Zr(SO_4)_2/SiO_2固体酸催化合成生物柴油

制备了Zr(SO4)2/SiO2固体酸催化剂,并用其催化工业棕榈酸与甲醇进行酯化反应合成生物柴油,考察了催化剂制备条件(Zr(SO4)2负载量、催化剂焙烧温度、焙烧时间)及酯化反应条件(甲醇用量、催化剂用量和反应时间)对酯化率的影响,并用FTIR,TG-DTA,GC-MS等手段对催化剂和产物进行表征和分析。实验结果表明,Zr(SO4)2/SiO2固体酸催化剂在工业棕榈酸和甲醇的酯化反应中具有较高的催化活性,适宜的催化剂制备条件为:Zr(SO4)2负载量(质量分数)为60%,焙烧温度350℃,焙烧时间2h;适宜的酯化反应条件为:甲醇与棕榈酸的质量比12∶25,催化剂用量为棕榈酸质量的6%,反应时间5h。在此条件下,酯化率可达97.5%。酯化产物主要为直链十六烷酸甲酯和10-十八碳烯酸甲酯。     

SiO_2负载硫酸锆固体酸催化酯化反应

采用溶胶-凝胶法制备了SiO2载体,同时采用浸渍法制备了SiO2负载Zr(SO4)2固体酸催化剂(Zr(SO4)2/SiO2),并将其用于催化油酸与乙醇进行酯化反应;考察了催化剂焙烧温度、Zr(SO4)2负载量、n(乙醇)∶n(油酸)、催化剂用量和反应时间对酯化反应的影响。实验结果表明,与Zr(SO4)2催化剂相比,Zr(SO4)2/SiO2催化剂在油酸与乙醇的酯化反应中具有较高的活性。最佳反应条件为:以焙烧温度为250℃制得的Zr(SO4)2负载量为25%的Zr(SO4)2/SiO2为催化剂,n(乙醇)∶n(油酸)=6,催化剂占油酸的质量分数为5.0%,反应时间6h。在此条件下,油酸乙酯的收率可达94.8%。Zr(SO4)2/SiO2催化剂的制备方法简单、活性高,产品收率高,后处理简便,无三废污染,符合节能环保、绿色催化的发展趋势。     

酯化催化剂Ga_2O_3/SiO_2的研制及其催化合成丁酸辛酯

制备了以Ga2O3为活性组分的硅胶负载氧化物型酯化催化剂Ga2O3/SiO2,采用FTIR技术对催化剂进行了表征;并将其用于催化正丁酸与正辛醇酯化反应合成丁酸辛酯,考察了催化剂制备条件(Ga2O3负载量和焙烧温度)、催化剂用量、n(正辛醇)∶n(正丁酸)、反应时间对酯化率的影响,还考察了催化剂的重复使用性能。实验结果表明,适宜的催化剂制备条件为:Ga2O3负载量(w)20%,500℃下焙烧2h。该催化剂催化合成丁酸辛酯的适宜反应条件为:正丁酸0.2mol,n(正辛醇)∶n(正丁酸)=1.8、催化剂用量(占总反应物的质量分数)1.03%、环己烷10mL、反应时间120min,在此条件下酯化率为96.5%。催化剂重复使用3次后,酯化率仍可达94.3%。Ga2O3/SiO2的热稳定性明显优于硫酸促进型酯化催化剂SO42-/SiO2和SO24-/SiO2-Ga2O3。     

SO_4~(2-)改性锆交联粘土固体酸催化剂的热分析研究

用聚羟基锆离子交换Na基膨润土中的水合钠离子 ,再引入SO2 -4作促进剂进行改性 ,制备了SO2 -4改性锆交联粘土固体酸催化剂SO2 -4/Zr CLC ,以柠檬酸和正丁醇酯化反应为探针 ,考察其催化活性 ;采用热分析技术对催化剂的制备条件、热稳定性和失活原因进行表征 ,研究催化剂结构与性能的关系。实验结果表明 ,采用Zr撑柱后 ,交联粘土的结构羟基量明显增多 ;结构羟基和SO2 -4的含量随焙烧温度的升高而减少 ;催化剂SO2 -4/Zr CLC适宜的焙烧温度为5 0 0℃ ,该催化剂能使柠檬酸的转化率达 96 6 0 % ,反应后催化剂活性下降主要是由于表面积炭引起的。     

Ti(SO4)2/SiO2催化合成柠檬酸三丁酯

以Ti(SO_4)_2/SiO_2为催化剂催化合成柠檬酸三丁酯。该催化剂活性高,选择性好,易分离,反应时间短,是一种环境友好催化剂。考察了影响酯化反应的各种因素,确定了最佳合成工艺条件:Ti(SO_4)_2负载量10％,柠檬酸0.1 mol,正丁醇0.39 mol,催化剂1.2 g,反应温度145℃,反应时间2.5 h。此条件下,柠檬酸的转化率达96.5％,产品收率99％。     

固体超强酸SO2-4/TiO2-SnO2的制备与表征

采用溶胶-凝胶法制备SO2-4/TiO2-SnO2固体超强酸,以乙酸与正丁醇的酯化反应为探针反应,考察钛锡摩尔比、硫酸浓度、焙烧温度对固体超强酸催化性能的影响,并采用IR,XRD,TG-DTA 等手段对催化剂进行表征.结果表明,在钛锡摩尔比为3∶1、H2SO4浸渍液浓度为2.0 mol/L、焙烧温度为500 ℃的条件下制备的SO2-4/TiO2-SnO2催化剂活性较好;SO2-4/TiO2-SnO2中SnO2的存在明显抑制了TiO2晶粒的生长,使粒度细化;SnO2的引入提高了SO2-4/TiO2-SnO2催化剂的稳定性.     

负载型Ti(SO4)2/C催化合成油酸丁酯

以活性炭负载硫酸钛作催化剂,催化合成油酸丁酯。该催化剂活性高、易分离、无腐蚀、无污染,是一种环境友好催化剂。考察了影响酯化反应的各种因素,确定了最佳合成条件:Ti(SO_4)_2负载量30％,油酸0.1 mol,正丁醇0.2 mol,催化剂0.8 g,反应温度140℃,反应时间60 min。此条件下,酯化率达98％,产品收率91％。     

稀土固体超强酸SO2-4/SnO2-CeO2的制备与表征

采用溶胶-凝胶法制备了新型稀土固体超强酸催化剂SO2-4/SnO2-CeO2,以乙酸与正丁醇的酯化反应作为探针反应,考察了稀土含量、促进剂浓度和焙烧温度对SO2-4/SnO2-CeO2催化性能的影响,并采用XRD、TG-DTA、氮气吸附等分析手段对催化剂进行表征.结果表明,在CeO2摩尔分数为3.0%、促进剂H2SO4浓度为2.0mol/L、焙烧温度为600℃的条件下制备的SO2-4/SnO2-CeO2催化剂的活性最好;与单组分SO2-4/SnO2固体超强酸相比,稀土固体超强酸SO2-4/SnO2-CeO2晶化程度延迟,表面吸附的有机物少,催化剂的稳定性提高.     

负载型TiO2/SiO2催化苯酚和草酸二甲酯酯交换反应合成草酸二苯酯的研究

研究了以TiO2/SiO2为催化剂,苯酚和草酸二甲酯酯交换合成草酸二苯酯反应.考察了焙烧温度、催化剂用量、活性组分负载量、反应时间等因素对该反应的影响.确定了最佳焙烧温度为550℃.以550℃焙烧的TiO2/SiO2为催化剂,TiO2负载量为16%,催化剂用量1.8 g,反应时间9 h,反应温度180℃,DMO转化率为55.1%,MPO选择性为64.2%,DPO选择性为32.5%.进行了该反应条件下催化剂的失活测试,并借助XPS表征对失活原因进行了初步探讨.     

固体超强酸SO42-/TiO2-SnO2的制备与表征

采用溶胶-凝胶法制备了SO42-/TiO2-SnO2固体超强酸，以乙酸和正丁醇的酯化反应作为探针反应，考察了不同制备条件对固体超强酸催化性能的影响，并用IR、XRD、TG-DTA等手段对催化剂进行表征。实验结果表明，SO42-/TiO2-SnO2较好的制备条件是：钛锡摩尔比为3∶1，H2SO4浸渍液浓度为2.0 mol/L，焙烧温度为500 ℃，焙烧时间为3 h。     

二氧化硅负载硫酸钛催化合成丁酸正丁酯

以正丁醇、丁酸为原料 ,二氧化硅负载硫酸钛 (Ti(SO4) 2 /SiO2 )为催化剂 ,催化合成丁酸正丁酯。对影响酯化反应的条件进行了优化 ,优化工艺条件如下 :Ti(SO4) 2 负载量 10 % ,丁酸 0 .2mol,正丁醇 0 .3mol,催化剂 0 .8g ,反应温度 14 0℃ ,反应时间 6 0min。丁酸的酯化率 99%以上。     

二氧化硅负载硫酸铁催化剂上的酯化反应及其动力学研究

通过溶胶-凝胶法和浸渍法制备了二氧化硅负载的硫酸铁[Fe(2SO4)3/SiO2]催化剂,研究了[Fe(2SO4)3/SiO2]的焙烧温度、硫酸铁的负载量、催化剂用量及反应温度对油酸乙酯合成的影响。用积分法研究了等量反应物在常压下的反应动力学。结果表明,二氧化硅负载的硫酸铁催化剂在油酸和乙醇无溶剂条件下的酯化反应中具有良好的催化性能。酯化反应符合假设的朗格缪尔-欣谢尔伍德(L-H)机理,且服从准二级反应动力学方程,表观活化能为50.40kJ/mol,指前因子为1.22×10(7mol/L)-1·h-1。     

固体超强酸SO_4~(2-)／SnO_2催化合成亚油酸乙酯

采用浸渍法制备了SO42-／SnO2固体超强酸多相催化剂,用XRD、TPD和FT-IR光谱法对SO42-／SnO2的结构和表面酸性进行了表征。并用于亚油酸与乙醇反应合成亚油酸乙酯,研究了催化剂制备过程中硫酸浸渍浓度、焙烧温度对亚油酸与乙醇酯化反应的影响规律。制备催化剂适宜的工艺条件为:硫酸浸渍浓度2．0 mol／L,浸渍时间4 h,焙烧温度500℃,焙烧时间4 h,制备的SO42-／SnO2催化剂对亚油酸的酯化率可达91．5％。     

Zr(SO4)2在甲基丙烯酸与高级醇酯化反应中的催化作用

研究了硫酸锆、SO_4～(2-)／ZrO_2体系对甲基丙烯酸和正十二醇酯化反应的活性和选择性。发现硫酸锆有较好的催化活性,反应8h,醇的转化率达到90％以上,并且对甲基丙烯酸正十二醇酯的选择性接近100％。其活性显著高于SO_4(2-)／ZrO_2。对于硫酸锆体系,考察了焙烧温度、催化剂用量、重复使用次数以及不同投料比对反应的影响。并对SO_4～(2-)／ZrO_2体系在此反应中催化活性差的原因进行了探讨。     

固体负载酸Al_2O_3/SO_4～2-催化合成乙酸正丙酯

以固体负载酸Al2O3/SO42-为催化剂,由正丙醇与醋酸直接催化酯化合成乙酸正丙酯,考察了固体负载酸制备中酸的浓度、酯化原料醇与酸的量比、催化剂用量、反应时间等因素对酯化的影响,得到了适宜的条件为:催化剂制备使用硫酸浓度为2 mol/L,酯化反应时醇酸量比为1.3,固体负载酸Al2O3/SO42-的用量为1.5 g(相对0.2625 mol的乙酸量),反应时间为2 h。此时,酯化率为67%。     

稀土固体超强酸SO42-/SnO2-CeO2的制备与表征

采用溶胶-凝胶法制备了新型稀土固体超强酸催化剂SO42-/SnO2-CeO2，以乙酸与正丁醇的酯化反应作为探针反应，考察了稀土含量、促进剂浓度和焙烧温度对SO42-/SnO2-CeO2催化性能的影响，并采用XRD、TG-DTA、氮气吸附等分析手段对催化剂进行表征。结果表明，在CeO2摩尔分数为3.0 %、促进剂H2SO4浓度为2.0 mol/L、焙烧温度为600 ℃的条件下制备的SO42-/SnO2-CeO2催化剂的活性最好；与单组分SO42-/SnO2固体超强酸相比，稀土固体超强酸SO42-/SnO2-CeO2晶化程度延迟，表面吸附的有机物少，催化剂的稳定性提高。     

固体酸Al_2O_3-TiO_2/SO_4~(2-)催化合成柠檬酸三正丁酯

制备固体酸催化剂Ａｌ２Ｏ３－ＴｉＯ２／ＳＯ２－４，用于柠檬酸三正丁酯的合成试验。考察了反应时间、初始进料物质的量比、催化剂用量对反应产率的影响，并借助Ｘ－射线衍射、红外光谱对催化剂的结构进行分析。结果表明，该催化剂对酯化反应具有良好的催化活性，可能是由于表面存在着的Ｂ酸与Ｌ酸的协同作用。     

ZrO2—Dy2O3／SO^2—4—HZSM—5催化剂合成柠檬酸三丁酯的研究

研制了分子筛复合超强酸催化剂ZrO2-Dy2O3/SO^2-4-HZSM-5,以柠檬酸和正丁醇的酯化合成为模型反应,考察了制备条件对催化剂性能的影响。运用AES和XRD分别对催化剂的失活原因和物相组成进行了初步探讨。结果表明,催化剂ZDSH具有良好的催化活性和稳定性。能使柠檬酸的转化率达到97.67％,反复使用5次后活性只下降4.41%;焙烧温度和（NH4）2SO4用量对催化活性有显著的影响;Dy2O3的添加,明显提高了催化剂的稳定性;催化剂的失活主要是由于表面积炭引起的;催化剂中ZrO2主要以T晶相存在。