TPA/SnO2固体酸催化油酸甲酯化反应研究

采用等体积浸渍法制备了不同磷钨酸（TPA）负载量的TPA/SnO2固体酸催化剂,用XRD、BET 和Hammett指示剂法进行表征,研究其在甲醇与油酸酯化反应中的催化性能,考察催化剂焙烧温度、TPA负载量、醇油比、反应时间和催化剂用量等因素对油酸转化率的影响。XRD和BET表征结果表明：TPA负载量较低（质量分数5%~30%）时,TPA均匀分散在SnO2表面;TPA负载量（w）高于30%时,TPA在SnO2表面发生聚结。当催化剂焙烧温度为450℃时,少量TPA在SnO2表面聚结;当焙烧温度为500℃时,TPA在SnO2表面均匀分散;当焙烧温度达550 ℃时,TPA分解成WO3。催化剂比表面积随着焙烧温度的增大而减小;随着TPA负载量的增大,比表面积呈先增大后减小的趋势,负载量（w）为15%时比表面积最大。酯化反应结果表明,30-TPA/SnO2(500)催化剂在油酸与甲醇的酯化反应中具有良好的催化活性。在n(甲醇)/n(油酸)=12、m(催化剂)/m(油酸)=0.08、反应温度68℃、反应时间6 h的条件下,油酸转化率可达90%以上。该反应符合准二级反应动力学方程,表观活化能为69.06 kJ/mol,指前因子为4.30×1010 L/(mol?h)。     

介孔分子筛P-SBA-15催化合成油酸甲酯

对介孔分子筛SBA-15进行了磷酸改性,制备了P-SBA-15催化剂,用于油酸和甲醇的酯化反应。结果表明,P-SBA-15具有较好的催化活性和稳定性,是一种适用于大分子反应的固体酸催化剂。最佳酯化反应条件为:n(甲醇):n(油酸)=2:1,反应温度100℃,反应时间8 h,催化剂用量为原料质量的4．3％。     

磷钼酸盐催化剂的制备及其在邻苯二酚烷基化反应中的应用

制备了喹啉 -磷钼酸盐催化剂 ,并用于邻苯二酚和叔丁醇烷基化反应合成 4-叔丁基邻苯二酚。探讨了酸度、喹啉含量对催化剂性能的影响 ,对催化剂的组成和结构进行了表征 ,并优化了反应工艺条件 ,在酚 /醇摩尔比 1/ 2 ,反应温度 130℃下 ,邻苯二酚转化率 79 5 % ,目标产物 4-叔丁基邻苯二酚的选择性 87 8% ,并将磷钼酸盐同其它催化剂进行了比较。结果表明 ,磷钼酸盐催化剂对于合成 4-叔丁基邻苯二酚具有良好的催化性能。     

固体碱性氧化物／载体催化剂催化合成油酸丁酯研究

以SBA-15型介孔分子筛为载体,先采用过饱和浸渍法制备出Na2O／SBA-15催化剂,然后在间歇釜式反应器中使油酸与正丁醇进行酯化反应制备出油酸丁酯。研究了催化剂的制备工艺条件和酯化反应工艺条件对催化剂性能的影响。结果表明,在Na2O负载量[m（Na2O）／m（SBA-15）]为3％,焙烧温度为550℃,n（正丁醇）n（油酸）为3,反应温度为190℃,反应时间为6h,Na2O／SBA-15催化剂用量[m（Na2O／SBA-15）／m（总原料）]为5．0％的最佳工艺条件下,油酸转化率最大可达到77．11％。重复使用5次后Na2O／SBA-15催化剂仍具有较好催化活性。     

阳离子交换树脂催化合成草酸二异戊酯的研究

以阳离子交换树脂NKC9为催化剂，以草酸和异戊醇为原料，对草酸二异戊酯的合成工艺进行了研究。考察了反应温度、原料配比、催化剂用量和反应时间等因素对酯化反应的影响，通过正交实验得到了最佳酯化反应工艺条件。在n（异戊醇）：n（草酸）=3．5：1、ω（NKC-9）=2．0％、反应温度不大于120℃进行减压酯化反应，在反应时间为3．5h的条件下，草酸的转化率达到94．9％，催化剂重复使用7次后，草酸的转化率仍然可达到94．0％。     

P-SBA-15催化合成油酸丁酯

采用后合成法，将磷酸负载在介孔分子筛SBA-15的表面，制备出活性较高的固体酸催化剂P-SBA-15，将该催化剂用于合成油酸丁酯。重点考察了磷酸的负载量、反应温度、酸醇摩尔比、催化剂的加入量、反应时间对酯化反应性能的影响。得到最佳反应条件为：磷酸的负载量占介孔分子筛SBA-15用量的6％、反应温度130℃、酸醇摩尔比1：2、催化剂用量占总料量的1．5％，反应时间5h，油酸转化率最高达61．3％，并发现介孔分子筛催化剂P-SBA-15具有良好的稳定性。     

V-HMS的合成及性能研究

在室温条件下采用溶胶-凝胶法一步合成了钒硅介孔分子筛(V - HMS),并通过XRD、N2吸附-脱附、FT - IR等测试技术对样品进行了表征.结果表明,V- HMS保留了六方介孔结构,具有较高的比表面积、孔容和孔径.利用油酸和甲醇的酯化反应作为探针反应,考察了V - HMS的酸催化性能.当n(甲醇)∶n(油酸)=10∶1,催化剂V- HMS - 30用量为油酸质量的5％,反应温度为130℃,反应时间为12 h时,油酸转化率达到61％,表明V- HMS具有一定的酸催化性能.     

固体碱催化合成三油酸甘油酯的研究

以固体碱NaOH-γ-Al_2O_3为催化剂通过真空脱水催化甘油和油酸酯化反应合成了三油酸甘油酯。研究了反应温度、催化剂用量以及反应时间对油酸转化率的影响。结果表明,当甘油与油酸物质的量比为1∶3.3,催化剂用量为油酸质量的0.3%,反应温度230℃,反应时间6 h时,三油酸甘油酯的转化率最高,可达99.1%。     

硫酸催化新戊基多元醇脂肪酸酯化反应行为研究

比较了Brtinsted酸,包括硫酸、磷酸、对甲苯磺酸,催化季戊四醇与脂肪酸的酯化反应行为,结果表明,硫酸催化酯化反应速率最快,能有效催化不同类型的新戊基多元醇与脂肪酸的酯化反应,羟基转化率达到98%以上.研究了硫酸催化条件下新戊基多元醇脂肪酸酯化反应动力学行为,结果表明,酯化反应速率明显受到空间位阻效应的影响,提高催化剂用量和升高反应温度,能有效提高酯化速率,催化剂用量0.25%～0.50%、反应温度185～190 ℃为适宜的控制范围;硫酸催化酯化反应过程中,存在明显的非酯化催化反应,不能得到低硫含量的酯.硫酸催化酯化反应机理遵循"中间产物为烷基化硫酸"模型.     

杂多酸催化甲醇液相合成二甲醚

研究了杂多酸催化甲醇液相合成二甲醚(DME)的工艺,考察了反应温度、反应时间、催化剂种类及用量对甲醇转化率、DME选择性、DME收率的影响,确定了适宜的工艺条件。实验结果表明,杂多酸对甲醇液相合成DME的催化活性高低顺序为:磷钨酸>硅钨酸>磷钼酸,Hamm ett酸性滴定法测定3种杂多酸的酸强度函数范围均为-8.2～-3.7;采用磷钨酸作催化剂,甲醇液相合成DME较适宜的工艺条件为:反应温度180℃、反应时间6h、每100mL甲醇的催化剂用量3.0g。在该条件下,甲醇转化率为65.4%、DME选择性为99.8%、DME收率为32.6%。     

强酸性ZSM-5分子筛催化剂合成油酸高碳醇酯

以强酸性ＺＳＭ－５分子筛催化剂合成油酸高碳醇酯,讨论了催化剂对反应的影响,随醇碳原子数增加催化剂催化活性相应减小,得出了油酸高碳醇酯最佳反应条件,催化剂用量为油酸重量１０％,反应温度１７０～１７５℃,油酸与高碳醇的摩尔比为１．２：１,酯收率９０％左右。     

酸离子液体在油酸甲酯合成中的催化活性研究

实验合成了4类不同含氮官能团及不同阴离子的Brφnsted酸离子液体,以核磁共振(NMR)、红外光谱(IR)等表征方法对其进行表征。当催化剂用量与油酸用量摩尔比为0.019,醇酸摩尔比为2,反应温度为150℃,反应5 h时,研究油酸和甲醇的酯化反应,考查离子液体种类对酯化反应的催化能力。实验结果表明:离子液体催化剂的活性与其含氮官能团结构和阴离子酸强度以及酸量有关。通过阴阳离子共同作用,得出离子液体([MPy]HSO4)为最佳活性催化剂,油酸转化率达88.21%。     

介孔碳基固体酸的制备及在生物柴油生产中的应用

以蔗糖为碳源、SiO_2为模板剂,采用碳化-磺化法制备介孔碳基固体酸催化剂,通过酸碱滴定、BET、XRD、FT-IR、SEM等方法对其进行表征,考察碳化温度、磺化温度对催化剂性能的影响,并将其用于大豆油与甲醇的酯交换反应,考察反应条件及原料中脂肪酸含量的影响。结果表明:制备催化剂的适宜条件为碳化温度400℃、磺化温度170℃;大豆油与甲醇酯交换反应的最佳条件为反应温度130℃、醇油摩尔比30、反应时间4h、催化剂用量(占大豆油质量的百分比)8%,生物柴油收率最高达95.94%;连续使用5次后,生物柴油收率仍达到85.46%,说明催化剂具有良好的稳定性;原料中的脂肪酸对催化剂性能有一定的负面影响,但当脂肪酸质量分数达到15%时,生物柴油收率依然可达90%以上。     

复合催化剂催化合成苯甲酸甲酯

以苯甲酸和甲醇为原料,用复合催化剂催化合成了苯甲酸甲酯。考察了催化剂用量、原料摩尔比、反应时间对酯化率的影响。结果表明,与传统催化剂浓硫酸相比,复合催化剂具有更好的催化性能,在复合催化剂（硫酸钛＋硫酸锆）催化作用下,苯甲酸用量0．5mol,醇酸摩尔比10：1,复合催化剂用量为苯甲酸质量的4％,70℃冷凝回流反应3h,酯化率可达94．3％。     

新型碳基固体酸催化剂在酯化反应中的催化性能研究

通过膨化淀粉和对甲基苯磺酸混合物的部分炭化制备新型碳基固体强酸催化剂,研究新型碳基固体酸催化剂在油酸与乙醇的酯化反应中的催化性能,考察乙醇与油酸比、催化剂用量和反应时间等因素的影响。XRD分析和酸碱电位滴定结果表明,膨化淀粉和对甲基苯磺酸混合物的部分炭化生成含高密度-SO3H基的芳香碳薄层组成的无定形碳。新型碳基固体强酸在油酸与乙醇的酯化反应中具有较好的催化活性。在乙醇与油酸摩尔比为8、催化剂与油酸质量比为5.0％、回流反应6 h的条件下,油酸乙酯收率可达到83.78％。催化剂重复使用7次,活性下降很小。     

活性炭固载杂多酸催化合成乳酸正丁酯

研究了用活性炭固载 PW12 杂多酸催化乳酸与正丁醇的酯化反应 ,探讨了催化剂用量、酸醇比、反应温度、反应时间、催化剂重复使用次数等因素对反应的影响 ;在酸 /醇 (摩尔比 )为 1∶ 3 .0 ,催化剂用量为乳酸质量的 4 .0 % ,反应温度为 1 0 8～ 1 2 5℃ ,反应时间为 2 .0 h时 ,乳酸的酯化率达 97.6%。结果表明 ,该催化剂具有较高的催化活性和稳定性 ,可重复使用     

有机锡催化合成乙酸苄酯的新工艺

实验以不同类型的有机锡化合物为催化剂,研究了乙酸苄酯的酯化反应,考察了不同类型的有机锡催化剂的催化效果、催化剂用量、反应温度、反应时间、酸醇摩尔比和带水剂等因素对乙酸苄酯收率的影响。实验结果表明,Ph_3SnCl对合成乙酸苄酯有良好的催化活性,在w(催化剂)=1.5%,n(乙酸):n(苯甲醇)=2.5:1,n(甲苯):n(苯甲醇)=0.60,温度110℃,反应150 min条件下,乙酸苄酯收率可达95.8%,且催化剂重复使用5次仍保持较高活性。     

乙酸与正丁醇在HZSM-5上的酯化反应

用HZSM-5沸石催化剂,在固定床反应器内,对正丁醇与乙酸的酯化反应进行了研究。在正丁醇过量的情况下,对不同催化剂的催化性能和反应条件包括醇/酸摩尔比、反应温度、反应时间及液体空速(LHSV)进行了考察。     

亚临界甲醇相Hβ分子筛催化制备生物柴油

研究了在亚临界甲醇相Hβ分子筛催化酯交换反应制备生物柴油的反应条件。结果表明,在n(甲醇): n(油脂)=12.5:1、催化剂用量为油脂质量的5%、反应温度300℃、反应时间2 h条件下,收率92.8%。为了在低醇油摩尔比时获得较高生物柴油收率,在第1次酯交换结束后,分出甘油,再加入甲醇继续进行第2次酯交换反应。在相同条件下,两次酯交换反应制备生物柴油的收率均高达98%。