离子液体协同固体超强酸催化花生壳制备乙酰丙酸

以离子液体氯化1-丁基-3-甲基咪唑鎓([Bmim]Cl)为溶剂,以6种S2O82-/MxOy型固体超强酸为催化剂,将微波预处理后的花生壳水解,制备乙酰丙酸。研究表明,S2O82-/Zr O2-Al2O3-Si O2固体酸的催化效果最佳,进一步考察了反应时间、反应温度、固体酸用量、水含量对乙酰丙酸产率的影响。由响应面法(RSM)建立的二次回归模型得到优化水解工艺条件,即:在固体酸用量为5.1(wt)%条件下于160℃反应51min,乙酰丙酸产率可达到78.3%。固体酸再生重复使用效果良好。     

离子液体协同固体酸催化花生壳制备乙酰丙酸的研究

以离子液体氯化1-丁基-3-甲基咪唑鎓([Bmim]Cl)为溶剂,以6种S2O82-/MxOy型固体超强酸为催化剂,将微波预处理后的花生壳水解,制备乙酰丙酸。研究表明,S2O82-/Zr O2-Al2O3-Si O2固体酸的催化效果最佳,进一步考察了反应时间、反应温度、固体酸用量、水含量对乙酰丙酸产率的影响。由响应面法(RSM)建立的二次回归模型得到优化水解工艺条件,即:在固体酸用量为5.1(wt)%条件下于160℃反应51min,乙酰丙酸产率可达到78.3%。固体酸再生重复使用效果良好。     

固体超强酸ZrO_2/S2O_8~(2-)催化合成肉桂酸甲酯

研究了在固体超强酸ZrO2/S2O2-8催化下,肉桂酸与甲醇作用合成肉桂酸甲酯的工艺.考查了催化剂的用量、酸醇摩尔比、反应时间及催化剂的性能对反应的影响.最佳反应条件为∶n(肉桂酸)∶n(甲醇)=1∶10,m(肉桂酸)∶m(催化剂)=3∶1,反应温度90～95℃,反应时间5h,酯化率为95.7%.     

大孔SO42-/ZrO2-SiO2复合固体酸制备及催化性能

利用浸渍水解法在大孔SiO2载体上组装固体酸制备出大孔径SO42-/ZrO2-SiO2复合固体酸催化剂。用扫描电镜、红外光谱仪和粉末X射线衍射仪等对其进行表征,结果表明:大孔SiO2载体的毛细管效应促使ZrO2以纳米薄层方式均匀地沉积在SiO2薄层表面,并抑制了ZrO2晶体的生长和晶相的转变,载体的大孔全连通的结构赋予该复合材料高的通透性(孔径在1~2μm)、两面活性点和大的比表面积(约156 m2.g-1)。Hammett指示剂法测得经550℃焙烧后产物的酸强度H0值小于-13.75,属于固体超强酸。以乙酸正丁酯的合成为探针反应考察硫酸浸渍液浓度、焙烧温度等制备条件对其催化活性的影响,结果表明,该SO42-/ZrO2-SiO2固体酸具有较好的催化活性,当焙烧温度为550℃和硫酸浸渍液浓度为1.5 mol.L-1时,超强酸对酯化反应的催化酯化率达到97%。     

H3PW6Mo6O40/SiO2催化合成7-羟基-4-甲基香豆素

采用溶胶-凝胶法制备了二氧化硅负载磷钨钼杂多酸催化剂H3PW6Mo6O40/SiO2,该催化剂制备的适宜条件是:m(H3PW6Mo6O40)∶m(SiO2)=40%,煅烧温度150℃,活化时间3 h。以二氧化硅负载磷钨钼酸为催化剂,在无溶剂条件下由间苯二酚和乙酰乙酸乙酯为原料进行Pechmann反应合成7-羟基-4-甲基香豆素。考察了反应物间苯二酚与乙酰乙酸乙酯摩尔比,催化剂用量,反应温度,反应时间等因素对收率的影响,并对反应条件进行优化。结果表明,在间苯二酚与乙酰乙酸乙酯的摩尔比为1∶1.5(其中间苯二酚为0.1mol),反应时间为16 h,H3PW6Mo6O40/SiO2的用量为1.3 g,在油浴加热120℃左右的优化条件下,7-羟基-4-甲基香豆素的收率可达86.1%。     

固体超强酸SO42-/SnO2-TiO2-Al2O3催化合成PEG6000双山嵛酸酯

以自制的固体超强酸SO42-/SnO2-TiO2-Al2O3催化山嵛酸与聚乙二醇6000(PEG6000)的酯化反应,合成了PEG6000双山嵛酸酯(DB6000),其结构经IR确证。较适宜的反应条件为:PEG6000 80 mmol,n(山嵛酸):n(PEG6000)=2.2:1.0,催化剂用量为总反应物质量的0.8%,氮气保护下于210℃反应6 h,酯化率高于99%。     

共沸除氯工艺制备稀土固体超强酸SO42-/SnO2-Nd2O3及其表征

采用共沸除氯工艺制备固体超强酸SO42-/SnO2-Nd2O3,可免除抽滤,大大节省催化剂的制备时间。将其应用于α-蒎烯的异构化反应,考察了催化剂的最佳制备条件,并利用FT-IR、XRD、TG-DTA、BET等技术对催化剂进行了表征。结果表明,稀土Nd2O3的引入,延缓了SnO2晶化,提高了SO42-/SnO2的催化活性;催化剂最佳制备条件为:Nd2O3引入量为SnO2的3 mol%,浸渍液浓度1.0 mol/L,焙烧温度500℃,焙烧时间2 h。     

固体酸S2O82-/Nb2O5/La3+的制备、表征及催化合成乙酸正丁酯

以Nb₂O₅为载体,浸渍法研制固体酸（S₂O₈^2-/Nb₂O₅/La⁺）催化剂,经SEM、XRD和EDS表征,考察了固体酸的焙烧温度、陈化时间及S₂O₈^2-浓度等因素对该催化剂催化活性的影响。结果表明：在(NH₄)₂S₂O₈浓度为1 mol/L、浸渍时间18 h、w(La³⁺)=3%（基于Nb₂O₅的质量）、焙烧温度为500 ℃时,制备出最高催化效果的催化剂。接着考察了其催化合成乙酸正丁酯的催化活性,通过正交实验确定了反应的最佳条件：n(正丁醇)/n(冰醋酸）=2.0/1.0、催化剂用量w（S₂O₈^2-/Nb₂O₅/La³⁺）=2.9%（基于反应物质量）、反应温度为125 ℃,反应时间为3.0 h,酯化率为95.70%。催化剂循环利用3次后仍有90.1%的酯化率。      

Ce0.67Zr0.33O2对CH4燃烧催化剂Fe2O3/Al2O3的改性作用

固定n(Ce)/n(Zr)比为0.67/0.33,用共沉淀法制得一系列CeO2-ZrO2-Al2O3固溶体.采用这些固溶体作载体,以Fe2O3为活性组分,用浸渍法制备了一系列催化剂.BET结果显示,将适量Ce0.67Zr0.33O2引入到Al2O3载体中有助于催化剂保持较高的比表面积.TPR结果显示,载体中引入适量的Ce0.67Zr0.33O2可以改善催化剂的氧化还原性能.XRD结果表明,Fe2O3在CeO2-ZrO2-Al2O3载体上呈现出良好的分散状况,老化前后催化剂的晶相结构基本无明显变化.特别是当载体中m(Ce0.67Zr0.33O2)∶m(Al2O3)的值为1∶2时,Fe2O3/CeO2-ZrO2-Al2O3催化剂在甲烷催化燃烧中显示出最佳的催化性能和抗高温老化性能.     

Ce0.67Zr0.33O2对CH4燃烧催化剂Fe2O3/Al2O3的改性作用

固定n(Ce)/n(Zr)比为0.67/0.33, 用共沉淀法制得一系列CeO2-ZrO2-Al2O3固溶体. 采用这些固溶体作载体, 以Fe2O3为活性组分, 用浸渍法制备了一系列催化剂. BET结果显示, 将适量Ce0.67Zr0.33O2引入到Al2O3载体中有助于催化剂保持较高的比表面积. TPR结果显示, 载体中引入适量的Ce0.67Zr0.33O2可以改善催化剂的氧化还原性能. XRD结果表明, Fe2O3在CeO2-ZrO2-Al2O3载体上呈现出良好的分散状况, 老化前后催化剂的晶相结构基本无明显变化. 特别是当载体中m(Ce0.67Zr0.33O2)∶m(Al2O3)的值为1∶2时, Fe2O3/CeO2-ZrO2-Al2O3催化剂在甲烷催化燃烧中显示出最佳的催化性能和抗高温老化性能.     

固体超强酸SO2-4/TiO2-SnO2的制备、表征及催化合成D, L-丙交酯

采用沉淀法在不同工艺条件下制备了稀土改性的新型固体超强酸SO2-4/TiO2-SnO2催化剂, 考察了其对D, L-乳酸合成D, L-丙交酯的催化活性, 并通过Hammett指示剂法测定了催化剂的酸强度, 用FT-IR和FT-Raman技术考察了焙烧温度、硫酸浸渍液浓度和浸渍时间以及La2O3的负载量对该固体超强酸结构和性能的影响. 研究结果表明: SnO2的存在促进了金红石相TiO2的形成, 在600 ℃焙烧3 h、 3.0 mol/L H2SO4溶液浸渍12 h、 n(Ti4+): n(Sn4+): n(La3+)=1:1:0.05条件下制备的SO2-4/TiO2-SnO2的酸强度最大, 达-13.75以上, 催化合成丙交酯的产率最高(78.4%). 并且考察了催化剂用量对D, L-丙交酯粗产率的影响和催化剂重复使用的性能.     

离子液体对H2O2氧化环己烯制备反-1,2-环己二醇的催化作用

以H2O2为氧化剂,研究了离子液体为催化剂和溶剂,环己烯氧化生成反-1,2-环己二醇的反应。 考察了不同咪唑型离子液体、反应时间、反应温度和H2O2用量等对产率和选择性的影响, 实验结果表明,在7种咪唑型离子液体催化体系中,阳离子为咪唑环上含有1或2个羧基,阴离子为[PF6]的离子液体催化效果较好。 反应温度为100 ℃,n(H2O2)∶n(Cyclohexene)＝1.1∶1,反应5 h时,离子液体c（0.60 g,2.1 mmol）催化生成的反-1,2-环己二醇的产率和选择性分别为95%和97%,而离子液体f（0.20 g,0.6 mmol）催化生成的反-1,2-环己二醇的产率和选择性分别为84%和90%,从离子液体的用量来看,含2个羧基的离子液体f的催化效率更高。     

新工艺制备固体超强酸SO42-/SnO2-Nb2O5及其催化松油醇酯化

采用新工艺制备固体超强酸SO42-/SnO2-Nb2O5,将其应用于松油酯化反应。催化剂最佳制备条件:Nb2O5引入(SnO2质量分数)3%,浸渍硫酸浓度1.5 mol/L,500℃焙烧3.0 h;最佳反应条件:n(松油醇):n(乙酸酐)=1.0:1.2,催化剂用量(松油醇质量分数)5%,50℃反应3.0 h;并采用FT-IR、XRD、TG-DTA对催化剂进行表征。结果表明:催化剂可使得松油醇转化率达94.3%,乙酸松油酯选择性达86.2%,新工艺制备的催化剂较沉淀法和sol-gel法的活性高。     

固体超强酸SO2-4/SnO2-TiO2-Al2O3催化合成PEG6000双山嵛酸酯

以自制的固体超强酸5O2-/SnO2-TiO2-Al2O3催化山嵛酸与聚乙二醇6000(PEG6000)的酯化反应,合成了PEG6000双山嵛酸酯(DB6000),其结构经IR确证.较适宜的反应条件为:PEG6000 80 mmol,n(山嵛酸)∶n(PEG6000) =2.2∶1.0,催化剂用量为总反应物质量的0.8％,氮气保护下于210℃反应6h,酯佗率高于99％.     

硬脂酸法制备SO42-/Fe2O3-SiO2固体酸及其催化性能的初步探讨

首次用硬脂酸法制备了Fe2O3-SiO2混合氧化物,经浸渍H2SO4后再焙烧得SO2-4/Fe2O3-SiO2固体酸催化剂.用TEM,XRD,N2吸附/脱附和TG-DTA等手段对其进行了表征,结果显示制得的Fe2O3-SiO2混合氧化物具有多孔结构.且随着Si含量的增大,其比表面积明显增大,但孔径减小.用乙酸/丁醇酯化催化反应评估了该固体酸的催化性能.     

Dawson型磷钨钼杂多酸的制备及其对H2O2氧化环己酮制己二酸的催化

采用水热法制备了新型H6P2W9Mo9O62.24H2O催化剂,并用UV-Vis、FT-IR和TG-DTA等测试技术对催化剂进行了表征。以微波促进30%过氧化氢氧化环己酮制备己二酸合成反应为探针,考察了催化剂的催化性能。通过正交实验探讨了几种因素对反应的影响,确定了优化工艺条件为:n(环己酮)∶n(过氧化氢)∶n(草酸)∶n(催化剂)=100∶400∶1.25∶0.25,反应温度100℃,微波辐射功率400 W,反应时间3.5 h,己二酸产品的收率达87.33%,纯度可达99.7%。反应结束后,将反应后含催化剂的溶液浓缩至一定浓度,催化产率降低,重复使用5次收率降低为45.89%。     

纳米SO42-/ZrO2的合成及其在酯交换反应中的催化性能

采用两步晶化-后浸渍法合成了纳米SO_4~(2-)/ZrO_2固体酸催化剂,并考察了其在植物油与甲醇酯交换反应中的催化性能。XRD、N2吸附-脱附和TEM等结果表明,经过600℃焙烧,催化剂仍保持单一四方相,粒径大小为5~10 nm,比表面积为137 m2·g~(-1),孔径为3.6 nm。NH3-TPD结果表明,随着焙烧温度升高,催化剂表面的酸含量和酸强度逐渐增加,超强酸含量的增加,更有利于反应在温和条件下进行。在酯交换反应中,当醇油物质的量之比为20∶1,反应温度为135℃,反应时间为6 h,600℃焙烧后催化剂用量为5%(w/w)时,植物油能够完全转化为脂肪酸甲酯。与传统的SO42-/Zr O2催化剂相比,该催化剂在低温反应条件下具有更高的催化性能和良好的重复使用性。     

TiO_2/S_2O_8~(2-)固体超强酸催化长叶烯异构化反应

采用TiO2 S2 O82 -固体超强酸催化长叶烯异构化反应 ,考察了催化剂制备方法及处理催化剂所用的 (NH4 ) 2 S2 O8溶液浓度、催化剂的焙烧温度、用量、反应温度及反应时间等对催化性能的影响 ,得出最佳反应条件。TiO2 S2 O82 -固体超强酸对长叶烯异构化反应具有很高的催化活性和选择性 ,主产物为异长叶烯 ,得率高达约 96%。     

Cu(Ⅰ)/SO42-/ZnO和Cu(Ⅰ)/S2O82-/ZnO催化剂的制备与表征

采用浸渍法对无定形ZnO分别用稀H2SO4和(NH4)2S2O8溶液处理, 制备了SO42-/ZnO和S2O82-/ZnO固体酸. 通过固体离子交换法制备了Cu(Ⅰ)/SO42-/ZnO和Cu(Ⅰ)/S2O82-/ZnO两种催化剂, 并采用XRD, FTIR, TPD和TPR等进行了表征. 研究结果表明, 用稀H2SO4和(NH4)2S2O8溶液分别浸渍处理无定形ZnO, 经过500-600 ℃高温焙烧后得到的SO42-/ZnO和S2O82-/ZnO固体酸表面形成了Zn3O(SO4)2物种; py-FTIR结果表明, 两者均具有B酸中心和L酸中心, 进一步的NH3-TPD研究结果证明, 制备的固体酸NH3脱附峰均出现在543 ℃附近, 属于高强度固体酸. 结构分析认为, 由于SO42-强烈的电子诱导作用, SO42-和ZnO形成的桥式配位物种产生了B酸中心和L酸中心, 而其螯合配位形成的物种没有酸性. SO42-/ZnO和S2O82-/ZnO固体酸与CuCl进行离子交换所制备的Cu(Ⅰ)/SO42-/ZnO和Cu(Ⅰ)/S2O82-/ZnO催化剂的Cu(Ⅰ)易于还原, 对甲醇氧化羰基化合成碳酸二甲酯(DMC)表现出较高的活性和选择性, DMC选择性为98.3%, 时空收率可达到1.9 g(g·h).     

Al2O3-SiO2催化环己胺氧化制备环己酮肟

以Al2O3-SiO2为催化剂,用双氧水氧化环己胺制备了环己酮肟。考察了溶剂用量、催化剂用量、反应时间和反应温度等因素对催化性能的影响。结果表明,在溶剂乙腈与环己胺体积比为3∶1,催化剂质量分数31.0%,75℃反应5 h后的环己胺转化率为100%,环己酮肟选择性可达83.6%。并对环己胺催化氧化的反应机理作了初步的探讨。