催化合成丙烯酸高级醇酯的新型固体酸催化剂

丙烯酸高级醇是重要的精细化工产品和高分子聚合物单体，在涂料、石油降凝剂、建筑、造纸及皮革、化工等领域都有广泛的用途［１，２］。以往工业上用浓硫酸等作为催化剂合成，有腐蚀设备、产品难分离等弊端。本文采用的两种固体催化剂，具有活性高、性能稳定、价格便宜、...     

磷酸硼固体酸催化合成邻苯二甲酸二乙酯的性能研究

以邻苯二甲酸酐和无水乙醇为原料,固体磷酸硼为催化剂,在醇酐比为4：1,催化剂用量为苯酐用量的20．3％,反应时间8h,反应温度80℃条件下合成邻苯二甲酸二乙酯（DEP）,探讨了影响催化剂催化效果的各个因素。实验表明,催化剂最佳的制备条件为：磷酸、硼酸和硫酸的摩尔比为1：1：1,焙烧温度为300℃,焙烧时间为3．5h。DEP最高产率可达75％。     

铁系固体酸催化剂的制备及催化合成水杨酸酯

制备了铁系固体酸催化剂(Ⅰ)并将其用于催化合成水杨酸酯，优化了反应条件：当Ⅰ用量为投料质量的6．1％，mol酸：mol醇=1：4，适当提高反应温度，合成水杨酸戊酯的反应时间可缩短至3h，产率达91．3％。合成其它水杨酸酯时也取得很高的产率。通过对比，Ⅰ的催化酯化能力优于Fe2O3／SO4^2-固体超强酸催化剂，套用6次后催化性能基本保持不变。     

负载稀土元素的固体超强酸催化合成乳酸乙酯

乳酸乙酯具有无毒、溶解性好、不易挥发、有果香味、有可生物降解性等特点,因此它是极具开发价值和应用前景的“绿色溶剂”。目前国内乳酸乙酯生产大多采用传统的硫酸酯化法,它存在设备腐蚀严重、产品质量差、环境污染严重、生产成本高等问题。因此开发无污染、无腐蚀的新型催化剂具有重要的意义。     

生物质炭基固体酸催化剂的制备

 以生物质木粉为原料, 采用炭化-磺化法制备了炭基固体酸催化剂, 并用于油酸与甲醇的酯化反应, 考察了制备条件对炭基固体酸催化剂活性的影响. 采用 X 射线衍射、红外光谱、热重分析、高分辨透射电子显微镜及元素分析等手段对催化剂进行了表征. 结果表明, 由生物质木粉制备的炭基固体酸催化剂具有较高催化酯化反应活性, 在 400 oC 下炭化 0.5 h, 135 oC 下磺化 1 h 制备的炭基固体酸催化剂在精馏分水连续酯化装置中催化油酸与甲醇的酯化反应 2 h 时, 酯化转化率达到 96%. 采用炭化-磺化法制备的生物质炭基固体酸催化剂具有蠕虫状的无序乱层炭结构, 磺酸基 (－SO3H) 含量高达 13.25%, 并且在 220 oC 以下时具有良好的热稳定性.     

硫酸化剂和制备方法对锆基固体酸催化剂的结构和性能的影响

采用沉淀法制备ZrO2氧化物,用氯磺酸和硫酸对其进行改性制备了Zr基固体酸催化剂,以XRD、BET和NH3-FTIR等手段考察了制备条件对催化剂晶相结构和表面性质的影响,研究了催化剂结构与其对棕榈油酯化反应的催化活性之间的关系.NH3-FTIR表明催化剂表面有B酸和L酸中心的生成.硫酸化剂的种类及其引入顺序都将影响催化剂的晶相结构和孔结构.酸的引入将阻止ZrO2·nH2O在焙烧时直接向单斜相ZrO2转变,氯磺酸将使ZrO2·nH2O转变为四方相ZrO2,而硫酸将导致四方相ZrO2和Zr(SO4)2·5H2O的生成.以氯磺酸改性的四方相和单斜相ZrO2基催化剂均具有很高的催化酯化活性,比硫酸改性的S-Z固体酸催化活性高.CS-ZrO2固体酸催化活性最高,在醇油比6:1、催化剂用量7 wt%、温度338 K和常压下反应2 h,棕榈油的酯化率可达98.9%.     

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.     

填料型固体酸的制备及其催化性能

用阳极氧化法制备了填料式Al₂O₃-Al载体,经浸渍H₂SO₄后再焙烧制得SO₄^2-/Al₂O₃-Al固体酸催化剂.用SEM,BET,XRD和NH3-TPD等手段对其进行了表征,结果显示,载体Al₂O₃膜为无定形结构,SO₄^2-/Al₂O₃-Al为中等酸强度的固体酸.用乙酸-乙醇酯化催化反应评估了该固体酸的催化性能,显示出催化剂具有较高的催化活性,且稳定性较好.     

固体酸催化剂SO2-4/SiO2-TiO2的制备及其催化酯化性能

 分别以机械混合法和浸渍法制备了SO2-4/SiO2-TiO2固体酸催化剂,以乙醇和乙酸的酯化反应为模型反应考察了不同SiO2含量及不同温度焙烧的催化剂的活性. 结果表明,机械混合法制备的400 ℃焙烧的SO2-4/40%SiO2-TiO2催化剂活性最高,部分回流时,乙酸几乎全部转化,全回流反应100 min时,其乙酸转化率达到84%. X射线衍射分析表明, SiO2抑制了硫酸氧钛的形成; 催化剂的活性组分包括一定量的四方晶锐钛矿型TiO2、 正交晶硫酸氧钛、少量立方晶金属钛和高比表面积的SiO2. 红外光谱分析表明,添加SiO2后催化剂形成 Ti-O-Si 键,进而使SO2-4与样品表面产生强相互作用; 结合的SO2-4主要以无机螯合状双配位和有机硫酸酯两种结构形式存在. 热重-示差扫描量热分析表明, SiO2的添加使SO2-4不易脱除,同时使锐钛矿TiO2向金红石相的转变温度降低.     

稻壳炭基固体酸催化剂的制备及其催化酯化反应性能

以热解稻壳炭为原料, 浓硫酸为磺化剂制备了固体酸催化剂. 采用X射线衍射、X射线光电子能谱、元素分析、孔结构分析和热重-质谱联用等手段对其进行了表征. 以油酸和甲醇的酯化为探针反应, 考察了磺化温度和时间对催化剂活性的影响, 探讨了反应条件对油酸转化率的影响, 并对所制催化剂的稳定性进行了研究. 结果表明, 制备该催化剂的适宜磺化温度和时间分别为90℃和0.25 h, 在该条件下制得的催化剂为无定形碳结构, 磺酸基密度为0.7 mmol/g. 该催化剂表现出较高的催化酯化反应活性, 在催化剂用量为5%、甲醇/油酸摩尔比为4、酯化温度和时间分别为110℃和2 h的条件下, 油酸的酯化率可达98.7%. 该催化剂具有较好的稳定性, 经7次连续反应后, 油酸的酯化率仍可达96.0%.     

固体酸催化合成乙酸乙酯的综合实验教学*

乙酸乙酯制备的实验教学通常使用浓硫酸作催化剂,但是存在很多缺点,例如不安全、副反应多、腐蚀严重、后处理复杂等。针对这些不足,设计以硅胶负载浓硫酸形成的固体酸为催化剂,并对其在乙酸乙酯实验教学中的应用进行探索,主要包括教学内容、组织形式、考核方式等。该方法具有操作简单、安全、产率高、催化剂可回收利用等优点,符合绿色化学理念,充分体现了科研对教学的支撑功能。     

硫酸铁铵催化合成肉桂酸酯

利用十二水合硫酸铁铵为催化剂,使肉桂酸与醇类发生酯化反应合成了肉桂酸甲酯、肉桂酸乙酯、肉桂酸正丙酯、肉桂酸正丁酯、肉桂酸异丁酯、肉桂酸正戊酯和肉桂酸异戊酯,测定了各种酯的沸点（或熔点）折光率、元素组成和IR。     

顺-、反-肉桂酸和肉桂酸乙酯的低温燐光特点

研究了肉桂酸、肉桂酸乙酯经UV光照后的低温燐光性质,在1mol／L HClk中UV光照使其反式异构化为顺式,烧光分别增强5与10倍。加碱碱化后燐光进一步增强2与5倍。讨论了两药燐光产生的机制,建立了低温燐光分析法,检出限分别为75与110μg/L。     

固体超强酸ZrO_2/S2O_8~(2-)催化合成肉桂酸甲酯

研究了在固体超强酸ZrO2/S2O2-8催化下,肉桂酸与甲醇作用合成肉桂酸甲酯的工艺.考查了催化剂的用量、酸醇摩尔比、反应时间及催化剂的性能对反应的影响.最佳反应条件为∶n(肉桂酸)∶n(甲醇)=1∶10,m(肉桂酸)∶m(催化剂)=3∶1,反应温度90～95℃,反应时间5h,酯化率为95.7%.     

SO2-4/Al2O3固体酸对邻苯二甲酸二辛酯的催化作用

采用固体超强酸催化剂由苯酐与2-乙基己醇通过酯化反应合成邻苯二甲酸二辛酯(DOP).该固体酸由Al2O3和浓硫酸复配而成,对非均相催化过程具有很高的活性和选择性.考察了工艺条件对转化率的影响.发现用0.2%(wt)～0.3%(wt)超强酸催化剂,转化率接近100%.     

硫酸锌催化合成草酸二异戊酯

酯化;催化活性;硫酸锌催化合成草酸二异戊酯     

Synthesis of Ethyl Methyl Ether Over Solid Acid Catalysts

The alkylation of methanol by triethylamine to form ethyl methyl ether was studied in the temperature range 310-330°C using γ-alumina and silica-aluminas differing in their silica content. The effect of treating γ-alumina with hydrochloric and boric acid on the reaction rate was also investigated. The results obtained for ether formation over γ-alumina show that the reaction is first order for methanol and zero orde for triethylamine. Alumina-H₃BO₃ was found to be the most active catalyst whereas alumina-HCl is the least active towards ether formation. The activity of silica-alumina is proportional to its silica contents.     

固体酸催化合成邻苯二甲酸二戊酯的研究

以苯酐和正戊醇为原料,采用自制的固体酸SO4^2-／SiO2、SO4^2-／Fe2O3、SO4^2-／SnO2及SO4^2-／TiO2作为催化剂合成邻苯二甲酸二戊酯（DAP）,分别考察固体酸催化剂的种类、固体酸催化剂的用量、醇酐比、反应时间等因素对合成DAP产率的影响。实验结果表明,其优化的工艺操作条件为：苯酐0．1mol,固体酸催化剂SO4^2-／SiO2 1．7g,醇酐比2．4：1,带水剂二甲苯20mL,反应时间3．5h,其产品收率达91．3％以上。SO4^2-／SnO2作为该反应的催化剂具有催化活性高、寿命长、可多次重复使用、产物易纯化分离且产品色泽浅等优点,可望代替传统的浓硫酸作催化剂应用于DAP的合成。     

四氯化锡催化合成肉桂酸酯

利用五水四氯化锡为催化剂,使肉桂酸与醇类发生酯化反应,合成了肉桂酸甲酯、肉桂酸乙酯、肉桂酸正丙酯、肉桂酸正丁酯、肉桂酸异丁酯、肉桂酸正戊酯和肉桂酸异戊酯,测定了各种酯的沸点(或熔点)、折射率、元素组成和红外光谱。     

硫酸铁铵催化合成硬脂酸正丁酯

在十二水合硫酸铁铵存在下，正丁醇和硬脂酸发生酯化反应，高收率地合成了硬脂酸正丁酯。研究了十二水合硫酸铁铵和正丁醇用量及反应时间对收率的影响，当硬酯酸用量为7．1g(28mmol)，硬酯酸、正丁醇和硫酸铁铵的摩尔比为1：8:0．124，回流分水2h，酯收率达98．8％。