固体酸SO_4~（2－）／TiO_2－SiO_2对甲苯硝化的选择性催化作用

固体酸ＳＯ２－４／ＴｉＯ２－ＳｉＯ２对甲苯硝化的选择性催化作用阳年发（中山大学化学系，广州，５１０２７５）张春华（湘潭大学化学系，湘潭，４１１１０５）关键词甲苯，硝化，固体酸，选择性甲苯的位置选择性硝化一直是化学家们感兴趣的课题，为了提高甲苯－硝化产...     

固体酸催化剂上的甲苯硝化反应

研究了ＨＭ，ＨＺＳＭ－５和其它几种固体酸催化剂上的甲苯硝化反应，发现高硅铝比ＨＺＳＭ－５沸石的活性及对位选择性最高，甲苯转化率达６５％，ｐ／ｏ比达０．７８．通过考察沸石晶粒大小、酸性强弱、脱铝程度和阳离子交换等因素对反应活性和选择性的影响，发现该反应主要在沸百孔内进行，对位选择性与沸石的孔径存在一定对应关系．沸石催化剂除能促进ＨＮＯ３解离成ＮＯ外，对甲苯也有活化和富集作用，因而反应活性与催化剂的酸性有关，适当增加沸石的亲油性也有利于提高硝化反应活性．     

固体超经酸SO^2—4／TiO2对萘齐聚反应的催化作用

报道了使用固体超强酸催化剂ＳＯ＾２－４／ＴｉＯ２对萘进行的齐聚反应。考察了不同制备条件如焙烧温度，硫酸浓度与催化活性之间的关系，同是研究了反应因素对收率的影响。实验表明，当硫酸浓度为０．５ｍｏｌ／Ｌ，焙烧温度在４５０－５００℃之间，经剂的反应活性最高。     

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。     

SO^2—4／TiO2和SO^2—4／Fe2O3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Ｈ２ＳＯ４的无定形ＴｉＯ２和Ｆｅ２Ｏ３在焙烧过程中的晶化、相变、失水及失硫情况，总结出ＳＯ＾２－４／ＭｘＯｙ型固体超强酸具有与ＳＯ＾２－４／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ＳＯ＾２－４／ＴｉＯ２／Ｆｅ２Ｏ３的超强酸性进行了表征，表明它们与ＳＯ＾２－４／ＺｒＯ２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     

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。     

固体铌酸催化下甲苯的硝化

在不同焙烧温度下制备了一系列固体铌酸催化剂。测定了固体铌酸催化剂的比表面积、表面酸强度及表面酸量。研究了催化剂焙烧温度、硝化反应时间、硝化反应温度、有无醋酐存在、硝酸浓度、催化剂的重复使用等因素对甲苯硝化反应影响。实验结果表明,当反应温度为40℃,反应时间为60 min时,以CCl4为溶剂,以质量分数为95%的硝酸为硝化剂,在醋酐存在条件下,以经300℃焙烧3 h后的铌酸作为催化剂,甲苯硝化产物中异构体的邻对比达1.26,较硝硫混酸的1.67显著降低,产物得率达99.3%。且该催化剂循环使用5次,催化活性基本不变,是一种极具应用前景的绿色硝化反应催化剂。     

稀土固体超强酸SO2-4/TiO2-La3+催化硝化甲苯的研究

研究了以固体超强酸SO2-4/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.     

离子液体—NO2/空气体系中甲苯的选择性硝化

离子液体;NO2/空气;硝化;催化;甲苯     

SO4^2—／TiO2固体酸催化剂的酸强度及光催化性能

SO4^2-/TiO2固体酸可用于光催化降解溴代甲烷,其光催化性能明显优于TiO2光催化剂,晨相同反应条件下,SO4^2-/TiO2的光催化活性比TiO2提高2－10倍,当H2S4浸渍液浓度为1mol/L时,制得的SO4^2-/TiO2酸性最强（H0＜－12.14）,具有超强酸性和最高的光催化活性。     

SO4^2—／TiO2,PO4^3—／TiO2,BO3^3—／TiO2系列固体酸的酸性,结构和晶 …

制备了ＳＯ４＾２－／ＴｉＯ２（Ｉ）、ＰＯ４＾３－／ＴｉＯ２（Ⅱ）、ＢＯ３＾３－／ＴｉＯ２（Ⅲ）系列固体酸。用ＩＲ、Ｒａｍａｎ光谱对该系列固体酸进行结构表征,结果表明ＳＯ４＾２－与ＴｉＯ２表面的结合为螯合式双配位结构和共价硫酸盐共存,ＰＯ４＾３－与ＴｉＯ２表面的结合为桥式三配位结构,ＢＯ３＾３－与ＴｉＯ２表面的结合为单齿单配位结构和螯桥混合式三配位结构共享。用由溶液中正胺的吸附等温线测定固体表面酸度     

稀土复合固体酸PO^3—4／Ti—La—O对酯化反应的催化作用

酯化反应常采用硫酸作催化剂,但由于存在硫酸用量大、腐蚀设备、废酸排放等问题,国内外化学家一直在探索新型的催化剂取代硫酸.本文研制的固体酸,酸强度不高,它具有一般固体酸的优点:催化剂易分离、回收,不怕水、易再生重复使用;使用本文研制的催化剂,酯化反应后酯化物不用水洗、中和,直接测定产品的酸值≤0.07mg NaOH g-;它能催化酯化均苯四甲酸二酐、偏苯三甲酸酐、邻苯二甲酸酐与2-乙基己醇反应,生成均苯四甲酸四(2-乙基己)酯(简称ToPM)、偏苯三甲酸三(2-乙基己)酯(简称ToTM)、邻苯二甲酸二(2-乙基己)酯(简称DOP).     

SO4^2—／ZrO2—SiO2催化剂的制备及其对乙酸／丁醇酯化反应的催化作用

用０．５￣１．０ｍｏｌ／Ｌ Ｈ２ＳＯ４溶液处理ＺｒＯ２含量为３％￣５０％（摩尔分数）的锆硅复合氧化物，制得ＳＯ４＾２－／ＺｒＯ２－ＳｒＯ２催化剂。考察了催化剂对乙酸／丁醇酯化反应的催化作用及其制备条件（如：Ｚｒ／Ｓｉ比、沉淀剂、预焙烧温度、焙烧温度等）对催化剂性能的影响。实验结果表明，对于给定的反应，使用ＺｒＯ２含量约为１０％的ＳＯ４＾２－ＳｉＯ２催化剂时，乙酸的转化率高于９８％；而在相同条件下使     

邻氯甲苯直接硝化法合成6-氯-3-氨基甲苯-4-磺酸

邻氯甲苯混酸硝化合成6-氯-3-氨基甲苯-4-磺酸(CLT酸)因其产率低及选择性差而未能实现工业生产,本文对该工艺进行了改进,采用酸性β沸石和乙酰硝酸酯作为催化剂和硝化剂,提高了硝化选择性和收率,分别为72％和97％;并改进了还原、异构体分离和磺化操作;CLT酸总收率提高到61％.     

甲苯气相选择性氧化制苯甲醛：Ⅰ.V2O5／TiO2—Al2O3催化剂研究

制备了一系列负载型Ｖ－Ｔｉ－Ａｌ－Ｏ催化剂并用于甲苯的气相选择性氧化制苯甲醛，考察了接触时间、氧浓度、Ｖ２Ｏ５负载量以及催化剂焙烧温度对反应性能的影响。用ＴＲＰ、ＤＲＤ和ＢＥＴ等手段，对催化剂进行了表征。研究发现，催化剂在７７３Ｋ时活化，接触时间１．５秒，氧浓度２１％时，可获得较好的反应结果。     

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。     

添加非金属元素Si对固体超强酸SO^2—4／TiO2的改性研究

采用共沉淀法引入Ｓｉ对ＳＯ＾２－４／ＴｉＯ２进行改性，制得了ＳＯ＾２－４／Ｔｉ－Ｓｉ－Ｏ系列固体超强酸，试样经ＩＲ，ＳＥＭ，ＸＲＤ表征和低温正戊烷异构化活性测试，发现超强酸中心是硫酸根离子与金属原子Ｔｉ结合形成的双配位螯全结构，在超强酸性的榈中ＴｉＯ２均呈锐钛矿晶型。     

一硝基氯苯的区域选择性合成研究(Ⅰ)硝酸硝化

制备了SO2-4/TiO2、SO2-4/ZrO2和一系列钛锆原子比不同的SO2-4/TiO2-ZrO2固体酸催化剂,并通过XRD、FTIR和TG-DTA等进行了表征;研究了这些催化剂上硝酸硝化氯苯的区域选择性. 结果表明,在醋酐存在下,氯苯与等物质量的硝酸反应,其产物具有强对位选择性,在SO2-4/TiO2-ZrO2(原子比1∶2)催化剂上,氯苯一硝化产物中邻/对硝基氯苯异构体的质量比达0.29,较硝硫混酸硝化的0.57显著降低,产物得率可达70.2%. 该反应快速且催化剂可循环使用.     

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、…