。WO3/ZrO2固体超强酸催化剂在苯和1-十二烯的液相烷基化反应中表现出良好的催化性能和可再生性。反应的适宜条件为:反应时间为45 min,催化剂焙烧温度为750℃,WO3的质量分数为15%,苯与1-十二烯的摩尔比为10,催化剂的质量分数4%。在此条件下,1-十二烯的转化率为97.3%,LAB的选择性为93.7%,2-LAB的选择性为71.4%。     

甲醇制丙烯反应中磷改性对HZSM-5催化剂的影响

通过等体积浸渍法制备P改性HZSM-5催化剂,考察了不同程度的P改性对HZSM-5催化剂表征及催化性能的影响。实验结果表明,P改性后的催化剂的强酸位明显减弱,弱酸位有所增强。在P质量分数为0％～0．500％的范围内进行改性时,随着P质量分数的增加,P-HZSM-5催化剂的比表面积、微孔体积逐渐变小,平均孔径增大。但催化剂骨架结构保持不变,结晶度几乎不发生改变。相对于 P改性之前,催化剂的稳定性有了显著的提高,丙烯的选择性明显增加。且当P的质量分数为0．250％时,丙烯选择性最高可达54．6％。     

锌铝复合氧化物的制备及表面酸碱性的研究

利用共沉淀法制备了锌铝复合金属氧化物,借助XRD对合成物性质进行表征,并以异丙醇脱氢脱水反应为探针反应,评价催化剂表面的酸碱催化行为。实验表明,反应温度为320℃、焙烧温度为400℃时,随着Zn／Al的增大,异丙醇的转化率先增大后减少,当Zn／Al=4时异丙醇的转化率达到最大75．46％;另外丙酮的选择性是逐渐增大的,而丙烯的选择性是逐渐减少的,复合金属氧化物表面的碱中心含量逐渐增大,而酸中心含量逐渐减小。     

焙烧温度对Cu/ZrO_2催化剂在乙醇一步法合成乙酸乙酯反应中催化性能的影响

采用浸渍法制备了Cu/ZrO_2催化剂,并通过XRD、H_2-TPR、NH_3-TPD表征手段考察了制备参数对Cu/ZrO_2催化剂结构的影响,探讨了其结构与性能的关系.结果表明,焙烧温度在一定程度上影响了催化剂晶型结构、粒径大小及催化剂表面的酸性.反应结果发现,焙烧温度为550℃催化剂的性能要优于焙烧温度为400℃和500℃催化剂的性能,乙醇转化率达到40.7%,乙酸乙酯选择性达到41.6%.     

磷改性β分子筛的酸性及其苯与丙烯烷基化催化性能

采用浸渍法对Hβ分子筛进行磷改性 ,用NH3-TPD和IR表征了催化剂的表面酸性质 ,以苯与丙烯烷基化反应考察了Hβ沸石改性前后的选择性和稳定性。结果表明 :磷使强酸受到抑制 ,正丙苯的含量较Hβ分子筛有显著下降 ,多异丙苯生成量有所降低 ,从而提高了Hβ催化剂的选择性 ;总酸量与母体Hβ分子筛比较有所下降 ,但磷质量分数不能过高 ,当磷质量分数在 2 %时 ,B酸中心和L酸中心都显著减少 ,总酸量显著减少 ,致使催化剂的活性和稳定性显著下降 ;在相同条件下 ,磷源对Hβ沸石酸性的影响差别很小     

乙酸异丙脂催化合成的研究

以负载型A／MCM-41为催化剂,对乙酸和丙烯反应合成乙酸异丙脂进行了优化研究。考察了催化剂的活化温度和活化时间、反应温度、反应压力、丙烯与乙酸摩尔比、空速、催化剂使用次数等条件对反应的影响,并确定了最佳的工艺条件：催化剂的最佳活化温度为180℃,活化时间3h,反应温度为160℃,反应压力为0．6Mpa,丙烯与乙酸摩尔比4：1,空速为1h-1,催化剂A（50％）／MCM-41具有较稳定的活性和较好的选择性.     

硼改性对纳米HZSM-5分子筛催化甲醇制丙烯的影响

采用浸溃法制备了一系列不同硼含量的改性纳米HZSM-5分子筛催化剂。利用X射线衍射、氮气吸附／脱附和氨-程序升温脱附技术对硼改性前后纳米HZSM-5分子筛催化剂的结构和酸性进行了表征,并在常压、500℃和甲醇空速为1．0／h的反应条件下,在连续流动固定床微型反应器上考察了其催化甲醇制丙烯反应的性能。结果表明,随硼含量的增加,改性纳米HZSM-5分子筛的比表面积和孔容均减小,酸强度降低,强酸量减少,弱酸量先减少后增加,从而使丙烯选择性不断提高和催化剂的稳定性先提高后降低。     

碳酸丙烯酯的CaMnO3催化尿素醇解合成

为研究钙钛矿型催化剂对尿素醇解合成碳酸丙烯酯反应的影响,采用溶胶凝胶法制备了一系列锰基钙钛矿型催化剂,利用X射线衍射和二氧化碳程序升温脱附对催化剂进行表征分析,并考察了其在尿素醇解合成碳酸丙烯酯反应中的活性。结果表明,CaMnO₃表面大量的强碱性活性位点使其具有较高的催化活性。以柠檬酸为络合剂,n（柠檬酸）∶n（总金属离子）=1∶1,1 100 ℃焙烧5 h的条件下制备了表面碱中心数最多且结晶度最好的CaMnO₃;并以CaMnO₃为催化剂,在n（PG）∶n（Urea）=4∶1,催化剂用量质量分数为0.42 %,170 ℃下反应2 h的条件下,碳酸丙烯酯收率达91.1%。     

碱土和稀土金属化合物对H-ZSM-5沸石催化剂改性的反应性能

用碱土(AE)金属化合物及稀土(RE)金属化合物,对H ZSM 5沸石催化剂进行了改性处理;以甲苯 甲醇烷基化反应为探针,考察了催化剂的活性、选择性及稳定性。用XRD和SEM检测了合成ZSM 5沸石的结构,用NH3 TPD方法测试了催化剂表面酸性质。结果表明:经改性后的催化剂表面酸中心数减少,酸强度下降,稳定性增加,对二甲苯选择性明显提高。     

载体表面性质调控Pt⁃Sn/γ⁃Al2O3催化剂丙烷脱氢性能

Al₂O₃载体的性质是影响丙烷脱氢Pt?Sn/γ?Al₂O₃催化剂性能的关键因素。采用450、650、850 ℃三种焙烧温度制备了γ?Al₂O₃载体,运用XRD、XRF、NH₃?TPD、Py?FTIR、CO?FTIR、OH?FTIR等表征手段系统研究了载体和其负载型催化剂的结构和性质,使用固定床在线分析微型反应装置评价了丙烷脱氢反应性能,并对气相产物分布和结焦性质进行了分析。结果表明,随着焙烧温度的升高,γ?Al₂O₃载体的表面酸量减少,850 ℃高温焙烧几乎完全消除了表面弱L酸中心,这说明γ?Al₂O₃表面配位不饱和Al位点和表面-OH数量随焙烧温度的升高而减少,这一特征不利于金属活性中心的高度分散;CO?FTIR和TEM表征结果均证实了在Pt?Sn/γ?Al₂O₃?850催化剂上形成了更大的Pt团簇,更多的饱和配位Pt活性相结构会促进深度脱氢等副反应的发生,降低丙烯产物的选择性。     

SBA⁃15载体调控WO x 分散性对烯烃歧化反应的影响

采用湿浸渍法制备了不同负载量的WO _x /SBA?15催化剂，讨论了WO _x 分散性对烯烃歧化反应的影响。结果表明，负载量影响了WO _x 在载体表面的分散度，进而影响催化活性；负载量10%的催化性能最佳；高负载量的WO _x /SBA?15表面聚集态WO _x 数目较多，掩盖了活性位点。采用物理吸附、XRD、SEM表征样品织构性质，采用吡啶红外、化学吸附表征了样品的酸性和酸量。反应评价显示10%负载量的10%WO _x /SBA?15催化活性最佳，丙烯收率可达50%，丙烯选择性近90%。     

Ni／Al2O3催化剂催化乙醇水蒸气重整制氢的研究

为提高用于燃料电池的乙醇水蒸气重整制氢反应催化剂的活性,采用壳聚糖扩孔以Al2O3为载体,Ni为活性中心的催化剂。利用X射线衍射（XRD）、BET比表面测试手段对催化剂的结构进行了表征。考察了反应温度、水醇物质的量的比、液体进料空速等对反应的影响。结果表明,经600℃焙烧2h的催化剂,在水醇物质的量的比为3：1,液体进料空速（WHSV）为4．8h^-1,反应温度500℃时,产气量接近40mL／min,H2选择性达到68％。乙醇水蒸气重整制氢Ni／Al2O3催化剂的最佳反应温度为500～550℃,水醇物质的量的比一般控制在3：1～5：1范围内较好。     

丙烷选择氧化制备丙烯酸Mo-V-Te-Nb-O催化剂

采用水溶液法制备Mo-V-Te-Nb-O催化剂,通过XRD和BET对催化剂进行表征,考察连续固定床微型反应研究制备过程中干燥方式、干燥温度及煅烧方式对催化剂结构和性能的影响。结果表明,减压下旋转蒸发与常压下加热蒸发的干燥方式相比,前者利于生成活性组分分布均匀的催化剂前驱体,且催化剂晶相结构中有利于提高活性和选择性的M1相、M2相比例较大,催化剂比表面积比后者增加了31.5%,适宜的干燥温度为50℃,N2,He气氛在催化剂煅烧过程中均起到防止空气氧化的作用,对催化剂的结构和性能影响相同,空气中275℃下预煅烧60 min制备的催化剂晶相结构中Te含量增加,该催化剂比表面积为2.78 m2/g,在反应温度为360℃时表现出良好的催化性能,丙烷的转化率为47.6%,丙烯酸的选择性为50.5%。     

Au/TS-1催化剂上葡萄糖氧化

针对传统的生物发酵法制备葡萄糖酸钠周期长、选择性低、温度控制要求高等缺点,采用3种方法制备了Au/TS-1催化剂,进行比表面积（BET）测定、X射线衍射（XRD）和透射电镜（TEM）表征,用于以氧气为氧化剂葡萄糖氧化制备葡萄糖酸钠,评价了催化性能,并进行反应条件影响考察.结果显示:使用沉积沉淀法制备的质量分数为4%的Au/TS-1催化效果最佳,纳米金颗粒大小在10～20 nm,纳米金颗粒分布均匀,其最佳反应条件为60 ℃,pH 9.5,氧气流量为40 mL/min,催化剂0.18 g,水溶液中葡萄糖的质量分数为5%,葡萄糖最快在23 min 内选择性及转化率均可达到100%,但催化剂在第4次重复利用后,其活性降低很快.研究表明：沉积沉淀法能制备一定纳米金颗粒大小的Au/TS-1催化剂,在该多相催化剂上葡萄糖氧化制备葡萄糖酸钠时间短、活性高、选择性好,但稳定性有待提高.