磁性固体超强酸SO2-4/TiO2-Fe3O4的制备及表征

固体超强酸是近年来研制开发出的一类新型催化材料[1-4],其克服了传统液体酸催化剂易腐蚀设备、污染环境、副反应多、产物选择性低等缺点.尤其是近年来纳米技术的应用,使得纳米级固体超强酸的研究颇受人们的青睐.但纳米级固体超强酸催化剂在与液体产物的分离及回收中存在困难.为了进一步改良纳米固体超强酸的性能,本研究将磁基体Fe3O4与固体超强酸复合,制得磁性纳米固体超强酸SO42-/ TiO2 - Fe3O4,并对其结构和催化性能进行了表征.     

磁性纳米复合氧化物固体酸催化剂的制备及酯化性能

固体酸催化剂的无腐蚀、环境友好和可循环使用等特点使其成为无机液体酸的最佳替代物.磁性纳米固体酸具有优于常规固体酸催化剂的催化活性及分离简单的特性.用共沉淀法分别合成了一系列三组分TiO2-Al2O3-Fe3O4(TAF)和CeO2-Al2O3-Fe3O4(CAF)及四组分ZrO2--Al2O3-Fe3O4(ZACF)磁性纳米复合氧化物固体酸催化剂,通过电感耦合等离子体原子发射光谱、比表面积测定、X射线衍射、透射电镜、热重分析和红外光谱等对其进行了表征,并利用酯化反应作为探针反应评价了其催化性能.结果表明,合成的磁性纳米固体酸催化剂在酯化反应中表现出很好的催化活性.     

二氧化硅负载杂多酸对异丁烷与丁烯烷基化的催化作用Ⅱ.反应机理和催化剂失活的量子化学研究

 以杂多酸为催化剂,应用量子化学计算方法,从分子结构和微观角度研究了异丁烷与丁烯的多相催化反应过程及催化剂失活的原因,比较了液体酸和固体酸催化烷基化反应的差别. 结果表明,固体酸催化剂的失活问题不可避免,因而不可能长时期运转,必须配合催化剂的再生工艺才有可能实现工业化应用. 液体酸的酸中心强度较均匀,有利于催化烷基化反应,开发无毒无污染的新型液体酸烷基化催化剂也是一个良好的努力方向.     

固体酸催化合成柠檬酸三丁酯的研究进展

柠檬酸三丁酯是一种新型绿色无毒环保型增塑剂，被认为是传统非环保、有毒增塑剂——邻苯二甲酸酯的替代品，已经被广泛应用在高分子材料和石油化工等行业。本文综述了近年来固体酸催化合成柠檬酸三丁酯的研究进展，涉及到的催化剂包括固体超强酸、分子筛、杂多酸、负载型固体酸、离子液体，对它们的催化性能和催化机理进行了概述。固体酸克服了传统液体酸腐蚀性强、分离困难、后处理复杂等缺陷。并对固体酸催化剂的发展方向及前景进行了展望。     

离子液体固载型功能材料的应用研究进展

随着人们对生物质能源和绿色清洁化学过程越来越重视,离子液体因其稳定性、低粘度和高电导率等优良性能,成为20世纪90年代初研究团队广泛关注的一类新型绿色溶剂,对其研究内容和应用领域也日趋完善和丰富,特别是在催化反应、电化学、材料化学以及生物质的前处理等领域的发展.对于离子液体的应用研究主要存在着用量庞大、价格昂贵、催化剂不易分离和提纯过程烦琐等缺陷.所以,近年来许多学者尝试通过吸附或者接枝固载化的方法,将离子液体固载于无机多孔材料或者有机高分子材料上,把离子液体的特性转移到多相固体催化剂上,可应用于固定床连续化、封闭化反应.本文对离子液体固载技术的诞生及发展做了详细地梳理,并将离子液体固载技术的应用领域做了多角度地总结,根据离子液体类型的不同,主要是作为催化剂应用于反应催化领域;根据固态载体的不同,主要是作为功能材料应用于吸附分离领域.     

磁性离子液体的应用研究

磁性离子液体是指能够吸附在磁铁上,在外加磁场作用下具有一定磁化强度的离子液体。本文综述了自2004年磁性离子液体概念提出至今在各领域的应用,其可以催化吡咯、3-甲基噻吩等单体合成导电高分子纳米微球,同时起到溶剂和模板的作用;还可以通过外加磁场调整产物的微观结构和形貌,从而得到不同的纳米结构;它也可以充当Lewis酸催化剂,催化傅克反应等一系列化学反应,并可以回收重复使用,而且回收有望通过磁场简单实现;与碳纳米管以共价键结合可以制备具有磁性的碳纳米管。除此之外,磁性离子液体在光控顺磁性超分子体系、吸收有机挥发物等领域的应用在近年也陆续有报道。     

固体酸催化剂结构与催化反应机理的核磁共振研究（英文）

固体酸催化剂因具有环境友好、高产物选择性和易于分离等优点而广泛应用于现代石油化工领域的各种催化过程。固体核磁共振是一种研究功能材料结构和动力学性质的有力工具。本文将主要介绍固体核磁共振在表征固体酸催化剂的表面酸性以及多相催化反应机理方面的应用。具体来说,可以通过一系列探针分子(如吡啶、丙酮、三烷基氧磷和三甲基磷)的NMR化学位移实验观测值来定量测量酸强度;二维双量子魔角旋转(DQ MAS)固体核磁共振技术能够揭示催化剂上酸中心的空间临近性及协同效应。另外,原位固体核磁共振可以揭示多相催化反应过程中反应物、中间体、反应产物的演化,阐明催化反应机理。     

磁性纳米固体酸催化剂Zr(SO_4)_2/Fe_3O_4的制备及催化性能研究

本文提出将磁性和固体酸进行组装从而合成磁性纳米固体酸催化剂的思路,首先制备了纳米级磁性前体一磁基体（Ｆｅ３Ｏ４）;然后筛选出超声波法制备了不同配比的磁性纳米固体酸催化剂Ｚｒ（ＳＯ４）２／Ｆｅ３Ｏ４,对其进行了初步表征。并将其作为乙酸丁酯合成反应的催化剂,酯化转化率最高达到８４％,利用其磁性即可将催化剂进行分离。     

缺陷与催化

催化技术在现代工业生产和日常生活中发挥着举足轻重的作用,开发高效的催化剂是催化领域重要的研究方向。近些年来,许多研究发现催化剂的缺陷对其催化活性有着重要的影响,同时各种各样的缺陷催化剂也被开发出来。尽管如此,缺陷与催化活性之间的关系仍有待厘清。本文围绕这一主题,分别介绍了固体缺陷化学的基础、催化剂中缺陷的类型、表征、可控构筑以及在催化中的作用和动态变化,最后进行总结和展望。希望通过本文阐明催化剂缺陷化学研究的起源与发展,强调缺陷对催化的重要性,为今后高效催化剂的进一步开发与机理研究提供指导。     

磁性纳米固体酸催化剂Zr(SO4)2/Fe3O4的制备及催化性能研究

本文提出将磁性和固体酸进行组装从而合成磁性纳米固体酸催化剂的思路,首先制备了纳米级磁性前体－磁基体（Fe3O4);然后筛选出超声波法制备了不同配比的磁性纳米固体酸催化剂Zr(SO4)2/Fe3O4,对其进行了初步表征。并将其作为乙酸丁酯合成反应的催化剂,酯化转化率最高达到84％,利用其磁性即可将催化剂进行分离。     

新型磁性纳米固体酸催化剂ZrO2/Fe3O4的制备及表征

根据将磁性一材料和固体酸进行组装的设想，成功制备了磁性纳米固体酸催化剂。纳米级样性前体-磁基体(Fe3O4)的磁性、粒子尺寸受到Fe^2^+/Fe^3^+投料比和用于沉淀的NaOH浓度的显著影响；不同复合方法也对磁性固体酸催化剂ZrO2/Fe3O4的酯化催化性能影响显著。XRD，XPS，TEM，比表面积测定，元素组成分析及磁学性能测定等表征结果证实，新型催化剂以磁性材料为核，固体酸催化剂活性组分包覆在其外部形成包覆型的磁性纳米催化剂。该系列催化剂均具有较小的粒子尺寸、较强的磁性及较高的酯化催化活性；并且易于通过磁场进行回收，使用寿命较长。它们对乙酸与正丁醇酯化反应的催化活性随着ZrO2含量增加而提高。催化剂中ZrO2的晶化温度因为Fe3O4的存在而升高，有利于催化剂活性的保持，热处理温度会对催化剂的磁性及催化活性产生影响。     

酸功能化离子液体固相催化材料的制备及应用

酸功能化离子液体固相催化材料是把酸性离子液体负载到无机载体、有机载体和金属-有机骨架化合物等多种类型的固相材料上,形成一种集酸性离子液体和固相载体性质于一身的新型多相催化材料,具有良好的催化活性,解决了催化剂重复性不好及分离困难等问题,在多种催化过程中发挥重要作用。本文综述了酸功能化离子液体固相催化材料的最新研究进展,重点介绍了基于不同载体的杂化材料的制备方法,及其在烷基化反应、缩醛化反应和酯化反应等多种催化反应中的应用,同时分析了目前应用过程中存在的问题,并对其前景进行了展望。     

磁性纳米固体酸SO42--TiO2-Fe3O4催化剂的合成、表征及催化性能的研究

首先研究制备了Fe3O4和SO42--TiO2固体酸催化剂,在此基础上采用共沉淀和浸渍的方法制备了磁性和超细SO42--TiO2-Fe3O4固体酸催化剂。利用XRD,TEM和FT-IR等分析测试手段对催化剂的结构和性能进行了表征。测定结果证实该催化剂具有较小的粒度,较高的磁性表现。在乙酸丁酯合成反应中SO42--TiO2-Fe3O4展示了很高的催化活性(酯化率可达82.7%),而且利用Fe3O4的磁性可对催化剂进行分离和回收.     

铁氧体磁性纳米催化剂的制备及其在资源能源领域的应用

随着石油开采技术的不断提高,石油资源的开发和利用规模逐渐增大,然而现存的石油资源组成复杂、黏度高,使用常规的催化剂进行改质存在利用率低、回收困难等问题。生物质能已成为化石燃料的潜在替代品,生物质的催化转化是制备各种商品化学品或液体燃料的主要途径之一。然而生物质催化转化中常用的均相催化剂及非均相催化剂同样具有难回收再利用以及分离损失大等问题,限制了其应用。磁性纳米催化剂不仅具有高催化活性,在外加磁场作用下还能实现催化剂的回收与重复利用,在工业生产得以连续化的同时,也降低了生产成本,提高了生产效率。本综述介绍了铁氧体磁性纳米催化剂的制备方法,阐述了近年来铁氧体磁性纳米催化剂在催化脱硫、生物质催化转化为化学品、生物柴油的制备、煤液化领域的研究进展,指出了铁氧体磁性纳米催化剂在资源能源领域应用存在的问题,并对铁氧体磁性纳米颗粒的应用前景进行了展望。     

多金属氧酸盐膜材料的研究

多金属氧酸盐膜材料在发光、光致变色、磁性、电性以及催化领域中有着广阔的发展前景,是多酸化学和材料化学领域的研究热点。本文综述了近年来多金属氧酸盐膜材料的研究现状及进展,总结了多金属氧酸盐膜材料的类型、成膜方法及性质,并对未来发展方向提出了一些看法。     

多金属氧酸盐膜材料的研究

多金属氧酸盐膜材料在发光、光致变色、磁性、电性以及催化领域中有着广阔的发展前景,是多酸化学和材料化学领域的研究热点。本文综述了近年来多金属氧酸盐膜材料的研究现状及进展,总结了多金属氧酸盐膜材料的类型、成膜方法及性质,并对未来发展方向提出了一些看法。     

多金属氧酸盐膜材料的研究

多金属氧酸盐膜材料在发光、光致变色、磁性、电性以及催化领域中有着广阔的发展前景,是多酸化学和材料化学领域的研究热点.本文综述了近年来多金属氧酸盐膜材料的研究现状及进展,总结了多金属氧酸盐膜材料的类型、成膜方法及性质,并对未来发展方向提出了一些看法.     

合成乳酸正丁酯的主要催化剂述评

综述聚氯乙烯—三氯化铁树脂、强酸性阳离子交换树脂、氨基磺酸、甲基磺酸、维生素C、稀土化合物、硅胶固载硫酸钛、硫酸铁铵、硫酸氢钠、磁性固体超强酸、酸改性高岭土、杂多酸(盐)等数种不同催化剂催化合成乳酸正丁酯的实验结果.结果表明,强酸型阳离子交换树脂、硫酸氢钠、磁性固体超强酸、硅胶固载硫酸钛、活性炭固载杂多酸五种催化剂催化合成乳酸正丁酯的酯收率较高,具有实际使用价值.     

离子液体催化甲苯选择性羰基化反应合成对甲基苯甲醛

 考察了卤化1-甲基-3-丁基咪唑氯铝酸盐类室温离子液体对甲苯选择性羰基化反应合成对甲基苯甲醛的催化性能. 采用乙腈探针红外光谱法测定了离子液体的酸类型(Brnsted/Lewis酸),并指示了离子液体的Lewis酸强度. 研究了离子液体的酸强度、反应温度、反应时间和CO压力的影响. 结果发现,该类离子液体对甲苯选择性羰基化反应的催化活性明显高于传统的B-L复合液体酸类和固体超强酸类催化剂; 使用离子液体催化剂显著地提高了甲苯选择性羰基化合成对甲基苯甲醛的产率,简化了产物与催化剂的分离. 当控制反应温度为50 ℃, CO压力为4.0 MPa, 反应时间为4 h时, ［bmim］Br/AlCl3催化甲苯的转化率可达96%,目标产物对甲基苯甲醛的产率达86%.     

双官能团醇类化合物催化胺化反应的研究进展

本文综述了由双官能团醇类化合物催化胺化合成二元胺或环胺的研究进展,分别讨论了金属催化剂和固体酸催化剂对双官能团醇类化合物的不同作用机制,考察了反应物结构对 反应活性和选择性的影响,重点介绍了超临界氨流体在二元醇催化胺化反应中的应用,并指出了今后研究的方向.