WO3/Nb2O5固体酸催化果糖制备5-羟甲基糠醛

采用浸渍法制备氧化铌负载氧化钨固体酸催化剂,用XRD、EDS、TEM、NH3-TPD、Py-IR、BET、BJH对催化剂的结构、组分、形貌、酸性、比表面积及孔径等进行表征;并将其用于催化果糖转化为5-羟甲基糠醛( HMF) 反应,对氧化钨负载量、反应时间、反应温度、催化剂用量等影响因素进行考察。结果表明,氧化钨负载量对催化剂结构、酸性以及催化活性均有影响：随着WO3负载量的增加,氧化钨分子从表面分散的非晶态WO3转变为结晶WO3,且Nb2O5上适量的WO3产生大量强酸位点,使催化剂的Brønsted酸含量增加,从而使果糖的转化率得到提高;但结晶WO3却不利于HMF的生成。当氧化钨的负载量为5%时 ,在催化剂加入量为100mg,170 ℃条件下反应1 h,HMF选择性 较高为85.4%,收率可达49.6%。     

WO3/Nb2O5固体酸催化果糖制备5-羟甲基糠醛

采用浸渍法制备五氧化二铌(Nb2O5)负载三氧化钨(WO3)固体酸催化剂,用XRD、EDS、TEM、NH3-TPD、Py-IR、BET、BJH对催化剂的结构、组分、形貌、酸性、比表面积及孔径等进行表征;并将其用于催化果糖转化为5-羟甲基糠醛(HMF)的反应,对WO3负载量、反应时间、反应温度、催化剂用量等影响因素进行考察.结果表明,WO3负载量对催化剂结构、酸性以及催化活性均有影响.WO3负载量为5％～25％时,随着WO3负载量的增加,WO3分子从表面分散的非晶态转变为结晶态WO3,且Nb2O5上的WO3产生更多的强酸位点,使催化剂的Br?nsted酸含量增加,从而使果糖的转化率得到提高;但结晶WO3却不利于HMF的生成.当WO3的负载量为5％时,在催化剂加入量为100 mg,果糖1.2 g,水/仲丁醇(体积比2:3)为溶剂,170℃条件下反应1 h,HMF选择性较高,为85.4％,收率可达49.6％.     

碳硅负载氧化铌催化果糖制备5-羟甲基糠醛的研究

制备了碳硅负载氧化铌催化剂,并对其催化生物质糖转化为5-羟甲基糠醛(HMF)进行研究,对铌负载量、反应时间、反应温度、催化剂质量等影响因素进行考察。结果表明,铌负载量对催化剂酸量和催化活性及HMF选择性均有重要影响:催化剂酸量随铌质量分数增加而增加,果糖转化率也随之增加; HMF选择性随着铌质量分数增加呈现先上升后下降的变化趋势,铌负载量为5%时,HMF收率最大可达82. 8%。     

离子液体条件下固体超强酸SO42-/TiO2-WO3催化果糖制备5-羟甲基糠醛

在离子液体1-丁基-3-甲基咪唑溴盐与固体超强酸SO42-/TiO2-WO3协调作用下,催化果糖制备标题化合物,考察了固体超强酸催化剂制备条件对标题化合物收率的影响及标题化合物的最佳合成条件。实验表明:SO42-/TiO2-WO3催化果糖制备5-HMF的最佳合成条件:催化剂中WO3质量分数为15%,焙烧温度550℃,催化剂用量为总质量的2%,反应温度为110℃,反应时间为10 h,5-HMF的收率52%。     

固体酸WO3/ZrO2催化果糖脱水合成5-羟甲基糠醛

用共沉淀-热回流处理法制备了系列WO3/ZrO2固体酸催化剂,通过调节W与Zr的摩尔比优化其对果糖脱水制备5-羟甲基糠醛(5-HMF)的催化活性。利用X射线衍射(XRD)、N2吸脱附、氨气程序升温脱附(NH3-TPD)对材料的结构和酸性质进行了表征,并在以二甲基亚砜(DMSO)为溶剂、果糖为原料的催化体系中,考察催化剂的用量、反应时间、反应温度等对5-HMF收率的影响。研究发现,热回流处理大大增加了样品的比表面积,增强了样品的酸强度,当n(W)∶n(Zr)=0.1∶1时,样品比表面积最大,催化活性最好,以其为催化剂,在130℃下反应3 h条件下,5-HMF收率最高可达80.29%。     

固体酸催化果糖制备5-羟甲基糠醛的研究

研究了以二甲基亚砜为溶剂、TiO_2-SiO_2为催化剂催化果糖脱水生成5-羟甲基糠醛(HMP)的反应,分别考察了不同摩尔比TiO_2-SiO_2催化剂、反应时间、催化剂用量、果糖添加量等工艺参数对果糖脱水制备HMF催化活性的影响.在TiO_2-SiO_2作为催化剂、150℃和反应3 h的条件下,5-羟甲基糠醛的收率可达83.8%.     

[BMIM]HSO4/Al2O3催化剂的制备及其在甘油脱水反应中的应用

采用两步法合成离子液体[BMIM]HSO4,并采用浸渍法制备了[BMIM]HSO4/Al2O3固载型离子液体催化剂,用TG-DTG、BET、SEM等方法对催化剂进行表征。在常压连续流动的固定床反应器中,考察甘油制备丙烯醛的工艺条件,重点考察了反应温度、离子液体的负载量、体积空速对反应的影响及催化剂的稳定性。结果表明,较优条件为：当催化剂为[BMIM]HSO4/Al2O3,负载量为40%、反应温度为300℃、体积空速为6 h-1时,丙烯醛的选择性可达90.22%,甘油的转化率为100%,且催化剂在使用100 h后仍保持75%的收率。     

KOH/ZrO2催化大豆油酯交换制备生物柴油

采用浸渍法制备了二氧化锆负载氢氧化钾固体碱催化剂KOH/ZrO2,在空气中焙烧4 h后,用于大豆油与甲醇的酯交换反应,考察了KOH/ZrO2固体碱催化剂的焙烧温度、醇油摩尔比、催化剂质量分数和反应时间等因素对产品收率的影响。结果表明,催化剂焙烧温度为500℃,KOH负载量为20%,醇油摩尔比为6∶1,催化剂用量为5%,反应时间为3 h时,大豆油酯交换反应转换率为97.73%。     

固体酸催化菊糖制备5-羟甲基糠醛(HMF)的研究

研究了二甲基亚砜(DMSO)作溶剂,TiO2-SiO2为催化剂时菊糖脱水生成5-羟甲基糠醛(HMF)的反应。考察了不同钛硅比的TiO2-SiO2催化剂和反应时间对制备HMF收率的影响。实验结果表明,反应温度为150℃,钛硅比为5∶5,反应时间为3 h,HMF的收率可达54.6%。     

SO42-/WO3-ZrO2催化合成乙酸丁酯

制备了硫酸促进型酯化催化剂SO42-/WO3-ZrO2,考察了WO3含量、焙烧温度和焙烧时间等对酯化率的影响。结果表明催化剂适宜制备条件为：WO3含量10%,300℃焙烧2h;将其用于催化乙酸与正丁醇的酯化反应合成了乙酸丁酯,反应条件为：乙酸0.2mol,催化剂0.75g,n（正丁醇）∶n（乙酸）=1.8∶1,反应时间30min,酯化率可达98.2%。     

固定化磺基离子液体催化合成5-羟甲基糠醛研究

对微球硅胶固定化离子液体(IL3)催化果糖脱水合成5-羟甲基糠醛(HMF)进行了研究。以微球硅胶为载体,通过γ-氯丙基三甲氧基硅烷将磺基功能化离子液体-N-磺丙基咪唑盐(IL2)化学键联到其上制得IL3。用液氮吸附、13C-NMR、元素分析及酸度测定等方法对IL3进行分析与表征,并考察其在果糖脱水合成HMF反应过程中的催化性能。研究结果表明:IL3能有效催化果糖脱水生成HMF。IL2固载量越高,IL3的表面酸度越大、但比表面积和孔体积都下降。当IL2的固载量为45.4%时,所制得的催化剂(45.4-IL3)对果糖脱水生成HMF具有较好的催化性能。过高的反应温度和果糖浓度会使生焦反应加剧,导致HMF收率降低。在115℃、15%～25%(wt)果糖溶液中反应是较合适的,HMF收率维持在80%以上。IL3可方便地循环使用,但随循环使用次数增加,HMF生成速率和收率都呈下降趋势。尤其是催化剂循环使用四次后,HMF收率明显下降,是反应过程中生成的不溶性焦质在催化剂表面覆盖所致。     

CuNi/Al2O3催化剂上乙炔选择加氢的研究

采用浸渍法制备了CuNi/Al2O3催化剂,研究了Ni负载量、Cu负载量及n(Cu)/n(Ni)对催化剂上乙炔选择加氢活性和选择性的影响,以及催化剂的还原性能。结果表明:CuNi/Al2O3催化剂中Cu提高了Ni的还原性,使催化剂具有很高的活性及乙烯选择性。随Cu/Ni原子比的提高,催化剂的活性下降,选择性升高,当Ni的负载量为10%、n(Cu)/n(Ni)=0.5时,在反应温度为50℃、反应压力为0.2 MPa、原料气流量为45 mL/min及H2流量为1.5 mL/min的反应条件下,乙炔的转化率达88.98%,乙烯的选择性达74.01%,乙烯收率为65.86%。     

H6P2W18O62/高岭土的制备、表征及催化合成乙酰水杨酸

以高岭土为载体,Dawson结构磷钨酸(H6P2W18O62·13H2O)为活性组分制备了负载型催化剂H6P2W18O62/高岭土,并通过FT-IR、XRD、SEM和EDS对催化剂进行表征。以催化合成乙酰水杨酸为探针反应,考察了催化剂的酸催化性能。结果表明,在优化反应条件为H6P2W18O62负载量为40%,w(H6P2W18O62/高岭土)=7.2%(基于水杨酸的质量),反应温度为90℃,反应时间为40min时,乙酰水杨酸收率达90.2%,催化剂重复使用5次,乙酰水杨酸收率仍可达到85.1%。该催化剂具有价廉易得、催化活性高、后处理工艺简单、不腐蚀设备、无环境污染、可重复使用等优点。     

Cs2O/Al2O3-ZrO2催化剂的制备及催化性能研究

本文采用醇盐-凝胶溶胶法制备Al2O3-ZrO2催化剂复合载体,并通过超声浸渍法制备Cs2O/Al2O3-ZrO2催化剂。采用X射线衍射(XRD)、扫描电子显微镜(SEM)、能谱(EDS)等技术考察了复合载体对催化剂的晶相结构、表面形貌的影响;并以甲醛和醋酸甲酯合成丙烯酸甲酯反应为探针,讨论了单一载体及铝锆比不同的复合载体催化剂的催化活性。实验结果表明:经过500℃煅烧的催化剂具有良好的晶形;材料具有蜂窝状孔道,具有良好的通透性;Cs的负载量为4.42%;当mAl2O3∶mZrO2=1∶0.25时,所得催化剂的活性最高,收率达到14.76%。     

造纸污泥基固体酸催化D-果糖转化为5-羟甲基糠醛

通过高温煅烧造纸污泥制备了生物炭(SBC),然后用对氨基苯磺酸对SBC进行接枝,制备了一种碳基固体酸(S-SBC)催化剂.采用FTIR、XRD、SEM、N2吸附-脱附、XPS对催化剂进行了表征.将该催化剂用于D-果糖转化为5-羟甲基糠醛(HMF)反应,考察了反应时间、反应温度、催化剂用量及溶剂种类、D-果糖含量对HMF收率的影响,并与用杨木为原料且采用相同方法制备的杨木碳基对氨基苯磺酸接枝生物炭催化剂(S-PBC)进行比较.结果表明,S-SBC的催化活性优于S-PBC.S-SBC同时含有由金属离子形成的Lewis酸位点以及—SO3H等形成的Br?nsted酸位点,两种酸位点在催化D-果糖脱水制备HMF的过程中具有协同作用.S-SBC在V(H2O):V(二甲基亚砜)=0.5:4.5混合溶液中130℃下催化反应40 min,HMF收率高达95.2％,连续使用4次后,催化活性没有明显下降.     

造纸污泥基固体酸催化D-果糖转化为5-羟甲基糠醛

通过高温煅烧造纸污泥制备了生物炭(SBC),然后用对氨基苯磺酸对SBC进行接枝,制备了一种碳基固体酸(S-SBC)催化剂.采用FTIR、XRD、SEM、N2吸附-脱附、XPS对催化剂进行了表征.将该催化剂用于D-果糖转化为5-羟甲基糠醛(HMF)反应,考察了反应时间、反应温度、催化剂用量及溶剂种类、D-果糖含量对HMF收率的影响,并与用杨木为原料且采用相同方法制备的杨木碳基对氨基苯磺酸接枝生物炭催化剂(S-PBC)进行比较.结果表明,S-SBC的催化活性优于S-PBC.S-SBC同时含有由金属离子形成的Lewis酸位点以及—SO3H等形成的Br?nsted酸位点,两种酸位点在催化D-果糖脱水制备HMF的过程中具有协同作用.S-SBC在V(H2O):V(二甲基亚砜)=0.5:4.5混合溶液中130℃下催化反应40 min,HMF收率高达95.2％,连续使用4次后,催化活性没有明显下降.     

叔戊烯与甲醇在Cs2.5H0.5PW12O40/SiO2 催化剂上的醚化

采用Cs2.5H0.5PWi2O40/SiO2催化剂进行了叔戊烯与甲醇的醚化反应研究考察了催化剂制备方法和工艺条件对叔戊烯转化率的影响.研究结果表明,以硅胶为载体,在负载量40%、焙烧温度400℃条件下制备的Cs2 5H0.5PWi2O40/SiO2催化剂具有较高的催化活性.在反应温度为80℃、压力为1.0MPa、n(甲醇)/n(叔戊烯)比为1.1、LHSV为1h-1的条件下,叔戊烯的转化率为68.57%.     

H9P2W15V3/C催化1,4-丁二醇环化脱水制备四氢呋喃

以活性炭为载体,通过浸渍法制备了H9P2W15V3/C催化剂,对催化剂进行FT-IR表征。以催化1,4-丁二醇脱水制备四氢呋喃为探针反应,考察催化剂的酸催化性能。通过正交实验得出了最佳条件反应：w（催化剂）=3.93%（相对1,4丁二醇质量）,反应温度为185～190 ℃,反应时间为40 min,四氢呋喃平均收率达93.30%,催化剂重复使用3次,产率仍可达90.94%。本工艺具有绿色、安全、操作简单、收率高等优点。     

AlCl3/SiO2催化间戊二烯石油树脂的合成

采用溶液浸渍法制备了SiO2负载AlCl3催化剂,用AlCl3/SiO2作催化剂,合成了间戊二烯石油树脂.考察了载体预处理方式对负载量的影响及加入不同助催化剂对催化剂活性的影响,研究了催化剂组成对树脂产品性能的影响.结果表明:用H2O2预处理载体的负载量高于其他方法；CH4O3S为助催化剂时对催化活性的提高最明显.当n(CH4O3S)/n(Al)=0.10时,获得树脂的软化温度为105.1℃,色度为2,产品的收率达82.6％.该催化剂易与产物分离,并具有较好的重复使用性能.     

造纸污泥基固体酸催化D-果糖转化为5-羟甲基糠醛

通过高温煅烧造纸污泥制备了生物炭(SBC),然后用对氨基苯磺酸对SBC进行接枝,制备了一种碳基固体酸(S-SBC)催化剂.采用FTIR、XRD、SEM、N2吸附-脱附、XPS对催化剂进行了表征.将该催化剂用于D-果糖转化为5-羟甲基糠醛(HMF)反应,考察了反应时间、反应温度、催化剂用量及溶剂种类、D-果糖含量对HMF收率的影响,并与用杨木为原料且采用相同方法制备的杨木碳基对氨基苯磺酸接枝生物炭催化剂(S-PBC)进行比较.结果表明,S-SBC的催化活性优于S-PBC.S-SBC同时含有由金属离子形成的Lewis酸位点以及—SO3H等形成的Br?nsted酸位点,两种酸位点在催化D-果糖脱水制备HMF的过程中具有协同作用.S-SBC在V(H2O):V(二甲基亚砜)=0.5:4.5混合溶液中130℃下催化反应40 min,HMF收率高达95.2％,连续使用4次后,催化活性没有明显下降.