Na/SiO2新型固体碱催化制备生物柴油的研究

以NaOH、正硅酸乙酯和乙醇为原料,经溶胶-凝胶法制备新型固体碱催化剂（Na/SiO₂）,用于催化大豆油与甲醇的酯交换反应制备生物柴油,研究催化剂焙烧温度、n(NaOH)∶n(SiO₂)、n(甲醇)∶n(大豆油)、催化剂用量和反应时间对产率的影响以及催化剂的稳定性。结果表明,固体碱催化剂Na/SiO₂在大豆油与甲醇的酯交换反应中具有较高的催化活性,在催化剂焙烧温度600 ℃、n(NaOH)∶n(SiO₂)=2∶1、n(甲醇)∶n(大豆油)=15∶1、催化剂用量为大豆油质量的7%和反应时间3 h的条件下,脂肪酸甲酯产率可达97.42%,催化剂在稳定性试验中呈现出优良的稳定性。     

SiO_2-TiO_2负载钯催化剂的制备及其催化Suzuki反应研究

以正硅酸乙酯和钛酸正丁酯作前体,通过均匀沉淀法制备了SiO2-TiO2复合氧化物,并采用X射线粉末衍射(XRD)对复合氧化物进行了表征。采用浸渍制备了复合氧化物负载的钯催化剂Pd/SiO2-TiO2,并考察了负载催化剂在Suzuki反应中的催化性能。当投料摩尔比n(Pd)∶n(PhBr)∶n[PhB(OH)2]∶n(K2CO3)为1∶70∶105∶140,Ti/Si摩尔比和钯质量分数分别为0.5和2.0%时,回流反应10 h,联苯产率达92.8%。负载催化剂通过简单过滤即可回收利用,在5次循环使用过程中,催化活性除第1次有明显降低外,其后基本保持不变。     

S2O82-/ZrO2-TiO2 固体超强酸催化剂的制备及其酯化性能

利用共沉淀和低温陈化法制备S₂O₈^2-/ZrO₂-TiO₂ 固体超强酸作为合成硬脂酸正丁酯的催化剂。通过XRD、FT-IR和SEM对催化剂进行表征, 考察n(Zr)∶n(Ti)、焙烧温度、浸渍液浓度和浸渍时间对催化剂催化活性的影响,以酯化合成硬脂酸正丁酯实验为探针,同时考察反应温度和n(硬脂酸)∶n(正丁醇)对酯化率的影响。结果表明,在n(Zr)∶n(Ti)=2∶2、浸渍液(NH₄)₂ S₂O₈浓度0.5 mol·L^-1、浸渍时间6 h、焙烧温度500 ℃、n(硬脂酸)∶n(正丁醇)=1∶3、催化剂用量0.2 g、反应温度120 ℃和反应时间3 h条件下,酯化率可达98.69%。     

固体超强酸S_2O_8~(2-)/ZrO_2催化合成丁基糖苷

以氧氯化锆和过硫酸铵为原料,制备S2O82-/ZrO2催化剂,并在其催化作用下,对葡萄糖和正丁醇发生糖苷反应合成丁基糖苷的体系进行了研究。考察了反应温度、催化剂/葡萄糖质量比、反应时间、糖醇摩尔比等反应条件对葡萄糖转化率的影响。结果表明,催化剂的最佳制备条件为:(NH4)2S2O8浓度为0.5 mol/L,焙烧温度为600℃,焙烧时间4 h;合成丁基糖苷的最佳反应条件为:葡萄糖20 g,m(催化剂)∶m(葡萄糖)=5∶100,n(葡萄糖)∶n(正丁醇)=1∶6,110℃回流反应4 h,在此条件下,葡萄糖的转化率可达90.4%。     

S2O82-/ZrO2-TiO2固体超强酸催化剂的制备及其酯化性能

利用共沉淀和低温陈化法制备S2O82-/ZrO2-TiO2固体超强酸作为合成硬脂酸正丁酯的催化剂.通过XRD、FT-IR和SEM对催化剂进行表征,考察n(Zr)∶n(Ti)、焙烧温度、浸渍液浓度和浸渍时间对催化剂催化活性的影响,以酯化合成硬脂酸正丁酯实验为探针,同时考察反应温度和n(硬脂酸)∶n(正丁醇)对酯化率的影响.结果表明,在n(Zr)∶n(Ti) =2∶2、浸渍液(NH4)2S2O8浓度0.5 mol·L-1、浸渍时间6h、焙烧温度500℃、n(硬脂酸)∶n(正丁醇)＝1∶3、催化剂用量0.2 g、反应温度120℃和反应时间3h条件下,酯化率可达98.69％.     

S_2O_8~(2-)/ZrO_2-Al_2O_3-TiO_2固体超强酸的制备及催化活性研究

本文采用单因素实验法,研究了固体超强酸催化剂S2O82-/ZrO2-Al2O3-TiO2的制备工艺。结果表明,S2O28-/ZrO2-Al2O3-TiO2的最佳制备条件为:n(Zr)∶n(Al)∶n(Ti)=1∶3∶1,(NH4)2S2O8浸渍液浓度0.5mo.lL-1,浸渍时间2h,焙烧温度300℃,焙烧时间6h。此外,用红外光谱对固体酸进行了结构表征,以乙酸正丁酯的酯化反应对其酸催化活性进行了初步研究。     

固体超强酸SO_4~(2-)/TiO_2-SiO_2催化合成马来酸二辛酯

用H2 SO4浸渍钛硅复合氧化物 ,制得固体超强酸SO2 -4/TiO2 -SiO2 ,考察了催化剂对马来酸酐与正辛醇的酯化反应的催化作用及其制备条件对催化剂活性的影响 ,并与硫酸、对甲苯磺酸的催化效果比较。结果表明 :对于给定反应 ,当n(Ti)∶n(Si)为 15∶1、用浓度 0 .6mol/L的硫酸浸渍 8h、在 5 5 0℃下焙烧 3h时制得的催化剂SO2 -4/TiO2 -SiO2 具有最高的催化活性 ;用以催化马来酸酐和正辛醇的酯化反应 ,可得无色透明的酯化产物 ,3h内酯化率达 99.1% ;较SO2 -4/TiO2 催化剂的酯化率提高了约 6 %     

固体超强酸S_2O_8~(2-)/TiO_2-SiO_2催化合成柠檬酸三丁酯

研究了用S2O82-浸渍钛硅复合氧化物,制得固体超强酸S2O82-/TiO2 SiO2。用柠檬酸与丁醇的酯化反应来考察制备催化剂的各因素对反应的影响,当反应时间为6h,以及制备催化剂的n(Ti)∶n(Si)为1∶1,(NH4)2S2O8溶液的浓度为0.3mol/L,浸渍时间为8h,焙烧温度为400℃及焙烧时间为5h等情况下制得的催化剂具有很高的催化活性。在合适的条件下,用于催化柠檬酸和正丁醇的酯化反应,可得无色透明的酯化产物柠檬酸三丁酯,酯化率较高,且催化剂可重复使用。     

SO_4~(2-)/La_2O_3-ZrO_2催化合成亚油酸乙酯

将SO42-/ZrO2负载镧制备了新型催化剂SO42-/La2O3-ZrO2,以亚油酸和乙醇的酯化反应为探针,考察了不同制备条件对催化剂性能的影响,结果表明,La3+浸渍浓度为0.07 mol/L,经110℃烘干后于500℃焙烧3 h所得催化剂活性最好。采用正交实验法对影响酯化反应的因素进行考察,最佳实验条件为n(醇)∶n(酸)=6∶1,反应时间6 h,催化剂用量3%(亚油酸),酯化率可达93.7%。且该催化剂具有良好的重复使用和再生能力。     

固载硫酸盐Ga_2(SO_4)_3/SnO_2-高岭土的制备及其催化合成乳酸丁酯

制备了以Ga2(SO4)3为活性组分、SnO2-高岭土为复合载体的酯化催化剂Ga2(SO4)3/SnO2-高岭土,利用IR、XRD测试技术表征了催化剂的物化性质;并将该催化剂用于乳酸与正丁醇进行酯化反应合成了乳酸丁酯,考察了催化剂制备条件(浸渍时间和焙烧时间)、催化剂用量、n(正丁醇)∶n(乳酸)、反应时间及催化剂重复使用性等因素对酯收率的影响。结果表明,该催化剂催化活性高、成本低、制备方法简单并且易分离回收。催化剂的适宜制备条件是SnCl4.5H2O和高岭土的质量比1∶3、饱和Ga2(SO4)3溶液浸渍4 h、300℃焙烧2 h。该催化剂催化合成乳酸丁酯的适宜反应条件为:n(正丁醇)∶n(乳酸)=1.6、催化剂用量为反应物总质量的2.5%、反应时间3.5h。在此条件下,酯收率为95.3%。催化剂使用4次后,酯收率仍可达90%以上。     

固体超强酸S_2O_8~(2-)/TiO_2-ZrO_2催化合成柠檬酸三丁酯

以固体超强酸S2O82-/TiO2 ZrO2为催化剂合成了柠檬酸三丁酯,考察了催化剂制备条件对催化活性的影响,以及酸醇摩尔比、反应时间、催化剂用量诸因素对酯化率的影响。实验表明:S2O82-/TiO2 ZrO2具有良好的催化活性。在0.5mol/L(NH4)2S2O8溶液中浸渍TiO2 ZrO2,过滤后于500℃下焙烧3h,得到的催化剂活性最高;当酸醇摩尔比为1∶4,反应时间为3h,催化剂用量为反应物总量的1.5%时,酯化率可达98.5%以上。     

S2O2－8/Fe2O3-ZrO2-SiO2固体酸催化剂合成马来酸二己酯

在铁锆氧化物中引入硅的氧化物，并用S₂O^2－₈浸渍铁锆硅复合氧化物，制得较S₂O^2－₈/Fe₂O₃-ZrO₂（PSFZ）和SO^2－₄/Fe₂O₃-ZrO₂-SiO₂（SFZS）催化活性更强的固体酸催化剂S₂O^2－₈/Fe₂O₃-ZrO₂-SiO₂（PSFZS），研究获得最佳制备条件。用马来酸酐与正己醇的酯化反应考察了催化剂活性。XRD和TEM结果表明，制备的催化剂S₂O^2－₈对铁锆硅复合氧化物的促进作用明显好于SO^2－₄；SiO₂ 和Fe₂O₃的引入使催化剂呈现多孔结构，分散性好，其稳定性增加，催化活性提高；用该催化剂代替硫酸和对甲苯磺酸用于催化马来酸酐和正己醇的酯化反应，可得无色透明的酯化产物，3 h内酯化率达97.9%，分别比PSFZ和PSFZS催化剂提高约10%20%。     

稀土固体超强酸S_2O_8~(2-)/ZrO_2-SiO_2-Sm_2O_3的失活及再生研究

研究了稀土固体超强酸催化剂S2O82-/ZrO2 SiO2 Sm2O3的失活原因与再生方法,采用热重差热分析法考察了催化剂失活原因。结果表明,催化剂失活的主要原因是:①催化剂表面硫含量损失;②催化剂表面活性位被反应液中的有机物覆盖;③催化剂表面积碳。催化剂采用7种不同再生方法进行比较。催化剂最佳再生方法是用无水乙醇洗涤2遍;110℃干燥12h。     

固体超强酸S_2O_8~(2-)/TiO_2-Al_2O_3催化合成乙酸戊酯的动力学研究

研究了以固体超强酸S2O82-/TiO2-A l2O3为催化剂合成乙酸戊酯的反应,在反应温度分别为100,108,116℃下,测出合成乙酸戊酯的动力学方程参数,建立了动力学方程式,并与无催化剂酯化反应的活化能及动力学方程式进行了比较。结果表明,最佳合成条件为:醇酸摩尔比1.3∶1,催化剂用量1 g,带水剂用量10 mL。固体超强酸S2O82-/TiO2-A l2O3使反应活化能明显降低,是合成乙酸戊酯的有效催化剂。     

K2S2O8-Na2S2O3引发淀粉与丙烯酸接枝产物吸水性能的主要影响因素

以玉米淀粉和丙烯酸为主要原料,采用溶液聚合的方法,制备了淀粉与丙烯酸接枝共聚物,用FTIR等方法对共聚产物结构进行了表征。研究了在过硫酸钾-硫代硫酸钠组成的氧化-还原引发体系中,引发剂、交联剂不同浓度及丙烯酸不同中和度等因素对共聚产物吸水性能的影响。实验结果表明采用K2S2O8-Na2S2O3引发体系,通过控制引发剂、交联剂浓度,接枝产物吸去离子水可达920 g/g;采用玉米粉代替玉米淀粉与丙烯酸接枝共聚,产物吸去离子水可达870 g/g;这些实验结果进一步提高了吸水树脂的吸水能力。     

固体超强酸S_2O_8~(2-)/TiO_2催化合成乙酸异戊酯

以固体超强酸S2O82-/TiO2为催化剂,冰乙酸和异戊醇为原料合成了乙酸异戊酯,考察了反应条件对酯化率的影响。结果表明,最佳反应条件为:醇酸摩尔比1.5∶1,催化剂用量0.5g(当冰乙酸用量为0.1mol时),带水剂甲苯15ml,在110～118℃反应3h,其酯化率达96%以上。该方法的优点是酯化率高,催化剂可重复使用,且基本不腐蚀设备。     

洋茉莉醛合成新工艺的研究

研究了以胡椒环为原料,首先与乙醛酸反应,得中间体3,4-亚甲二氧基苯乙醇酸,然后以硝酸银对该中间体进行氧化脱羧,最后得到洋茉莉醛。并对第二步反应中的硝酸银用量、过硫酸钠的用量和反应温度等条件对收率的影响进行了研究。实验结果表明第二步反应的适宜条件为:反应温度为60℃、反应时间8 h、n(AgNO3)/n(3,4-二氧亚甲基苯乙醇酸)=0.008、n(Na2S2O8)/n(3,4-二氧亚甲基苯乙醇酸)=1.2;最终收率为75.9%。     

固体超强酸S2O2-8/TiO2的溶胶-凝胶法制备与表征

以钛酸四丁酯、无水乙醇、冰醋酸和过硫酸铵等为原料，采用溶胶-凝胶法制得前驱体，再经500 ℃焙烧得到固体超强酸S₂O^2-₈/TiO₂催化剂，采用XRD、IR和Hammett指示剂法对其进行表征，结果显示催化剂样品为超强酸，酸强度H₀＜-14.52。以乙酸乙酯合成反应为模型反应考察其催化活性和稳定性。结果表明，催化剂有较高的活性，当反应条件为醇酸体积比1.5∶1、催化剂0.6 g和反应时间3.0 h时，乙酸转化率可达73.09%（不加分水器）。催化剂稳定性较好，活性下降缓慢，可在无需任何再生的条件下重复使用。重复使用5次后，乙酸转化率仍然达55.13%。     

丙烯酸-马来酸水相共聚合过程中的粒径变化研究

以氧化-还原引发剂Na2 S2O8/Na2S2O5引发丙烯酸-马来酸的水相共聚合,用激光光散射粒径分析仪对共聚合过程中的粒径变化进行了研究.结果表明,体系的平均粒径受聚合物链增长和聚合物链间聚结的影响,随着反应进行而增大.通过分析粒径曲线发现,在加料反应阶段,粒径在100 nm以下的粒子始终保持一定数量,同时周期性地形成粒径在100 nm以上的粒子.