Zn-SO4^2-/SBA-15制备、表征及催化合成月桂酸甲酯

采用无溶剂法将ZnO,（NH4）2SO4与煅烧的主体材料SBA-15分子筛进行人工研磨混合后焙烧,制备了Zn-SO2^4-/SBA-15改性介孔分子筛。并采用X射线衍射、红外光谱、N2吸附-脱附、TG分析方法对试样进行了表征,结果表明,制得的Zn-SO4^2-/SBA-15保持高度有序的介孔一维六角结构。用Hammett指示剂法测定了催化剂ZnO-SO4^2-/SBA-15表面酸强度为2.8-3.3,酸量为2.42 mmol/g。并将催化剂用于月桂酸与甲醇的酯化反应中,采用正交实验确定较佳的工艺条件为：反应时间为10 h,n（月桂酸）/n（甲醇）为1∶15,催化剂质量为1.0 g,在此条件下月桂酸甲酯的反应收率为85.4%。实验表明所合成的固体酸催化剂具有良好的催化性能。     

介孔分子筛Nb2O5/SBA-15催化合成油酸甲酯

以介孔分子筛SBA-15为载体,采用浸渍法合成了Nb2O5/SBA-15催化剂。通过XRD、BET等测试手段对样品进行了分析。结果表明,负载Nb2O5的SBA-15分子筛具有高度有序的二维六方介孔结构,并且具有较大的比表面积、孔容和孔径。Nb2O5/SBA-15分子筛催化剂的酯化反应最佳反应条件为：醇酸物质的量比为2∶1,反应温度160 ℃ ,反应时间4 h,催化剂用量为原料总质量的9.10%。Nb2O5/SBA-15催化剂具有较好的稳定使用性,是一种合成油酸甲酯的理想固体酸催化剂。     

BaO/SBA-15介孔分子筛催化裂解高抗冲聚苯乙烯反应研究

采用直接水热合成法分别制备了BaO(CaO,MgO)/SBA-15介孔分子筛并催化高抗冲聚苯乙烯(HIPS)裂解反应,通过转化率、液体收率以及苯乙烯单体选择性判断催化剂催化活性。结果表明,BaO/SBA-15催化效果最佳。因此本实验主要制备BaO/SBA-15介孔分子筛,通过小角XRD以及氮气吸附脱附对其结构进行了表征。结果表明:Ba的引入并没有明显改变SBA-15的结构特性,其中BaO/SBA-15(60)的比表面积和孔容最大,分别是809.0m2·g~(-1)和1.07cm3·g~(-1)。另外,考查了硅钡物质的量的比、反应温度、催化剂用量、反应时间以及反应压力对HIPS催化裂解反应结果的影响,得到的较佳反应条件如下:硅钡物质的量的比60∶1、反应温度430℃、反应时间为30min、催化剂用量为4%(催化剂与原料质量比)、真空度0.02 MPa,在上述条件下,转化率和液体收率分别可达97.7%(质量分数)和93.1%(质量分数)。此外,考察了催化剂的重复回用性能,结果表明重复回用6次后,HIPS的转化率和液体产物收率没有显著减少。     

碳酸丙烯酯的CaMnO3催化尿素醇解合成

为研究钙钛矿型催化剂对尿素醇解合成碳酸丙烯酯反应的影响,采用溶胶凝胶法制备了一系列锰基钙钛矿型催化剂,利用X射线衍射和二氧化碳程序升温脱附对催化剂进行表征分析,并考察了其在尿素醇解合成碳酸丙烯酯反应中的活性。结果表明,CaMnO₃表面大量的强碱性活性位点使其具有较高的催化活性。以柠檬酸为络合剂,n（柠檬酸）∶n（总金属离子）=1∶1,1 100 ℃焙烧5 h的条件下制备了表面碱中心数最多且结晶度最好的CaMnO₃;并以CaMnO₃为催化剂,在n（PG）∶n（Urea）=4∶1,催化剂用量质量分数为0.42 %,170 ℃下反应2 h的条件下,碳酸丙烯酯收率达91.1%。     

CuSO4/SiO2 在合成苯甲醛甘油缩醛中的应用

通过溶胶-胶凝法和浸渍法制备了CuSO ₄/SiO₂ 催化剂,用XRD、低温N ₂-吸附和 NH₃-TPD进行 了表征,研究了CuSO ₄/SiO₂ 在合成苯甲醛甘油缩醛上的催化性能,考察了催化剂的焙烧温度、CuSO₄ 负载量、原料 物质的量比、反应时间、环己烷体积等因素对产品收率的影响。结果表明:CuSO₄ 高度分散在SiO2 表面上形成中等 酸强度、高表面积的中孔固体酸催化剂,并在苯甲醛和甘油的缩合反应中具有良好的催化活性和稳定性。催化剂制 备的最佳条件为:焙烧温度550℃,CuSO₄ 的负载量为15%,反应的最佳条件为:n(苯甲醛)∶n(甘油)=1∶1.1,催 化剂质量为反应物总质量的1%,环己烷体积为10mL,反应时间2.0h。在最佳条件下,苯甲醛甘油缩醛的收率可达 92.5%。     

铌改性SBA-15催化氧化FCC汽油脱硫

以介孔分子筛SBA-15为载体,铌酸为铌源,采用浸渍法制备Nb-SBA-15催化剂。以质量分数为30%的H2O2为氧化剂,Nb-SBA-15为催化剂,N,N-二甲基甲酰胺(DMF)为萃取剂对催化裂化汽油进行了脱硫实验。结果表明:在温度60℃、反应时间60min、催化剂用量为FCC汽油质量的5%、氧化剂与含硫化合物物质的量比为3∶1、萃取剂与FCC汽油的体积比为1.0时,催化裂化汽油的脱硫率可达到95.4%,收率为83.8%。     

对氟甲苯液相氧化制备对氟苯甲醛

以对氟甲苯为原料,Co/Mn/Br为催化体系,氧气为氧化剂,常压下液相氧化制备对氟苯甲醛,探讨了催化剂配比、催化剂用量、反应温度、溶剂用量、氧气流量对氧化反应的影响。较优工艺条件为：90℃,氧气12.5mL/min,n（Co）∶n（Mn）∶n（Br）=1∶2∶1.5,催化剂用量2.0%（以对氟甲苯计）,m（乙酸）∶m（对氟甲苯）=4∶1,反应8h,对氟甲苯转化率35.3%,对氟苯甲醛选择性57.4%。     

用环境友好催化剂合成乙酸环己酯的研究

阐述了以SO₂^-4 -TiO₂/Al₂O₃ 固体超强酸为催化剂, 以乙酸和环己醇为原料合成乙酸环己酯, 探讨了影响酯化反应的各种因素, 得出了酯化反应的最佳合成条件:催化剂的焙烧温度为500 ℃, n(乙酸)∶n(环己醇)为2.0 ∶1 , 催化剂质量为2 .0 g , 带水剂环己烷15 mL , 反应时间2 h 。在最佳合成条件下, 酯收率达到94 .1 %。     

介孔分子筛B-SBA-15催化合成油酸乙酯

通过间接合成法得到催化剂B-SBA-15,用XRD表征催化剂的结构。用油酸和乙醇的酯化反应评价催化剂B-SBA-15的催化性能。结果表明B-SBA-15具有介孔分子筛催化剂SBA-15的结构特征。还考察了反应条件对酯化反应的影响,得到最佳条件为:硅硼物质的量比7∶100,催化剂质量为总反应物质量的1%,反应温度120℃,酸醇物质的量比1∶2.5,反应时间5 h。     

NaHSO_4·SiO_2催化制备生物柴油的研究

以NaHSO4·H2O、正硅酸乙酯和异丙醇为原料,经溶胶—凝胶法制备固体酸催化剂（NaHSO4·SiO2）,进行了利用此催化剂催化油酸与甲醇的酯化反应制备生物柴油的实验,研究了催化剂焙烧温度、NaHSO4负载量、反应时间、催化剂质量分数、甲醇与油酸物质的量比等对油酸转化率的影响。实验结果表明：固体酸催化剂NaHSO4·SiO2在油酸与甲醇的酯化反应中具有很高的催化活性,当催化剂焙烧温度为200℃、NaHSO4负载量为15%、n（甲醇）∶n（油酸）=10∶1、催化剂质量占油酸质量的10%、反应时间5h时,酯化反应转化率可达95.19%。     

BAPO-5分子筛的合成与表征

采用静态水热合成法,活性胶液中各组分摩尔比为n(B₂O₃)/n(Al₂O₃)/n(P₂O ₅)/n(模板剂)/n (H₂O)=x∶y∶1.5∶2∶240合成了系列硼铝磷酸盐分子筛BAPO-5。利用XRD,SEM,BET,FT-IR和MASNMR 等方法对BAPO-5分子筛进行了多角度表征。结果表明,当活性胶液中02O₃)/n(Al₂O₃)<0.08时, 可合成出不同硼含量的BAPO-5,BAPO-5与未添加杂原子B的AlPO₄-5具有相同的晶体结构;BAPO-5的比 表面积和比孔容均随B含量的增加而增大,表明BAPO-5中的硼为分子筛的骨架阳离子元素;BAPO-5骨架中的 Al和P的配位环境为AlO₄ 和PO ₄,杂原子B的引入并未引起分子筛的骨架阳离子元素Al和P的配位环境和结构 类型的改变;此外,合成的BAPO-5具有规整的六方棱柱晶体外形。     

ZSM-5分子筛催化苯基羟胺制对氨基苯酚性能考察

采用水热合成法制备了Na-ZSM-5,经离子交换制得H-ZSM-5(n(Si)/n(Al)=40)分子筛,并用其催化苯基羟胺Bamberger重排制对氨基苯酚。采用XRD、FT-IR、N₂吸附、SEM和Py-FTTR表征技术,研究了分子筛的物化性质。结果表明,自制的分子筛是结晶性良好的MFI结构微孔分子筛。Na-ZSM-5分子筛骨架中几乎无B酸,H-ZSM-5(40)分子筛存在微量的B酸和L酸中心。结果表明,H-ZSM-5(40)分子筛作酸催化剂,尽管苯基羟胺的转化率较低,但对氨基苯酚的选择性和收率分别高达72.48%和58.75%。通过优化获得的最佳催化反应条件：反应温度353 K,反应时间2 h,水作溶剂,苯基羟胺与催化剂的质量比为1∶3,苯基羟胺的转化率可高达86.35%,对氨基苯酚的选择性高达78.33%。     

负载型HPMoV／SBA-15催化剂的合成及催化性能研究

以Keggin型杂多酸H5PMo10V2O40为活性组分,SBA-15介孔分子筛为载体,利用浸渍法制备了负载量为20％的HPMoV/SBA- 15催化剂.通过SAXRD、WAXRD和FT-TR光谱对样品进行了分析和表征,并将制得的负载型催化剂应用于苯酚叔丁醇烷基化反应,研究了不同反应温度下的催化性能.研究结果表明:H5 PMo10 V2O40杂多酸能均匀地分散于SBA-15孔道中且SBA-15的六方介孔结构得到了较好的保持;HPMoV/SBA-15催化剂在苯酚叔丁醇烷基化反应中具有很高的催化活性,当反应温度为190℃时,苯酚的转化率达到78.7％,4-TBP选择性为49.6％,2,4-DTBP选择性为25.8％,2-TBP选择性为24.6％.     

Zr(SO_4)_2/ZSM-38固体酸催化剂的制备及其催化性能

以分子筛ZSM-38为载体,采用浸渍法制备了负载锆基催化剂,将其应用于催化乙酸乙酯的合成。FT-IR、XRD表征及实验结果表明,负载Zr(SO4)2后的催化剂与载体ZSM-38相比具有更多的L酸中心,硫酸锆以非晶态形式高度分散在分子筛表面,表现出了较高的催化性能。当Zr(SO4)2负载量为30%(质量分数),焙烧温度为200℃,乙醇与乙酸的物质的量的比为3∶1,催化剂用量为乙酸质量的4.8%,反应时间2h条件下,乙酸转化率可达89.6%,乙酸乙酯的选择性接近100%。     

4-(2-苯并噁唑基)苯甲酸的氧化合成

采用气-液两相常压催化氧化法,以Co(AcO)2/Mn(AcO)2/NaBr为复合催化剂,合成了一种新型荧光增白剂中间体4-(2-苯并唑基)苯甲酸。考察了反应条件对收率的影响。实验结果表明,在催化剂质量分数1%、n(Co)∶n(Mn)=1∶3、溶剂质量分数80%、反应时间4 h、反应温度110℃、氧气速率15 mL.min-1条件下,单程收率达93%。脱水处理后反应液可循环使用5次,平均收率大于90%。     

SBA-15-pr-TBD多相碱催化剂的制备及其催化大豆油酯交换的研究

以介孔分子筛SBA-15为载体,将1,5,7-三氮杂二环[4.4.0]癸-5-烯(TBD)通过化学键固载到SBA-15的表面上,制备新型固体碱SBA- 15-pr-TBD催化剂.采用XRD、SEM、TG-DTA、IR、Hammett滴定分析等方法对催化剂进行了表征.研究了该催化剂催化大豆油与甲醇的酯交换反应活性,在醇油物质的量比12∶1、催化剂用量5％、反应时间6h、甲醇回流温度下,大豆油脂的转化率可达到95％以上.重复利用试验结果表明该催化剂具有较好的催化稳定性.     

SO4^2-促进铈改性SBA-15分子筛催化合成乙酸正丁酯

采用一步法制备了铈改性SBA-15分子口带（Ce—SBA-15）,进一步用硫酸浸渍处理改性分子筛以增强分子筛表面的酸活性中心。以改性材料为催化剂催化合成乙酸正丁酯,考察了催化剂的制备条件。实验结果表明,将铈改性SBA-15分子筛以1mol／L硫酸浸渍后,在500℃条件下焙烧3h,用于合成乙酸正丁酯,反应2h后,酯化率可达到97．28％。     

BAPO-5的合成研究

发现用三乙胺 (Et3N)做模板剂 ,由拟薄水铝石、磷酸和硼酸水热合成BAPO -5时 ,存在两条转化路线 ,一条是由凝胶相直接生成BAPO -5,另一条是首先生成中间相 ,然后缓慢转晶生成BAPO -5。在反应混合物配料比为n(Al2 O3)∶n(P2 O5)∶n(B2 O3)∶n(H2 O) =1∶1∶0 .1∶50的条件下 ,影响转化路线的主要因素是Et3N的浓度和晶化温度。n(Et3N) /n(A1 2 O3) =1 ,晶化温度为 1 2 0～ 1 50℃ ,首先由凝胶相生成中间分子筛相CFBAPO -5,再延长晶化时间 ,或延长晶化时间同时升高晶化温度 ,CFBAPO -5可转晶生成BAPO -5;晶化温度为 1 75℃ ,则凝胶相直接生成BAPO -5。n(Et3N) /n(A1 2 O3) =1 .5,1 50℃晶化 ,凝胶相直接晶化为BAPO -5,抑制中间相生成的温度随Et3N浓度增加而下降。在合成BAPO -5时 ,一旦有中间相CFBAPO -5生成 ,由于转晶过程缓慢 ,在不能实现完全转晶条件下 ,合成的BAPO -5中存在杂晶。以上结果对合成BAPO -5条件选择具有指导意义。     

含磺酸基的介孔分子筛SBA-15-SO_3H催化合成乙酸乙酯

考察了几种液体和固体酸催化剂的酯化反应性能,筛选出合成乙酸乙酯反应性能较好的固体酸分子筛催化剂SBA-15-SO3H。对该催化剂的反应性能进行研究,重点讨论了反应温度,醇酸配料比、反应时间、催化剂加入量等因素对酯化反应结果的影响。得到最佳操作条件为:反应温度100℃,醇酸摩尔比为1,反应时间3～4h,催化剂的用量为每摩尔乙酸0.2g。催化剂的重复使用结果认为该催化剂具有较好的稳定性,SBA-15-SO3H分子筛催化剂是替代液体酸合成乙酸乙酯的理想固体酸催化剂。