低温陈化粉煤灰负载SO42-/ZrO2固体超强酸的制备与表征

固体超强酸的研制是近二十年来催化领域中的热点研究课题之一。尤其是近几年，研究者们为得到高酸强度和高催化活性的固体超强酸催化剂，常以ZrO2为主体，引入第二组分、第三组分组成复合型催化剂，这方面的研究者颇多，但所获得的催化剂的催化活性尚不能令人满意，催化剂的储存稳定性和重复使用性能方面也还存在一些问题，以致于使其推广应用受到了限制。为了解决这些问题，     

陈化温度及掺杂对分子筛负载SO42-/ZrO2-Co2O3固体超强酸性能影响的研究

采用共沉淀和低温陈化的方法,制备了分子筛负载SO42-/ZrO2-Co2O3固体超强酸(XSZC).用IR、XRD、XPS对XSZC样品的结构进行了表征,用流动指示剂法测定了XSZC样品的酸强度,并将其用于催化乙酸与甘油的酯化反应,考察了其催化活性.结果表明,低温陈化的XSZC样品的IR图谱在900~1 200 cm-1内出现了更强的SO42-的伸缩振动吸收峰;XRD谱图显示,低温陈化和掺杂对样品生成ZrO2四方相有利.XPS图谱中Zr3d的结合能发生化学位移是XSZC样品酸性增加的微观原因.     

V（V）促进SO4^2-／ZrO2固体超强酸的制备及催化反应

用低温陈化的方法制得V（V）促进型SO4^2-／ZrO2固体超强酸（SZV），用流动指示剂法测定其酸强度，用IR，XRD和XPS进行结构表征，并将制得的催化剂用于催化乙酸和丙三醇的酯化反应．结果表明，低温陈化样品比常温陈化有更强的酸性和更高的催化活性，IR谱图中S—O键的伸缩振动峰显著增强，在600～650℃的焙烧温度下，低温陈化样品的晶体结构为ZrO2四方相，XPS图中Zx3d峰位出现较大的化学位移，表明低温陈化使SZV样品具有较高的酸性．     

低温陈化法制备SO2-4/WO3-TiO2固体超强酸及性能研究

0引言 固体超强酸的研制是近20年来催化领域中的热点研究课题之一.起初,人们所研制的SO2-4/MxOy型固体超强酸中,MxOy多为ZrO2.近年来,研究者们为得到高酸强度和高催化活性的固体超强酸催化剂,以ZrO2为主体,引入第二组分、第三组分组成复合型催化剂,这方面的研究者颇多[1-4],也取得了一定的成果.     

V(Ⅴ)促进SO2-4/ZrO2固体超强酸的制备及催化反应

用低温陈化的方法制得V(Ⅴ)促进型SO2-4/ZrO2固体超强酸(SZV), 用流动指示剂法测定其酸强度, 用IR, XRD和XPS进行结构表征, 并将制得的催化剂用于催化乙酸和丙三醇的酯化反应. 结果表明, 低温陈化样品比常温陈化有更强的酸性和更高的催化活性, IR谱图中S=O键的伸缩振动峰显著增强, 在600～650 ℃的焙烧温度下, 低温陈化样品的晶体结构为ZrO2四方相, XPS图中Zr3d峰位出现较大的化学位移, 表明低温陈化使SZV样品具有较高的酸性.     

低温陈化法制备稀土复合固体超强酸SO42-/ZrO2-Nd2O3及其稳定性研究

以氨水、氧氯化锆和硝酸钕为原料,用共沉淀法制得稀土复合型固体超强酸SO2-4/ZrO2-Nd2O3(以下简称SZN).用IR,XRD对其进行了表征,将其用于催化乙酸和甘油的酯化反应检验其催化活性,于空气中放置检验其稳定性.结果表明,低温陈化和加入一定比例的钕,可使超强酸酸性增强,并能使亚稳态的ZrO2四方晶相在较宽的温度范围内不发生相转变,这些是SZN样品催化活性较高的微观原因.     

超声波共沉淀法制备SO42-/Fe2O3-ZrO2固体超强酸及其性能研究

于-15℃陈化24 h,采用超声波共沉淀法制备了SO42-/Fe2O3-ZrO2固体超强酸(SFZ-n,n=1~12),其结构经IR表征。结果表明,超声波辐照可以提高SFZ的酸性、比表面和催化活性。SFZ-8用于催化合成乙酸正丁酯,酯化率92%,且重复使用5次后,酯化率仍高于80%。     

陈化温度和Fe/Zr配比对SO42-/Fe2O3-ZrO2固体超强酸结构与性能的影响

用低温陈化法制备了SO42-/Fe2O3-ZrO2(简称SFZ)固体超强酸催化剂,用红外光谱(IR)和X光衍射(XRD)对其结构进行了表征,并考察了它对合成癸二酸二正丁酯的催化性能.IR谱显示,低温陈化的SFZ样品在1070 cm-1处吸收峰远强于常温陈化样品.XRD分析则显示,在焙烧温度为650℃、 Fe/Zr为2 ∶ 1时,低温陈化的样品出现了亚稳态的ZrO2四方晶相.该样品在催化酯化反应中使产率达90%以上,高于常温陈化样品的30%.研究结果表明: 在其他条件不变时,低温陈化所出现的亚稳态的ZrO2四方晶相是表面酸性和催化活性增加的微观原因.     

低温陈化法制备SO42-/WO3-TiO2固体超强酸及性能研究

固体超强酸的研制是近20年来催化领域中的热点研究课题之一。起初，人们所研制的SO4^2-/MxOy型固体超强酸中，MxOy多为ZrO2。近年来，研究者们为得到高酸强度和高催化活性的固体超强酸催化剂，以ZrO2为主体，引入第二组分、第三组分组成复合型催化剂，这方面的研究者颇多，也取得了一     

低温陈化法制备SO_4~(2-)/WO_3-TiO_2固体超强酸及性能研究

0引言固体超强酸的研制是近20年来催化领域中的热点研究课题之一。起初,人们所研制的SO42-/MxOy型固体超强酸中,MxOy多为ZrO2。近年来,研究者们为得到高酸强度和高催化活性的固体超强酸催化剂,以ZrO2为主体,引入第二组分、第三组分组成复合型催化剂,这方面的研究者颇多[1~4],也     

催化精馏专用填料型固体酸SO42-/ZrO2-Al2O3-Al的研究

为了研制催化精馏专用催化剂,采用铝阳极氧化法制备了Al2O3-Al一体型载体,并将活性固体超强酸SO42-/ZrO2引入到Al2O3-Al上,得到一种新型催化精馏专用填料式固体酸SO42-/ZrO2-Al2O3-Al催化剂.利用XRD、 SEM、 BET、 XPS、 NH3-TPD等手段对其进行了表征.结果表明,所制得的阳极氧化铝膜厚为56 μm, SO42-/ZrO2-Al2O3-Al固体酸具有比表面积大、酸强度适中的特点.XRD结果表明, ZrO2在Al2O3-Al上处于高度分散状态.将该固体酸用于乙酸/乙醇酯化反应中,显示出较高的催化活性,且稳定性较好.     

Al含量对Pt-SO2-4/ZrO2-Al2O3固体超强酸催化正戊烷异构化性能的影响

通过向SO42-/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稳定性的Pt-SO42-/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含量对催化剂性能的影响;并采用X射线衍射(XRD)、比表面积测定(BET)、红外(IR)光谱、程序升温还原(TPR)、热重-差热分析(TG-DTA)和氨-程序升温脱附(NH3-TPD)手段对催化剂进行了表征.结果表明,Al能够提高ZrO2的晶化温度,抑制硫的分解,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含量(质量分数,w)为5.0%时,Pt-SO42-/ZrO2-Al2O3固体超强酸催化剂的催化活性最好,在100 h内异戊烷收率可稳定在52.0%以上,选择性在98.2%以上.     

制备工艺条件对SO42-/TiO2-Al2O3-Al固体酸催化剂性能影响

采用铝阳极氧化法制备了Al2O3-Al-体型多孔氧化铝载体,再采用电沉积技术将TiO2沉积到氧化铝多孔的纳米孔道内,制备了催化精馏专用SO42-/TiO2-Al2O3-Al型固体酸催化剂,并以乙酸乙酯合成为模型反应,考察了水封条件,电沉积电压、电沉积时间等制备工艺条件对催化剂活性的影响.实验结果表明,适宜的制备条件为水封温度为50℃,水封时间为1 h,电沉积电压为6V,电沉积时间为30 min,在此制备条件下,醋酸转化率为31.34%.采用扫描电镜(SEM),X射线衍射分析(XRD)手段对所制备催化剂进行了表征.结果表明:阳极氧化铝膜的结构为无定型结构,TiO2在载体上呈高度分散状态.     

引入SiO2对SO2-4/ZrO2超强酸体系的影响

用共沉淀法和负载法制备了一系列SO2-4/ZrO2-SiO2催化剂, 详细研究了添加SiO2对SO2-4/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SO2-4/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.     

SO42-/ZrO2和SO42-/Al2O3-ZrO2催化剂上的正戊烷反应

研究了添加Al对SO₄^2-/ZrO₂超强酸样品的晶化、比表面、硫含量、超强酸性和正戊烷反应性能的影响,考察了活化温度、反应温度、Al含量和载Pt对催化剂活性和选择性的影响.SO₄^2-/Al₂O₃ZrO₂催化剂的酸强度与SO₄^2-/ZrO₂基本相当,但超强酸位比后者多,未载Pt时正戊烷反应活性和稳定性明显高于后者.负载Pt后,正戊烷异构化选择性和稳定性大大提高,但Pt/SO₄^2-/Al₂O₃ZrO₂催化剂的反应活性与Pt/SO₄^2-/ZrO₂相近,Al的促进作用不明显.     

稀土固体超强酸SO2-4/ZrO2-SnO2-Nd2O3的制备及催化合成乙酸松油酯

稀土;固体超强酸;SO2-4/ZrO2-SnO2-Nd2O3;乙酸松油酯;酯化反应     

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。     

固体超强酸SO2-4/SnO2-Al2O3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SO2-4/SnO2-Al2O3.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SO2-4/ZrO2型超强酸相比,SO2-4/SnO2-Al2O3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SO2-4/SnO2-Al2O3样品对酯化反应的催化性能最好.     

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.     

纳米复合固体超强酸SO42-/CoFe2O4的制备和表征

采用纳米化学制备技术合成了新型的纳米复合团体超强酸催化剂ＳＯ４２－／ＣｏＦｅ２Ｏ４。用ＸＲＤ、ＴＥＭ、ＸＰＳ、红 外光谱和比表面测定等技术研究了该催化剂的结构形态,结果表明：所研制的ＳＯ４２－／ＣｏＦｅ２Ｏ４催化剂为晶态纳 米粒子（＜ ５０ｎｍ）,比表面积很大（１５７ｍ２· ｇ－１）,ＳＯ４２－与氧化物的金属离子呈无机双齿螯合状配位化合物的结 合形式。以乙酸乙酯合成为模型反应考察了该催化剂的催化活性,比较了酸性和酸强度,推断出该催化剂的酸 强度Ｈ０＜－１４．５。