粉煤灰复合硫酸亚铁固体酸的制备及其催化合成柠檬酸三丁酯

研究了用粉煤灰与硫酸亚铁复合制备的固体酸催化剂替代浓硫酸，用于合成柠檬酸三丁酯。通过对不同条件下制备的催化剂筛选发现，在w（FeSO4）：w（粉煤灰）：w（CaO）=1：4：1、焙烧温度550℃、焙烧时间5h条件下制备的催化剂（FSF-2g）具有较高催化活性。还考察了酯化反应条件对酯化率的影响，结果表明，在原料酸醇摩尔比为1：3．5、催化剂用量为2．0g（为反应物柠檬酸质量的12％）、反应温度100～120℃、反应时间3h、带水剂甲苯为5mL的条件下，酯化率可达98％。     

草酸二异辛酯的合成

以酸化膨润土(SO42-/Bentonite)固体酸为催化剂、草酸和异辛醇为原料合成草酸二异辛酯。考察了焙烧温度对催化剂活性的影响。结果表明,焙烧温度为500℃时催化剂活性最好。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,确定了最佳酯化反应工艺条件,即n(异辛醇)∶n(草酸)为3.5∶1、w(SO42-/Bentonite)为2.0%、反应温度140℃、反应时间3 h;在该条件下草酸的转化率达到96.4%。催化剂重复使用6次后,草酸的转化率仍可达到94.4%。     

磷钨酸铝催化合成氯乙酸异丙酯

以氯乙酸和异丙醇为原料,磷钨酸铝作催化剂进行酯化反应,合成氯乙酸异丙酯。研究了酯醇摩尔比、反应时间、带水剂种类及用量、催化剂用量对酯收率的影响,确定了合成氯乙酸异丙酯的最佳反应条件：环己烷为带水剂,其用量为反应物总摩尔量的20％,酸醇摩尔比1：3,反应时间5h,催化剂用量为酸量的3．5％,反应温度为回流温度,酯收率可达91．8％。     

硅藻土复合型固体酸的研制及其催化合成异丁酸丁酯

制备了硅藻土复合型固体酸催化剂,采用XRD和TG方法对催化剂进行了表征;并将该催化剂用于异丁酸与正丁醇进行酯化反应合成异丁酸丁酯,考察了催化剂制备条件(焙烧温度和浸渍液硫酸浓度)、催化剂用量、n(正丁醇)∶n(异丁酸)、反应时间、带水剂种类等因素对酯化率的影响。实验结果表明,催化剂的适宜制备条件为:m(SnCl4.5H2O)∶m(硅藻土)=1∶3、硫酸浓度3.0mol/L、焙烧温度550℃、焙烧时间3.5h。该催化剂催化合成异丁酸丁酯的适宜反应条件为:n(正丁醇)∶n(异丁酸)=1.8、催化剂用量为反应物总质量的1.10%、带水剂环己烷用量10mL、反应时间2.5h。在此条件下,酯化率为98.3%。该催化剂使用8次后,酯化率仍可达到92.7%。     

分子筛催化合成十八碳烯酸甲酯

考察了几种液体和固体酸催化剂的酯化反应性能,筛选出合成十八碳烯酸甲酯反应性能较好的固体酸催化剂。重点讨论了催化剂的活化温度、醇酸配料比、吸水剂用量、催化剂加入量等因素对酯化反应的影响。最佳操作条件:催化剂焙烧温度400℃,反应温度120℃,醇酸摩尔比2/1,吸水剂与原料质量比1/14,反应时间2～3h,催化剂与原料质量比1/7。实验结果表明,USY712催化剂是替代液体酸合成十八碳烯酸甲酯的理想固体酸催化剂,且稳定性良好。     

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。     

复合固体酸SnO2—Al2O3催化合成柠檬酸酯的研究

将SnO2-Al2O3复合固体酸催化剂用于催化合成柠檬酸酯,对催化剂制备和酯化反应条件进行了研究。结果表明,SnO2-Al2O3复合固体催化剂具有良好的耐水、重复使用和再生性能,催化剂制备条件为：Sn/Al摩尔比1：3,焙烧温度650℃,焙烧时间3h;催化合成柠檬酸异辛酯的最佳条件为：催化剂用量1．2％（以酸醇总量计）,酸醇摩尔比1：5,反应时间2h,柠檬酸的酯化率99．4％。     

用活性炭固载酸性催化剂合成氯乙酸乙酯

介绍了以氯乙酸和乙醇为原料,采用颗粒状活性炭固载对甲苯磺酸作催化剂合成氯乙酸乙酯的方法,考察了活性炭固载对甲苯磺酸催化剂用量、酸醇摩尔比、带水剂苯用量、反应时间对酯化产率的影响。实验结果表明,在氯乙酸与无水乙醇摩尔比1：1．2,催化剂用量为反应物总量的3．3％,带水剂苯12．5mL,反应时间1．5h的最佳反应条件下,酯化产率可达91．43％。     

肉桂酸正戊酯的合成

合成了香料肉桂酸正戊酯,考察了反应原料配比、催化剂用量、反应温度、反应时间等因素对酯化产率的影响。在反应温度160℃,酸醇摩尔比为1:1.50,催化剂用量为3.30g/mol酸的最佳反应条件下,内桂酸正戊酯的产率达98.2％。并对产物进行了结构分析。     

粉煤灰复合固体酸催化合成顺丁烯二酸二丁酯

以粉煤灰复合固体酸催化剂替代腐蚀性硫酸合成顺丁烯二酸二丁酯。考察了催化剂用量、反应物投料比、反应时间及催化剂重复使用次数等对酯化反应的影响。结果表明,当催化剂用量为顺丁烯二酸酐质量的2％,醇酸摩尔比为3．0：1,反应温度为125—130℃,反应时间为4．0h时,酯化率达91．29％,该催化剂具有制备工艺简单、成本低、重复使用性好、对环境无污染等优点,具有较好的应用前景。     

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。     

固体超强酸SO_4~(2-)/ZrO_2-TiO_2催化合成丙烯酸异丁酯

采用浸渍法制备了固体超强酸 SO2 -4 / Zr O2 Ti O2 多相催化剂 ,用于催化丙烯酸与异丁醇反应合成丙烯酸异丁酯 (IBA)。研究了催化剂制备及 IBA合成的适宜工艺条件 :H2 SO4 浓度为 0 .6mol/ L,焙烧温度550℃ ,焙烧时间 4 h,丙烯酸与异丁醇的摩尔比为 1∶ 1 .2 0 ,催化剂和阻聚剂用量分别为丙烯酸质量的 4 %和0 .0 5% ,反应温度 1 2 5℃ ,反应时间 2 .5h。实验结果表明 ,催化剂有良好的催化活性 ,丙烯酸的酯化率可达84 .6%     

用于棉籽油制备生物柴油的固体酸催化剂研究

研制出适用于棉籽油与甲醇发生酯交换反应制备生物柴油的固体酸催化剂。考察了催化剂活性组分比例、焙烧温度和焙烧时间等制备条件对催化剂活性的影响。研究结果表明,在n（Al）：n(Zr)：n（La）＝1：0.4：0.08、焙烧温度550℃、焙烧时间5h的条件下优化制备的S2O82-/Al2O3-ZrO2-La2O3固体酸催化剂,用于酯交换反应时具有良好的催化活性和稳定性,在反应温度150 ℃、醇油摩尔比12:1、固体酸催化剂用量为油质量的4％、反应时间6h的条件下产物中棉籽油甲酯含量达到95.8％,催化剂重复使用10次后甲酯含量仍维持在86％左右;制备得到的生物柴油质量达到国家柴油机燃料调合用生物柴油（BD100）标准。     

二氧化钛/高岭土负载型催化剂的制备、表征及光催化性能

以高岭土为载体,采用TiCl_4水解法制备了TiO_2/高岭土负载型催化剂,XRD分析结果表明负载过程中有部分TiO_2以类质同晶替代的方式存在于高岭土中。以草酸为目标降解物考察了催化剂的光催化活性,探讨了催化剂焙烧温度、催化剂用量、草酸初始浓度和光强度对催化剂光催化活性的影响。结果表明,负载催化剂适宜的焙烧温度范围为300～400℃;催化剂用量为1.0 g/L时,对草酸的降解率最高,反应300 min后达到96%;草酸初始质量浓度低于800 mg/L时,其降解率随初始浓度的增加而增加;增加光强度能提高草酸的降解率,但随着光强增加,它对降解率的贡献逐渐减弱。     

固体超强酸SO4^2—／ZrO2—TiO2催化合成丙烯酸异丁酯

采用浸渍法制备了固体超强酸SO4^2-/ZrO2-TiO2多相催化剂,用于催化丙烯酸与异丁醇反应合成丙烯酸异丁酯（IBA）。研究了催化剂制备及IBA合成的适宜工艺条件：H2SO4浓度为0．6mol/L,焙烧温度550℃,焙烧时间4h,丙烯酸与异丁醇的摩尔比为1：1．20,催化剂和阻聚剂用量分别为丙烯酸质量的4％和0．05％,反应温度125℃,反应时间2．5h。实验结果表明,催化剂有良好的催化活性,丙烯酸的酯化率可达84．6％。     

单缺位Dawson结构杂多钨酸盐绿色催化H_2O_2氧化环己酮合成己二酸

制备了单缺位Dawson结构杂多钨酸盐K10P2W17O61.13H2O催化剂,以H2O2为氧源,催化氧化环己酮合成了己二酸;采用FTIR和TG分析等方法表征了催化剂的结构与热性能;考察了催化剂的焙烧温度、催化剂用量、反应时间、H2O2用量、酸性助剂等因素对己二酸收率的影响,并考察了催化剂的重复使用性能。实验结果表明,该催化剂在100℃下焙烧2h后对H2O2氧化环己酮合成己二酸的反应具有良好的催化活性;合成己二酸的适宜反应条件为:环己酮用量100mmol、n(H2O2)∶n(环己酮)=4.45、催化剂用量(占环己酮的摩尔分数)1.5%、反应时间6.0h。在此条件下,己二酸收率为74.0%。使用该催化剂,在己二酸合成反应中无须添加有机溶剂、酸性助剂和相转移剂,有益于降低成本、简化分离工艺、减少污染和提高产品质量。     

硫酸钛的表面酸性及其催化缩酮活性

将硫酸钛在400～500℃灼烧制得新型固体酸,用吸附吡啶的红外光谱表征其表面酸性质,用环己酮与1,2-丙二醇的缩酮化反应表征其酸催化性质。结果表明,催化剂表面存在明显的B酸中心,在缩酮化反应中的催化活性好,且催化活性随灼烧温度的升高而降低,优化条件下,缩酮产率89%。优化条件:灼烧温度450℃、醇/酮摩尔比1 3、催化剂用量为酮质量的4%、反应时间60min、反应温度140℃。甲苯作带水剂,催化剂易回收,可重复使用多次。