水热法改性氢氧化锆制备Pt-SO_4~(2-)/ZrO_2固体酸催化剂Ⅰ.水热温度的影响

通过水热法改性氢氧化锆制备了Pt SO2 -4 ZrO2 固体酸催化剂 ,并用低温氮吸附、X射线衍射、扫描电镜和差热分析等技术考察了氢氧化锆水热处理时的温度对Pt SO2 -4 ZrO2 固体酸物化性能及催化性能的影响 ,对水热改性的作用机理进行了讨论 .在连续微反 色谱装置上评价了催化剂对正戊烷异构化反应的催化活性 .用水热法对氢氧化锆粒子进行处理 ,可以使其形成较稳固的孔结构 .这种孔结构具有较高的热稳定性 ,可有效阻止焙烧过程中氧化锆粒子的烧结长大 .与室温老化制备的催化剂相比 ,由在 90～ 110℃下水热改性氢氧化锆所制备的催化剂的比表面积、硫含量和孔体积均有显著的提高 ,但催化剂的TOF下降 ;水热温度高于 13 0℃时 ,催化剂的TOF升高 .实验结果表明 ,由水热法得到的晶态水合氧化锆也可以制备SO2 -4 ZrO2 类固体酸     

水热法改性氢氧化锆制备Pt—SO4^2—／ZrO2固体酸催化剂I．水热温度的影响

通过水热法改性氢氧化锆制备了Pt-SO4^2-/ZrO2固体酸催化剂，并用低温氮吸附、X射线衍射、扫描电镜和差热分析等技术考察了氢氧化锆水热处理时的温度对Pt-SO4^2-/ZrO2固体酸物化性能及催化性能的影响，对水热改性的作用机理进行了讨论。在连续微反－色谱装置上评价了催化剂对正戊烷异构化反应的催化活性。用水热法对氢氧化锆粒子进行处理，可以使其形成较稳固的孔结构。这种孔结构具有较高的热稳定性，可有效阻止焙烧过程中氧化锆粒子的烧经长大。与室温老化制备的催化剂相比，由在90－110℃下水热改性氢氧化锆所制备的催化剂的比表面积、硫含量和孔体积均有显著的提高，但催化剂的TOF下降；水热温度高于130℃时，催化剂的TOF升高。实验结果表明，由水热法得到的晶态水合氧化锆也可以制备SO4^2-/ZrO2类固体酸。     

氧化铝对Pt-SO4^2-／ZrO2-Al2O3固体酸催化剂结构与酸性的影响

通过混捏法制备了Pt-SO4^2-／ZrO2-Al2O3固体酸催化剂，考察了该催化剂在正构烷烃低温异构化反应中的催化稳定性．采用X射线衍射、差热分析、X射线光电子能谱、核磁共振、N2吸附-脱附和微量热等表征技术，对氧化铝的作用机理进行了研究．结果表明，氧化铝起到结构助催化剂作用，对四方相氧化锆具有稳定作用，并延迟了氧化锆的晶化，抑制了氧化锆的烧结，从而增大了催化剂的比表面积和孔容．XPS结果表明，Zr3d峰向低结合能方向移动，Al2p峰向高结合能方向移动，说明Al^3＋的电子向Zr^4＋偏移．微量热结果表明氧化铝的引入提高了催化剂的酸量和酸强度．^27Al固体核磁共振结果表明，Pt-SO4^2-／ZrO2-Al2O3中的六配位铝的结构发生了变化．氧化铝的引入还可能有助于氧化锆晶格缺陷的形成，焙烧过程中Al^3＋迁移进入氧化锆晶格并同晶取代Zr^4＋形成氧缺陷位，这些氧缺陷位在S=O键诱导下显示强酸性．     

氧化铝对Pt-SO2-4/ZrO2-Al2O3固体酸催化剂结构与酸性的影响

 通过混捏法制备了Pt-SO2-4/ZrO2-Al2O3固体酸催化剂,考察了该催化剂在正构烷烃低温异构化反应中的催化稳定性. 采用X射线衍射、差热分析、X射线光电子能谱、核磁共振、N2吸附-脱附和微量热等表征技术,对氧化铝的作用机理进行了研究. 结果表明,氧化铝起到结构助催化剂作用,对四方相氧化锆具有稳定作用,并延迟了氧化锆的晶化,抑制了氧化锆的烧结,从而增大了催化剂的比表面积和孔容. XPS结果表明, Zr 3d峰向低结合能方向移动, Al 2p峰向高结合能方向移动,说明Al3+的电子向Zr4+偏移. 微量热结果表明氧化铝的引入提高了催化剂的酸量和酸强度. 27Al固体核磁共振结果表明, Pt-SO2-4/ZrO2-Al2O3中的六配位铝的结构发生了变化. 氧化铝的引入还可能有助于氧化锆晶格缺陷的形成,焙烧过程中Al3+迁移进入氧化锆晶格并同晶取代Zr4+形成氧缺陷位,这些氧缺陷位在 S=O 键诱导下显示强酸性.     

SO4^2—／ZrO2和SO4^2—／Al2O3—ZrO催化剂上的正戊烷反应

研究了添加Ａｌ对ＳＯ４＾２－／ＺｒＯ２超强酸样品的晶化,比表面、硫含量、超强酸性和正戊烷反应性能的影响,考察了活化温度、反应温度、Ａｌ含量和载Ｐｔ对催化剂活性和选择性的影响。ＳＯ４＾２／Ａｌ２Ｏ３－ＺｒＯ２催化剂的酸强度与ＳＯ４＾２－／ＺｒＯ２基本相当,但超强酸位经后者多,未载Ｐｔ时正戊烷反应活性和稳定性明显高于后者,负载Ｐｔ后,正戊烷异构化选择性和稳定性大大提高,但Ｐｔ／ＳＯ４＾２－／Ａｌ２Ｏ３     

水热改性so2-4/al2o3/zro2的制备及其对正丁烷异构化反应的催化性能

氢氧化锆;固体酸;水热法;正丁烷;异构化     

S2O2-8/ZrO2固体超强酸的研究

以Ｓ２Ｏ８＾２－浸渍无定形Ｚr（ＯＨ）４,制得较ＳＯ４＾２－／ＺrＯ２酸性更强的固体超强酸。用正丁烷异构化反应考察了Ｓ２Ｏ８＾２－／ＺrＯ２的酸性。结果表明,在对 ＺrＯ２有促进作用的非卤素阴离子中,Ｓ２Ｏ８＾２－是最好的促进剂。最佳焙烧条件下Ｓ２Ｏ８＾２－／ＺrＯ２固体超强酸比ＳＯ４＾２－／ＺrＯ２的酸性更强。３５℃下,Ｓ２Ｏ８＾２－／ＺrＯ２上正丁烷异构化反应速率较ＳＯ４＾２－／ＺrＯ２提高了１．２倍     

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。     

钒改性对SO2-4/ZrO2-Al2O3固体酸催化剂结构与催化性能的影响

采用共沉淀法和浸渍法在不同条件下制备了V2O5-SO2-4/ZrO2-Al2O3系列固体超强酸催化剂. 使用乙酸与正丁醇酯化反应评价了催化剂活性,并通过热重、X射线衍射、红外光谱、比表面积测定和X射线光电子能谱等表征方法考察了催化剂结构和性能的关系. 结果表明,载体在0 ℃陈化,最终样品于600 ℃焙烧,钒浸渍浓度为0.005 mol/L, 且后于硫酸溶液浸渍时制得的催化剂活性最高,酯化率为99.71%, 且具有较好的重复使用性. V的引入使活性四方相ZrO2更加稳定, 0 ℃陈化促进了四方相ZrO2微晶生成, 600 ℃焙烧使催化剂既具有较多活性四方相ZrO2, 又具有较大比表面积,从而提高了催化剂活性. 催化剂中形成了固体超强酸结构,且改性后 S = O 吸收峰及劈裂程度增强,催化剂活性中心数目增加,Al2O3, ZrO2, SO2-4和助剂V发生了相互作用. 低温陈化虽然提高了催化剂的活性,但是略微降低了催化剂的热稳定性.     

钒改性对SO4^2-/ZrO2-Al2O3固体酸催化剂结构与催化性能的影响

采用共沉淀法和浸渍法在不同条件下制备了V2O5-SO42-/ZrO2-Al2O3系列固体超强酸催化剂.使用乙酸与正丁醇酯化反应评价了催化剂活性,并通过热重、X射线衍射、红外光谱、比表面积测定和X射线光电子能谱等表征方法考察了催化剂结构和性能的关系.结果表明,载体在0℃陈化,最终样品于600℃焙烧,钒浸渍浓度为0.005 mol/L,且后于硫酸溶液浸渍时制得的催化剂活性最高,酯化率为99.71%,且具有较好的重复使用性.V的引入使活性四方相ZrO2更加稳定,0℃陈化促进了四方相ZrO2微晶生成,600℃焙烧使催化剂既具有较多活性四方相ZrO2,又具有较大比表面积,从而提高了催化剂活性.催化剂中形成了固体超强酸结构,且改性后S=O吸收峰及劈裂程度增强,催化剂活性中心数目增加,Al2O3,ZrO2,SO42-和助剂V发生了相互作用.低温陈化虽然提高了催化剂的活性,但是略微降低了催化剂的热稳定性.     

一种制备用于正庚烷异构化的Pt-WO3/ZrO2催化剂的新方法

 采用不同的ZrO(OH)2前驱体制备了WO3-ZrO2和Pt/WO3-ZrO2催化剂. 结果表明,与常规的ZrO(OH)2水凝胶为前驱体制备的WO3-ZrO2-CP催化剂相比,以常压流动氮气中干燥处理的ZrO(OH)2乙醇凝胶为前驱体制备的WO3-ZrO2-AN催化剂对正庚烷临氢异构化反应具有更高的催化活性. 当在 WO3-ZrO2-AN中添加少量Pt时,其催化活性和稳定性均得到显著提高. 表明以ZrO(OH)2醇凝胶为前驱体可以制备出高效稳定的Pt/WO3-ZrO2-AN催化剂.     

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。     

Al2O3／WO3／ZrO2固体强酸催化剂对正丁烷异构化的催化性能

 通过沉淀、回流、浸渍和焙烧等步骤制备了Al2O3／WO3／ZrO2固体强酸催化剂．采用XRD，N2吸附，UV－Vis光谱，NH3－TPD和H2－TPR等技术测定了Al2O3对WO3／ZrO2催化剂的结构、表面酸性、氧化还原性及正丁烷异构化反应性能的影响．结果表明，在WO3／ZrO2中引入适量的Al2O3对其表面酸强度及酸量无显著影响，但可使催化剂中的ZrO2组分以稳定的四方相形式存在，并能有效地抑制催化剂中WO3的聚集长大，从而提高催化剂的稳定性和正丁烷异构化的转化率和选择性．添加铂于Al2O3／WO3／ZrO2中可进一步提高其催化性能．还考察了催化剂的焙烧温度、Al含量、反应温度和反应气氛对正丁烷异构化反应的影响．     

环己酮肟在改性氧化锆催化剂上的Beckmann重排反应 V．活化焙烧温度对B2O3／ZrO2催化剂的影响

采用BET，XRD，TG－DTA，FT－IR，XPS和NH3－TPD等分析手段，研究了活化焙烧温度（500－800℃）对B2O3／ZrO2催化剂织构／结构、表面性质和环己酮肟气相重排反应的影响。催化剂活化焙烧温度升高促进了ZrO2向单斜晶相转化，同时活性组分氧化硼由以BO4为主要结构单元的物种转变为以BO3为基本结构单元的B2O3，导致催化剂比表面积，孔体积以及表面酸量减小，ZrO2与B2O3之间的相互作用减弱、700℃活化焙烧的催化剂表面拥有最大比例的中强酸中心，而且Beckmann反应的活性稳定性最高。这些结果表明，活化焙烧温度为B2O3／ZrO2催化剂上气相重排反应的影响主要是通过改变催化剂中B原子的配位状态和表面酸性实现的。     

碳化钨负载S2O2-8/ZrO2固体超强酸催化剂上的正戊烷反应研究

首次研究了碳化钨负载S2O28-/ZrO2(PSZ)固体超强酸催化剂(WC/PSZ)上正戊烷的反应情况及影响催化剂活性的各种因素,并用GC-MS,XRD,BET等手段分析了正戊烷反应产物和催化剂的物理化学性质等.结果表明:WC/PSZ对正戊烷具有异构化和裂解的双重催化作用.PSZ在负载适量碳化钨后对正戊烷反应的活性和选择性显著提高,显示出优于Pt/PSZ催化剂的效果,碳化钨的负载量为20%的效果最佳.适当的焙烧、活化和反应温度等条件是取得良好反应效果的关键.     

S2O8^2—和SO4^2—促进ZrO2固体超强酸正戊烷反应性能差异的研究

考察了常温下S2O8^2-促进ZrO2(PSZ)固体超强酸催化剂上正戊烷的反应性能，并与SO4^2-促进ZrO2（SZ）反应相比较，观察到PSZ和SZ对正戊烷都具有异构化和裂解的双重作用，主要产物分别为异戊烷和异丁烷。正戊烷的异构化转化率和表观反应速率常数主要取决于样品的焙烧温度。但对于正戊烷异构化反应，PSZ的最佳焙烧温度为550℃，比SZ的低50℃。在各自的最佳焙烧温度下反应1h后，前者的异戊烷生成率为后者的1．3倍。通过S含量和比表面积测定以及用XRD和FTIR等手段分析了PSZ的物理化学特性。从原位FTIR谱图发现，PSZ（550℃）表面S－O键的红外吸收明显比SZ（600℃）的强；通过吡啶红外手段发现PSZ（550℃）吡啶离子吸收峰的红移大于SZ（600℃），表明前者的Lewis酸强于后者。     

碳化钨负载S2O8^2-/ZrO2固体超强酸催化剂上的正戊烷反应研究

首次研究了碳化钨负载S2 O2 -8 ZrO2 (PSZ)固体超强酸催化剂 (WC PSZ)上正戊烷的反应情况及影响催化剂活性的各种因素 ,并用GC MS ,XRD ,BET等手段分析了正戊烷反应产物和催化剂的物理化学性质等 .结果表明 :WC PSZ对正戊烷具有异构化和裂解的双重催化作用 .PSZ在负载适量碳化钨后对正戊烷反应的活性和选择性显著提高 ,显示出优于Pt PSZ催化剂的效果 ,碳化钨的负载量为 2 0 %的效果最佳 .适当的焙烧、活化和反应温度等条件是取得良好反应效果的关键     

SO2-4/ZrO2-TiO2固体超强酸的制备

SO2-4/ZrO2-TiO2固体超强酸的制备     

环己酮肟在改性氧化锆催化剂上的Beckmann重排反应Ⅴ.活化焙烧温度对B2O3/ZrO2催化剂的影响

 采用BET，XRD，TG－DTA，FT－IR，XPS和NH3－TPD等分析手段，研究了活化焙烧温度（500～800℃）对B2O3／ZrO2催化剂织构／结构、表面性质和环己酮肟气相重排反应的影响．催化剂活化焙烧温度升高促进了ZrO2向单斜晶相转化，同时活性组分氧化硼由以BO4为主要结构单元的物种转变为以BO3为基本结构单元的B2O3，导致催化剂比表面积、孔体积以及表面酸量减小，ZrO2与B2O3之间的相互作用减弱．700℃活化焙烧的催化剂表面拥有最大比例的中强酸中心，而且Beckmann反应的活性稳定性最高．这些结果表明，活化焙烧温度对B2O3／ZrO2催化剂上气相重排反应的影响主要是通过改变催化剂中B原子的配位状态和表面酸性实现的．     

Al含量对Pt-SO2-4/ZrO2-Al2O3固体超强酸催化正戊烷异构化性能的影响

通过向SO42-/ZrO2催化剂中同时引入适量的Pt和Al2O3,制备出了具有较高催化性能和稳定性的Pt-SO42-/ZrO2-Al2O3型固体超强酸催化剂.以正戊烷异构化反应为探针,考察了Al含量对催化剂性能的影响;并采用X射线衍射(XRD)、比表面积测定(BET)、红外(IR)光谱、程序升温还原(TPR)、热重-差热分析(TG-DTA)和氨-程序升温脱附(NH3-TPD)手段对催化剂进行了表征.结果表明,Al能够提高ZrO2的晶化温度,抑制硫的分解,增加催化剂的比表面积,增强硫氧键的结合,提高催化剂的还原性能,增加催化剂的酸强度和酸总量.当Al2O3含量(质量分数,w)为5.0%时,Pt-SO42-/ZrO2-Al2O3固体超强酸催化剂的催化活性最好,在100 h内异戊烷收率可稳定在52.0%以上,选择性在98.2%以上.