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     

ZrO2及SO^2—4／ZrO2超强酸催化剂的XRD分析

用ＸＲＤ技术从定性和定量上对ＺｒＯ２，特别是ＳＯ＾２－４／ＺｒＯ２超强酸催化剂的物相和四方相ＺｒＯ２的含量进行了详细的考察。结果表明，ＳＯ＾２－４的引入使ＳＯ＾２－４／ＺｒＯ２的晶化温度比ＺｒＯ２大约提高了１００Ｋ，并且使亚稳态四方相ＺｒＯ２得以稳定。亚稳态四方相ＺｒＯ２的含量主要受处理液浓度和焙烧温度的影响。处理液浓度越大，四方相含量越高；焙烧温度越高；四方相含量越低。强酸性的Ｈ２ＳＯ４溶液比弱     

引入SiO2对SO4^2—／ZrO2超强酸体系的影响

用共沉淀法和负载法制备了一系列SO4^2-/ZrO2催化剂,详细研究了添加SiO2对SO4^2-/ZrO2超强酸样品的晶化、比表面、硫含量、超强酸性和异丙苯裂解及异丙醇脱水反应的影响。引入SiO2会延迟ZrO2的晶化和晶相转变,减弱SO4^2-/ZrO2体系的超强酸性,但对提高样品的异丙苯裂解和异丙醇脱水反应活性有利。     

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     

SO^2—4／ZrO2—SiO2催化剂的酸性及结构表征

采用指示剂法及吸附吡啶的红外光谱法，考察了催化剂的酸性；用ＸＲＤ，ＩＲ，ＸＰＳ及热分析等对催化剂的结构进行了表征；用ＢＥＴ法测定了催化剂的比表面积，并研究了催化剂的组成及焙地催化剂比表面积的影响。实验结果表明，一般在４５０℃以上焙烧的ＳＯ＾２－４／ＺｒＯ２－ＳｉＯ２催化剂均具有超强酸性，催化剂的酸强度随焙烧温度的增高有所增强，吸附吡啶的红外不谱表明该催化剂具有较高的Ｌｅｗｉｓ酸量。通常８００℃以下     

WO3／ZrO2和MoO3／ZrO2固体超强酸体系研究

研究了浸渍偏钨酸铵和仲钼酸铵的无定形ＺｒＯ２在焙烧过程中钨和钼氧化物表面分散和晶相变化情况。发现于３５０℃焙烧后钨，钼仍以多聚酸根形式分散于ＺｒＯ２表面，用ＸＲＤ法测定的“视阈值”远大于按ＷＯ３和ＭｏＯ３计算的单层分散容量，８００℃焙烧后钨和和钼以ＷＯ３和ＺｒＭｏ２Ｏ８的形式分散于ＺｒＯ２表面上，用ＸＲＤ方法测定的“视阈值”与ＷＯ３和ＺｒＭｏ２Ｏ８的单层分散容量相近。Ｈａｍｍｅｔｔ指示剂法和正戊烷     

SO4^2—／MXOY型固体超强酸及其催化酯化

ＳＯ４＾２－／ＭＸＯＹ型固体超强酸用作酯化反应的催化剂，具有催化活性高、选择性好、易与产品分离、无污染、可重复利用等优点。本文综述了ＳＯ４＾２／ＭＸＯＹ型固体超强酸的研究进展及其在酯化反应中的催化作用。探讨了这类固体超强酸的制备条件、表面结构及其用作酯化催化剂的性能和寿命等问题。     

SO^2—4／TiO2超强酸催化剂的XPS研究

采用ＸＰＳ技术对不同焙烧温度，不同Ｈ２ＳＯ４浓度，不同ＰＨ值和齐聚反应后ＳＯ＾２－４／ＴｉＯ２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。     

添加非金属元素Si对固体超强酸SO^2—4／TiO2的改性研究

采用共沉淀法引入Ｓｉ对ＳＯ＾２－４／ＴｉＯ２进行改性，制得了ＳＯ＾２－４／Ｔｉ－Ｓｉ－Ｏ系列固体超强酸，试样经ＩＲ，ＳＥＭ，ＸＲＤ表征和低温正戊烷异构化活性测试，发现超强酸中心是硫酸根离子与金属原子Ｔｉ结合形成的双配位螯全结构，在超强酸性的榈中ＴｉＯ２均呈锐钛矿晶型。     

具有ZSM—11结构的分子筛型SO^2—4／Zr—ZSM—11超强酸的制备

赋予SO42-/MxOy型超强酸催化剂以一定孔结构的研究工作,近年来受到许多研究者的重视,并在这方面做了许多有意义的探索工作,如合成具有类分子筛结构的锆氧化物,然后用硫酸处理,制备这类催化剂;将锆或钛的氧化物负载于分子筛上,然后用硫酸处理,以制备具有高表面积和一定孔结构的催化剂.Reddy［1］、Huang［2］和Debra［3］等人曾报道合成了具有中孔结构的SO42-/ZrO2催化剂. 　　我们将分子筛的多孔性、结构规整性以及高比表面积与SO42-/ZrO2的强酸性结合起来,制得具有分子筛结构特征的超强酸催化剂.采用这种方法制取分子筛型的超强酸催化剂,目前还未见报道. 1 实验部分1.1 Zr-ZSM-11型锆硅分子筛的合成 　　以ZrOCl2*8H2O及硅溶胶分别作为锆源和硅源、四丁基氢氧化胺（TBAOH）为模板剂.将原料以一定的配比计量,按H2O、TBAOH、硅溶胶、ZrOCl2*8H2O的顺序加入不锈钢反应釜中,搅拌均匀;在一定的温度下晶化,然后过滤、洗涤.将得到的产物在110 ℃下干燥,即得Zr-ZSM-11分子筛原粉; 最后经在一定温度下焙烧脱除模板剂.用以表征的样品原料的摩尔比为:1硅溶胶∶0.02 ZrOCl2*8H2O∶0.25 TBAOH∶30 H2O 1.2 SO42-/Zr-ZSM-11固体超强酸的制备 　　用0.5 mol/L的硫酸浸渍脱除模板剂的Zr-ZSM-11分子筛原粉,过滤、干燥,然后在550 ℃下焙烧3 h,即得到分子筛型SO42-/Zr-ZSM-11固体强酸. 1.3 分子筛及分子筛型超强酸催化剂的结构表征 1.3.1 XRD　　采用D/max-ⅢA射线衍射仪（日本理学）,研究了催化剂的骨架结构.工作条件为： Cu靶,Ni 滤波,射线波长为15.418 nm,管压30 kV,电流30 mA. 1.3.2 TG　　采用Du Pont 1090 B型热分析仪,研究了样品的热重特性.温度范围为常温～950 ℃,升温速度10 ℃/min,样品用量30～50 mg. 1.3.3 SEM　　采用日立公司生产的S-500型扫描电镜,样品经镀金预处理. 1.3.4 IR　　采用Bruker公司生产的Veckor 33型红外分光光度计. 1.4 催化剂酸性的研究 　　采用真空系统中指示剂蒸汽吸附法测定催化剂的酸强度.在样品管中装入一定量的催化剂样品,在200 ℃时抽真空处理样品30 min,冷却至室温后放入少量的指示剂蒸汽,观察催化剂的变色情况来确定其酸强度.     

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     

SO4^2—／ZrO2—SiO2催化剂的制备及其对乙酸／丁醇酯化反应的催化作用

用０．５￣１．０ｍｏｌ／Ｌ Ｈ２ＳＯ４溶液处理ＺｒＯ２含量为３％￣５０％（摩尔分数）的锆硅复合氧化物，制得ＳＯ４＾２－／ＺｒＯ２－ＳｒＯ２催化剂。考察了催化剂对乙酸／丁醇酯化反应的催化作用及其制备条件（如：Ｚｒ／Ｓｉ比、沉淀剂、预焙烧温度、焙烧温度等）对催化剂性能的影响。实验结果表明，对于给定的反应，使用ＺｒＯ２含量约为１０％的ＳＯ４＾２－ＳｉＯ２催化剂时，乙酸的转化率高于９８％；而在相同条件下使     

ZrO2／SO4^2—超强酸体系形成过程的研究

本文用XRD、TG-DTG-DTA、SEM和化学分析等多种实验手段研究了浸渍H_2SO_4的无定形ZrO_2在不同焙烧温度下的晶化和相变,失水和失硫等过程.实验结果表明,这些过程与超强酸的形成密切相关,在ZrO_2/SO_4~(2-)超强酸体系中不存在水和游离H_(2)SO_(4),体系超强酸强度最高时ZrO_2呈四方晶相,晶体表面约有略少于1/3的Zr原子与SO_4~(2-)根相结合.     

镝对固体超强酸催化剂ZrO2-Dy2O3/SO42--HZSM-5的酸性和稳定性的影响

合成了固体超强酸催化剂ＺｒＯ２－Ｄｙ２Ｏ３／ＳＯ４＾２－,并将其负载于分子筛ＨＺＳＭ－５上,制成复合型固体超强酸催化剂ＺｒＯ２－Ｄｙ２Ｏ３／ＳＯ４＾２－ＨＺＳＭ－５）以下简称催化剂ＺＤＳＨ）,采用Ｈａｍｍｅｔｔ批示剂法,吸附吡淀的ＴＰＤ法,考察催化剂ＺＤＳＨ的酸强度及其分布;通过热重分析（ＴＧＡ）、差热分析（ＤＴＡ）方法,考察镝对催化剂ＺＤＳＨ稳定性的作用;运用红外光谱（ＩＲ）法,分析催化剂ＺＤＳ     

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