H2SO4-SiO2催化7-羟基-4-甲基香豆素的无溶剂合成

分别制备了4种H₂SO₄-SiO₂。以H₂SO₄-SiO₂为催化剂,乙酰乙酸乙酯和间苯二酚为原料,通过Pechmann反应,在无溶剂条件下,催化合成了7-羟基-4-甲基香豆素。以4种不同H₂SO₄-SiO₂、催化剂用量、反应时间、反应温度和反应原料的物质的量比设计了五因素四水平的正交试验,得到负载硫酸催化反应的最佳条件：n(H₂SO₄)∶n(Si)=0.75∶1,n(间苯二酚)∶n(乙酰乙酸乙酯)=1∶1,催化剂用量0.35 g（间苯二酚0.04 mol）,反应时间95 min,反应温度105 ℃,最佳条件下产品收率为72.4%。     

固体酸H2SO4-SiO2催化合成双酚A

用溶胶-凝胶法制备了负载型固体酸H₂SO₄-SiO₂,将其用于合成双酚A的催化剂。结果表明,固体酸H₂SO₄-SiO₂是苯酚与丙酮缩合合成双酚A的高效催化剂,丙酮的转化率为94.0%,双酚A的选择性达91.0%。探讨反应温度、原料配比、反应时间以及缩合反应中生成的水对催化反应的影响。     

SO2-4/ZrO2/MCM-41催化合成柠檬酸三丁酯的研究

水热合成了介孔材料MCM-41,并以其为载体负载固体超强酸SO^2-₄/ZrO₂,通过XRD和N2吸附/脱附对制备的SO^2-₄/ZrO₂/MCM-41催化剂进行表征,认为MCM-41负载SO^2-₄/ZrO₂后,仍为长程有序的六方孔道结构。在固定床反应器中,以柠檬酸和正丁醇为原料,研究该催化剂合成柠檬酸三丁酯的活性。对反应条件进行了考察,得出最佳反应条件：温度140 ℃,空速1.0 h^-1,醇酸物质的量比为4.5。在此条件下,柠檬酸的酯化率最高可达94.5％。48 h的寿命实验结果表明,该催化剂具有较好的稳定性。     

MoO3改性SO42-/Al2O3-ZrO2固体酸的制备和表征

以硝酸锆为锆源、硝酸铝为铝源,采用共沉淀法制备了Al₂O₃-ZrO₂复合载体,通过MoO₃改性和H₂SO₄浸渍法制备了MoO₃改性的SO₄^2-/Al₂O₃-ZrO₂催化剂。用XRD和FT-IR对催化剂进行表征,用元素分析仪测定硫含量,用乙酸和正丁醇的酯化反应对其催化活性进行考察。结果发现,当MoO₃添加质量分数达12.0%时,出现MoO₃衍射峰,表明适当的MoO₃可以单层分布在催化剂表面,从而稳定SO₄^2-的存在。FT-IR分析结果表明,催化剂具有固体酸的特征峰。在MoO₃添加质量分数为8.0%和焙烧温度650 ℃时,催化剂的催化活性达最大值,催化活性与硫含量的增加不一致。     

Synthesis of tributyl citrate catalyzed by Ce(SO4)2·4H2O/ NH2SO3H

研究了柠檬酸与正丁醇在Ce(SO₄)₂·4H₂O/ NH₂SO₃H复配催化剂催化作用下制备柠檬酸三丁酯的工艺条件。实验结果表明Ce(SO₄)₂·4H₂O/ NH₂SO₃H催化合成柠檬酸三丁酯的最佳反应条件为：醇酸摩尔比为4.0∶1,催化剂用量为1.5%（以柠檬酸质量计）,m[Ce(SO₄)₂·4H₂O]∶m(NH₂SO₃H)=2∶1,反应温度为150 ℃,反应时间为7 h,酯化率＞98.5%,精制后产品纯度>99.5%。     

酸性离子液体和Na2WO4·2H2O催化

以酸性离子液体和Na₂WO₄·2H₂O组成的体系为催化剂，过氧化氢为氧化剂，将催化柴油中的噻吩硫氧化为砜类物质，并通过NMP将其萃取出来，同时考察了反应温度、反应时间和催化剂用量等因素对氧化脱硫反应的影响，得出最佳反应条件为：3 mL油样（含硫200 μg·g^_-1），1 g离子液体，0.021 g 钨酸钠（Na₂WO₄·2H₂O）， 0.7 mL过氧化氢，反应温度323 K，反应时间3 h，萃取剂与柴油体积比为1∶1，此时样品中的硫可降低到23 μg·g^-1。反应结束后，可以通过简单的倾倒将油样和催化剂分离，催化剂重复使用5次，催化活性基本不变。     

碳化钼催化剂的制备及噻吩加氢脱硫性能

以MoO₃为前躯体,CH₄/H₂为还原碳化气,采用自制的程序升温还原碳化反应装置制备出Mo₂C催化剂,并用XRD、BET进行表征.借助原位TG-DTA方法研究了MoO₃在CH₄/H₂气氛中的还原碳化历程和适宜的还原碳化温度.以噻吩/环己烷溶液为模型反应物,采用高压微反-色谱实验装置考察了制备的碳化钼催化剂的噻吩加氢脱硫反应性能.结果表明：程序升温条件下的局部规整反应可提高催化剂的比表面积,且制备的碳化钼催化剂具有较高的噻吩加氢脱硫反应活性,在体积分数为5%的噻吩/环己烷溶液中,反应压力为3.0 MPa,空速为6 h^-1,H₂/原料液体积比500∶1的反应条件下, 370℃时的噻吩转化率达到98%以上,明显高于相应的硫化钼催化剂.还原碳化终温的提高,导致碳化钼催化剂比表面积的减少和表面积炭的增多,进而使其加氢脱硫反应活性降低.MoO₃在CH₄/H₂气氛中的还原碳化历程应为MoO₃→MoO₂→MoO_xC_y→Mo₂C,实验确定的适宜还原碳化温度为675℃.     

弱碱性树脂处理β-萘磺酸废水的吸附分离热力学性能

研究了β-萘磺酸废水中β-萘磺酸、H₂SO₄、H₂SO₃ 单组分吸附平衡,并以Langmuir、Freundlich模型对其进行模拟.吸附过程的热力学计算及分析结果表明,吸附过程为放热的化学吸附过程,吸附量顺序为H₂SO₄>NSA>H₂SO₃,推动力大小顺序为H₂SO₄>NSA>H₂SO₃,吸附过程熵增加.以D301R弱碱性树脂为吸附剂,可有效地实现三者的分离.     

钯/竹炭催化剂的制备及表征

采用H₂O₂和HClO₄对竹炭进行改性,并用氧化负载法(以H₂O₂和 NaClO 为氧化剂)改进金属钯在载体竹炭上的负载,制备出钯/竹炭催化剂(Pd/BC)。经对湿地松松香的歧化反应试验,并与市售钯/炭(Pd/C)催化剂比较,结果表明,以H₂O₂和HClO₄体积比1:1混合溶液改性竹炭,并以H₂O₂和NaClO体积比5:1混合氧化剂负载钯所得Pd/BC-17催化剂具有较高的催化活性,催化活性优于含钯量 5% 的市售Pd/C催化剂。     

浸渍法制备SO42-/TiO2-La2O3及其光催化氧化性能

不同硫酸浓度条件下,利用浸渍法处理TiO₂-La₂O₃,制得系列固体超强酸SO₄^2-/TiO₂-La₂O₃。通过XRD、FT-IR、TG-DTA和UV-Vis表征,揭示SO₄^2-/TiO₂-La₂O₃的微观结构和内在规律性。以邻硝基苯酚为探针反应,考察SO₄^2-/TiO₂-La₂O₃光催化性能。结果表明,SO₄^2-/TiO₂-La₂O₃的光催化活性明显高于TiO₂-La₂O₃,SO₄^2-/TiO₂-La₂O₃的催化活性取决于H₂SO₄浓度,浸渍液中H₂SO₄的合适浓度为0.5 mol·L^-1,掺杂La₂O₃适宜的物质的量分数为0.5%,最佳焙烧温度为500 ℃。     

从失活的油脂加氢催化剂中回收镍

采用酸浸后再氨络合的方法从废油脂加氢催化剂中回收镍，镍的回收率最高可达99%以上。酸浸前先在适当温度下焙烧废催化剂样品有利于镍的溶出。使用由盐酸与硫酸以适当比例构成的混酸比使用单一盐酸或硫酸更有利于镍的溶出。加氨时，采用反加方式比正加和并流方式所得镍的回收率高。     

酸性离子液体中苯甲醇催化氧化合成苯甲醛

在没有任何有机溶剂和卤素的条件下，以30%H₂O₂为氧化剂，Na₂WO₄·2H₂O为催化剂，在酸性离子液体[(CH₂)₄SO₃HMIm]TSO中，研究了苯甲醇选择性氧化合成苯甲醛。在n(苯甲醇)∶n（H₂O₂）∶n(离子液体)∶n(Na₂WO₄·2H₂O)=40∶48∶1∶1、90 ℃和3 h条件下，催化效果最好，此时苯甲醇转化率为90.1%，苯甲醛选择性为92.1%。反应结束后，产物和离子液体分层，通过简单的倾倒即可分离产物。分离后的离子液体经真空干燥脱水后重复使用4次，催化活性基本不变。     

杂原子MCM-41分子筛对过氧化氢液相氧化环己烷的研究

分别考察了反应温度、过氧化氢用量及加入方式等因素对Cr、Fe和Ce改性后的杂原子MCM-41分子筛催化剂液相催化氧化环己烷制取环己酮反应的影响。研究结果表明，Cr-MCM-41〖JP〗催化剂具有较好的催化活性。选择适当的反应温度、过氧化氢用量和加入方式可以有效提高环己烷转化率和过氧化氢利用率。在70 ℃和n(C₆ H₁₂)∶n(H₂O₂)=1∶2条件下，采用两次加入过氧化氢的方式，环己烷转化率为33.7％，酮醇总选择性97.2％，n(环己酮)∶n(环己醇）＝1.99，过氧化氢利用率37.1%。     

SO42－/SiO2-ZrO2固体超强酸催化乳酸乙酯的合成研究

采用溶胶-凝胶法制得SiO₂-ZrO₂基质材料，然后通过浸渍法制备SO₄^2－/SiO₂-ZrO₂固体超强酸。对SO₄^2－/SiO₂-ZrO₂固体超强酸催化乳酸乙酯的合成反应进行了研究。适宜的反应条件为：稀硫酸浸泡16 h，反应温度80 ℃，反应时间4 h，催化剂用量为每摩尔乳酸1.5 g。反应酯化率达92.7％。     

PW/MCM-41催化剂的合成及对合成柠檬酸三丁酯反应的研究

制备了负载H₃PW₁₂O₄₀(PW)杂多酸的PW/MCM-41催化剂,用XRD和BET等方法表征了催化剂的结构。在负载质量分数达40%的催化剂上,XRD未检测到PW杂多酸的晶相峰。考察了不同负载质量分数的 PW/MCM-41催化剂对反应的影响。重点讨论了催化剂的活化温度、酸醇摩尔比和反应温度等因素对酯化反应的影响。最佳操作条件：PW/MCM-41负载杂多酸催化剂的磷钨酸最佳负载质量分数 40%,催化剂焙烧温度300 ℃,酸醇摩尔比1∶4,反应温度140 ℃,反应时间6～7 h。实验结果表明,负载质量分数为40%的PW/MCM-41催化剂是替代硫酸合成柠檬酸三丁酯的理想催化剂,且稳定性良好。     

稀土固体超强酸SO42－/TiO2/Ce4+催化剂的制备及性能研究

用溶胶-凝胶法制备了稀土固体超强酸催化剂SO₄^2－/TiO₂/Ce⁴⁺，用于催化苯甲醛与乙二醇的缩合反应。考察了硫酸的浓度、Ce(SO₄)₂的浓度和焙烧温度等因素对催化性能的影响；采用IR、DSC、XRD和Hammett指示剂法对其性能进行研究。结果表明，催化剂SO₄^2－/TiO₂/Ce⁴⁺是合成苯甲醛乙二醇缩醛的良好催化剂，在硫酸浓度1 mol·L^－1、Ce(SO₄)₂的浓度012 mol·L^－1和焙烧温度550 ℃的制备条件下,产率可达88.2％。催化剂晶体结构为锐钛矿型。     

工艺条件对Ni/Al2O3和Ni/CeO2-Al2O3催化剂在甲烷自热重整制氢反应中催化性能的影响

采用共沉淀法制备γ-Al₂O₃载体和不同Ce添加量的CeO₂-Al₂O₃载体,然后用浸渍法制备Ni负载质量分数10%的Ni/γ-Al₂O₃和Ni/CeO₂-Al₂O₃催化剂。在固定床微反装置中考察了反应温度、原料气配比和CH₄空速等工艺条件对Ni/γ-Al₂O₃和Ni/Ce₃₀Al₇₀O_δ催化剂在甲烷自热重整制氢反应中催化性能的影响。结果表明,添加Ce的催化剂催化性能有较大提高,在Ni/Ce₃₀Al₇₀O_δ催化剂上,反应温度750 ℃时, CH₄转化率94.3％,与Ni/Al₂O₃催化剂相比,提高20％。Ni/γ-Al₂O₃和Ni/CeO₂-Al₂O₃催化剂的CH₄转化率均随反应温度的升高而增大。原料气中n(O₂)∶n(CH₄)和n(H₂O)∶n(CH₄)的增加均能提高各催化剂的CH₄转化率。但n(O₂)∶n(CH₄)和n(H₂O)∶n(CH₄)的变化对各催化剂的催化性能的影响不同。随着n(O₂)∶n(CH₄)的增大,产物中n（H₂）∶n（CO）降低,n（CO₂）∶n(CO＋CO₂)升高;而n(H₂O)∶n(CH₄)增大时,产物中n（H₂）∶n（CO）和n（CO₂）∶n(CO＋CO₂)均升高。随着CH₄空速的增加,Ni/Al₂O₃催化剂上CH₄转化率、n（H₂）∶n（CO）和n（CO₂）∶n(CO＋CO₂)均较大程度下降;而在Ni/Ce₃₀Al₇₀O_δ催化剂上,随着CH₄空速的增加,CH₄转化率、n（H₂）∶n（CO）和n(CO₂）∶n(CO＋CO₂)变化不大。     

硅源对Bi-MSU-4结构及催化性能的影响

分别以正硅酸乙酯、硅溶胶、硅酸钠和硅胶H为硅源,聚氧乙烯失水山梨醇软脂酸单酯（Tween-40）为模板剂,硝酸铋为铋源,合成出一种含铋的介孔分子筛Bi-MSU-4。采用X射线衍射（XRD）、紫外-可见光谱（UV-vis）和扫描电镜（SEM）对样品进行表征。并将所合成的Bi-MSU-4用于苯乙烯选择性反应中考察其催化活性。结果表明,硅源对Bi-MSU-4的结构和催化性能产生较大的影响。以正硅酸乙酯、硅酸钠为硅源,由于其水解速率缓慢,有利于分子筛的合成,所制得的样品相对结晶度和催化活性度较高;硅溶胶水解－聚合速率过快不能与模板剂完全作用,所制得的样品规整性较差,结晶度和苯乙烯的转化率都有所下降;酸性条件下不利于硅胶H的水解,反应体系中仍有硅胶H微粒的存在,从而大大影响其产物的结晶度和催化性能。     

分子筛催化芳烃硝化反应性能研究

分子筛催化剂对苯的硝化反应有催化作用，其中MCM-41（T）、MCM-41（W）、ZSM-5和NH₄Y的催化活性较高。以硝酸作硝化试剂、MCM-41（T）作催化剂，在硝酸∶苯=2.5∶1、苯∶催化剂=35∶1、76 ℃下反应7 h， 硝基苯得率为85.6 %。MCM-41（T）重复使用8次，其催化活性变化不大。