含钛、锆、铁纳米级固体超强酸酯化活性的研究

制备了纳米级SO4^2-/TiO2、SO4^2-／ZrO2、SO4^2-/Fe2O3固体超强酸催化剂，考察了其对正丁醇和乙酸的酯化活性，表明SO4^2-/TiO2的活性最好，SO4^2-/ZrO2次之，SO4^2-/Fe2O3较差。     

SO4^2-／MxOy型催化剂在缩醛反应中的应用

以纳米氧化物为前驱体制备固体超强酸催化剂SO4^2-/Fe2O3、SO4^2-,Al2O3、SO4^2-/TiO2和SO4^2-/ZrO2,其Hammett酸强度常数均小于-12．14。将固体超强酸SO4^2-/Fe2O3、SO4^2-,Al2O3、SO4^2-/TiO2和SO4^2-/ZrO3用于催化苯甲醛与乙酸酐的缩醛反应,考察催化剂制备过程中硫酸浓度和活化温度对缩醛收率的影响,结果表明：采用SO4^2-/Fe2O3为催化剂,硫酸浓度为1．0mol／L、活化温度为500℃时催化效果最好,缩醛收率达99．2％。     

C-S-H表面对SO42-的吸附特性

考察了各种硫酸盐溶液中浸泡过的水化硅酸钙（C-S-H）对SO4^2-离子的吸附量及其相应条件下C-S-H的ξ电位。应用表面物理化学原理分析了C-S-H表面对SO4^2-的吸附特性。实验结果表明：C-S-H对SO4^2-的吸附量随溶液的浓度及溶液中阳离子的电价而变化．存高浓度Al2（SO4）3溶液中浸泡的C-S-H对SO4^2-的吸附能力明显增大。被吸附的SO4^2-不容易进入吸附层而主要分布在扩散层。扩散层中SO4^2-仍可能处于C-S-H表面的长程vailder Waals力的吸引作用之下。SO4^2-滞留于C-S-H表面的程度与溶液的离子强度有关。     

液体CaCl2法制备优质卤水

结合氯碱企业对岩盐卤水的质量要求，以石灰石及副产盐酸为原料自制液体CaCl2来脱除岩盐卤水中的SO4^2-，并开发了CaCl2法脱硫新工艺，大大降低了卤水处理成本，从而制备出SO4^2-质量浓度低于4g／L的优质卤水，达到了离子膜制碱二次盐水对SO4^2-的要求。     

乙酸异丙酯合成中固体酸催化作用的研究

研究了几种强酸性阳离子交换树脂、SO4^2-/TiO2、SO4^2-/Fe2O3、SO4^2-/ZrO2等固体酸对异丙醇与乙酸酯化反应的催化作用，研究表明负载了微量稀土元素后的大孔网络型树脂GD001有较好的催化性能，运行160h后仍具有很好的稳定性和寿命     

合成尼泊金乙酯的催化剂研究

综述了结晶硫酸铁，微波辐照，浓硫酸，SO4^2-/TiO2-Al2O3,TiSiW12O40/TiO2,SO4^2-／膨润土，磷钨杂多酸等7种不同催化剂和催化条件催化合成尼泊金酯的实验结果，结果表明，SO4^2-/TiO2-Al2O3和TiSiW12O40/TiO2两种催化剂对合成尼泊金乙酯的酯收率较高，具有实际应用价值。     

纳米级SO4^2—／TiO2固体超强酸的红外光谱及催化活性

用不同晶型的纳米TiO2制备出纳米级SO4^2-/TiO2固体超强酸，利用红外光谱研究了TiO2晶型，硫酸浓度及焙烧温度对SO4^2-/TiO2固体超强酸的影响。制备SO4^2-/TiO2的最优条件是：锐钛型TiO2,c(H2SO4)=1.0mol/L的硫酸浸泡，450℃焙烧，此时其红外光谱的特征吸收峰最强，催化乙酸和丁醇酯化反应可使酯化率达到98.4%。     

通过对盐水系统SO4^2-的物料衡算分析BaCl2的消耗

介绍了青岛海晶化工集团有限公司在盐水系统中带入、带出SO4^2-的工艺原理，并对系统中的SO4^2-进行了物料衡算，从而计算出BaCl2的实际消耗量及其耗量过多的原因，并提出了具体的应对措施。     

体系热力学研究

通过引入表达离子缔合或离子间的短程静电作用项，提高了局部组成模型关联单一电解质水溶液体系热力学性质的精度，并通过建立新的计算多元混合体系作用参数的方法，将其推广应用到多离子电解质溶液体系。在此基础上，预测了Na^ ／／Clˉ，SO4^2-，NO3ˉ，H2O、K^ ／／Clˉ，SO4^2-，NO3ˉ，H2O、K^ ，Na^ ／／Clˉ，SO4^2-，H2O、K^ ，Na^ ／／Clˉ，NO3ˉ，H2O、K^ ，Na^ ／／SO4^2-，NO3ˉ，H2O 5个四元体系及K^ ，Na^ ／／Clˉ，SO4^2-，NO3ˉ-H2O五元体系的溶解度，模型参数均通过上述体系所包含的二元、三元体系的溶解度数据获得，计算结果满意。     

纳米固体超强酸SO4^2-／Fe2O3催化合成邻苯二甲酸二（2-乙基己基）酯

研究了纳米固体超强酸SO4^2-／Fe2O3催化合成邻苯二甲酸二(2-乙基己基)酯(DOP)的方法。首先，合成了纳米固体超强酸，考察了该催化剂在邻苯二甲酸二(2-乙基己基)酯(DOP)合成中的催化活性，并与非纳米的SO4^2-／TiO2、SO4^2-／ZrO2、SO4^2-／Fe2O3、浓H2SO4催化剂进行了比较，同时对酯化反应的几种影响因素进行了研究，并确定了最佳工艺参数。结果表明，苯酐：2-乙基己醇=1：2．5(mol)，催化剂用量为2．8g(苯酐为0．1mol时)，反应时间为120min，反应温度为150℃，酯化率可达99．1％。该催化剂不经处理，可循环使用多次，且不污染环境，相对于一些常见催化剂具有明显的优点。     

SO_4~(2-)/ZrO_2固体超强酸催化剂金属离子复合、改性及在乙酰丙酸制备中的研究

采用共沉淀法制备了SO42-/ZrO2-Fe2O3和SO42-/ZrO2-Al2O3双金属固体超强酸催化剂,其中SO42-/ZrO2-Fe2O3对葡萄糖水解生成5-羟甲基糠醛的反应有利,而SO42-/ZrO2-Al2O3对5-羟甲基糠醛脱羧生成乙酰丙酸的反应有利。采用沉淀-浸渍法制取两种金属离子改性的SO42-/ZrO2催化剂,该类催化剂对葡萄糖水解制5-羟甲基糠醛和5-羟甲基糠醛脱羧生成乙酰丙酸的反应均有利。     

La3+-SO2-4/TiO2催化合成衣康酸二丁酯

研究了固体超强酸La³⁺-SO^2-₄/TiO₂催化衣康酸与正丁醇合成衣康酸二丁酯的酯化反应,考察了催化剂种类,确定以La³⁺-SO^2-₄/TiO₂为催化剂,催化剂La³⁺-SO^2-₄/TiO₂的最佳焙烧温度为450 ℃。并考察反应物配比、催化剂用量和反应时间等因素对酯化反应的影响,确定最佳工艺条件：n（衣康酸）∶n（正丁醇）＝1∶3,催化剂用量为反应物总质量的4.5%,反应时间3.0 h。在该条件下,衣康酸转化率达95.7%,产物衣康酸二丁酯收率为93.3%。并对La³⁺-SO^2-₄/TiO₂的重复使用性能进行考察,结果表明,与La³⁺-SO^2-₄/TiO₂相比,La³⁺-SO^2-₄/TiO₂重复使用5次后,仍具有较高的催化活性,衣康酸转化率为92.3%,衣康酸二丁酯收率90.8%,说明稀土元素La的添加对于增加固体超强酸的寿命起了主要作用。     

固体超强酸脱除柴油中碱性氮

采用固体超强酸SO_4~(2-)/TiO_2和分子筛改性固体超强酸SO_4~(2-)/TiO_2/USY作为脱氮剂脱除柴油中碱性氮化物,对两者的脱氮效果进行比较,选取合适的脱氮剂,并考察了脱氮剂与柴油质量比、反应温度、搅拌时间和沉降时间对碱性氮化物脱除效果的影响。结果表明,分子筛改性后固体超强酸的脱氮能力有较大提高,且增大脱氮剂与柴油质量比、升高反应温度、延长搅拌时间和沉降时间均可提高柴油中碱性氮化物的脱除率。选取SO_4~(2-)/TiO_2/USY作为脱氮剂,当其与柴油质量比为6:100、反应温度20℃、搅拌时间30 min和沉降时间60 min,柴油中碱性氮的脱除率达78.36%,柴油回收率可达84.37%。     

SO42-/TiO2/Al2O3型固体酸制备及催化合成醋酸丁酯

以共沉淀-浸渍法制备了SO₄^2-/TiO₂/Al₂O₃型固体酸催化剂,醋酸与正丁醇酯化反应作为探针反应,考察SO₄^2-/TiO₂/Al₂O₃型固体酸催化剂的催化性能,采用响应面法对制备催化剂过程中的陈化温度、硫酸浸渍液浓度和焙烧温度因素进行优化,通过XRD和IR对制备的固体酸催化剂进行表征。结果表明,在陈化温度-4 ℃、硫酸浸渍液浓度1.48 moL·L^-1和焙烧温度586 ℃条件下制得的催化剂催化性能最高,醋酸正丁酯酯化率可达98.1%,重复使用性良好。     

SO_4~(2-)/MxOy型固体超强酸改性研究进展

SO42-/MxOy型固体超强酸是一种新兴的绿色催化剂,在有机合成、废水处理等领域有着广泛的应用。简单分析了SO42-/MxOy型固体超强酸失活的原因,综述了近年来SO42-/MxOy型固体超强酸在载体、促进剂以及贵金属的引入等方面的改性方法。详细介绍了载体中引入纳米材料、稀土元素、其他金属元素、交联剂和分子筛等对催化剂活性和稳定性的影响;综述了用S2O82-,稀土离子,其他离子(Ag+,Ni2+,Al3+,Sn4+等),WO3,MoO3,NO3-等代替SO42-作促进剂,以及引入贵金属Pt和Pd改性方面的研究进展;最后展望了固体超强酸催化剂的发展前景。     

薄膜化固体超强酸SO4^2-／TiO2-WO3光催化降解甲基橙

采用硫酸溶液漫渍处理TiO2—WO3制得SO4^2-／TiO2-WO3薄膜光催化剂,考察了光催化荆对甲基橙溶液的光催化降解行为。结果表明,在硫酸浓度为0．2mol·L-1、焙烧温度为550℃、WO3掺杂量为2％的最佳条件下制备的光催化剂活性最高,甲基橙降解90min的降解率达到72％。     

UASB反应器处理制药废水的研究

中温（37±2℃）条件下采用有效容积为6L的UASB厌氧反应器处理某高硫酸盐、高CODcr的制药废水。采用投加CaO除SO4^2-的方法,对废水进行了预处理,废水中sSO4^2-质量浓度从19500mg／L降到5000mg／L左右。CODcr容积负荷从1．2kg／（m^3·d）逐渐提高到16．5kg／（m^3·d）,CODcr去除率从80％以上逐渐下降到40％。产气稳定,出水pH值稳定在7．5～8．0,VFA稳定在4mg／L左右。     

SO2-4/ZrO2/MCM-41催化合成柠檬酸三丁酯的研究

水热合成了介孔材料MCM-41,并以其为载体负载固体超强酸SO^2-₄/ZrO₂,通过XRD和N2吸附/脱附对制备的SO^2-₄/ZrO₂/MCM-41催化剂进行表征,认为MCM-41负载SO^2-₄/ZrO₂后,仍为长程有序的六方孔道结构。在固定床反应器中,以柠檬酸和正丁醇为原料,研究该催化剂合成柠檬酸三丁酯的活性。对反应条件进行了考察,得出最佳反应条件：温度140 ℃,空速1.0 h^-1,醇酸物质的量比为4.5。在此条件下,柠檬酸的酯化率最高可达94.5％。48 h的寿命实验结果表明,该催化剂具有较好的稳定性。     

SO4^2-／Ti-MCM-41固体酸催化半纤维素水解动力学研究

用水热法制备了SO4^2-／Ti-MCM-41固体酸催化剂,用X射线衍射分析（XRD）及N2吸附一脱附对催化剂进行了表征。研究了温度和时间对SO4^2-／Ti-MCM-41固体酸催化水解半纤维素的影响,采用Garrote模型模拟水解过程并进行动力学研究。模拟结果表明,Garrote模型能较好地描述介孔分子筛催化剂催化水解半纤维素过程。半纤维素、还原糖和糠醛的降解反应活化能分别为93．05、91．54和81．67kJ／mol。根据实验结果和模拟结果可得到最佳水解条件为：反应物固液比为1：60,催化剂质量分数为20％,反应温度为160℃,水解时间10min。     

SO_4~(2-)/TiO_2-M_xO_y固体超强酸的制备及其催化合成水杨酸异戊酯性能

合成了复合型固体超强酸SO_4~(2-)/TiO_2-MoO_3、SO_4~(2-)/TiO_2-Nd_2O_3和SO_4~(2-)/TiO_2-Fe_2O_3,并用于合成水杨酸异戊酯,实验表明,SO_4~(2-)/TiO_2-Nd_2O_3催化活性最高。利用热分析、红外光谱分析、扫描电子显微镜和X射线粉末衍射分析对SO_4~(2-)/TiO_2-Nd_2O_3催化剂进行结构表征,结果表明,催化剂活性高低与其表面吸附的SO_4~(2-)量有关,浸渍硫酸的催化剂表面形貌和物相发生变化,进而影响催化剂性能。采用三因素二水平一次回归正交设计方法,确定酯化反应最佳反应条件:反应时间1 h,催化剂用量为水杨酸质量的14.5%,醇与酸物质的量比为0.56。对水杨酸异戊酯产品结构进行了表征。