硅烷偶联剂改性SBA-15固载Keggin型杂多酸催化合成柠檬酸三丁酯

以3-(甲基丙烯酰氧)丙基三甲氧基硅烷(MEMO)表面改性的介孔分子筛SBA-15为载体,制备了一系列介孔分子筛/硅烷偶联剂@杂多酸复合催化剂SBA-15/MEMO@HnXW12O40(X=P⁵+,Si⁴⁺,B³⁺;n=3,4,5),并利用FTIR、P-XRD、TEM、N2吸附-脱附对其结构进行表征。以SBA-15/MEMO@HnXW12O40(X=P⁵⁺,Si⁴⁺,B³⁺;n=3,4,5)为负载型杂多酸催化剂对柠檬酸三丁酯的催化合成进行研究,分别考察了酸醇摩尔比、催化剂用量、反应温度、反应时间对催化合成柠檬酸三丁酯酯化率的影响,并获得合成柠檬酸三丁酯的最佳工艺条件。结果表明:当负载型硅钨酸催化剂的负载量为50%、催化剂用量为3.8%、酸醇摩尔比为1∶4、反应温度为140℃、反应时间为6 h、环己烷用量为5 mL时酯化率可达97.56%,重复使用7次后酯化率仍可达62.67%。     

改性硅胶负载磷钨酸催化合成柠檬酸三丁酯

用3-氨丙基三甲氧基硅烷对硅胶进行改性,然后负载磷钨酸,制备了改性硅胶负载磷钨酸催化剂,并进行红外FT-IR分析以及热重分析。考察了改性硅胶与活化硅胶对磷钨酸的负载量以及它们催化合成柠檬酸三丁酯(TBC)的重复利用效果,结果表明:改性硅胶与活化硅胶的最大负载量分别为44.7%和16.8%,将此两种催化剂重复使用三次,平均产率分别91.1%和23.7%。设计了三因素三水平的正交试验,得到最佳反应条件:改性硅胶负载磷钨酸催化剂2.5g(负载量为43.5%),反应4h,(n柠檬酸:n正丁醇)为1:4,反应温度为140℃。产率为92.1%。     

负载型磷钨酸催化剂的制备及催化合成ＥＴＢＥ的性能研究

采用水热法合成纯硅介孔分子筛Si-MCM-41, 并用浸渍法将磷钨酸(PWA)负载到介孔分子筛Si-MCM-41上, 制得了磷钨酸负载量不同的催化剂x%PWA/MCM-41. 利用XRD, FT-IR, Py-IR, BET, TEM对载体和催化剂进行分析. 结果表明, 负载后的PWA颗粒粒径明显减小, 粒径约为10个纳米, PWA在载体表面实现了均匀分布, 通过叔丁醇和乙醇在高压反应釜内生成乙基叔丁基醚的反应测试催化剂的催化性能. 结果表明, 负载型催化剂和纯PWA相比, 前者使叔丁醇(TBA)的转化率、ETBE的选择性有很大提高, 当磷钨酸负载量为30%时TBA的转化率最大. 最优的催化剂制备及反应条件是: 载体550 ℃煅烧脱模, PWA负载量为30%, 催化剂煅烧温度为300 ℃, 醚化反应温度为120 ℃, 乙醇与叔丁醇的摩尔比为2∶ 1, 催化剂的用量为1.4 g.     

溶胶-凝胶法制备MoP/SiO2催化剂加氢脱硫催化活性的研究

以正硅酸乙酯为硅源,以钼酸铵和磷酸二氢铵为钼源和磷源,采用溶胶-凝胶法,经干燥、焙烧,程序升温还原制备得到二氧化硅负载磷化钼(MoP)催化剂。以噻吩、二苯并噻吩为模型化合物,对负载催化剂的加氢脱硫活性进行评价,考察了负载量、反应压力、反应温度等因素对催化活性的影响。实验结果表明,MoP/SiO₂催化剂Mo的最佳负载量为20%,升高反应压力和温度均有利于提高二苯并噻吩的转化率,但降低了产物中联苯的含量。     

Zr(SO4)2·4H2O/SBA-15固体酸催化剂的制备及其催化性能

以介孔分子筛SBA-15为载体,采用浸渍法制备了系列四水硫酸锆(ZS)负载型催化剂ZS/SBA-15,用FT-IR、EDS、XRD、N₂吸附-脱附、Hammett指示剂等对催化剂的组成、结构和酸强度进行了表征。 结果表明,硫酸锆负载后,催化剂仍基本保持六方有序的孔阵列和尺寸不变的介孔孔道;在负载量＜40%时,硫酸锆均能在载体上高度分散。 该系列催化剂具有中等强度的酸中心,对乙二醇单乙醚与乙酸、正丁醇与柠檬酸的酯化反应有很高的催化活性,且对目标酯产物的选择性为100%。 在最佳的负载量和反应条件下,乙二醇单乙醚和柠檬酸的转化率约高达98%,催化剂重复使用多次仍可保持相当的活性。     

MoO3/Al2O3催化氧化选择性合成亚砜

采用浸渍法制备了不同负载量的MoO3/Al2O3催化剂,讨论了MoO3,Al2O3和MoO3/Al2O3负载的催化剂作用下,利用H2O2进行硫醚氧化制亚砜的反应.结果显示MoO3/Al2O3催化剂负载量为20%时催化活性最高,原料转化率达100%,且没有副产物生成.将该方法应用到兰索拉唑前体的氧化反应中,收率达到80%.催化剂重复使用6次不失活.     

微波辐射超稳Y沸石负载硅钨酸催化合成肉桂酸β-苯乙酯

在微波辐射下,以超稳Y沸石负载硅钨酸(HSW/USY)为催化剂,不使用溶剂,合成了肉桂酸β-苯乙酯。其优化反应条件是:负载量为20%的HSW/USY催化剂1.2 g,肉桂酸27 mmol,β-苯乙醇43 mmol,微波辐射功率600 W,辐射时间10 min,产率达91.5%。产物经过红外光谱表征。     

磁性氧化铝负载Pd催化剂对硝基苯加氢催化活性的研究

采用微乳法室温下合成了γ-Al2O3/SiO2/Fe3O4磁性复合颗粒为载体负载的纳米钯催化剂.利用透射电镜、x射线光电子能谱和振动样品磁强计等手段对催化剂进行表征,评价了催化剂对硝基苯加氢制苯胺反应的催化活性.结果表明,通过调控反应条件,可在平均粒径为200nm左右的磁性载体上负载10m左右均匀分散的Pd纳米颗粒,整个催化剂呈现超顺磁性;在催化剂磁含量为8%、Pd负载量1%、反应时间40min、反应温度50℃,反应压力0.5MPa条件下,硝基苯的转化率可以达到100%,催化剂重复使用10次时仍可保持很高的催化活性,并可在外磁场作用下快速分离与回收.     

二氧化硅负载磷钨酸铵催化苯酚氧化溴代反应

以溶胶-凝胶法制备的二氧化硅负载磷钨酸铵为催化剂,溴化钾为溴源,双氧水为氧化剂,冰醋酸为溶剂,实现了苯酚的催化氧化溴代反应。 探讨了催化剂负载量、催化剂用量和反应时间等反应参数对氧化溴代反应的影响。 结果表明,溶胶-凝胶法制备的负载磷钨酸铵仍具有典型的Keggin结构;在室温的温和条件下,该催化剂表现出较强的催化苯酚氧化溴代反应活性和较高的对溴苯酚选择性,在实验优化条件下,苯酚转化率达到95.4%,对邻比达到3.2;而且催化剂易回收,重复4次使用后,催化活性有所降低,苯酚转化率为87.4%,对邻比为1.6。     

Pd(PPh3)2Cl2CuCl2/AC催化乙醇氧化羰化合成碳酸二乙酯

采用浸渍法制备了乙醇直接气相氧化羰化合成碳酸二乙酯的负载型催化剂，并在连续流动固定床反应装置上评价了催化剂的反应活性，考察了催化剂活性组分、载体、活性组分负载量等因素对催化反应活性的影响。结果表明，活性炭是较好的载体，CuCl2是较好的铜盐前驱体，添加了Pd(PPh3)2Cl2的CuCl2/AC催化剂活性更高。当Cu负载量为9.0%，Pd负载量为0.5%时，催化剂的活性较好。在优化的催化剂制备条件下，乙醇的转化率超过30%，碳酸二乙酯（DEC）的选择性达到95%。     

凹凸棒黏土固载AlCl3的制备、表征及其催化水杨酸乙酰化活性

以凹凸棒黏土（ATP）为载体,采用回流吸附法制备了AlCl3负载型固体酸催化剂AlCl3/ATP,并将其用于催化阿司匹林合成反应。 利用红外光谱、X射线粉末衍射、比表面（BET）、能谱(EDS) 和Hammett指示剂等测试技术对催化剂结构、组成和酸强度进行了表征。 以催化合成阿司匹林收率为考察指标,对影响其催化性能的凹土酸处理浓度、热活化温度、催化剂用量和AlCl3负载量进行优化,并比较了载体和负载前后催化剂的催化性能。 结果表明, ATP经10 mol/L盐酸室温酸化12 h,300 ℃热活化2 h后对AlCl3的负载量达1.18 mmol/g,当AlCl3/ATP用量为水杨酸质量的5%时,其催化阿司匹林合成反应收率达92.5%,高于未负载的AlCl3催化剂及载体本身,且该催化剂重复使用多次仍可保持相当的活性。     

活性炭负载磷钨酸催化剂的表征及其催化性能

研究了活性炭负载磷钨酸催化剂的表征及在丁基多苷合成中的催化性能.活性炭负载磷钨酸催化剂采用浸渍法制备,并用FT-IR光谱、XRD光谱、SEM等手段进行了表征.结果表明,磷钨酸负载到活性炭后保持了原有的Keggin结构,它在载体上的吸附过程可以分为单分子吸附、多分子吸附和体相堆积三个阶段.在丁基多苷合成反应中,催化剂负载量、磷钨酸溶脱量、葡萄糖转化率之间有较复杂的关系.杂多酸溶脱量随负载量增大而增大,转化率与杂多酸溶脱量之间没有直接联系.催化剂负载量在5%到60%之间变化时,控制催化活性的主要因素分别是催化剂酸量、比表面积、游离的杂多酸量.最佳负载量为20%.     

二氧化硅负载硅钨钼酸催化合成环己酮1,2-丙二醇缩酮

采用溶胶-凝胶法制备了二氧化硅负载硅钨钼酸催化剂。以二氧化硅负载硅钨钼酸为催化剂,环己酮和1,2-丙二醇为原料合成了环己酮1,2-丙二醇缩酮,用正交实验法研究了反应物料配比、催化剂用量、带水剂用量、反应时间等因素对反应的影响。结果表明,在n(环己酮)∶n(1,2-丙二醇)=1∶1.4,催化剂用量为反应物料总质量的0.8%,带水剂环己烷12 mL,反应时间45 min的优化条件下,环己酮1,2-丙二醇缩酮的收率可达84.93%。     

硅胶负载H6PMo9V3O40催化合成5-硝基水杨醛

采用硅胶负载Keggin型H6PMo9V3O40催化水杨醛与硝酸反应合成5-硝基水杨醛,考察了催化剂负载量、反应时间、反应温度、催化剂用量、硝酸用量和溶剂对反应的影响及催化剂的重复使用性能。实验结果表明,m(水杨醛)∶m(质量分数65%硝酸)∶m(负载量20%H6PMo9V3O40/SiO2)=2.44∶3.00∶3.00,用石油醚作为溶剂,45℃反应2.5 h,水杨醛的转化率为98%,5-硝基水杨醛的选择性为96.8%。催化剂回收容易,重复使用5次后,活性基本不变。     

Ni/Al2O3催化2-甲基呋喃加氢制2-甲基四氢呋喃性能的研究

采用浸渍法制备了不同NiO含量的Ni/Al₂O₃催化剂,并进行了2-甲基呋喃加氢制2-甲基四氢呋喃性能的考察。结果表明,在制备的NiO负载量为10%、20%、25%、30%和40%的Ni/Al₂O₃催化剂中,随着NiO负载量增加,加氢反应的选择性与2-甲基呋喃的转化率均呈现出先增加后减小的趋势。其原因是由于适当增加NiO负载量有利于催化剂表面活性中心的形成,有利于加氢反应的进行;但是过度负载的NiO容易堵塞Al₂O₃载体中的介孔通道,降低反应的转化率与选择性。在釜式反应器中进行反应,对加氢反应条件进行了优化,发现在反应压力为3 MPa、反应温度150℃、机械搅拌速率为1000 r/min时,Ni/Al₂O₃催化2-甲基呋喃加氢制2-甲基四氢呋喃具有较高的选择性。当NiO负载量为25%时,2-甲基四氢呋喃的选择性最高为97.1%,2-甲基呋喃的转化率达到99.4%。     

Ni/Al_2O_3催化2-甲基呋喃加氢制2-甲基四氢呋喃性能的研究

采用浸渍法制备了不同NiO含量的Ni/Al_2O_3催化剂,并进行了2-甲基呋喃加氢制2-甲基四氢呋喃性能的考察。结果表明,在制备的NiO负载量为10%、20%、25%、30%和40%的Ni/Al_2O_3催化剂中,随着NiO负载量增加,加氢反应的选择性与2-甲基呋喃的转化率均呈现出先增加后减小的趋势。其原因是由于适当增加NiO负载量有利于催化剂表面活性中心的形成,有利于加氢反应的进行;但是过度负载的NiO容易堵塞Al_2O_3载体中的介孔通道,降低反应的转化率与选择性。在釜式反应器中进行反应,对加氢反应条件进行了优化,发现在反应压力为3 MPa、反应温度150℃、机械搅拌速率为1000 r/min时,Ni/Al_2O_3催化2-甲基呋喃加氢制2-甲基四氢呋喃具有较高的选择性。当NiO负载量为25%时,2-甲基四氢呋喃的选择性最高为97.1%,2-甲基呋喃的转化率达到99.4%。     

二氧化硅负载磷钼酸铯催化苯液相硝化反应的研究

采用溶胶-凝胶法制备了二氧化硅负载磷钼酸铯催化剂,利用XRD、IR以及电位滴定等方法对催化剂进行了表征,并初步评价了催化剂的苯液相硝化反应催化性能。结果表明,溶胶-凝胶法制备的二氧化硅负载磷钼酸铯具有典型的Keggin结构,且在苯液相硝化反应中表现出优良的催化性能;催化剂用量、反应时间和温度等反应参数对催化苯液相硝化反应有明显的影响,在优化实验条件下,苯硝化转化率可达95%;催化剂可回收重复使用,多次反应后催化剂活性组分有所损失,但催化剂整体物相和结构没有发生明显变化。     

Cu/Ce负载对赤泥脱除中低温烟气中NO的促进作用

本研究对酸洗赤泥催化剂进行Cu、Ce、Cu/Ce浸渍负载,并研究了金属改性赤泥对烟气中NO_x的催化转化性能。研究结果表明,Cu负载催化剂中的Cu⁺与Cu²⁺,有效促进了赤泥对低温烟气(200–300℃)中的NO转化率,Cu的负载量达到6%时,赤泥的最高NO转化率达到了90.7%;而Ce负载催化剂中的Ce³⁺与Ce⁴⁺,有效促进了赤泥对中温烟气(200–400℃)中的NO转化率,Ce的负载量达到8%时,赤泥的最高NO转化率达到了94.0%;Cu/Ce负载催化剂表现出比单金属负载催化剂更好的低温NO转化率,最佳的负载Cu:Ce比例为1∶1,双金属负载催化剂表现出比Cu负载催化剂更好的中温(300–400℃)中的NO转化率,最高达到了95.5%。其原因是,在Cu/Ce协同作用下,Cu⁺以及Cu²⁺的还原过程分别从229、302℃降至201以及247℃,同时使发生Fe₂O₃→FeO的还原过程的温度降...     

CaO/KIT-6固体碱催化剂的制备及其在酯交换反应中的催化性能

采用浸渍法将活性氧化钙颗粒负载在介孔二氧化硅(KIT-6)表面,制备了酯交换反应催化剂CaO/KIT-6,并研究了其在大豆油与甲醇酯交换制备生物柴油反应中的催化性能。通过X射线衍射(XRD)、X射线光电子能谱(XPS)、CO_2程序升温脱附(CO_2-TPD)等测试手段对催化剂进行表征。在酯交换反应中,当醇油物质的量比为12、反应温度为65°C、催化剂用量为8%、Ca/Si原子比为0.4、反应时间为2 h时,生物柴油转化率达到99.9%,CaO/KIT-6重复使用五次后催化活性仍保持在90%以上。与CaO及其他负载型催化剂相比,CaO/KIT-6催化剂在较低醇油物质的量之比、较短反应时间展现出更高的催化性能和良好的重复使用性。     

镁铝水滑石负载MnO-4催化氧化乙苯合成苯乙酮

采用焙烧还原法制备了镁铝水滑石负载MnO4-催化剂,并将其应用于催化氧气氧化乙苯合成苯乙酮的反应中。考察了催化剂用量、反应温度、反应时间、MnO4-负载量和镁铝比等因素对催化氧化反应的影响及催化剂的重复使用性能。在优化条件下:催化剂用量3 g,乙苯用量45 mL,反应温度120℃,水滑石结构中n(Mg)/n(Al)=5,氧气流量100 mL/min,苯乙酮产率可达57.0%,苯乙酮选择性可达96.3%,催化剂重复使用3次催化活性降低较小。