碳前驱体在全氟磺酸型碳基固体酸材料设计中的影响

以碳纳米管、介孔碳分子筛和氮掺杂的介孔碳为前驱体,采用全氟磺酸-全氟乙烯共聚物(PTFE)液相沉积方法制备了修饰量相同的三种全氟磺酸功能化碳基固体酸催化剂,利用N₂吸附、热重分析(TG)、透射电子显微镜(TEM)、傅里叶红外变换(FTIR)光谱以及电位滴定等方法对材料的结构和酸性进行了表征.考察催化剂对于苯甲醇与苯甲醚Friedel-Crafts (F-C)反应的催化性能.结果表明,前驱体的比表面积越大,与修饰剂的相互作用越强,越有利于修饰剂在前驱体表面的分散,得到的催化剂表面酸量越多,酸催化活性越好.因此,全氟磺酸功能化的氮掺杂介孔碳在F-C反应中表现出最高的活性和稳定性.     

聚合物化学键联钯催化剂的合成及其催化加氢性能研究

本文采用各种聚苯乙烯磺酸型强酸阳离子交换树脂,聚丙烯酸型弱酸阳离子交换树脂为高分子载体,以钯为活性组分,合成了四种聚合物化学键联钯催化剂,并用电感耦合高频等离子发射光谱对催化剂钯含量进行表征。研究了催化剂在不同的温度,压力、溶剂等反应条件下对1,5,9—环十二碳三烯的催化加氢性能。     

全氟磺酸功能化碳纳米管的制备及其催化性能

采用全氟磺酸-全氟乙烯共聚物的液相沉积方法制备了全氟磺酸功能化碳纳米管催化剂,利用N2吸附、扫描电子显微镜、透射电子显微镜、傅里叶变换红外光谱以及酸碱滴定等方法对材料的结构和酸性进行了表征,考察了温度和溶剂对催化剂稳定性的影响.结果表明,催化剂在极性和非极性溶液中均十分稳定,并且具有良好的热稳定性,使用温度可达300°C.该催化剂在对苯二酚与叔丁醇的烷基化反应中表现出优异的催化性能,其催化活性与稳定性均高于聚苯乙烯磺酸功能化的碳纳米管催化剂.     

钯-高分子载体催化剂对糠醛加氢液相反应的研究

以弱碱性苯乙烯系阴离子交换树脂[D392,-NH₂,D382,-NHCH₃,D301R,-NH(CH₃)₂],强碱性苯乙烯系阴离子交换树脂[201×7DVB,-NH⁺(CH₃)₃]和弱碱性环氧系阴离子交换树脂(701,-NH₂)为载体制备了3种钯-高分子载体催化剂.考察了反应条件、高分子载体的种类、钯含量和催化剂用量对糠醛催化加氢生成四氢糠醇反应及催化性能的影响.在体积分数为50%的乙醇-水溶液和水中对糠醛常压液相加氢反应,钯-高分子载体(阴离子交换树脂D392,-NH₂,D382,-NHCH₃)催化剂均可使糠醛的加氢反应转化率达100%,生成四氢糠醇的选择性达98%以上,而用金属钯为催化剂的转化率达70%以上,选择性达97%以上.同时用XPS分析了高分子载体催化剂的结构与催化加氢反应性能的关系.     

磺酸基功能化有机聚苯乙烯/无机磷酸氢锆催化环氧大豆油

首先制备了2种磺酸功能化的有机聚苯乙烯/无机磷酸氢锆非均相催化剂,运用傅里叶红外光谱(FT-IR)、N2吸附-脱附测试、X射线衍射(XRD)、扫描电子显微镜(SEM)等测试技术对催化剂进行了表征,提出了催化剂可能的模型。其次,考察了非均相催化剂催化合成环氧化大豆油的催化性能。结果表明:以叔丁基过氧化氢(TBHP)为氧化剂,固体催化剂对大豆油的环氧反应具有良好的催化性能,相比于催化剂1(磺酸化低聚苯乙烯基膦酸-磷酸氢锆),在相同的条件下,催化剂2(磺酸化聚(苯乙烯-苯乙烯膦酸)-磷酸氢锆)表现出更高的催化活性(产率:58.6%vs 53.3%),这主要归因于催化剂2拥有更大的比表面积、孔容以及孔径,为底物和催化剂的接触提供足够的催化场所。催化剂2重复使用7次后,催化活性未见明显降低。第8次反应结束后,将其置于2 mol·L-1稀盐酸中静置过夜后,在进行第9和10次循环时,催化活性又得以恢复。     

几种聚合物胺-铑络合物的合成及其对环十二碳三烯选择加氢反应的催化性能

苯乙烯、二乙烯基苯经悬浮共聚合制成珠状、大孔、交联共聚休,再经氯甲基化、胺化反应制成聚乙烯基苄胺、苄甲胺、苄二甲胺、苄二乙胺树脂,用这些聚合物为配位体与Rh_2(CO)_4Cl_2,RhCl_3反应制成相应的聚合物胺-铑络合物催化剂,用这些催化剂在145℃,20kg/cm~2及在苯-乙醇混合溶剂中进行环十二碳三烯的催化加氢反应,考察了催化剂的活性、单烯烃生成选择性及重复使用性能。     

1-丁烯齐聚反应Ⅲ对-甲基苯磺酸镍及聚苯乙烯磺酸镍催化体系

本文考察了对-甲基苯磺酸镍/二氯乙基铝均相催化剂对1-丁烯齐聚反应的催化作用;考察了聚苯乙烯磺酸镍/二氯乙基铝固相化催化剂对1-丁烯齐聚反应的催化作用;通过对产物组成、原料丁烯异构体分析及所发现的反应产物中微量C_6烯烃,作者对均相催化剂和固相化催化剂进行了关联.     

磺酸树脂在樟脑肟贝克曼裂解反应中的催化作用

我们发现以磺酸树脂作为固体酸催化樟脑肟贝克曼裂解反应可以生成α-龙脑烯腈.考察了溶剂、催化剂用量、反应温度和反应时间等对反应的影响.在优化条件下樟脑肟可以完全转化,α-龙脑烯腈选择性高达90.5%.动力学研究表明,樟脑肟在磺酸树脂催化下的贝克曼裂解反应服从准一级动力学模型,经过最小二乘法求得反应的表观活化能为64.6kJ/mol.     

SiO2载负回收全氟磺酸树脂催化乙酸丁酯合成

SiO2载负回收全氟磺酸树脂催化乙酸丁酯合成;固体酸;全氟磺酸树脂/二氧化硅复合物催化剂     

均相和固相化Pd—Mo双核络合物的合成和催化加氢性能研究

合成了均相Pd—Mo双核络合物催化剂,由氯甲基化的聚苯乙烯一二乙烯苯树脂可制得2—二苯基膦毗啶—4—次甲基聚苯乙烯树脂,将Pd—Mo双核络合物催化剂同二苯基膦毗啶甲基化聚苯乙烯树脂反应可得固相化催化剂。采用了红外光谱,紫外光谱,核磁共振谱,x—衍射等测定了分子结构,考察了对1,5,9—环十二碳三烯选择加氢催化反应的性能。     

梳形接枝共聚物的合成(Ⅱ)——载体化钌卡宾络合物催化降冰片烯基聚苯乙烯的开环岐化聚合

由石油化工副产C₅馏份提取双环戊二烯(DCPD)、以聚合物负载三氟化硼为催化剂进行DCPD与烯丙基氯(AC)的Diels-Alder反应合成5-氯甲基-2-降冰片烯(NBCH₂Cl),经锂代反应后用以引发苯乙烯的活性阴离子聚合合成了降冰片烯(NB)基聚苯乙烯(PS)大分子环烯单体NB-PS,在聚合物负载钌卡宾络合物[RuCl₂(PPh₃)₂(=C=CHtBu)]催化(引发)作用下进行大分子单体NB-PS的开环歧化聚合(ROMP)合成了梳形接枝共聚物PNB-g-PS.实验结果表明所合成聚合物负载硼、钌络合物催化剂的性能均明显优于对应非负载体.讨论了上述催化剂的聚合物载体效应的机理及温度、溶剂等对活性阴离子聚合反应的影响.     

椰壳炭磺酸催化环氧苯乙烷的醇解反应

利用椰壳制备的固体炭磺酸催化环氧苯乙烷的醇开环反应.考察了椰壳炭磺酸催化剂用量,溶剂对产率的影响.比较了椰壳炭磺酸与磺酸树脂、对甲苯磺酸和硫酸氢钠等传统磺酸型催化剂在该反应中的催化性能.结果表明,椰壳炭磺酸是一种绿色高效的固体酸催化剂.     

阳离子交换树脂的有机催化进展

综述了聚苯乙烯型磺酸树脂、全氟磺酸树脂Nafion及崭新的Nafion／siO_2复 合催化剂在有机合成中应用的最新进展．     

Ni/MgO/Al2O3催化剂上以1-甲基萘为模型化合物高温焦炉煤气焦油的催化转化

采用共浸渍薄水铝石(AlOOH)方法制备了一系列Ni/MgO/Al₂O₃催化剂, 并采用N₂气吸附及Ｘ射线衍射等手段进行了表征. 选择1-甲基萘作为焦油模型化合物, 研究了该催化剂催化转化具有较低水蒸气/碳摩尔比(n_H2O/n_C) 的高温焦炉煤气(COG)中焦油催化反应性能. 考察了催化剂中MgO含量及反应条件等对催化剂性能的影响. 实验结果表明, 在775 ℃和n_H2O/n_C=0.7条件下, MgO改性的Ni/MgO/Al₂O₃催化剂对1-甲基萘催化转化为小分子气体反应具有较好的催化活性和稳定性; 热重分析表明, MgO的加入能显著提高催化剂的抗积炭能力. 在Ni/MgO/Al₂O₃催化剂上, 反应气中高浓度H₂S气体(0.25%, 体积分数)能够促进焦油催化转化为小分子气体, 这可能是由于H₂S在Ni表面的可逆吸附形成更适合于重整反应的活性位, 同时抑制了烷烃裂解吸附形成的碳在金属中的溶解、扩散并最终形成积炭过程.     

七水三氯化铈-碘化钠/二氧化硅-壳聚糖催化剂的制备及其在脱保护反应中的应用

分别以Y沸石、活性碳和二氧化硅-壳聚糖(SiO₂-CS)为载体、利用浸渍法制备了一系列负载型七水三氯化铈-碘化钠(CeCl₃·7H₂O-NaI)催化剂,考察了它们在叔丁基苯基醚的脱保护反应中的催化性能。 结果表明,SiO₂-CS为载体的催化剂呈现出良好的催化性能和较高的稳定性。 另外,在中性条件下,SiO₂-CS负载CeCl₃·7H₂O-NaI催化剂在叔丁基醚及1,3-二硫缩醛脱保护反应中呈现出较高的催化活性,从而避免使用强酸和强碱。     

酸性离子液体催化纤维素在生物丁醇中转化为乙酰丙酸丁酯

研究了几种磺酸功能化离子液体催化纤维素在生物丁醇中转化为乙酰丙酸丁酯的性能. 系统考察了催化剂的酸强度, 用量, 反应温度, 时间和溶剂对纤维素转化效率和产物分布规律的影响. 实验结果表明酸度最强的磺酸功能化离子液体1-(4-磺酸丁基)-3-甲基咪唑硫酸氢盐([C₄H₈SO₃Hmim]HSO₄)能够有效地催化纤维素转化为乙酰丙酸丁酯, 且在优化的反应条件下纤维素的转化率高达98.4%, 乙酰丙酸丁酯的产率为31.1%, 同时共生产物甲酸丁酯、水溶性产物和生物油的产率分别为33.4%、20.6%和23.8%. 该催化体系具有一定的耐水性能, 水的添加量为0.2 mL时并不会严重影响纤维素的转化率. 此外, 酸性离子液体催化剂还表现出了良好的重复使用性能, 使用六次后仍然保持较高的活性.     

聚苯乙烯微球负载脲催化剂与碱协同催化环内酯的开环聚合

通过环己基异氰酸酯和4-三氟甲基苯异氰酸酯分别与氨基化聚苯乙烯反应, 构筑了聚苯乙烯(PS)负载的环己基脲(PS-U₁)和聚苯乙烯负载的4-三氟甲基苯基脲催化剂(PS-U₂). 利用PS-U/KOMe二元催化体系协同催化环内酯的开环聚合. 结果表明, PS-U/KOMe二元体系可高效催化ε-己内酯(ε-CL)、 δ-戊内酯(δ-VL)和L-丙交酯(L-LA)的开环聚合, 制备了低催化剂残留且环境友好的聚酯材料; 同时实现了PS-U的回收及循环利用.     

铜催化苯甲酰亚胺高烯丙酯的分子内胺化全氟烷基化反应

报道了铜催化苯甲酰亚胺高烯丙酯底物的分子内胺化全氟烷基化反应. 该反应以全氟碘代烷为全氟烷基化试剂, 醋酸铜为催化剂, 邻菲啰啉为配体, 在醋酸银存在下以中等的收率实现苯甲酰亚胺高烯丙酯底物末端双键的胺化全氟烷基化, 最终生成1,3-噁嗪类分子. 多种官能团取代的苯甲酰亚胺高烯丙酯和具有不同碳链长度的全氟碘代烷烃都能适用于该反应, 为多氟烷基取代的1,3-噁嗪类化合物的合成提供了一种简洁的方法. 多氟烷基取代的1,3-噁嗪类化合物还可在温和条件下高效转化为γ氨基醇衍生物. 初步的机理研究证明该反应经历了全氟烷基自由基对碳碳双键的亲电加成, 之后苯甲酰亚胺基团作为分子内亲核性胺源经历分子内亲核取代途径生成1,3-噁嗪骨架.     

负载型纳米TiO2／Al2O3复合载体负载SO4^2-催化剂的制备与催化性能研究

分别采用沉淀法,水解法和溶胶凝胶法制备了负载型纳米TiO2/Al2O3复合载体,同时在复合载体表面负载SO42-制成SO42-/TiO2/Al2O3固体酸催化剂,并将此催化剂用于α-蒎烯异构化反应中.用XRD、FTIR,TPD等手段对催化剂的晶相结构、比表面积、孔径分布、表面酸性等进行了表征.结果表明,三种方法所制备的催化剂均为纳米级且拥有着丰富而规则的孔结构,水解法制备的SO42-/TiO2/Al2O3催化剂中TiO2的平均粒径(10.0 nm)较小,比表面积(172.88 m2/g)较大,平均孔径为3.926 nm,表面酸中心数和酸强度均高于沉淀法和溶胶凝胶法制备的催化剂,在α-蒎烯催化异化反应中的具有较高的活性,α-蒎烯转化率为82.76%.     

氟硅酸铵改性的HZSM-5催化剂的表征及其碳四烯烃裂解催化性能

 采用X射线衍射、扫描电镜、 N2低温吸附、核磁共振、氨程序升温脱附和吡啶吸附红外光谱等表征手段考察了氟硅酸铵改性对成型后的HZSM-5分子筛催化剂物化性能的影响,并在连续固定床反应器中考察了改性前后催化剂在碳四烯烃裂解制丙烯反应中的催化性能. 结果表明,氟硅酸铵改性不但不会破坏HZSM-5分子筛的骨架结构,而且能起到疏通催化剂孔道的作用,使催化剂平均孔径增大. 改性后催化剂的L酸酸强度降低,而B酸酸强度有所提高. 碳四烯烃裂解反应结果表明,氟硅酸铵改性可使催化剂的催化性能得到改善,其活性稳定性,水热稳定性及丙烯收率都得到了一定程度的提高.