微乳体系应用于制备固体超强酸催化剂的研究

依据微乳理论,运用OP-10/环己烷/正丁醇微乳体系,制备出以硫酸锌为基体的固体超强酸S2O82-/ZnSO4-SnO2。以乙酸丁酯合成反应为探针反应,得出固体超强酸S2O82-/ZnSO4-SnO2制备的优化条件:m SnO2/m ZnO=30:70、陈化时间为24 h、浸渍液浓度2.0 mol·L-1、焙烧温度550℃、焙烧时间3.0 h,油相与水相体积比(R)=50︰100并对其进行了XRD、FTIR、TG-DTA、BET和SEM技术分析。     

热重分析测定脱附活化能分布研究

以脱附过程本征动力学模型为基础,提出了一种采用热重分析技术测定脱附活化能随吸附质分子表面覆盖率分布的方法。该方法通过一条热重分析曲线就可以得到清晰的脱附活化能关于覆盖率的函数表达式。采用所提出的方法,通过不同升温速率下的热重分析实验测定了芴和蒽在活性炭上脱附活化能的线性分布,结果表明覆盖率越高,脱附活化能越低。对芴和蒽,由于覆盖率上升,脱附活化能最大降幅达18.5%和15.1%。     

固体超强酸催化剂Ni/SO42-SnO2的制备与表征

引入镍离子制备出新型固体超强酸Ni/SO42--SnO2,利用FT-IR、XRD、XPS、TG-DTA等测试手段对催化剂结构进行表征.FT-IR谱图显示,催化剂表面的硫酸根与金属以螯合双齿和桥式配位结合,形成了超强酸结构;XRD结果表明,样品表面主要显现出二氧化锡的四方晶型结构的二氧化锡,随着活化温度的提高,晶体结构渐趋完整,结合FT-IR结果表明可知,在973K,700℃时样品表面结合硫酸根已基本分解完毕;XPS结果表明,样品表面S仅存最高价态(+6),这是超强酸具有高的催化活性的首要条件;TG-DTA测得镍的引入有利于催化剂的热稳定性提高,可以较好地获得SO42-组份,使其高温分解流失趋势变得更缓和.以乙酸正丁酯的酯化反应为模型反应,通过正交实验和单因素实验得到Ni/SO42--SnO2的最佳制备条件,粗产品经GC-MS分析,乙酸正丁酯的含量为90.26%,实验结果表明引入一定浓度的镍离子能提高固体超强酸酯化活性.     

热重分析技术测定二苯并呋喃在活性炭上的吸附相平衡

以吸附动力学为基础,建立了热重分析技术测定难挥发性有机物吸附等温线的方法.通过热重分析实验测定了不同升温速率下二苯并呋喃从Norit RB1和Chemviton BPL活性炭上脱附速率曲线,及对应的脱附峰温度.运用所提出的方法,对二苯并呋喃在Norit RB1和ChemvironBPL活性炭上的Langmuir吸附等温线方程进行了估算.估算结果与静态吸附实验测定结果相比,误差不超过10%.     

稀土固体超强酸SO42-/ZrO2-SnO2-Nd2O3的制备及催化合成乙酸松油酯

采用分沉淀-共浸渍法制备了新型稀土固体超强酸SO42-/ZrO2-SnO2-Nd2O3,利用IR、TG-DTA、XRD表征了催化剂的物化性质,并用于催化乙酸酐和松油醇合成乙酸松油酯,显示了良好的反应活性和重复使用性,对反应条件进行了优化,结果表明最佳反应条件为：松油醇和乙酸酐的摩尔比1∶1.5,反应温度50 ℃,反应时间5 h,催化剂用量占松油醇质量的2 %,在此反应条件下松油醇的转化率为93%左右,产物中乙酸松油酯的含量为87%。催化剂失活主要原因是有机物在表面吸附,通过无水乙醇洗涤,干燥,即可再生。     

稀土固体超强酸SO_4~(2-)/TiO_2/La~(3+)催化合成丙酸苄酯

采用浸渍法制备了稀土固体超强酸SO2 -4/TiO2 /La3 + ,并运用IR、XRD和Hammett指示剂法对其进行了表征。以制备的固体超强酸SO2 -4/TiO2 3 + 为催化剂、丙酸和苯甲醇为原料合成了丙酸苄酯。考察了催化剂的制备条件及合成条件对酯化率的影响 ,结果显示催化剂最佳制备条件 :钛前体氧化物的浸渍液为含 0 0 7mol·L-1La3 + 的硫酸溶液 ,焙烧时间 3h ,焙烧温度 5 0 0℃。最佳反应条件 :醇酸摩尔比为 1∶2、催化剂用量为苯甲醇用量的 9 3%、反应时间 3h、反应温度 12 0℃ ,酯化率达 84 0 %以上。用IR、1H NMR等手段对产品进行了表征。     

微波辐射下固体超强酸SO_4~(2-)/TiO_2/La~(3+)催化合成没食子酸正丁酯

没食子酸正丁酯为白色或淡褐黄色的结晶粉末,无臭,稍有苦味;难溶于水,易溶于乙醇,是一种油溶性的抗氧化剂,常作为食品稳定剂、感光材料添加剂等[1 ] 。没食子酸正丁酯可由没食子酸和正丁醇在硫酸催化下直接合成。硫酸催化活性高,价格低,但对设备腐蚀严重,副反应多,产率低,反应时间长,后处理比较困难。近年来有采用十二烷基苯磺酸、固体超强酸[2 ,4] 等作为替代硫酸的催化剂。固体超强酸的应用研究进展较快,已从单一型向复合型发展。本文在微波辐射下用固体超强酸SO2 -4 /TiO2 /La3+为催化剂由没食子酸与正丁醇合成没食子酸正丁酯,考察了反…     

固体超强酸SO_4~(2-)/SnO_2-Al_2O_3的红外光谱研究

以四氯化锡、硫酸铝为原料,氨水为沉淀剂,采用共沉淀法制得新型固体超强酸SO42-/SnO2-A l2O3。采用FT-IR技术考察了金属元素摩尔比、焙烧温度、浸渍液以及掺杂稀土氧化物对该固体超强酸结构和性能的影响。FT-IR结果表明在该固体超强酸中,锡和硫酸根是以螯合和桥式两种方式配位结合,其中起催化活化作用的主要是和硫酸根以螯合双齿结合的锡;和SO42-/ZrO2型超强酸相比,SO42-/SnO2-A l2O3超强酸的硫酸根FT-IR特征吸收峰发生蓝移,显示出更强的酸性。锡铝摩尔比为9∶1、焙烧温度为773K、焙烧时间为3h时,制得的SO42-/SnO2-A l2O3样品对酯化反应的催化性能最好。     

S2O82-/ZrO2-SiO2-Sm2O3固体超强酸催化剂的XPS研究

采用XPS实验技术对不同制备条件下制得的S2O82-/ZrO2-SiO2-Sm2O3类固体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对比. 结果表明 浸渍S2O82-使得S2p, Zr3d结合能提高; 加入少量氧化钐制得催化剂的S2p, Zr3d结合能略大于不加稀土的样品, 说明少量的稀土元素改变了催化剂表面的化学状态, 使催化剂表面元素正极化程度提高; 焙烧使得催化剂表面S, Zr原子作用力增强, 金属原子的正极化程度增强. 不同该类催化剂的Si2p结合能基本相同, 说明S未与Si结合, 二氧化硅不是该类催化剂的活性组份.     

稀土固体超强酸SO2-4/TiO2/La3 +催化合成丙酸苄酯

采用浸渍法制备了稀土固体超强酸SO2-4/TiO2/La3+,并运用IR、XRD和Hammett指示剂法对其进行了表征.以制备的固体超强酸SO2-4/TiO23+为催化剂、丙酸和苯甲醇为原料合成了丙酸苄酯.考察了催化剂的制备条件及合成条件对酯化率的影响,结果显示催化剂最佳制备条件:钛前体氧化物的浸渍液为含0.07 mol·L-1 La3+的硫酸溶液,焙烧时间3 h,焙烧温度500℃.最佳反应条件:醇酸摩尔比为1:2、催化剂用量为苯甲醇用量的9.3%、反应时间3 h、反应温度120℃,酯化率达84.0%以上.用IR、1H-NMR等手段对产品进行了表征.