Na-KOH/γ-Al2O3型固体超强碱催化剂的性能研究

对Na KOH/γ Al2O3型固体超强碱催化剂的催化性能进行了研究,以VNB异构化为ENB的反应为例证明:该固体碱具有很高的催化活性,可使VNB异构化为ENB的转化率达到近100%,反应选择性也接近100%.     

Na-KOH/γ-Al_2O_3型固体超强碱催化剂的制备及其性能研究

通过工艺条件的优化对Na KOH/γ Al2 O3 型固体超强碱催化剂的制备方法进行了研究 ,制备出产品碱强度H-≥ 43 ;碱强度H-≥ 35以上的总碱量达 9.0 0mmol·g-1的目标产品 ,并且以此超强碱为催化剂进行了VNB向ENB异构化的实验 ,其转化率接近 10 0 %     

固体超强碱催化合成生物柴油

以猪油和甲醇为原料,在固体超强碱催化作用下,发生酯交换反应合成生物柴油;考察了醇油摩尔 比,催化剂质量分数,反应时间,反应温度对生物柴油回收率的影响。结果表明,醇油摩尔比为9∶1,催化剂质量为 动物油质量的2%,70℃反应3h为较理想的反应条件。     

SO42-/ZrO2-Al2O3固体超强酸催化合成苯甲酸乙酯

采用沉淀-浸渍法制备了SO4^2-/ZrO2-Al2O3,固体超强酸,研究了SO4^2-/ZrO2-Al2O3固体超强酸催化苯甲酸与乙醇的酯化反应,结果表明最适宜的反应条件为：锆铝摩尔比为1：2,醇酸摩尔比为5,焙烧温度500～600℃,焙烧、反应各4 h,催化剂的用量为总量的6.64%。此外,还测定了含氯的固体酸的性能,比较了优化后的固体酸与浓硫酸催化性能。     

SO24-/TiO2/La3+固体超强酸催化合成乙酸乙酯的研究

制备了SO24-/TiO2/La3+固体超强酸,并将其用于催化乙酸和乙醇的酯化反应,考察了影响反应的各种因素,获得了适宜的反应条件.     

SO2-4/TiO2固体超强酸催化合成呋喃酚

通过沉淀、老化、过滤、洗涤、干燥、浸渍和焙烧等过程,从TiCl4和H25O4制备了SO2-4/TiO2固体超强酸;用Hammett指示剂法和吡啶吸附的FT-IR光谱法测定了其酸强度和酸中心类型;以邻苯二酚和异丁醛为原料,经过缩合、重排合成了呋喃酚;考察了催化剂的焙烧温度、用量和原料配比对反应的影响.结果表明,当焙烧温度在425～575℃,SO2-4/TiO2样品可以形成固体超强酸体系,同时表面上存在Lewis酸中心和Bronsted酸中心,并且Lewis酸中心和Bronsted酸中心可以相互转化;SO2-4/TiO2固体超强酸在呋喃酚的合成中具有较高的催化活性、催化速率快、化学稳定性好、无环境污染.在该实验条件下,邻苯二酚的转化率达到51.8%,呋喃酚的收率可达30%,其纯度为99.2%.     

固体超强酸S2O2-8/ZrO2-Al2O3催化合成对羟基苯甲酸乙酯

采用浸渍、沉淀法制备了固体超强酸催化剂S2O2-8/ZrO2-Al2O3.通过正交试验获得了催化剂制备的最佳条件,即ZrOCl2·8H2O和大孔Al2O3(SB粉)的质量比为25.0∶14∶2,硫代硫酸铵的浓度为0.8 mol/L,活化温度为650℃,活化时间为3 h.以固体超强酸S2O2-8/ZrO2-Al2O3为催化剂,由对羟基苯甲酸和无水乙醇合成对羟基苯甲酸乙酯.考察了醇酸摩尔比、催化剂质量和反应时间对酯产率的影响.得到最佳反应条件为:醇酸摩尔比为3.0∶1,催化剂质量为1.4 g(为酸质量的1%),酯化反应时间为3 h.在此反应条件下,酯化率可达79.5%.同时利用红外光谱仪(KBr压片)、质谱仪、显微熔点测定仪对产品进行了分析和测定,确定了产物为对羟基苯甲酸乙酯.并且催化剂重复使用6次其活性基本保持不变.     

固体超强酸S2O2-8/Fe2O3-TiO2-Nd2O3催化合成乙酸薄荷酯的研究

采用固体超强酸S2O2-8/Fe2O3-TiO2-Nd2O3为催化剂,薄荷醇和乙酸为原料合成乙酸薄荷酯.考察了酸醇摩尔比、催化剂用量、反应时间、催化剂的重复使用次数对酯化率的影响.结果表明:采用此催化剂催化合成乙酸薄荷酯是可行的,其最佳反应条件为:醇酸摩尔比1∶ 1.8、催化剂用量0.6g(占薄荷醇质量的3.85%)、反应时间6h、反应温度为130℃左右,酯的产率在97%以上.该催化剂对设备没有腐蚀性、与产品分离简单、可回收重复使用;由此催化剂催化合成的乙酸薄荷酯色泽好、气味纯正.     

SO42-/MxOy固体超强酸催化合成哌嗪

以乙二胺为原料,采用颗粒型SO42-/MxOy固体超强酸催化剂,在常压、气相条件下,固定床催化合成了哌嗪;同时考察了不同反应温度、原料配比、进料速度等条件对催化反应的影响,并对上述影响因素进行了探讨.产品经气相色谱,红外光谱及质谱分析,结果表明,最佳反应条件是n(乙二胺)/n(水)为0.91,反应温度为260℃,进料流速为0.12 mL/min.在该实验条件下,哌嗪的收率达到85%左右.该合成工艺应用固体超强酸催化剂具有催化活性高、催化速率快、化学稳定性好、无环境污染等优点.     

固体超强酸S2O8^2-／ZrO2-Al2O3催化合成对羟基苯甲酸乙酯

采用浸渍、沉淀法制备了固体超强酸催化剂S2O2-8/ZrO2-Al2O3.通过正交试验获得了催化剂制备的最佳条件,即ZrOCl2·8H2O和大孔Al2O3(SB粉)的质量比为25.0∶14∶2,硫代硫酸铵的浓度为0.8 mol/L,活化温度为650℃,活化时间为3 h.以固体超强酸S2O2-8/ZrO2-Al2O3为催化剂,由对羟基苯甲酸和无水乙醇合成对羟基苯甲酸乙酯.考察了醇酸摩尔比、催化剂质量和反应时间对酯产率的影响.得到最佳反应条件为醇酸摩尔比为3.0∶1,催化剂质量为1.4 g(为酸质量的1%),酯化反应时间为3 h.在此反应条件下,酯化率可达79.5%.同时利用红外光谱仪(KBr压片)、质谱仪、显微熔点测定仪对产品进行了分析和测定,确定了产物为对羟基苯甲酸乙酯.并且催化剂重复使用6次其活性基本保持不变.     

新型固体碱催化剂及其催化制备生物柴油的工艺研究

研究了等体积浸渍法制备负载型N/M固体碱催化剂及催化剂催化制备生物柴油的工艺。运用扫描电镜SEM和晶体衍射仪XRD对催化剂进行表征,结合生物柴油转化率,得出催化剂制备最佳工艺为:N负载量10%,煅烧温度600℃,煅烧时间5h。采用响应曲面法中的Box-Behnken模式对影响生物柴油转化率的4个主要因素(反应温度、催化剂用量、反应时间、醇油质量比)进行优化,建立生物柴油转化率的二次多项回归模型,并对回归方程系数进行显著性检验和方差分析,结果表明模型有效可靠,且得出新型固体碱催化制备生物柴油的最佳工艺为:反应温度60℃、催化剂用量为油质量的3%、反应时间5h、醇油质量比2∶5。模型预测最高生物柴油转换率92.43%,与实测值吻合。     

稀土固体超强酸催化合成氯乙酸十二酯的工艺

为了减少生产过程中的废液排放以及降低生产成本,利用稀土固体超强酸催化氯乙酸和十二醇合成氯乙酸十二酯的方法替换原有的氯乙酰氯和十二醇缩合的方法.以稀土(镧)钛系固体超强酸为催化剂,用单因素试验法研究了催化剂用量、醇酸摩尔比、反应时间以及催化剂重复使用次数对酯化反应产率的影响,并对合成的产品进行气相色谱分析后得到了优化工艺参数.以加入0.09 mol十二醇为基准,醇与酸物质的量之比为1∶1.15,催化剂用量的质量分数为2.8%(以醇的质量计),反应温度为135 ℃,反应时间3.0 h.结果表明,在优化工艺条件下氯乙酸十二酯产率可达97.79%,且该催化剂易于回收,经过简单处理可重复使用多次,催化效果好、操作简单、无环境污染等.     

多孔HAp固体碱酯交换催化剂制备与表征

通过将多孔羟基磷灰石（HAp）浸渍在Sr（NO3）2溶液中焙烧后制备出一种新型的负载型催化剂．该催化剂可用于催化大豆油与甲醇的酯交换反应．研究了Sr（NO3）2的附载量和催化剂的焙烧温度对催化活性的影响．在最优条件下,即：Sr（NO3）2的附载量为30％、焙烧温度为873K、催化反应温度和时间分别为343K和5h时,大豆油的转化率达到85％．     

固体超强酸SO4^2—／TiO2—Al2O3催化合成水杨酸异戊酯

合成了ＳＯ４＾２－／ＴｉＯ２－Ａｌ２Ｏ３型固体超强酸,并将用于催化合成水杨酸异戊酯,确定了催化剂及水杨酸异戊酸合成的适宜工艺条件：钛盐与铝盐摩尔比１：４,催化剂焙烧温度５００￣６００℃,催化剂用量１．５ｇ,反应温度１９５￣２００℃,反应时间５￣６ｈ。用ＩＲ、ＸＲＤ等技术研究了催化剂蝗结构与催化性能的关系。     

纳米SO42-/Sm2O3催化合成乙酸异戊酯的研究

针对传统的乙酸异戊酯生产主要以浓H2SO4做催化剂,具有选择性低、设备易腐蚀、产品易碳化及环境污染严重等缺点,利用自蔓延低温燃烧技术成功开发了一种纳米固体超强酸SO4^2-／Sm2O3催化剂．考察了该催化剂对乙酸与异戊醇反应制备乙酸异戊酯的催化活性,并与浓H2SO4、非纳米级SO4^2-／Sm2O3固体超强酸进行了比较．结果表明,纳米级固体超强酸对该酯化反应具有良好的催化活性,且具有无污染、无腐蚀,可以循环利用等优点．实验研究表明,当n(乙酸)：n(异戊酯)=1：4,催化剂用量为0．25g,反应时间为2h,反应温度为110℃,其酯化率高达96％以上．     

焙烧温度对S2O8^2-／ZrO2介孔超强酸的结构与性能的影响

以硝酸锆为锆源,以阴离子表面活性剂十二烷基硫酸钠（SDS）为模板剂,S2O8^2-浸渍无定形Zr（OH）4,制得介孔S2O8^2-／ZrO2固体超强酸,通过N2吸附－脱附、XRD分析、Hammett非水滴定、TEM等方法,考察了不同焙烧温度对S2O8^2-／ZrO2介孔超强酸晶体结构、酸强度等性能的影响。结果表明,当焙烧温度600℃,S2O8^2-／ZrO2样品比表面积为140m2／g,平均孔径在3～4nm之间,酸强度H0≤-12．7,为介孔相固体超强酸。     

SO2-4/TiO2-HZSM-5固体超强酸催化合成TMPOT

为了制备具有较高酯化率和抗乳化性能的三羟甲基丙烷油酸酯(TMPOT),采用溶胶凝胶法制备了SO^2-₄/TiO₂-HZSM-5固体超强酸催化剂,用于催化合成三羟甲基丙烷油酸酯,探讨了酸醇摩尔比、催化剂用量、反应时间、反应温度和不同种类催化剂对产物酯化率和抗乳化性能的影响.结果表明,SO^2-₄/TiO₂-HZSM-5固体超强酸催化剂的催化活性较高.当酸醇摩尔比为3.1∶1、催化剂用量为反应物总质量的2%、反应时间为8 h、反应温度为200 ℃时,三羟甲基丙烷油酸酯的酯化率高达97.6%,对产物进行抗乳化性能测试时所需的油水分离时间为5 min,且抗乳化性能较好.     

淀粉基复合型高吸水材料的制备

以淀粉、丙烯酸、高岭土为主要原料,采用复合引发体系过硫酸铵-亚硫酸氢钠为引发剂、N,N′-亚甲基双丙烯酰胺(MBA)为交联剂制备了高吸水复合材料,主要考察了物料配比、引发剂用量及配比、反应温度等因素对产物吸液性能的影响。复合吸水材料制备的较佳工艺条件为:m(AA)∶m(starch)∶m(kaolin)=6∶1∶0.3,丙烯酸的中和度为75%,m(initiator)∶m(starch)=0.015,其中n[NaHSO3]∶n[(NH4)2S2O8]=3,m(MBA)∶m(AA)=0.001,温度85℃。在此条件下,合成的高吸水材料吸蒸馏水倍率为607g/g,吸生理盐水倍率为65g/g。     

纳米固体超强酸Fe2O3／SO4^2-催化合成尼泊金异丁酯的研究

以FeC l3溶液为原料制备了纳米固体超强酸催化剂Fe2O3/SO42-,对催化剂进行透射电镜(TEM)测定,样品颗粒呈管状,其粒径约100 nm.用红外光谱研究SO42-在金属氧化物固体表面上的存在形态与结构形式,表明该催化剂具有催化活性.以纳米固体超强酸SO42-/Fe2O3为催化剂,研究由对羟基苯甲酸与异丁醇直接酯化合成尼泊金异丁酯反应.通过正交实验研究了影响尼泊金异丁酯产率的主要因素,得到最佳实验条件为:醇酸物质的量比为4∶1、催化剂用量为尼泊金质量的3.0%、反应时间为3.0 h、反应温度为130℃.此时酯产率达到79.5%;考察了该催化剂的重复使用性.