镧对固体超强酸SO4^2-／TiO2／甜交联膨润土的改性研究

采用镧对固体超强酸SO4^2-／TiO2／铝交联膨润土（SO4^2-／TiO2／Al—PILC）进行改性，制备了La-SO4^2-／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，镧引入SO4^2-／TiO2／Al—FILC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，镧的引入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SO4^2-的流失量，从而提高催化剂的活性稳定性。     

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。     

固体超强酸SO2-4/TiO2负载Tm改性的研究

负载稀土元素Tm以改性SO4^2-/TiO2,制备出固体超强酸催化剂Tm -SO4^2-/TiO2,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- SO4^2-/TiO2,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So4^2-的流失,使Tm- SO4^2-/TiO2催化剂具有良好的稳定性,重复使用5次后反应的转化仍高达93.1%。     

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。     

稀土固体超强酸SO42-/TiO2/La3+催化合成丁酸异戊酯

丁酸异戊酯是无色至淡黄色透明油状液体,有近似生梨和香蕉香甜气。天然品存在于椰子油、可可豆、苹果、香蕉、葡萄、草莓等中,是我国ＧＢ２７６０－８６规定允许使用的食用香料,主要用以配制香蕉、菠萝、杏、樱桃和杂锦水果等型香精;也可用作提取天然香料的溶剂、乙酸纤维素的溶剂及增塑剂。通常它是在硫酸催化下由丁酸和异戊醉酯化反应而得［１,２］,反应时间长,副反应多,对设备腐蚀严重,废水排放量大,后处理工艺复杂。为此,本实验选用稀土固体超强酸ＳＯ４２－／ＴｉＯ２／Ｌａ３＋作为催化剂进行某些酸与异戊醇的酯化反应。 …     

稀土固体超强酸SO2-4/TiO2/La3+催化合成苯乙酸乙酯

苯乙酸乙酯,常作为修饰剂和主香剂,应用于烟草、食品、日用化妆品等行业,还可以用于生产巴比妥类催眠药鲁米那,也可作溶剂.工业生产中采用硫酸催化合成苯乙酸乙酯,但硫酸有脱水和氧化作用,生成众多副产物,产物后处理工艺复杂,污水排放量大,严重腐蚀设备.本文合成了稀土固体超强酸SO2-4/TiO2/La3+催化剂,考察了影响催化活性的一些因数及催化合成苯乙酸乙酯的条件.此催化剂不仅克服了浓硫酸催化的一些缺点,而且酯化率高,反应时间缩短一半,反应温度降低15℃,容易回收、可以多次重复使用,适宜工业生产.     

稀土固体超强酸SO2-4/TiO2-La3+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,催化合成尿囊素的产率可提高至74.5%,且工艺简单,易回收并可多次重复使用.     

固体超强酸SO42-/TiO2在柠檬酸与正丁醇酯化反应中的催化性能研究

以固体超强酸SO4^2-/TiO2为催化剂合成柠檬酸三丁酯,研究了该催化剂在柠檬酸与正丁醇化反应中的催化活性和稳定性;考察了（MH4）2SO4用量、焙烧温度对催化剂结构、性能的影响;并借助Hammett指示剂法、XRD、AES分析,研究其结构与性能的关系。实验结果表明,在（MH4）2SO4用量为20％、焙烧温度为600℃条件下制得的催化剂,其催化剂选择性99％,锐钛矿TiO2（A）晶相的形成与完善,是提高催化选择性的关键因素;催化剂失活是由于积炭与SO4^2-的流失造成的。     

SO2-4/SnO2固体超强酸结构表征

合成了SO2-4/SnO2固体超强酸催化剂.采用FT-IR、TG-DSC和XRD技术研究了SO2-4/SnO2的结构,其测试结果表叨,SO2-4/SnO2的结构与其催化活性存在很好的一致性.     

纳米固体超强酸TiO2/SO42-的制备及其催化甲苯选择性硝化

采用溶胶-凝胶法制备了新型的纳米固体超强酸催化剂TiO2/SO42-,并用XRD、TEM进行了表征。结果表明:所研制的TiO2/SO42-催化剂为晶态纳米粒子,平均粒径为34 nm,分散性较好;以纳米固体超强酸催化剂TiO2/SO42-为催化剂时,甲苯硝化的区域选择性和活性提高。找出最佳反应条件为:催化剂活化温度600℃,反应温度60℃,n(硝酸)/n(甲苯)=2,w(甲苯)/w(催化剂)=35,反应时间4h,甲苯转化率为87.4%,对位硝基甲苯与邻位硝基甲苯之比(P/O)可达1.52。     

稀土超强酸SO42-/TiO2-Nd2O3催化合成环己烯

环己烯是重要的一种有机合成中间体,具有活泼的双键,作为有机化工原料,可广泛应用于医药、农药、农用化学品、饲料添加剂、聚酯和其他精细化学品的生产。人们曾对环己醇脱水制环己烯反应使用过多种酸性催化剂及固体催化剂,固体超强酸就是其中之一,虽然已有许多关于固体超强酸应     

Catalysis of SO42--ZrO2/TiO2 nanometer solid superacid

Superacid catalyst SO42--ZrO2/TiO2 was applied in esterification of Acetic Acid and Butanol. The particle size of ZrO2 in the catalyst was about 12.5 nm. In catalyst preparation conditions, the effect factor order on catalytic activity is H2SO4 concentration ＞ calcination temperature ＞ ZrO2 supported content. The optimum preparation condition is as follows: ZrO2 content 3.5g/g; calcination temperature 600℃, and H2SO4 concentration 0.5mol/L. The catalytic activity is 96.5 vol%.SO42-/MxOy solid superacid is a kind of green catalyst, whose application perspective is bright. In this paper, SO42--ZrO2/TiO2 solid superacid was prepared with nanometer compound carrying method. The acidic strength of catalysts was measured with the following Hammett indicators, 2,4-dinitrofluorobenzene (H0=-14.52) and p-nitrochlorobenzene (H0=-12.70). Catalytic activity was evaluated with esterification reaction of Acetic Acid and Butanol. Reaction temperature was at 105℃, and reaction time was only 1h. The conversion rate of Acetic Acid was analyzed by a gas chromatograph (GC-14C SHIMADZU in Japan)The experimental results showed that H2SO4 concentration had more influences on catalytic activity than other two factors, calcination temperature and ZrO2 supported content. Since sulfur absorbed on the surface of metal oxides is necessary to the acidity of SO42-/MxOy solid superacid,H2SO4 concentration in impregnation solution is needed enough high. But, it can't be too much high,otherwise, Zirconium sulfate formed on the catalyst surface will be harmful influences on catalytic activity. In researched cover, 0.5mol/L H2SO4 concentration is the most suitable, and the catalyst prepared with this concentration has very strong acidity.The optimum preparation condition is as follows: ZrO2 content 3.5g/g; calcination temperature 600℃, and H2SO4 concentration 0.5mol/L. In the catalyst prepared with above conditions, the acidic strength (H0) of the catalyst is smaller than ＜-14.52, and catalytic activity is 96.5 vol%. When it was re-used in esterification reaction, catalytic activity decreased gradually with re-used times increasing(seen in Table 1). But after catalyst is used repeatedly up to five times, catalytic activity (84.3 vol %)is still higher than that of H2SO4 catalyst.The X-ray diffraction patterns showed that ZrO2 supported in TiO2 belonged tetragonal zirconia phases. Through the calculation of Scherrer formula, the particle size of ZrO2 in the catalyst is about 12.5 nm. After SO42- promoted nanometer ZrO2/TiO2 compound carrier, the diffraction peaks of tetragonal zircoma become broader and the strength weaker. It shows that adding SO4 ions restrains the crystallization of ZrO2, diminishes the size of particles. This might be why SO42--ZrO2/TiO2 has high catalytic activity and stability in acidic catalysis reaction.     

稀土La3+掺杂固体超强酸SO42-/TiO2催化合成二芳基乙烷的研究

二芳基乙烷是由烷基苯和苯乙烯进行芳基化反应所得的产物,简称PXE。它是压敏复写纸显色剂的优良溶剂,塑料加工的增塑剂和热载体。     

稀土固体超强酸SO4^2-／TiO2-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。     

纳米固体超强酸SO42-/ZrO2催化莰烯合成异龙脑

自1979年报道了无卤素SO42-促进型氧化物固体酸以来[1],固体酸催化剂作为一类新型绿色催化剂备受人们关注。近来又发现将固体超强酸制成纳米微粒具有更强的催化活性[2-3]。本文以纳米固体超强酸SO42-/ZrO2为催化剂,以莰烯和草酸为原料,通过酯化-皂化法合成了异龙脑。1实验部分1     

含稀土超强酸催化剂S2O8^2-/ZrO2-SiO2-Sm2O3的结构表征

目前有很多关于硫酸促进性固体超强酸催化剂的研究报道[1],其中硫酸浸渍氧化锆这类催化剂易制备,对于骨架异构、酯化和其他反应具有很高的活性.近年来,关于这类催化剂的制备、表征和应用的报道很多[2,3].