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     

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     

Sm2O3改性对S2O2-8/ZrO2-SiO2固体超强酸催化剂性能的影响

硫酸促进型固体超强酸催化剂具有极强的酸性,制备简单,在酯化、烷基化、酰基化等有机反应中催化活性高,可重复使用,对设备腐蚀小,环境友好,是一类具有广阔应用前景的新型绿色催化材料,已成为固体超强酸研究的热点之一。然而,目前该类催化剂使用成本高、比表面小、含硫基团容易流失、稳定性差,阻碍了其在工业上的推广和应用。为了探索和改善其催化性能,近年来多组分氧化物的固体超强酸开始引起人们的关注。     

镧改性固体超强酸SO42-/ZrO2-TiO2/La3+催化剂的制备及性能研究

将固体超强酸SO42-/ZrO2 TiO2负载镧制备新型催化剂SO42-/ZrO2 TiO2/La3+,以催化合成溴代正辛烷为模型反应,考察了不同制备条件对催化剂性能的影响,结果表明:以0.5mol·L-1H2SO4和5.0%的La(NO3)3混合溶液浸渍的锆钛前体氧化物,经110℃烘干后于550℃焙烧3h所得催化剂(LSZT5.0 3 550)活性较好,在n(HBr)∶n(辛醇)=5.12∶1.00、催化剂用量为反应物总质量的1.6%、反应时间为4h,反应温度约130℃的条件下,合成溴代正辛烷产率达75%以上。采用IR,XRD,DTA/TGA和Hammett指示剂法对催化剂进行表征显示:LSZT5.0 3 550具有较高的酸强度,且为无定型态。     

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.     

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。     

镧对固体超强酸SO42-/TiO2/Al交联膨润土的改性研究

采用镧对固体超强酸SO42-/TiO2/铝交联膨润土(S042-/TiO2/Al-PILC)进行改性,制备了La—SO42-/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,镧引人SO42-/TiO2/Al-PILC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,镧的引人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SO42-的流失量,从而提高催化剂的活性稳定性。     

纳米固体超强酸SO2-4/ZrO2-SiO2的研究

采用纳米化学制备技术合成了新型的纳米固体超强酸催化剂SO2-4/ ZrO2-SiO2.该催化剂对醋酸和脂肪醇的酯化反应有很好的催化作用,并具有耐水性强,再生容易,可重复使用,不腐蚀设备,不污染环境等优点,是对环境友好并具有应用前景的绿色工业催化剂.用XRD、XPS、TEM、IR和化学分析等手段分析了SO2-4 / ZrO2-SiO2的晶化过程、比表面积、含硫量.结果表明,浸渍液H2SO4浓度、焙烧温度、沉淀条件、比表面积和含硫量均明显影响SO2-4 / ZrO2-SiO2的酸强度及催化活性.SO2-4 / ZrO2-SiO2最佳制备条件陈化温度为0℃,浸渍液H2SO4浓度为0.5 mol/ L,焙烧温度为650℃,焙烧时间为3 h.     

固体超强酸AlCl3.Fe2（SO4）3的研究

自60年代末Olah等人研究液体超强酸以来,超强酸的催化作用的研究迅速发展。由于多相催化比均相催化具有许多优越性,人们对固体超强酸催化剂进行了广泛的研究。Ma-gnatta等报道AlCl_3与聚苯磺酸络合物在85℃下,能使已烷裂解异构化。Olah等发展了全氟磺酸树脂Nafion-H固体超强酸催     

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.     

SO2-4/ZrO2/Fe3O4/Al2O3磁性固体超强酸的制备与表征

用化学共沉淀法制备了一系列SO2-4/ZrO2/Fe3O4/Al2O3磁性固体超强酸, 利用XRD、IR、TG-DSC、VSM、TEM及HRTEM等手段对样品结构进行了表征. 结果表明, 引入一定量的Fe3O4和Al2O3有利于四方晶相ZrO2(t)结构的稳定；Fe3O4超细粒子的引入, 使固体超强酸具备了超顺磁性；HRTEM 结果显示ZrO2晶体生长趋向于ZrO2(t)的[101]方向,其(101)晶面间距为d(101)=0.29 nm, 与XRD 衍射结果一致. Hammett 指示剂测得样品SZA-20-200-800酸强度(H0<-13.8)最强, 酸性大于浓硫酸(H0=-11.9).     

制备条件对纳米级固体超强酸SO42- /ZrO2性能的影响

通过溶剂替代法制备了纳米级固体超强酸SO42-/ZrO2催化剂,用XRD、TEM、TG-DTA、IR、XPS等技术考察了制备条件对样品的粒径、晶化温度与结构的影响,并研究了它们对松油醇乙酰化反应的催化性能。实验结果表明,0·5mol/LH2SO4浸渍、500~550℃焙烧3h的纳米SO42-/ZrO2具有最高超强酸性和催化活性。其酸强度为-16·02≤H0≤-14·52,粒径在20~40nm,松油醇转化率达99·8%。     

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     

SO_4~（2－）／TiO_2和SO_4~（2－）／Fe_2O_3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Ｈ_２ＳＯ_４的无定形ＴｉＯ２和Ｆｅ_２Ｏ_３在焙烧过程中的晶化、相变、失水及失硫情况，总结出ＳＯ４２－／ＭｘＯｙ型固体超强酸具有与ＳＯ４２－／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ＳＯ４２－／ＴｉＯ２和ＳＯ４２－／Ｆｅ_２Ｏ_３的超强酸性进行了表征，表明它们与／ＺｒＯ_２体系具有相似的表面酸位结构，无水状态主要为Ｌ酸位，吸水后部分Ｌ酸位可转变为Ｂ酸位，但这两种体系的超强酸性均比ＳＯ４２－／ＺｒＯ_２弱，其Ｈ０大约在－１３～－１４之间．     

固体超强酸NiO-ZrO_2/SO_4~(2-)的合成及其对葡萄糖电催化氧化的研究

制备了固体超强酸NiO-ZrO2/SO42-,并研究了其对葡萄糖的电催化氧化性能。利用X射线衍射、扫描电镜以及傅里叶变换红外光谱法对其进行表征,同时研究了其对葡萄糖的电催化氧化性能。结果表明:起主要催化作用的为NiO-ZrO2/SO42-中镍的活性物质,而ZrO2/SO42-上的缺电子金属中心加速了反应过程中电子的转移速率,使得NiO-ZrO2/SO42-相比于NiO/SO42-有更低的峰电位,并且表现出更好的稳定性。     

固体超强酸SO2-4/ZrO2的制备及其催化性能研究

以氧氯化锆为锆原,氨水为沉淀剂,硫酸溶液为浸渍液,通过沉淀-浸渍法制备SO2-4/ZrO2(SZ)酯化催化剂,其结构经BET、X-射线衍射(XRD)、傅立叶变换红外光谱(FT-IR)及扫描电子显微镜(SEM)表征.结果表明:随着焙烧温度升高,催化剂的比表面积依次降低,孔径增大,氧化锆的晶态由无定形态转化为四方晶态再转化为单斜晶态;于600℃焙烧时,催化剂形成的S=O键红外吸收峰最强;于700℃焙烧时,催化剂结构被破坏.在丙烯酸与十八醇的酯化反应中对催化剂进行活性测试.结果表明:600℃焙烧的催化剂产率最高(96.4%).     

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.     

SO42-/ZrO2固体超强酸催化合成乙醛酸L-盖基酯

乙醛酸L-盖基酯是一种重要的手性试剂和手性中间体.本文以SO42-/ZrO2固体超强酸作催化剂,由乙醛酸与L-薄荷醇酯化合成乙醛酸L-盖基酯,通过正交实验探讨了反应温度、反应时间、催化剂用量、酸醇摩尔比4个因素对该酯化反应的影响,得到优化工艺条件,收率达78.5%,并对L-薄荷醇的套用及SO42-/ZrO2固体超强酸的重复使用进行了研究.