固体超强酸催化剂ZrO2-Dy2O3/SO42--HZSM-5的制备及结构性能关系的研究

合成了分子筛复合超强酸催化剂ＺｒＯ２－Ｄｙ２Ｏ３／ＳＯ＾２－４－ＨＺＳＭ－５;以柠檬酸和正丁醇的酯化反应为探针,运用Ｈａｍｍｅｔｔ指示剂法、ＢＥＴ、ＸＲＤ和ＡＥＳ等方法,考察了催化剂的制备条件与结构性能的关系。结果表明,Ｄｙ２Ｏ３与ＺｒＯ２的质量比为０．０３：１时,催化剂性能较好;最适宜焙烧温度为５５０℃,在此温度下制得的催化剂具有较大的比表面积和较强的酸性,催化剂中的ＺｒＯ２以四方晶形存在,该催     

结晶态SO^2—4／ZrO—SiO2超强酸催化剂的制备及性能测定

采用一种沉淀／混合沉淀的方法,制得了具有类似于分子筛结构的结晶二元二氧化物ＺｒＯ２－ＳｉＯ２。用１ｍｏｌ／ｄｍ＾３的硫酸处理经物并在５５０℃焙烧,制得了具有类似于分子筛结构的结晶态超强酸催化剂ＳＯ＾２－４／ＺｒＯ２－ＳｉＯ２。采用ＸＲＤ,ＩＲ,ＴＧ,ＳＥＭ等对催化剂的结构进行了表征,发现该催化剂的ＸＲＤ谱图与ＺＳＭ－５分子筛的ＸＲＤ谱图非常类似,用指示剂法证实了催化剂的超强酸性。还考察了催化剂对于     

SO^2—4／TiO2和SO^2—4／Fe2O3固体超强酸研究

用ＸＲＤ、ＴＧ－ＤＴＧ、ＳＥＭ和化学分析等手段研究了浸渍Ｈ２ＳＯ４的无定形ＴｉＯ２和Ｆｅ２Ｏ３在焙烧过程中的晶化、相变、失水及失硫情况，总结出ＳＯ＾２－４／ＭｘＯｙ型固体超强酸具有与ＳＯ＾２－４／ＺｒＯ２体系相同的形成规律。用ＩＲ光谱和常温正戊烷异构化反应对ＳＯ＾２－４／ＴｉＯ２／Ｆｅ２Ｏ３的超强酸性进行了表征，表明它们与ＳＯ＾２－４／ＺｒＯ２体系具有相似的表面酸位结构，无水状态主要为Ｌ酸位，吸水     

制备方法对MoO3/ZrO2结构的影响及MoO3/ZrO2固体超强酸的结构特征Ⅱ.活性组分存在形态?

ＬＲＳ，ＸＲＤ，ＸＰＳ结果表明，仲钼酸铵浸渍仅经干燥的Ｚｒ（ＯＨ）４，再焙烧制得的固体超强酸（ＭｏＯ３／ＺｒＯ２（Ｉ））与浸渍晶态ＺｒＯ２制得的部分氧化催化剂（ＭｏＯ３／ＺｒＯ２（Ⅱ）中，活性组分的存在形式明显不同，在ＭｏＯ３／ＺｒＯ２（Ⅱ）中，ＭｏＯ３以二维聚钼酸根和Ｍｏ－Ｏ－Ｚｒ表面物种两种表面态存在于介稳的四方ＺｒＯ２上，后者在ＬＲＳ谱中表现为～８１４ｃｍ＾－１的宽峰，ＭｏＯ３含量超过一定值     

制备方法对MoO3/ZrO2结构的影响及MoO3/ZrO2固体超强酸的结构特征Ⅰ.ZrO2的形态与样品?

ＬＲＳ，ＸＲＤ，ＸＰＳ结果表明，仲钼酸铵浸渍仅经干燥的Ｚｒ（ＯＨ）４，再焙烧制得的固体超强酸（ＭｏＯ３／ＺｒＯ２（Ｉ））与浸渍晶态ＺｒＯ２制得的部分氧化催化剂（ＭｏＯ３／ＺｒＯ２（Ⅱ）中，活性组分的存在形式明显不同，在ＭｏＯ３／ＺｒＯ２（Ⅱ）中，ＭｏＯ３以二维聚钼酸根和Ｍｏ－Ｏ－Ｚｒ表面物种两种表面态存在于介稳的四方ＺｒＯ２上，后者在ＬＲＳ谱中表现为～８１４ｃｍ＾－１的宽峰，ＭｏＯ３含量超过一定值     

MCM-41负载SO42-/ZrO2超强酸的性能研究

采用浸渍－焙烧法制备了ＭＣＭ－４１负载ＳＯ＾２－４／ＺｒＯ２（ＳＺ）超强酸催化剂，并考察了其织构性质及酸性的变化规律。结果发现，过高的ＳＺ负载量会引起ＭＣＭ－４１介孔结构的破坏，而负载量过低则不能产生超强酸性。     

S2O2-8/ZrO2固体超强酸的研究

以Ｓ２Ｏ８＾２－浸渍无定形Ｚr（ＯＨ）４,制得较ＳＯ４＾２－／ＺrＯ２酸性更强的固体超强酸。用正丁烷异构化反应考察了Ｓ２Ｏ８＾２－／ＺrＯ２的酸性。结果表明,在对 ＺrＯ２有促进作用的非卤素阴离子中,Ｓ２Ｏ８＾２－是最好的促进剂。最佳焙烧条件下Ｓ２Ｏ８＾２－／ＺrＯ２固体超强酸比ＳＯ４＾２－／ＺrＯ２的酸性更强。３５℃下,Ｓ２Ｏ８＾２－／ＺrＯ２上正丁烷异构化反应速率较ＳＯ４＾２－／ＺrＯ２提高了１．２倍     

固体超强酸催化剂SO4^2——MoO3—ZrO2中MoO3的作用与催化性能

根据固体超强酸催化剂ＳＯ４＾２－ＭｏＯ３－ＺｒＯ２的特点,结合活性评价结果,用ＢＥＴ、ＤＴＡ／ＴＧ、ＸＲＤ、ＬＲＳ等方法,对其进行了物性表征,考察了催化剂的结构形态、性质随催化剂组成的变化,以及催化剂的物性结构特点与催化活性的关系。研究结果表明,ＭｏＯ３含量对催化剂活性有着显著影响;催化剂的比表面积随ＭｏＯ３的含量变化存在极大值;ＭｏＯ３具有延迟ＺｒＯ２晶化、稳定ＳＯ４＾２－的作用,并提高了ＳＯ４     

γ-Al2O3负载Cr促进SO2-4/ZrO2固体超强酸研究

将Ｃｒ促进的ＳＯ＾２－４／ＺｒＯ２（ＳＺ）固体超强酸Ｃｒ－ＳＺ负载于γ－Ａｌ２Ｏ３载体上,制成Ｃｒ－ＳＺ／Ａｌ２Ｏ３系列固体超强酸,利用探针反应考察了其超强酸性,中强酸性和弱酸性的变化情况,详细研究了样品的比表面、硫含量、ＺｒＯ２晶化情况及正丁烷低温异构化反应活性,结果发现,负载后部分Ｃｒ－ＳＺ的正丁烷低温异构化反应活性显著提高,含铬样品酸强度和脱氢性能的增强对其正丁烷异构化反应活性的提高均有贡献,样品酸性和脱氢性之间的合适匹配使Ｃｒ－ＳＺ／Ａｌ２Ｏ３显示出很高的正丁烷异构化反应活性。     

SO4^2—／ZrO2超强酸催化剂的XPS研究

对ＸＰＳ技术对不同焙烧温度，不同Ｈ２ＳＯ４浓度制得的ＳＯ４＾２－／ＺｒＯ２和不同反应温度下反应后ＳＯ４＾２－／ＺｒＯ２超强酸催化剂的表面元素电子结合能及表面元素的相对含量进行了分析。结果表明，焙烧温度和反应温度对催化剂表面元素Ｚｒ，Ｏ，Ｓ的氧化态没有影响，但Ｚｒ，Ｏ的电子结合能随温度的升高而下降；Ｏ（－２）至少可归结为三种存在形式的氧；ＳＯ４＾２－可以在催化剂表面富集，且当Ｈ２ＳＯ４浓度为０．５ｍ     

Al含量对Pt-S2O82-/ZrO2-Al2O3型固体超强酸催化剂异构化性能的影响

通过向S₂O₈^2-/ZrO₂催化剂中同时引入适量的Pt和Al₂O₃, 制备出了具有较高催化性能和高稳定性的Pt-S₂O₈^2-/ZrO₂-Al₂O₃型固体超强酸催化剂. 以正戊烷异构化反应为探针, 考察了Al含量对催化剂的异构化性能的影响, 并采用XRD, BET, FTIR, TPR, TG-DTA, NH₃-TPD和ICP手段对催化剂进行了表征. 结果表明, Al能够延迟ZrO₂的晶化温度, 抑制硫的分解; Al能够增加催化剂的比表面积, 增强硫氧键的结合, 提高催化剂的还原性能, 增加催化剂的酸强度和酸总量. 当Al₂O₃质量分数为2.5%时, Pt-S₂O₈^2-/ZrO₂-Al₂O₃固体超强酸催化剂的催化活性最高, 正戊烷异构化收率可达60.02%, 选择性在98.2％以上.     

磁性纳米固体超强酸的合成、表征及性能

首次制备了SO₄^2-/Co_0.5Fe_2.5O₄-ZrO₂磁性固体超强酸,利用TEM,DTA,XRD和FTIR等手段研究了Co_0.5Fe_2.5O₄磁性基质对ZrO₂的粒子大小、晶化温度与结构的影响.考察了磁性固体超强酸的催化性能及催化剂的寿命、回收率和磁性.结果表明,引入Co_0.5Fe_2.5O₄磁性基质不但赋予催化剂以磁性,而且在固体超强酸形成过程中延迟了ZrO₂由四方晶相向单斜晶相的转变,有助于稳定样品表面的含硫物种,磁性固体超强酸对酯化反应具有较高的催化活性,可活化再生,并保持磁性.     

Catalysis of SO42--ZrO2/TiO2 nanometer solid superacid

Superacid catalyst SO42--ZrO2/TiO2 was applied in esterification of Acetic Acid and Butanol. The particle size of ZrO2 in the catalyst was about 12.5 nm. In catalyst preparation conditions, the effect factor order on catalytic activity is H2SO4 concentration ＞ calcination temperature ＞ ZrO2 supported content. The optimum preparation condition is as follows: ZrO2 content 3.5g/g; calcination temperature 600℃, and H2SO4 concentration 0.5mol/L. The catalytic activity is 96.5 vol%.SO42-/MxOy solid superacid is a kind of green catalyst, whose application perspective is bright. In this paper, SO42--ZrO2/TiO2 solid superacid was prepared with nanometer compound carrying method. The acidic strength of catalysts was measured with the following Hammett indicators, 2,4-dinitrofluorobenzene (H0=-14.52) and p-nitrochlorobenzene (H0=-12.70). Catalytic activity was evaluated with esterification reaction of Acetic Acid and Butanol. Reaction temperature was at 105℃, and reaction time was only 1h. The conversion rate of Acetic Acid was analyzed by a gas chromatograph (GC-14C SHIMADZU in Japan)The experimental results showed that H2SO4 concentration had more influences on catalytic activity than other two factors, calcination temperature and ZrO2 supported content. Since sulfur absorbed on the surface of metal oxides is necessary to the acidity of SO42-/MxOy solid superacid,H2SO4 concentration in impregnation solution is needed enough high. But, it can't be too much high,otherwise, Zirconium sulfate formed on the catalyst surface will be harmful influences on catalytic activity. In researched cover, 0.5mol/L H2SO4 concentration is the most suitable, and the catalyst prepared with this concentration has very strong acidity.The optimum preparation condition is as follows: ZrO2 content 3.5g/g; calcination temperature 600℃, and H2SO4 concentration 0.5mol/L. In the catalyst prepared with above conditions, the acidic strength (H0) of the catalyst is smaller than ＜-14.52, and catalytic activity is 96.5 vol%. When it was re-used in esterification reaction, catalytic activity decreased gradually with re-used times increasing(seen in Table 1). But after catalyst is used repeatedly up to five times, catalytic activity (84.3 vol %)is still higher than that of H2SO4 catalyst.The X-ray diffraction patterns showed that ZrO2 supported in TiO2 belonged tetragonal zirconia phases. Through the calculation of Scherrer formula, the particle size of ZrO2 in the catalyst is about 12.5 nm. After SO42- promoted nanometer ZrO2/TiO2 compound carrier, the diffraction peaks of tetragonal zircoma become broader and the strength weaker. It shows that adding SO4 ions restrains the crystallization of ZrO2, diminishes the size of particles. This might be why SO42--ZrO2/TiO2 has high catalytic activity and stability in acidic catalysis reaction.     

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%。     

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。     

复合固体超强酸催化剂SO_4~(2-)_4-WO_3-ZrO_2的结构研究

已报导，经适当处理的SO42-ZrO2和WO3－ZrO2具有超强酸性［1］．在此基础上将SO42-和WO3同时负载于ZrO2表面，发现其表面酸性有明显增强，得到的固体超强酸504－W0s－Zro。在很宽的焙烧温度范围内（700七00“C）都具有HO三一16．04的酸强度，吸附毗院的红外光谱研究表明，其表面同时具有强的L酸性和B酸性问，140“C时，对正乙烷裂解及异构化的催化活性比SO4－－ZrO。和WO3－ZI02都高，表现出相当的协同效应同．本文用XRD，DTA－TG，比表面测定等技术研究催化剂的组成、结构形态及其随焙烧温度的变化．并与504－Zro：和WO。…     

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。     

复合固体超强酸催化剂SO2-4-WO3-ZrO2的结构研究

Solid superacid catalyst SO4(2-)-WO3-ZrO2 was characterized by means of XRD,DTA-TG, and surface area measurement techniques. The dependence of the surface area, SO42- content of the catalyst on calcination temperature was measured. It was found that there is a synergy to a certain degree between SO42- and WO3 with respect to the delay of ZrO2 crystallization, the stabilization of the tetragonal ZrO2 and the enlargement of the surface area of the catalyst. The addition of WO3 is beneficial to the stabilization of SO42- and remarkably increases the stability of SO42- at high temperature.     

固体超强酸对合成辛基多苷的催化作用

SO2 -4 /ZrO2 固体超强酸用作合成辛基多苷 (OctylPolyglycosides)的催化剂 ,具有活性高、选择性好、易与产品分离、无污染、可重复利用等优点。文中主要讨论SO2 -4 /ZrO2 ,SO2 -4 /ZrO2 MoO3、SO2 -4 /ZrO2 Fe2 O3、以及SO2 -4 /ZrO2 SiO2 固体超强酸在合成辛基多苷反应中的不同催化活性。实验证明 :同一制备条件下的不同催化剂其活性不同 ,且SO2 -4 /ZrO2 的活性、选择性最好 ,可使葡萄糖的转化率高达 96%。     

SO(2-)4/Ti-Al-O固体超强酸的酸强度及催化性能

ＳＯ４＾２＾－／Ｔｉ－Ａｌ－Ｏ型固体超强度酸可用于邻苯二甲酸二辛酯（ＤＯＰ）的合成，当Ｔｉ／Ａｌ原子比为２时，催化性能优于ＳＯ４＾２＾－／ＴｉＯ２，且催化剂的制备条件对其酸强度，表面积和催化活性有较大的影响。使用ＴＰＤ技术对催化剂的酸强度分布进行了表征，发现在ＳＯ４＾２＾－／Ｔｉ－Ａｌ－Ｏ型固体超强度酸中，存在着三种酸中心（弱酸，中等强度酸和超强酸），中等强度的酸中心浓度与ＤＯＰ合成的催化活性有有