固体超强酸催化剂SO2-4/TiO2-WO3的制备及其催化性能研究

制备了固体超强酸催化剂SO2-4/TiO2-WO3,并以丁酸丁酯的合成作为探针反应,系统考察了WO3的含量、硫酸浸渍浓度、焙烧温度等制备条件对SO2-4/TiO2-WO3催化活性的影响.实验表明:制备催化剂的适宜条件为m(H2WO4)=12.5%,硫酸浸渍浓度为1.0 mol·L-1,焙烧温度为580℃,活化时间3 h.利用优化条件下制备的催化剂SO2-4/TiO2-WO3催化合成缩醛(酮),在醛/酮与二元醇(乙二醇,1,2-丙二醇)的投料摩尔比为1:1.5,催化剂的用量占反应物总投料质量的0.5%,反应时间为l h条件下,2-甲基-2-乙氧羰甲基-1,3-二氧环戊烷的收率为78.7%,2,4-二甲基-2-乙氧羰甲基-1,3-二氧环戊烷的收率为83.0%,环己酮-乙二醇缩酮的收率为85.9%,环己酮-1,2-丙二醇缩酮的收率为84.6%,丁酮-乙二醇缩酮的收率为70.7%,丁酮-1,2-丙二醇缩酮的收率为88.3%,2-丙基-1,3-二氧环戊烷的收率为80.6%,4-甲基-2-丙基-1,3-二氧环戊烷的收率为79.6%,2-异丙基-1,3-二氧环戊烷的收率为64.2%,4-甲基-2-异丙基-1,3-二氧环戊烷的收率为83.3%,2-苯基-l,3-二氧环戊烷的收率为75.3%,4-甲基-2-苯基-1,3-二氧环戊烷的收率为95.1%.     

稀土固体超强酸SO_4~(2-)/TiO_2-La~(3+)催化合成尿囊素

尿囊素(1 脲基间二氮杂茂烷二酮—(2,4),allantoin)是一种两性化合物,可作为医药、化妆品、农业等化工原料中间体。通常用硝酸或过氧化氢氧化乙二醛生成乙醛酸后,再在酸催化下由乙醛酸与尿素缩合而成。但采用浓H2SO4、HNO3等作催化剂,产率偏低(<50%),选择性差,产品质量不好,同时设备腐蚀严重,污染环境。用SO2-4/MxOy型固体超强酸催化剂催化合成尿囊素[2 3],仍有产率偏低等不足之处。我们用La3+掺杂改性SO2-4/TiO2体系,合成了稀土固体超强酸催化剂SO2-4/TiO2 La3+,考察了合成尿囊素缩合反应的催化条件,在最适宜的反应条件下,催化…     

复合固体超强酸SO_4~(2-)/TiO_2-Fe_2O_3催化合成丁酸异丁酯

采用溶胶 凝胶法制备的复合固体超强酸催化剂ＳＯ2-果表明物质的量比ｎ(Ｔｉ)∶ｎ(Ｆｅ)=2∶1时催化剂活性最高,这与文献结果[2]有所不同。1　实验部分1 1　试剂和仪器丁酸、异丁醇、苯、表面活性剂(ＰＥＧ-600)、乙醇、三氯化铁等为分析纯;钛酸四丁酯为化学纯。上海产ＷＺＳ-1型阿贝折射仪;日本岛津ＧＣ-16Ａ气相色谱仪;ＧＥＭＩＮＩ2360型氮气吸附全自动表面分析仪。1 2　催化剂ＳＯ2-4/ＴｉＯ2-Ｆｅ2Ｏ3的制备、酸强度及ＢＥＴ表面积测定　　取一定量的钛酸四丁酯剧烈搅拌下缓慢滴加到80ｍｌ无水乙醇中,搅拌20ｍｉｎ,快速加入80ｍｌ2…     

固体超强酸SO_4~(2-)-MoO_3-TiO_2的制备及其催化酯化性能研究

ＳＯ2 -4 ＭｘＯｙ 型固体超强酸自问世以来一直受到人们的广泛关注 ,已对其进行了大量的研究。该类催化剂的酸强度高 ,在烷基化、酰基化、裂解、醇脱水、异构化、酯化等反应中有很高的催化活性。最常用的氧化物基体是ＺｒＯ2 和ＴｉＯ2 ,最好的促进剂是ＳＯ2 -4 。也有用ＭｏＯ3作促进剂的[1～3] ,得到相应的超强酸催化剂。作者在ＳＯ2 -4 ＴｉＯ2 超强酸的基础上 ,将ＭｏＯ3和ＳＯ2 -4 同时负载在ＴｉＯ2基体上 ,得到ＳＯ2 -4 ＭｏＯ3 ＴｉＯ2 固体超强酸 ,以乙酸异戊酯的合成为探针反应考察了该催化剂的催化酯化活性 ,并与ＳＯ2 -4 …     

固体超强酸SO_4~(2-)/TiO_2负载Tm改性的研究

负载稀土元素 Tm以改性 SO2 - 4 / Ti O2 ,制备出固体超强酸催化剂 Tm- SO2 - 4 / Ti O2 ,并用于催化柠檬酸与正丁醇的酯化反应 .考察了 Tm的负载对催化剂性能的影响 ,并借助吡啶吸附的程序升温脱附 (Py- TPD)法、差热分析 (DTA)、热重分析 (TGA)、红外光谱 (IR)法研究其结构与性能的关系 .实验结果表明 ,Tm的负载 ,使催化剂的催化活性有所提高 ,Tm的加量为催化剂量的 3%时制得的 Tm- SO2 - 4 / Ti O2 ,其催化酯化反应的转化率为94.4% ;Tm的负载能显著降低催化剂表面的积炭量 ,并且有效抑制 SO2 - 4 的流失 ,使 Tm- SO2 - 4 / Ti O2 催化剂具有良好的稳定性 ,重复使用 5次后反应的转化率仍高达 93.1%     

稀土固体超强酸SO_4~(2-)/TiO_2-La~(3+)催化硝化甲苯的研究

研究了以固体超强酸SO24-/TiO2-La3+作为催化剂,浓硝酸和甲苯为原料合成硝基甲苯,并考察了影响反应的因素。结果表明,催化剂用浓度为1.0 mol.L-1硫酸浸泡3小时,反应催化剂用量为硝酸质量的10%,反应时间为3小时,反应温度为55℃是最适宜的反应条件,甲苯转化率达90.14%,邻对比达0.89。     

SO_4~(2-)/TiO_2固体超强酸新制备方法及其对形成邻苯二甲酸二丁酯的催化活性

建立了用钛白粉制备固体超强酸SO42-/TiO2的新方法.考察了超强酸SO42-/TiO2的制备条件对催化邻苯二甲酸酐和正丁醇酯化反应的催化活性的影响.实验表明,以合成的超强酸为催化剂,在160℃反应4h,邻苯二甲酸二丁酯的产率大于99%.     

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。     

焙烧温度对纳米级SO_4~(2-)/TiO_2固体超强酸性能的影响

用锐钛型纳米TiO2制备了纳米级SO42-/TiO2固体超强酸,考查了焙烧温度对酸强度、比表面积、红外光谱及其催化活性的影响.结果显示该催化剂在450℃焙烧3 h,可以形成纳米级SO42-/TiO2固体超强酸的结构.用该催化剂催化乙酸和丁醇酯化反应可使酯化率达到98.4%.     

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。     

SO_4~(2-)/ZrO_2-TiO_2固体超强酸的制备

用低温陈化和添加稀土添加剂 (硝酸镧 )的方法制备了 SO2 - 4/Zr O2 -Ti O2 固体超强酸 ,用 IR和 XRD对样品进行了表征 .并通过在 3 5℃条件下催化正丁烷异构化反应和流动指示剂法考察了 Zr和 Ti的摩尔比以及稀土添加剂对样品的酸性和催化活性的影响 . IR和 XRD谱图显示 ,该条件下制备的样品具有较多的超强酸位 ,其晶体为 Ti O2 的锐钛矿晶相结构     

SO4^2—／TiO2—SiO2固体超强酸的结构及其光催化性能

自从 Arata等 [1]首次报道无卤素型 SO2 - 4/Mx Oy 固体超强酸体系以来 ,对该类催化剂的研究引起了人们的广泛重视 .大量研究工作表明 ,固体超强酸催化剂对丁烷异构化、苯衍生物烷基化、链烷烃裂解和乙烯二聚等诸多酸催化的反应表现出极高的反应活性 [2 ] .最近 ,我们把 SO2 - 4/Ti O2 型固体超强酸应用于有机物的光催化氧化反应 ,研究发现 Ti O2 光催化剂经 H2 SO4 浸渍处理形成固体超强酸后 ,催化剂的光催化活性大大提高 ,并具有很好的反应活性、稳定性和抗湿性能 [3] ;此外 ,我们以前的工作表明 Ti O2 中引入 Si O2 后 ,其结构、…     

稀土固体超强酸SO_4~(2-)/TiO_2/La~(3 )催化合成水杨酸异丁酯

研究了以稀土固体超强酸SO_4~(2-)/TiO_2/La~(3 )为催化剂,水杨酸和异丁醇为原料合成水杨酸异丁酯,并考察了影响反应的因素。结果表明,醇酸比为3:1,催化剂用量为1.0g(水杨酸为0.1mol的情况下),带水剂苯为15mL,反应时间为3.0h是最适宜的反应条件,酯化率达96.2％。