微乳体系应用于制备固体超强酸催化剂的研究

依据微乳理论,运用OP-10/环己烷/正丁醇微乳体系,制备出以硫酸锌为基体的固体超强酸S2O82-/ZnSO4-SnO2。以乙酸丁酯合成反应为探针反应,得出固体超强酸S2O82-/ZnSO4-SnO2制备的优化条件:m SnO2/m ZnO=30:70、陈化时间为24 h、浸渍液浓度2.0 mol·L-1、焙烧温度550℃、焙烧时间3.0 h,油相与水相体积比(R)=50︰100并对其进行了XRD、FTIR、TG-DTA、BET和SEM技术分析。     

纳米复合固体超强酸SO_4~(2-)/ZrO_2-Fe_2O_3的制备及其催化合成硝基苯的研究

采用纳米化学技术制备了新型的纳米复合固体超强酸催化剂SO42-/ZrO2-Fe2O3,并用XRD、TEM进行了表征.结果表明:所研制的SO42-/ZrO2-Fe2O3催化剂为晶态纳米粒子,平均粒径为30 nm,分散性较好;当活化温度为580℃,反应温度为75℃,n(硝酸)/n(苯)=2,m(苯)/m(催化剂)=20,催化反应时间5 h时,硝基苯收率可达89.6%.     

Zn-Al水滑石催化碳酸二甲酯与苯酚酯交换反应的研究

用共沉淀法制备了Zn-Al水滑石,并用于多相催化酯交换合成碳酸二苯酯的反应.研究了不同n(Zn)/n(Al)比的水滑石及其焙烧产物等对酯交换反应的催化活性.结果表明,Zn-Al水滑石催化剂对该反应的催化活性和选择性很高,当n(Zn)/n(Al)=3时,在150～180℃,n(PhOH)/n(DMC)=2,催化剂用量为反应物总质量的1.5%,在反应时间为12h的条件下,DMC的转化率达到55.9%,DPC和MPC的收率分别为25.3%和27.0%,酯交换产物的选择性达到93.6%.利用XRD,TG-DTA和TEM等手段对催化剂进行了表征.     

固体碱KF/Sm2O3催化菜籽油制备生物柴油

以菜籽油为原料,研究了负载型固体碱催化剂KF/Sm2O3在酯交换制备生物柴油过程中的催化活性.用气相色谱法对酯交换产物进行分析,并用CO2-TPD,XRD,Ramaa等技术对催化剂进行了表征.当催化剂焙烧温度为873 K,KF负载量为15%,甲醇跟菜籽油的计量比为12:1,催化剂用量为菜籽油质量的3%,反应温度为338 K,反应时间为1 h时,生物柴油产率达到95.1%.     

KF/MgO 催化碳酸二甲酯与月桂醇酯交换合成碳酸二月桂酯

 研究了 KF/MgO 催化剂对碳酸二甲酯 (DMC) 与月桂醇酯交换反应制备碳酸二月桂酯 (DDC) 的催化性能. 考察了催化剂 KF 负载量及焙烧温度对反应的影响, 并采用 X 射线衍射、傅里叶变换红外光谱、扫描电镜和 N2 吸附-脱附等对催化剂进行了表征. 结果表明, 催化剂 KF/MgO 在空气中较高温度焙烧后生成新相 K2MgF4 和 K2CO3, 它们为催化剂的主要活性组分. 催化性能测试结果表明, 该催化剂具有良好的催化活性, KF 的最佳负载量为 30%, 催化剂的最佳焙烧温度为 873 K. 还考察了反应条件对 KF/MgO 催化剂性能的影响. 当在反应物月桂醇:DMC 摩尔比 = 4, 催化剂用量为反应物总质量的 0.75%, 反应时间为 4 h 的条件下, 反应性能最佳, DMC 转化率和 DDC 收率分别为 86.7% 和 86.2%.     

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。     

固体酸S2O82-/Nb2O5/La3+的制备、表征及催化合成乙酸正丁酯

以Nb₂O₅为载体,浸渍法研制固体酸（S₂O₈^2-/Nb₂O₅/La⁺）催化剂,经SEM、XRD和EDS表征,考察了固体酸的焙烧温度、陈化时间及S₂O₈^2-浓度等因素对该催化剂催化活性的影响。结果表明：在(NH₄)₂S₂O₈浓度为1 mol/L、浸渍时间18 h、w(La³⁺)=3%（基于Nb₂O₅的质量）、焙烧温度为500 ℃时,制备出最高催化效果的催化剂。接着考察了其催化合成乙酸正丁酯的催化活性,通过正交实验确定了反应的最佳条件：n(正丁醇)/n(冰醋酸）=2.0/1.0、催化剂用量w（S₂O₈^2-/Nb₂O₅/La³⁺）=2.9%（基于反应物质量）、反应温度为125 ℃,反应时间为3.0 h,酯化率为95.70%。催化剂循环利用3次后仍有90.1%的酯化率。      

S_2O_8~(2-)/TiO_2催化合成乙酸正丁酯

通过浸渍—焙烧法制备了固体超强酸S_2O_8~(2-)/TiO_2催化剂,并以醋酸和正丁醇为原料合成了乙酸正丁酯.考察了催化剂的焙烧温度、酸/醇比、反应时间等因素对反应的影响.结果表明S_2O_8~(2-)/TiO_2的最佳制备条件为:过硫酸铵浸渍浓度0.5mol/L,焙烧温度500℃,焙烧时间3h,在最佳反应条件下,乙酸正丁酯的酯化率可达97.8%,催化剂重复使用3次后,对醋酸的转化率仍可达90.8%.     

固体超强酸Ce~(4+)-SO_4~(2-)/SnO_2微乳法制备与表征

利用OP-10/正丁醇/环己烷微乳体系制备出固体超强酸Ce4+-SO42-/SnO2.以乙酸正丁酯合成为探针反应,得出Ce4+-SO42-/SnO2的优化制备条件:R=65∶100(表面活性剂∶水)、陈化时间12 h、Ce(SO4)2.4H2O占8%、浸渍浓度3 mol/L、焙烧温度550℃、焙烧时间3 h.并采用XRD、FTIR、TG-DTA和SEM表征技术对该催化剂的结构进行研究.     

固体碱催化剂K_2CO_3/Al_2O_3的制备及其催化餐饮废油制生物柴油的性能

采用浸渍法制备了K2CO3/Al2O3固体碱催化剂,考察了活性组分负载量、焙烧温度、焙烧时间等制备条件对催化剂在催化餐饮废油合成生物柴油的酯交换反应中催化活性的影响,并对其进行了FT-IR、XRD、TG-DTG、SEM和BET表征分析。实验结果表明,所制备的催化剂在催化餐饮废油合成生物柴油的酯交换反应中表现出良好的活性,在活性组分K2CO3负载量为50%、焙烧温度500℃、焙烧时间3 h的条件下制备的催化剂催化酯交换反应时,生物柴油产率可达86.70%。催化剂表征结果显示,K2CO3/Al2O3催化活性是因K2CO3与Al2O3经高温焙烧产生新的晶相有关。催化剂重复使用4次,生物柴油产率仍在75%以上。制得的生物柴油产品质量达到国家生物柴油B100标准。     

Synthesis of biodiesel over ZnO/Ca(OH)2/KF catalyst prepared by the grinding method

A novel ZnO/Ca(OH)₂/KF solid base catalyst was prepared by the grinding method and applied to biodiesel synthesis by the transesterification of soybean oil. The effect of various parameters such as KF molar amount, calcination temperature, the amount of catalyst, molar ratio of methanol to oil, reaction temperature, and time on the activity of the catalyst were investigated. The catalysts were characterized by several techniques of thermogravimetry/derivative thermogravimetry, X–ray diffraction, Hammett indicator method, and scanning electron microscopy. The analysis results indicated that the KF interacted with Ca(OH)₂ and formed KCaF₃ phase before calcination of the catalyst. The formed KCaF₃ crystal phase was the main catalytic active component for the catalyst activity. In addition, the basicity of ZnO/Ca(OH)₂/KF was greatly influenced by the different calcination temperates, and the catalyst activity was correlated closely with the basicity. A desired biodiesel yield of 97.6 % was obtained at catalyst amount of 3 %, methanol/oil of 12:1, and reaction time of 1.5 h at 65 °C.     

Ca/Al固体碱催化菜籽油制备生物柴油

采用共沉淀法制备了Ca/Al复合氧化物固体碱催化剂,考察了沉淀剂种类、Ca/Al摩尔比、沉淀温度、溶液pH值、老化时间和焙烧温度等制备条件对其催化剂活性的影响。采用正交实验方法得到制备Ca/Al复合固体碱催化剂前躯体的最佳制备条件为,沉淀剂NaOH,Ca/Al摩尔比为3,沉淀温度为60 ℃,沉淀过程中pH值保持在10,在90 ℃老化18 h。在该最优条件下制备的催化剂前驱体主要以Ca₄Al₂O₆(NO₃)₂·10H₂O晶相存在,在N₂气保护下300 ℃焙烧2 h后,催化剂形成高分散钙铝复合氧化物,且碱性强度达到26.5以上。在催化菜籽油和甲醇的酯交换反应中,菜籽油的转化率达到95%,脂肪酸甲酯的质量分数为95.9%。     

CaO-MgO@CoFe_2O_4磁性固体碱的制备及其大豆油酯交换反应催化性能

以草酸盐为前驱体采用两步法制备了一种以CaO-MgO作为活性组分,以CoFe_2O_4作为磁核的磁性固体碱催化剂,并用于大豆油与甲醇的酯交换反应合成生物柴油。对制备的磁性固体碱催化剂进行了磁滞回线、X-射线衍射(XRD)、CO_2-TPD及透射电镜(TEM)表征。考察了不同核壳物质的量比、焙烧温度、反应温度、反应时间、醇油物质的量比以及催化剂用量等因素对大豆油转化为生物柴油产率的影响。结果表明,采用核壳物质的量比为1∶6、焙烧温度为700℃所制备的CaO-MgO@CoFe_2O_4催化剂,当醇油物质的量比为12、催化剂用量为大豆油质量的1.0%时,在65℃下反应时间3 h,生物柴油收率高达97.1%。该催化剂具有较好的重复利用性能,重复利用四次后生物柴油的收率仍可达90%。     

两相溶剂萃取黄连木籽油制备生物柴油

以黄连木籽为原料,采用乙醇/异己烷两相不互溶溶剂对其进行萃取处理.考察了乙醇／异己烷体积比、萃取温度和萃取时间对萃取过程的影响.通过实验确定最佳的萃取条件为,黄连木仁粉50 g,乙醇异己烷总体积300 mL,乙醇/异己烷体积比为50∶50,萃取温度40℃,萃取时间30 min.在此条件下,黄连木籽油出油率达到99.5％...     

Biodiesel Preparation from Jatropha curcas Oil Catalyzed by Hydrotalcite Loaded With K2CO3

This paper discusses the synthesis of biodiesel catalyzed by solid base of K₂CO₃/HT using Jatropha curcas oil as feedstock. Mg–Al hydrotalcite was prepared using co-precipitation methods, in which the molar ratio of Mg to Al was 3:1. After calcined at 600 °C for 3 h, the Mg–Al hydrotalcite and K₂CO₃ were grinded and mixed according to certain mass ratios, in which some water was added. The mixture was dried at 65 °C, and after that it was calcined at 600 °C for 3 h. Then, this Mg–Al hydrotalcite loaded with potassium carbonate was obtained and used as catalyst in the experiments. Analyses of XRD and SEM characterizations for catalyst showed the metal oxides formed in the process of calcination brought about excellent catalysis effect. In order to achieve the optimal technical reaction condition, five impact factors were also investigated in the experiments, which were mass ratio, molar ratio, reaction temperature, catalyst amount and reaction time. Under the best condition, the biodiesel yield could reach up to 96%.     

Transesterification of Soybean Oil Catalyzed by Calcium Hydroxide which Obtained from Hydrolysis Reaction of Calcium Carbide

Calcium carbide residue (CCR) was investigated in transesterification reaction of triglycerides to determine its viability as a solid catalyst for biodiesel synthesis. Literature survey showed that CCR has never been studied as a solid catalyst in the transesterification of triglyceride. The scope of the study includes the effects of CCR calcination temperature, calcination time, the alcohol/oil molar ratio, the catalyst amount (wt % of oil) and the reaction time. The relationship between chemical composition and catalytic activity of waste cement was also investigated. These CCR catalysts, thermally activated at 600 °C, can give rise to fatty acid methyl esters (FAME) purity higher than 99.5%, after 3 h of reaction, when oil/methanol molar ratio of 1/12 and 1 wt % of the catalyst were employed. Application of CCR as catalyst for biodiesel production in this study may not only provide a cost‐effective and environment friendly way of recycling CCR waste but also reduce hopefully the cost of biodiesel production.     

制备条件对介孔Ni-CaO-ZrO2在甲烷三重整反应中催化性能的影响

在不同条件下采用并流共沉淀法制备了Ni-CaO-ZrO₂催化剂,并将其用于CH₄的三重整反应过程。以CH₄的转化率和催化剂稳定性为指标,研究了催化剂制备过程中各工艺参数对其催化性能的影响。结果表明,催化剂的最佳制备条件为:焙烧温度973 K、前驱体沉淀pH=10~12、回流时间24 h。在该条件下得到的催化剂具有适宜的比表面积和Ni-ZrO₂相互作用,在常压、973 K的反应条件下CH₄的转化率能够达到70%,具有较高的催化活性和稳定性。     

磁功能性TiO2光催化剂的制备及特性

采用溶胶-凝胶法以Fe₃O₄为磁核制备了磁功能性光催化剂,以甲基橙为模拟污染物,考察了掺杂Fe比例、催化剂煅烧温度以及煅烧时间对催化剂活性的影响.催化剂的最佳制备条件为:Fe₃O₄掺杂Fe含量为5%,煅烧温度为450 ℃,煅烧时间为2 h.通过TG-DTA、XRD、UV-Vis、TEM对催化剂进行了表征,结果表明:制备的催化剂具有明显的核壳结构,原Fe₃O₄磁核经过高温煅烧被氧化;TiO₂包覆在磁核表面;催化剂的吸收带边发生红移,在可见光区的吸收强度有所增强;催化剂颗粒的平均粒径为20 nm.     

焙烧温度对甲醇水蒸气重整制氢Ce/Cu/Zn-Al水滑石衍生催化剂的影响

采用原位合成法在γ-Al_2O_3载体表面上合成了Zn-Al水滑石,再采用顺序浸渍法制备了一系列Ce/Cu/Zn-Al催化剂,并采用XRD、BET、H_2-TPR和XPS等手段对催化剂进行了表征,考察了焙烧温度对Ce/Cu/Zn-Al催化剂表面结构及其催化甲醇水蒸气重整制氢性能的影响。结果表明,焙烧温度主要影响了催化剂的Cu比表面积、表面氧空穴含量和Cu-Ce间相互作用。当焙烧温度为500℃时,催化剂Cu的比表面积较大,表面氧空穴含量较多,Cu-Ce间相互作用较强,因此,催化甲醇水蒸气重整制氢活性较好。当焙烧温度升高到700℃时,Cu物种主要以稳定的CuAl_2O_4尖晶石形式存在,不利于甲醇水蒸气重整制氢反应的进行,因此,催化活性较差。