磺化聚醚砜酮树脂的催化活性

采用磺酸化的方法制备得到了一种新型的磺化聚醚砜酮树脂催化剂（S-PPESK）,并采用滴定法对这种催化剂进行了表征.在异丁烯的低聚反应中,对这种新型树脂催化剂的催化活性进行了细致的研究，磺化聚醚砜酮树脂催化剂在反应中表现出了很好的催化活性和优良的二聚选择性.实验结果显示，当催化剂的磺化度（S.D.）增加时，即催化剂的酸量增加时，异丁烯的转化率和三聚物的选择性也增加，但二聚物的选择性降低，四聚物的选择性则几乎没有变化.     

离子交换树脂催化合成对—1,1,3,3—四甲基丁基苯酚的研究

应用强酸性阳离子交换树脂作为苯酚与２,４,４－三甲基－１－戊烯及２,４,４－三甲基－２－戊烯的混合物（二异丁烯）进行烷基化反应的催化剂,通过间歇化反应,比较了三种树脂的催化活性。考察了反应时间、温度、二异丁烯与苯酚摩尔比及催化剂用量对转化率及目的产物选择性的影响。优化的反应条件为：温度８５℃,时间６ｈ,催化剂用量７％,二异丁烯与苯酚摩尔比０．８：１。在此条件下,二异丁烯转化率高于９５％,选择性可达     

强酸阳离子交换树脂催化性能的研究

通过叔丁醇脱水生成异丁烯的反应研究对比了国内外常见种类的凝胶型和大孔型强酸阳离子交换树脂的催化性能，并对树脂的性质，预处理方法，以及其用量和再生程度等因素对树脂催化活性的影响进行了研究。在此基础上，合成了具有较高催化活性的新型大孔强酸阳离子交换树脂。     

用于树脂传递模塑成型的苯乙炔封端的酰亚胺预聚体制备

采用4-苯乙炔苯酐(4-PEPA)、1,3-二(3-氨基苯氧基-4′-苯酰基)苯(BABB)和4,4′-双(3-氨基苯氧基)二苯甲酮(APBP)合成了两种苯乙炔苯酐封端的聚酰亚胺预聚体PI-1和PI-2, 并对预聚体的熔体黏度、稳定性、固化后树脂的热稳定性能和机械性能等进行了研究. 结果表明, 制备的预聚体具有较高产率(>95%); 与其它PEPA封端的聚酰亚胺相比, 两种预聚物在较低温度(200 ℃)时均具有很低的熔体黏度(1 Pa·s)和良好的熔体黏度稳定性, 固化后玻璃化温度达到300 ℃以上, 可适用于树脂传递模塑(RTM)成型制备耐高温高性能树脂基复合材料, 且在成型工艺上有了很大改善; 固化后的树脂具有优异的热稳定性能和良好的机械性能.     

聚(间乙炔基-甲基氢苯基硅烷)树脂的合成及其耐热性能

以二氯甲基硅烷和间二乙炔基苯为原料,通过有机镁格氏试剂与卤代硅烷的缩合反应,合成得到了一种新结构的聚(间乙炔基-甲基氢苯基硅烷)树脂(PCS).采用FT-IR、1 H-NMR、13C-NMR和GPC对树脂的结构进行了表征,采用DSC和TGA对树脂的固化反应和热稳定性能进行了研究.结果表明:PCS树脂在160℃及240℃处有固化反应放热峰;其固化产物具有优异的耐热及耐热氧化性能,在氮气与空气氛围下质量损失5％的温度(Td5)分别为644、595℃,而1 000℃的质量保留率分别为89.0％、57.9％.     

异丁烯二聚反应

由于甲基叔丁基醚(MTBE)对水源的污染,它作为汽油添加剂的应用受到环保限制,并对其生产和应用前景带来消极影响。MTBE经裂解、二聚和加氢生产异辛烷成为国外现有MTBE装置转产的主要途径。本文对异丁烯二聚催化剂、反应活性位、机理及动力学研究成果进行了综述,试图解释在异丁烯二聚时,加入的叔丁醇对二聚反应选择性提高的作用机理,为今后二聚反应的研究提供参考。     

乙炔和三乙氧基硅烷的硅氢加成反应研究

制备了氯铂酸-异丙醇、氯铂酸-聚甲基乙烯基硅氧烷和氯铂酸-三苯基膦三种催化剂,评价了它们在乙炔与三乙氧基硅烷的硅氢加成反应中的催化活性及选择性;并考察了反应温度、乙炔流量、氯铂酸-聚甲基乙烯基硅氧烷与三乙氧基硅烷摩尔比、PPh3/H2PtCl6摩尔比等因素对产物收率的影响.结果表明,氯铂酸-聚甲基乙烯基硅氧烷对该反应表现出较高的催化活性,在催化剂与三乙氧基硅烷摩尔比为1.2×10-4∶1,T=80℃,乙炔流量=120 mL/min的条件下反应,产物乙烯基三乙氧基硅烷的选择性为100%,收率可达97.5%.     

新型高效 Br(o)nsted 酸性离子液体催化剂体系催化烯烃齐聚反应

烯烃齐聚是重要的化工反应之一, 是指低碳烯烃在催化剂存在下发生聚合反应, 生成一个或多个单体重复相连的化合物过程. 烯烃齐聚反应是一种碳链增长过程, 是生成线性α-烯烃的重要过程. 齐聚反应主要生成单体的二聚、三聚、四聚或五聚物等低聚体, 发生反应的单体主要是低碳烯烃如乙烯、丙烯、正丁烯和异丁烯等. 烯烃齐聚产物应用十分广泛, 可以用于合成环境友好的液体燃料、长链烷烃润滑油、表面活性剂、增塑剂、汽油柴油添加剂等重要化工产品, 同时齐聚产物本身亦是重要的化工中间体和化学试剂. 烯烃齐聚反应研究的重点内容是开发新颖高效的催化剂, 以满足不同需要, 而应用 Br(o)nsted 酸性功能化离子液体作为催化剂用于齐聚反应的报道较少.本文考察了新型高效催化剂体系 (Br(o)nsted 酸性离子液体作为主催化剂, 三辛基甲基氯化铵作为助剂) 对烯烃齐聚反应的催化性能. 合成的 Br(o)nsted 酸性离子液体通过红外光谱、紫外可见光谱、1H 核磁共振和13C 核磁共振等进行系列表征,并进一步分析其结构与酸度的关系. 结果表明, 在相同的反应条件下, Br(o)nsted 酸性离子液体[HIMBs]HSO4对烯烃齐聚反应具有最好的催化活性. 本文考察了不同离子液体、离子液体用量、不同助剂、助剂用量、反应时间、反应压力、反应温度和不同溶剂等因素对反应的影响, 得到了最佳反应条件: 催化剂体系为[HIMBs]HSO4与三辛基甲基氯化铵, [HIMBs]HSO4/异丁烯摩尔比为25%, [HIMBs]HSO4/助剂 (三辛基甲基氯化铵)摩尔比为20:1 , 140 ℃, 8 h, 反应起始压力为2.0 MPa, 无添加溶剂 (离子液体本身作催化剂和溶剂). 在最佳反应条件下对反应物进行了拓展, 并研究了催化剂体系的循环使用情况. 在最佳反应条件下, 异丁烯齐聚反应中反应物转化率为 83.21%, 三聚物选择性高达 35.80%, 二聚物选择性为52.02%, 四聚物选择性为 3.14%. 结果表明, 本文提出的催化剂体系对烯烃齐聚反应具有较好的催化性能. 同时, 催化剂体系可以通过静置分层与产物分离, 并进行循环使用. 根据以往的报道和反应产物分布, 推测了烯烃齐聚反应机理. 烯烃齐聚反应为酸催化反应, 生成碳正离子中间体进行碳链增长, 生成齐聚产物.     

新型高效Br?nsted酸性离子液体催化剂体系催化烯烃齐聚反应（英文）

烯烃齐聚是重要的化工反应之一,是指低碳烯烃在催化剂存在下发生聚合反应,生成一个或多个单体重复相连的化合物过程.烯烃齐聚反应是一种碳链增长过程,是生成线性α-烯烃的重要过程.齐聚反应主要生成单体的二聚、三聚、四聚或五聚物等低聚体,发生反应的单体主要是低碳烯烃如乙烯、丙烯、正丁烯和异丁烯等.烯烃齐聚产物应用十分广泛,可以用于合成环境友好的液体燃料、长链烷烃润滑油、表面活性剂、增塑剂、汽油柴油添加剂等重要化工产品,同时齐聚产物本身亦是重要的化工中间体和化学试剂.烯烃齐聚反应研究的重点内容是开发新颖高效的催化剂,以满足不同需要,而应用Br?nsted酸性功能化离子液体作为催化剂用于齐聚反应的报道较少.本文考察了新型高效催化剂体系(Br?nsted酸性离子液体作为主催化剂,三辛基甲基氯化铵作为助剂)对烯烃齐聚反应的催化性能.合成的Br?nsted酸性离子液体通过红外光谱、紫外可见光谱、~1H核磁共振和~(13)C核磁共振等进行系列表征,并进一步分析其结构与酸度的关系.结果表明,在相同的反应条件下,Br?nsted酸性离子液体[HIMBs]HSO_4对烯烃齐聚反应具有最好的催化活性.本文考察了不同离子液体、离子液体用量、不同助剂、助剂用量、反应时间、反应压力、反应温度和不同溶剂等因素对反应的影响,得到了最佳反应条件:催化剂体系为[HIMBs]HSO_4与三辛基甲基氯化铵,[HIMBs]HSO4/异丁烯摩尔比为25%,[HIMBs]HSO_4/助剂(三辛基甲基氯化铵)摩尔比为20:1,140 ℃,8 h,反应起始压力为2.0 MPa,无添加溶剂(离子液体本身作催化剂和溶剂).在最佳反应条件下对反应物进行了拓展,并研究了催化剂体系的循环使用情况.在最佳反应条件下,异丁烯齐聚反应中反应物转化率为83.21%,三聚物选择性高达35.80%,二聚物选择性为52.02%,四聚物选择性为3.14%.结果表明,本文提出的催化剂体系对烯烃齐聚反应具有较好的催化性能.同时,催化剂体系可以通过静置分层与产物分离,并进行循环使用.根据以往的报道和反应产物分布,推测了烯烃齐聚反应机理.烯烃齐聚反应为酸催化反应,生成碳正离子中间体进行碳链增长,生成齐聚产物.     

碳催化剂用于异丁烷直接脱氢制异丁烯

异丁烯用途广泛,被认为是除乙烯和丙烯外最重要的基础化工原料.异丁烯的来源主要是石油裂化过程中产生的碳四馏分,但随着对其需求量的逐年增加,分离法已逐渐无法满足,因此异丁烷直接脱氢工艺逐渐受到工业界和学术界的重视.铬系和铂系催化剂是两类传统工业催化体系,但铬对环境污染严重,铂作为贵金属成本较高,而且现有工艺大多存在催化剂稳定性较差需要反复再生的问题.近年来碳材料用于烷烃氧化脱氢反应的研究较多,并表现出较高的活性和稳定性,甚至有研究组提出金属催化剂在反应中快速生成的活性积碳(active coke)可能是真正的催化活性中心.但氧化脱氢反应不同于直接脱氢,需在反应中加入氧气,这在实际生产中会带来一系列问题：考虑到烷烃的爆炸极限,实际应用时反应气必须稀释,这不利于产物的收集;而且氧气会导致反应物过度氧化产生CO和CO2等副产物,也限制了氧化脱氢工艺在工业上的应用和发展.
　　我们研究组将椰壳碳、煤质碳和碳纳米管等碳材料作为催化剂用于催化异丁烷直接脱氢反应,发现碳催化剂表现出较高的催化活性：在625 oC,椰壳碳上异丁烷转化率和异丁烯选择性分别为70%和78%,连续反应3d后仍能维持34%的转化率,且选择性基本不变.与铬基催化剂相比,碳催化剂在稳定性方面表现出更大优势.我们进一步采用N2吸脱附、X射线光电子能谱(XPS)、傅里叶变换红外光谱(FTIR)和场发射扫描电子显微镜(FE-SEM)等手段对反应前后的碳催化剂进行了详细表征. N2吸脱附结果表明,椰壳碳比表面积高达1190.2 m2/g,这可能是其具有较高催化活性的原因;而结合催化剂活性数据,对比反应前后椰壳碳催化剂比表面积和异丁烷转化率可知,两者呈现近乎线性的相关性,进一步证实比表面积大小对碳催化剂催化活性有重要影响. XPS谱图证明椰壳碳在反应前表面除了有少量硅(0.73%)外,不存在金属氧化物等杂质,证实碳材料无需负载氧化物等即可表现出较高的催化活性;反应后沉积的积碳附着在催化剂表面,使硅含量降低至0.47%;催化剂中氧含量也由4.43%降低至3.78%,同时有碳酸盐生成. FTIR谱图进一步证实反应前的椰壳碳表面有丰富的有机官能团,但反应开始后有机官能团很快消失,而催化剂仍保持较高的催化活性,因此有机官能团并非碳催化剂催化活性高的必要因素,这与文献中已报道的结果不同. FE-SEM照片中观察到反应后椰壳碳催化剂表面形成积碳,随着反应时间延长积碳明显增多,这与XPS结果一致.
　　碳材料具有来源广泛、绿色环保等显著优势,可作为一种新的催化体系应用于异丁烷直接脱氢反应,无需负载其他物质或添加氧化性气体即可表现出良好的催化活性和稳定性,其比表面积对催化活性有重要影响,反应中产生的积碳导致催化剂比表面积下降进而降低其催化活性,而有机官能团的存在对催化活性影响不大.     

聚醚砜酮的磺化及其在异丁烯低聚反应中的应用

Concentrated homogeneous mineral acids have been widely used as catalysts in industrial processes for several decades. These catalysts are corrosive to the apparatus, and there are large volumes of chemically reactive waste stream that are difficult to deal with[1]. In order to solve these problems, investigators have replaced these mineral acids with solid acid catalysts. Besides inorganic solid acid catalysts such as zeolite, solid organic polymeric resins containing acid groups, especially sulfuric acid resins such as Amberlyst[2], have attracted much attention. Compared with most inorganic acid catalysts, they have the advantages of their potentially high acidity, controllable surface area and porosity[3]. This article reports a novel sulfonated poly(phthalazinone ether sulfone ketone) (S-PPESK) resin and its application to isobutene oligomerization. S-PPESK exhibits high catalytic activity and excellent dimerization selectivity.     

Trimerization of isobutene over cation exchange resins: Effect of physical properties of the resins and reaction conditions

Oligomerization of isobutene has been investigated using several cation exchange resins in order to produce triisobutenes that are useful feedstock for heavy alkylates and neo-acids. Trimers selectivity increases with increasing isobutene conversion. High isobutene conversion is obtained at high temperature and low space velocity by using macroporous cation exchange resins that have high concentration of sulfonic acid groups. Under selected conditions (viz., isobutene WHSV: 10 h⁻¹; temperature: 70 °C; catalyst: Amberlyst-35), the isobutene is quantitatively oligomerized with higher than or equal to 70% selectivity for trimers. The wet resin catalysts containing water or ethanol are very stable for the oligomerization up to about 70 h contrary to the gradual decrease in the conversion with dehydrated catalysts.     

Zn Cl_2-modified ion exchange resin as an efficient catalyst for the bisphenol-A production

A Zn Cl2-modified ion exchange resin as the catalyst for bisphenol-A synthesis was prepared by the ion exchange method. Scanning electron microscope（SEM）, Fourier transform infrared spectrophotometer（FT-IR）, thermo gravimetric analyzer（TGA） and pyridine adsorbed IR were employed to characterize the catalyst. As a result, the modified catalyst showed high acidity and good thermal stability. Zn2＋coordinated with a sulfonic acid group to form a stable active site, which effectively decreased the deactivation caused by the degradation of sulfonic acid. Thus the prepared catalyst exhibited excellent catalytic activity, selectivity and stability compared to the unmodified counterpart.     

三氯化铝固载化的新方法

Al Cl3是化工、石油炼制和制药工业中广泛应用的重要催化剂之一 .但由于它具有腐蚀性 ,与产物分离麻烦以及产生大量污水等缺点 ,其使用日益受到限制 .为解决上述问题 ,人们对其固载化进行了长达 50多年的研究 ,研究的重点是通过化学反应把 Al Cl3嫁接到 γ-Al2 O3和 Si O2 等常用载体上 .主要方法有两种 :一种是气 -固反应法 [1～ 4 ] :先将 Al Cl3升华 ,再与固体载体反应 ;另一种是溶剂反应法[5～ 6] :将 Al Cl3溶解于 CCl4 ,CHCl3等溶剂中 ,通过浸泡、回馏等方法使 Al Cl3与固体载体反应 .一般认为 ,Al Cl3固载化机理是 Al Cl3…     

A Novel Catalyst for Isobutene Oligomerization to High Quality Gasoline

Dimerization of isobutene in liquid state to form high-octane value gasoline components was investigated over a homemade novel ion exchange resin,SPPESK,which shows high activity and selectivity in isobutene dimerization under mild conditions.     

不同组成和结构LaMnO_3钙钛矿负载Au催化剂的CO氧化活性

采用乙二醇溶胶-凝胶法制备了计量比LaMnO_3和非计量比LaMn_(1.2)O_3钙钛矿,并利用稀硝酸处理LaMnO_3制备得到LaMnO_3-AE,然后采用沉积沉淀法制备钙钛矿负载Au催化剂,以考察载体的结构和性质对Au的热稳定性以及催化剂活性的影响。通过X射线衍射(XRD)、透射电镜(TEM)、X射线光电子能谱(XPS)和H_2程序升温还原(H_2-TPR)等表征,发现LaMnO_3和LaMn_(1.2)O_3钙钛矿载体虽然有利于Au的分散,但是Au的热稳定性相对较差。相反,经稀硝酸刻蚀的LaMnO_3钙钛矿(LaMnO_3-AE)不利于Au的分散,但是有利于提高Au的热稳定性。在CO氧化反应中,当催化剂在低于500°C焙烧时,LaMn_(1.2)O_3钙钛矿负载Au催化剂的活性要显著高于LaMnO_3和LaMnO_3-AE负载Au催化剂的活性,而当催化剂焙烧温度升高至700°C以上时,LaMnO_3-AE负载Au催化剂却要显著优于LaMnO_3和LaMn_(1.2)O_3钙钛矿负载Au催化剂的活性。     

Ag/SBA-15低温气相选择性催化氧化苯甲醇合成苯甲醛

以SBA-15为载体,采用浸渍法制备了不同Ag含量的Ag/SBA-15,通过N₂吸附-脱附、X射线衍射、扫描电子显微镜、高分辨透射电子显微镜、X射线光电子能谱和电感耦合等离子体质谱对催化剂进行了表征。将Ag/SBA-15用于苯甲醇气相选择性催化氧化合成苯甲醛,研究了反应条件对转化率和选择性的影响。结果表明,Ag/SBA-15具有均一的一维孔道结构、较厚的孔壁（3-5 nm）及较大的比表面积（411-541 m²/g）,其规整纳米空间的限域作用使一定负载量的Ag以纳米尺寸均匀分散于介孔SBA-15孔道内,增加了活性组分的比表面积。亲核性氧物种从Ag到SBA-15表面的氧溢流,提高了低温下Ag/SBA-15对苯甲醇气相选择性氧化合成苯甲醛的催化性能。5.3% Ag/SBA-15中的Ag粒径为5-6 nm,且均匀分散于载体孔道中,反应温度为220℃时,苯甲醇转化率为87%,苯甲醛选择性为95%;240℃时,苯甲醇转化率和苯甲醛选择性分别高达94%和97%;并在240-300℃范围内,其催化活性和选择性保持不变,表现出了良好的温度耐受能力。催化剂经活化再生可以连续使用40 h,选择性基本保持不变。     

甲醇羰基化的高分子催化剂（PVMRh）的稳定性研究

研究了以交联共聚物（ＰＶＭ）大孔隙树脂为配体的羰基铑配合物的热稳定性和抗空气氧化稳定性．这种类型的高分子铑催化剂不仅比类似的小分子铑配合物在甲醇羰基化反应中有着明显的高活性，而且在稳定性方面亦有着小分子配合物不可比拟的特点。实验结果表明，这类高分子催化剂在空气中的稳定温度达到１７０℃。在空气中室温放置５万小时后，其催化剂仍能保持不变。     

Trimerization of Isobutene Over Solid Acid Catalysts

Oligomerization of isobutene is a very promising reaction not only for the production of isobutene oligomers such as trimers but also for the separation of isobutene from C₄ mixtures. Several solid acid catalysts have been applied for the continuous oligomerization of isobutene in liquid phase. This review analyzes the trimerization of isobutene over various solid acid catalysts such as zeolites, oxides (zirconias and titanias) and acid resins. Trimers selectivity increases with increasing isobutene conversion, irrespective of catalysts such as zeolites and acid resins. Very stable operation with high trimers selectivity is accomplished with WO _x /ZrO₂ catalyst having tetragonal zirconia or various zeolite catalysts with high Lewis acid site-to-Brønsted acid site ratio (LA/BA ratio). For a good performance, acid resins should be macroporous and strong acid (sulphonic acid group) with high acid concentration. Inorganic catalysts are superior to acid resins because the deactivated inorganic materials can be regenerated by simple calcination. The WO _x /ZrO₂ catalyst may be applied to a commercial process because about several thousand tons of isobutene can be oligomerized per one ton of zirconia catalyst in a catalytic cycle without regeneration. The oligomerization of isobutene may be improved further because the reaction has been started only recently and no research has been done for the optimization of the reaction and catalysts. It is expected to develop a new inorganic catalyst having suitable acidity, LA/BA ratio and phase, etc. by further research. The isobutene trimers, with or without hydrogenation, may be used for various purposes, and the importance of this trimerization reaction will be increased considering the expected surplus of isobutene due to the banned use of methyl-tert-butyl ether.