硅胶负载磷钨酸铯催化合成对甲氧基苯乙酮

采用两步浸渍法制备了硅胶负载磷钨酸铯催化剂Cs2.5H0.5PW12O40/SiO2,将其用于催化合成对甲氧基苯乙酮(p-MOAP)。采用X射线衍射、傅里叶变换红外光谱和NH3程序升温脱附等技术对Cs2.5H0.5PW12O40/SiO2催化剂进行了表征,考察了Cs2.5H0.5PW12O40负载量、催化剂用量、反应物配比、反应温度、反应时间等对p-MOAP合成反应的影响。表征结果显示,Cs2.5H0.5PW12O40和Cs2.5H0.5PW12O40/SiO2催化剂保持了H3PW12O40的Keggin结构,且Cs2.5H0.5PW12O40/SiO2催化剂中Cs2.5H0.5PW12O40主要聚集在载体表面。实验结果表明,优化的合成p-MOAP工艺条件为:Cs2.5H0.5PW12O40负载量为30%(质量分数)的Cs2.5H0.5PW12O40/SiO2催化剂用量为4%(占总物料的质量分数)、苯甲醚与乙酸酐的摩尔比为10、反应温度100℃、反应时间120min。在此条件下,使用新鲜催化剂时,p-MOAP的收率达到83.4%,选择性达到96.1%。     

磷钨酸镓催化合成对甲氧基苯乙酮

以磷钨酸镓(GaPW_(12)O_(40))和磷钨酸铟(InPW_(12)O_(40))为催化剂,苯甲醚和乙酸酐为原料,通过Friedel-Crafts酰基化反应合成了对甲氧基苯乙酮(p-MOAP)。采用FTIR和XRD等方法对催化剂进行了表征;考察了催化剂种类、反应条件等对催化性能的影响。表征结果显示,GaPw_(12)O_(40)和InPW_(12)O_(40)保持了Keggin型结构。实验结果表明,GaPw_(12)O_(40)催化剂的催化效果最好,InPW_(12)O_(40)催化剂次之;在GaPW_(12)O_(40)催化剂0.1 g、乙酸酐20 mmol、n(苯甲醚):n(乙酸酐)=5、反应温度90℃、反应时间30min的条件下,乙酸酐的转化率达到98.49%,p-MOAP的选择性达到94.91%且纯度较高。     

SiO2负载杂多酸铯盐催化乙酸乙酯的合成

采用Cs2CO3中和H3PW12O40/SiO2及H3PW12O40中和Cs2CO3/SiO2两种不同方法制备了Cs2.5H0.5PW12O40/SiO2催化剂,XRD结果表明该催化剂仍基本保持了原有磷钨酸的Keggin结构.以乙酸乙酯的合成反应为模型考察了它们的催化性能.发现其活性变化次序为Cs2.5H0.5PW12O40/SiO2＜H3PW12O40/SiO2＜Cs2.5H0.5PW12O4.对不同的杂多酸铯盐,其活性变化次序为Cs2.5H0.5PMo12O40/SiO2＞Cs2.5H1.5SiW12O40/SiO2＞Cs2.5H0.5PW12O40/SiO2.尽管两种方法得到的负载型杂多酸铯盐催化剂具有相同的物相,但采用酸中和Cs2CO3/SiO2得到的催化剂显示出相对更好的催化活性,可能与其表面酸性较强有关.     

介孔分子筛负载磷钨酸酸式铯盐催化合成十一碳烯酸异丙酯

采用溶胶凝胶方法,以P123为模板剂、正硅酸乙酯为硅源合成出介孔分子筛负载的磷钨酸酸式铯盐CsxH3-xPW12O40/SBA-15催化剂。XRD表征结果表明,改性后的催化剂具有纯硅SBA-15分子筛晶体结构。将该催化剂用于合成十一碳烯酸异丙酯,与其它几种微孔分子筛催化剂相比,介孔分子筛负载磷钨酸酸式铯盐Cs2 5H0 5PW12O40/SBA-15催化剂的性能最好。重点考察了n(Cs)/n(P)、反应温度、酸醇摩尔比、催化剂用量等因素对酯化反应性能的影响,得到最佳反应条件:反应温度140℃,酸醇摩尔比1/1,反应时间4h,催化剂用量为总物料质量的10。重复实验证明,Cs2 5H0 5PW12O40/SBA-15催化剂能够重复使用。     

SiO2负载磷钨酸(盐)催化剂对乙酰乙酸乙酯与乙二醇缩合反应的催化性能

用浸渍法制备了一系列SiO2负载的磷钨酸(PW12)及其铯盐(Cs2.5H0.5PW12)和钾盐(K2.5H0.5PW12)催化剂,考察了这些催化剂对乙酰乙酸乙酯与乙二醇缩合制苹果酯反应的催化性能,并以X射线衍射、N2吸附-脱附和Hammett指示剂等方法表征了催化剂的物化性能.用水处理实验考察了催化剂的稳定性,溶脱到水中的杂多化合物浓度用紫外可见分光光度法测试.实验结果表明,在合成苹果酯的反应中,随磷钨酸(盐)负载量的增加,催化剂的活性有不同程度的增加,在负载量(质量分数)达到30%时,催化活性已基本不变,PW12/SiO2,Cs2.5H0.5PW12/SiO2,K2.5H0.5PW12/SiO2催化剂上,乙酰乙酸乙酯的转化率分别为69.8%,68.6%,68.4%,产物选择性为97%.催化剂的稳定性实验结果表明,催化剂失活与活性组分的流失有关,催化剂的稳定性顺序为30%Cs2.5H0.5PW12/SiO2≈30%K2.5H0.5 PW12/SiO2>30%PW12/SiO2.     

SiO2负载磷钨酸(盐)催化剂对乙酰乙酸乙酯与乙二醇缩合反应的催化性能

用浸渍法制备了一系列S iO2负载的磷钨酸(PW12)及其铯盐(Cs2.5H0.5PW12)和钾盐(K2.5H0.5PW12)催化剂,考察了这些催化剂对乙酰乙酸乙酯与乙二醇缩合制苹果酯反应的催化性能,并以X射线衍射、N2吸附-脱附和Hamm ett指示剂等方法表征了催化剂的物化性能。用水处理实验考察了催化剂的稳定性,溶脱到水中的杂多化合物浓度用紫外可见分光光度法测试。实验结果表明,在合成苹果酯的反应中,随磷钨酸(盐)负载量的增加,催化剂的活性有不同程度的增加,在负载量(质量分数)达到30%时,催化活性已基本不变,PW12/S iO2,Cs2.5H0.5PW12/S iO2,K2.5H0.5PW12/S iO2催化剂上,乙酰乙酸乙酯的转化率分别为69.8%,68.6%,68.4%,产物选择性为97%。催化剂的稳定性实验结果表明,催化剂失活与活性组分的流失有关,催化剂的稳定性顺序为:30%Cs2.5H0.5PW12/S iO2≈30%K2.5H0.5PW12/S iO2 30%PW12/S iO2。     

HMS分子筛负载磷钨酸催化剂的制备及其脱硫性能

以HMS分子筛为载体、磷钨酸(H3PW12O40,简写为PW12)为活性组分,通过超声浸渍法和水热分散法制备了系列PW12/HMS催化剂,并采用FTIR,XRD,SEM,TEM,BET等手段对催化剂的结构和形貌进行表征。以模拟柴油中苯并噻吩的氧化脱除为探针反应对催化剂的脱硫性能进行了研究,考察了催化剂制备方式、PW12负载量、萃取剂类型、催化剂及氧化剂的用量、预氧化时间等因素对脱硫率的影响。表征结果显示,催化剂保持了HMS分子筛的介孔结构及PW12的Keggin结构。实验结果表明,在水热分散法制备的负载量30%(w)的PW12/HMS催化剂用量0.15 g、n(H2O2)∶n(S)=8、萃取剂为乙腈、预氧化时间6min、模拟柴油10 m L、V(模拟柴油)∶V(萃取剂)=1∶1、反应温度60℃、反应时间60 min的条件下,脱硫率达97.81%。     

溶胶-凝胶法制备H_3PW_(12)O_(40)/SiO_2催化合成甲缩醛

采用溶胶-凝胶(Sol-Gel)方法制备合成甲缩醛的H3PW12O40/SiO2催化剂,优化了制备条件并对催化剂进行了表征。催化剂的比表面积达233m2·g-1,酸强度超过100%硫酸。考察了催化剂合成甲缩醛的催化性能并优化了合成条件。当合成条件为:甲醇18mL,37%甲醛15mL,催化剂2.5g,带水剂环己烷20mL和反应温度65℃,甲缩醛转化率可达到94.36%,收率达到91.55%。催化剂重复使用30次后,甲醛转化率及甲缩醛的收率仍可达到85%。     

新型离子液体型固体酸的合成及其在酯化反应中的应用

利用环己亚胺、1,3-丙烷磺酸内酯和Keggin型杂多酸合成了两种新型离子液体型固体酸1-(3-磺丙基)环己亚胺十二磷钨酸盐([HMIPS]3PW12O40)和1-(3-磺丙基)环己亚胺十二磷钼酸盐([HMIPS]3PMo12O40),采用1H NMR,31P NMR,FTIR,TG等方法对反应中间体和产物进行了表征。表征结果显示,所合成的[HMIPS]3PW12O40和[HMIPS]3PMo12O40是含Br?nsted酸的离子液体型固体酸,在室温下均为固体,能溶于水,其熔点分别为175.4℃和182.3℃。在酯化反应中,[HMIPS]3PW12O40和[HMIPS]3PMo12O40是一类反应控制自分离催化剂。以[HMIPS]3PW12O40为催化剂,在n(乙酸):n(环己醇)=5:1、反应温度90℃和反应时间2.0 h的条件下,环己醇的转化率和乙酸环己酯的选择性分别为96.31%和99.26%;在n(柠檬酸):n(正丁醇)=1:5、反应温度120℃和反应时间3.0 h的条件下,柠檬酸的转化率和柠檬酸三丁酯的选择性分别为97.89%和98.49%。     

MCM-41负载磷钨酸催化剂的制备及其对乙酰化反应的催化性能

采用水热合成法制备了介孔分子筛 MCM-41,并利用浸渍方法将磷钨酸负载在 MCM-41分子筛上,经煅烧得到 PW/MCM-41催化剂;利用 X 射线衍射、傅里叶变换红外光谱、N_2吸附-脱附和 NH_3程序升温脱附等手段对催化剂进行了表征;考察了 PW/MCM-41催化剂对苯甲醚及1,4-二甲氧基苯的乙酰化反应的催化性能。表征结果显示,磷钨酸负载到 MCM-41分子筛上后,保持了 Keggin 结构,MCM-41分子筛保持了介孔结构。实验结果表明,PW/MCM-41催化剂的活性随磷钨酸负载量的增大而降低;磷钨酸质量分数为30%的 PW/MCM-41催化剂上反应底物的转化率最高,使用该催化剂0.8 g,以10 mL 二氯甲烷为溶剂,在苯甲醚用量0.01 mol、乙酸酐用量0.02 mol、反应温度140℃、反应时间4 h 的条件下,苯甲醚转化率可达77.0%,对甲氧基苯乙酮的选择性为96.5%。     

H_3PW_(12)O_(40)催化合成三乙酸甘油酯及产物精制

对H3PW12 O4 0 ·xH2 O(PW12 )和PW12 /C催化乙酸和甘油酯化合成三乙酸甘油酯进行了研究。考察了催化剂用量、甘油 /乙酸 (摩尔比 )、反应温度、反应时间等因素对反应结果的影响。固载型杂多酸催化剂重复使用 9次 ,活性没有明显下降。粗产物可用活性炭脱色。较适宜的酯化反应条件是 :甘油 /乙酸 (摩尔比 ) 1∶4.0 ,催化剂 /甘油 (质量比 ) 2 .5 %,醋酐 /甘油 (质量比 ) 2 0 %,总反应时间 4～ 5h ,反应温度 <12 5℃ ,甘油酯化率大于 98%,纯度大于 99%。     

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%。     

H_3PW_(12)O_(40)/SiO_2催化甘油制备丙烯醛的研究

采用等体积浸渍法合成了负载型H3PW12O40/SiO2催化剂,在常压连续流动的固定床反应器中,考察了其对甘油脱水制备丙烯醛的催化性能。结果表明,在反应温度为300℃,H3PW12O40杂多酸负载质量百分含量为30%时,催化剂具有较高的催化活性和生成丙烯醛的选择性,甘油的转化率达到98.2%,丙烯醛的摩尔选择性为85.6%。通过红外光谱对H3PW12O40和H3PW12O40/SiO2催化剂的结构进行研究,发现催化剂基本保持杂多酸的Keggin结构。     

纳米SiO_2负载12-钨磷酸催化双环戊二烯环氧化

采用浸渍法制备了具有Keggin结构的纳米SiO2负载12-钨磷酸(H3PW12O40/SiO2)催化剂,利用傅里叶变换红外光谱、微孔测量仪对H3PW12O40/SiO2催化剂的结构进行了表征。以H3PW12O40/SiO2为催化剂、H2O2为氧源,催化双环戊二烯环氧化,制备了二氧化双环戊二烯。考察了催化剂用量、反应温度、反应时间、溶剂及H2O2溶液的含量对环氧化反应的影响。确定了适宜的环氧化反应条件:三氯甲烷溶剂15mL,0.05mol双环戊二烯,0.75gH3PW12O40/SiO2(H3PW12O40质量分数30%)催化剂,质量分数为30%的H2O2溶液12.5mL,反应温度65℃,反应时间16h。在此条件下,双环戊二烯的转化率为99.85%,二氧化双环戊二烯的选择性为99.86%,H2O2利用率为99.18%。合成的产物经色谱-质谱分析为目标产物二氧化双环戊二烯。     

改性超稳Y沸石负载的杂多酸铯盐在草莓酯合成反应中的催化性能

制备了一系列以脱铝超稳Y沸石(DUSY)为载体的磷钨酸(PW)及其铯盐催化剂,考察了催化剂在以乙酰乙酸乙酯和1,2-丙二醇为原料催化合成草莓酯反应过程中的性能。结果表明,在负载量(质量分数)为30%的Cs2.5H0.5PW/DUSY催化剂上的乙酰乙酸乙酯的转化率最高,达到95.3%,草莓酯的选择性为100%。得到了适宜的反应条件:反应温度363K,n(乙酰乙酸乙酯)∶n(1,2-丙二醇)=1∶1.5,催化剂占反应体系的质量分数为0.8%,带水剂环己烷占反应体系的质量分数为36%。经过5次反复使用后,负载型磷钨酸铯盐催化剂的催化活性仍较高,转化率达88.2%,而相应的负载型磷钨酸催化剂的催化活性却大幅度下降,转化率仅有31.2%。催化剂活性下降的主要原因是在极性反应体系中杂多酸化合物活性组分流失,而负载型磷钨酸铯盐良好的稳定性源于其难溶脱性。     

活性炭负载磷钨酸哌啶盐催化合成苯偶酰

以活性炭为载体制备负载型磷钨酸哌啶盐催化剂,采用X射线粉末衍射(XRD)进行表征。将其作为过氧化氢氧化苯偶姻合成苯偶酰催化剂,研究了氧化剂用量、反应温度、催化剂用量等条件对氧化反应的影响,并采用傅里叶变换红外光谱(FT-IR)和熔点测定对产物进行了表征。实验结果表明:该催化剂催化性能良好。较优实验条件为:催化剂负载量10%,催化剂加入量为3.3%(与总反应物质量比),反应温度110℃,过氧化氢与苯偶姻摩尔比3.5∶1,反应时间3.5h,苯偶酰收率可达95%以上。     

磷钨酸铯盐催化合成单十二烷基磷酸酯

以磷钨酸铯盐为催化剂,由月桂醇和85%(质量分数)的磷酸直接酯化合成单十二烷基磷酸酯,考察了带水剂种类、反应时间、磷钨酸铯盐催化剂中的铯取代数、催化剂用量和月桂醇与磷酸摩尔比等条件对磷酸转化率及单十二烷基磷酸酯选择性的影响。实验结果表明,以环己烷为带水剂时,磷钨酸铯盐催化该反应的活性较高,月桂醇与磷酸高选择性地合成了单十二烷基磷酸酯,其中C s2.5PW12催化剂的活性最高;当C s2.5PW12用量0.5g(占反应体系质量的0.3%)、月桂醇与磷酸摩尔比为1.00、环己烷为带水剂、86℃下反应4h时,磷酸转化率为68.5%,单十二烷基磷酸酯选择性为90.0%,且产品色泽好,呈乳白色。     

硅烷化改性凹凸棒石负载磷钨钼杂多酸催化合成乙酸正戊酯

以杂多酸H3PW6Mo6O40(PWMo)为活性组分,硅烷化改性的凹凸棒石(KH550-Pa)为载体,采用浸渍法制备了负载型PWMo/KH550-Pa催化剂,利用FTIR和XRD等方法对其结构进行了表征,并考察了其在乙酸正戊酯合成反应中的催化性能。实验结果表明,PWMo/KH550-Pa催化剂中的PWMo仍保持Keggin结构,并以离子对形式均匀、随机地分布在载体的表面及孔径内;在乙酸正戊酯的合成反应中,杂多酸PWMo适宜的负载量为30%(w);催化剂用量、反应温度、反应时间、n(乙酸)∶n(正戊醇)对乙酸正戊酯的选择性影响不大;以30%PWMo/KH550-Pa为催化剂的适宜反应条件为:催化剂用量0.1 g、正戊醇0.045 mol、n(乙酸)∶n(正戊醇)=4∶1、125℃、2.5 h,在此条件下正戊醇的转化率为92.34%,乙酸正戊酯的收率可达91.70%。