固载化吡咯烷酮离子液体催化合成聚甲醛二甲醚

以HMCM-22分子筛为载体,化学键合固载吡咯烷酮离子液体,并用于催化合成聚甲醛二甲醚(DMM_n).XRD,FTIR及SEM结果表明:吡咯烷酮离子液体可以较好地固载于HMCM-22分子筛上.优选合成聚甲醛二甲醚的反应条件为:催化剂用量为总反应物质量的2.0%,甲缩醛与多聚甲醛的质量比(醇醛比)为2∶1,反应温度为120℃,反应时间为6h,离子液体负载量为2.0.产物中的甲缩醛转化率和DMM3-8选择性分别可达55.41%和30.87%,与纯离子液体和分子筛催化剂的反应效果相比,DMM3-8收率得到较大提高,且反应结束后催化剂和产物可自动分离为两相,可直接回收催化剂循环使用.重复使用4次后负载型分子筛催化剂仍能保持很高的活性.     

负载型HMCM-22/PW分子筛催化合成十二烷基磷酸酯

用磷钨酸(PW)以浸渍法改性HMCM-22分子筛,并用X射线衍射、扫描电子显微镜、红外光谱对催化剂进行表征。结果表明,改性后的HMCM-22分子筛原有的结构和特征未发生变化;在应用于十二醇与五氧化磷(P_2O_5)摩尔比为2∶1的合成单十二烷基酯化反应中,产物中单酯的选择性有了显著的提高,说明PW与HMCM-22分子筛的活性中心发生了协同作用促进了酯化反应的进行,同时也表明该催化剂有优良的催化性能;在催化剂用量为总反应物的1.5%,加水的量为6.5%,PW的负载量为4%,反应温度为90℃,反应时间为4 h的条件下单酯的选择性达90%。     

HM负载磷钨酸催化合成对叔丁基甲苯的研究

以HM沸石分子筛负载磷钨酸(PW)作为催化剂,在100 mL高压釜反应器中进行甲苯与叔丁醇合成对叔丁基甲苯的烷基化反应。考察不同磷钨酸负载量对甲苯与叔丁醇烷基化反应的影响,并用XRD、TG-DSC和NH3-TPD手段对不同负载量催化剂进行了表征,并在反应中考察了他们的催化性能。结果表明,中低负载量的磷钨酸均匀分散于HM表面,当磷钨酸的负载量为25%时,磷钨酸在HM表面高度分散呈现较高活性,催化剂的焙烧温度为350℃。采用25%PW/HM作为催化剂,研究各种反应条件对催化剂性能的影响,在适宜的反应条件下,即反应温度为160℃,叔丁醇与甲苯摩尔比为3,初始压力为0.6 MPa,催化剂的质量分数为20%时,甲苯的转化率为36.3%,对叔丁基甲苯的选择性为82.1%。     

PW_(12)/SiO_2催化氧化二甲醚制取甲缩醛

本文采用浸渍法制备了PW1 2/S i O2催化剂,催化氧化二甲醚制取甲缩醛。采用XRD、IR两种分析手段表征催化剂样品。当PW1 2负载量为30%,反应温度为613 K时,催化剂的活性最佳且稳定性良好,二甲醚转化率为52.1%,甲缩醛选择性为10.3%。     

聚甲醛二甲醚合成反应中离子液体催化性能的比较

聚甲醛二甲醚是世界公认的环保型燃油添加剂,极具应用前景。为了研究离子液体阴阳离子对甲醇(MeOH)与三聚甲醛(TOX)合成聚甲醛二甲醚反应的影响,本文采用不同的离子液体进行催化反应。在温度120℃、釜压2.0 MPa、原料摩尔比(n_MeOH/n_TOX)2∶1、催化剂用量2.1%(质量)、反应时间4 h的反应条件下,探讨了离子液体阴阳离子结构对反应性能的影响,通过聚甲醛二甲醚选择性大小的比较,得出了不同离子液体的催化活性顺序。由不同离子液体阴、阳离子的催化活性顺序得出离子液体阴阳离子协同催化甲醇与三聚甲醛合成聚甲醛二甲醚的反应。     

MgO改性HMCM-22分子筛催化苯与甲醇烷基化制甲苯

采用机械湿混法制备了一系列MgO改性的HMCM-22分子筛催化剂,通过XRD、SEM、N₂物理吸/脱附、Py-IR等手段对改性催化剂的晶体结构、表面形貌、孔道变化和酸性酸量等性质进行了表征,发现负载MgO能够有效地调变HMCM-22分子筛的酸性,但对其孔道的调节效果较弱。采用微反装置评价催化剂性能,在进料比为1∶1、常压、温度为400℃、反应时间4h、质量空速WHSV=10h^-1的条件下,考察了不同MgO负载量下的MgO/HMCM-22催化性能,研究发现MgO负载量介于3%~6%的MgO/HMCM-22催化剂具有优越的催化性能,苯转化率＞50%,甲苯选择性＞60%。同时在该反应条件下,对3%MgO/HMCM-22催化剂的稳定性进行了考察,结果表明,反应40h内,苯的转化率始终保持在50%以上;反应至第80h时,苯的转化率仍然可达23%,且甲苯选择性始终保持在65%左右。     

苯甲醛与甘油在二氧化硅负载的磷钨酸催化剂上的缩合反应

针对磷钨酸比表面积小和不易回收利用等缺点,采用溶胶-凝胶法制备了不同磷钨酸负载量的H3PW12O40/SiO2固体酸催化剂,用XRD和N2-吸附对H3PW12O40/SiO2固体酸催化剂进行了表征,研究了在苯甲醛和甘油缩合反应中的催化性能,考察了催化剂的焙烧温度、磷钨酸的负载量、催化剂用量和反应时间的影响。结果表明,H3PW12O40/SiO2固体酸是平均颗粒在(20.9～26.4)nm的无定形催化剂,在苯甲醛甘油缩醛的合成中具有高活性和高稳定性。最佳条件:焙烧温度500℃,H3PW12O40负载质量分数10%,催化剂用量0.5 g,n(苯甲醛)∶n(甘油)=1∶1.1、甲苯15 mL,反应时间2.0 h。最佳条件下,苯甲醛转化率达99.2%。H3PW12O40/SiO2固体酸催化剂独特的Keggin阴离子结构和表面酸中心、高比表面积和准液相在苯甲醛和甘油的缩合中具有重要作用。     

磷钨酸/硅胶催化合成2-乙酰噻吩

采用浸渍法制备了磷钨酸/硅胶催化剂,将此催化剂用于催化噻吩乙酰化反应合成2-乙酰噻吩,考察了磷钨酸负载量和催化剂干燥温度对催化剂活性的影响。结果表明催化剂中磷钨酸的负载量为40%、催化剂的干燥温度为120~200℃时,催化剂的活性较高。200℃干燥的催化剂具有较好的重复使用性。在适宜的条件下,噻吩与过量的乙酸酐反应,得到2-乙酰噻吩的收率达90%。     

高岭土固载磷钨酸催化剂的制备及其催化酯化性能研究

以高岭土为载体、磷钨酸为活性组分制备了高岭土固载磷钨酸催化剂,该催化剂的催化酯化性能通过以异丁酸与异戊醇的催化酯化合成异丁酸异戊酯为探针反应,考察了高岭土的焙烧温度以及催化剂的焙烧温度、焙烧时间和磷钨酸与高岭土的质量比等因素对异丁酸异戊酯酯化率的影响,并采用IR技术对载体、活性组分及催化剂进行了表征。结果表明,催化剂的适宜制备条件为高岭土800℃焙烧2 h,催化剂300℃焙烧2 h,磷钨酸与高岭土质量比1∶2,异丁酸异戊酯酯化率可达97.9%。     

溶胶-凝胶法制备负载磷钨酸催化剂及其对柠檬酸酯化反应的性能

以二氧化硅为载体,采用溶胶-凝胶法制备了固载磷钨酸(PW12 /SiO2)催化剂,并用于催化合成柠檬酸三丁酯(TBC).研究了催化剂制备条件对催化性能的影响并对其机理进行了探讨.用3 mL蒸馏水溶解2 g磷钨酸(PW12),以乙醇为助溶剂制备负载量为10%的催化剂,在110 ℃活化,用于酯化反应后酯化率达97.1%,产品纯度高.重复性实验表明,PW12 /SiO2 有很好的稳定性,使用7次后酯化率略有下降,是理想的合成柠檬酸三丁酯的催化剂.     

二甲醚催化氧化制取甲缩醛

本文采用水热法合成了Al-HPW/SBA-15介孔分子筛催化剂,并用其作为催化剂催化二甲醚氧化的反应。本文采用XRD、NH_3-TPD两种分析手段表征催化剂样品。样品具有较多的弱酸性位,且当HPW负载量为30%时,其酸量达到最大,并且其酸量适宜催化二甲醚的反应。在反应温度为160℃时,催化剂的活性和甲缩醛选择性最佳,二甲醚转化率和甲缩醛选择性均为90%以上。     

PW/USY复合型催化剂上金刚烷的合成

在100 mL间歇式不锈钢高压反应釜中,考察了超稳Y沸石负载磷钨酸(PW)用于桥式四氢双环戊二烯(endo-TCD)异构化合成金刚烷反应中的催化性能,并用X射线衍射、氨程序升温脱附和FT-IR等表征方法对催化剂进行表征.结果表明,当PW负载量为10%时PW/USY酸量最大,催化剂的酸性质和孔结构是影响催化性能的重要因素.在适宜的操作条件下即10%PW/USY催化剂焙烧温度450℃、反应温度260℃、n(环己烷)/n(endo-TCD)=5、w(cat.)/w(endo-TCD)=0.2、初压0.8 MPa、反应时间6 h,endo-TCD的转化率达到99.5%,金刚烷的收率达到28.3%.     

SBA-15负载杂多化合物在苹果酯合成中的催化性能

用浸渍法制备了一系列中孔二氧化硅分子筛SBA-15负载的磷钨酸(PW)及其铯盐和钾盐催化剂,考察了其在乙酰乙酸乙酯与乙二醇缩合制苹果酯反应中的催化性能, 并以N2吸附,Hammett指示剂和FT-IR等手段表征了催化剂的物化性质, 在水处理试验中考察了催化剂的稳定性,溶脱到水中的杂多化合物浓度用紫外可见分光光度仪测定.结果表明,在合成苹果酯的反应中,当PW的负载量低于30%,杂多酸盐负载量低于20%时,固体催化剂无活性;催化剂在反复使用过程中活性下降的量与活性组分在极性体系中的溶脱量成对应关系,说明催化剂活性下降的主要原因是杂多酸(盐)活性组分的流失造成的,而负载磷钨酸铯盐良好的催化稳定性来源于磷钨酸铯盐的难溶脱性.     

DL-酒石酸绿色合成工艺的研究

以硅球为载体,用浸渍法制备了一系列不同负载量的磷钨负载型催化剂。通过X射线衍射(XRD)、傅里叶变换红外(FTIR)和紫外-可见漫反射光谱(UVVis DRS)对合成催化剂进行表征,并考察了催化剂在顺丁烯二酸氧化制备DL-酒石酸反应中的催化性能。结果表明,加入磷酸后,磷钨能更有效的分散在载体表面。通过控制PW负载量,可有效调整催化剂的表面性质及氧化反应催化性能。当n(W)∶n(P)=1∶2.2,负载量w(PW)=30%,焙烧温度400℃,焙烧时间4 h,催化活性较好。在反应温度70℃,反应时间3 h,催化剂在反应体系中的质量分数为2.5%,水解温度105℃,水解时间3 h,顺丁烯二酸的转化率为95.6%,DL-酒石酸的收率达91.7%。     

PW/C催化剂上对叔丁基甲苯的合成

以负载于活性炭上的磷钨酸(PW/C)为催化剂,在100 mL间歇式不锈钢高压反应釜中,研究了甲苯与叔丁醇的烷基化反应.采用X射线衍射(XRD)、氨程序升温脱附(NH3-TPD)和热质量分析等手段对催化剂的结构、酸性质及热稳定性进行了表征,并在反应中考察了它们的催化性能.结果表明,中低负载量的磷钨酸均匀分散于活性炭表面,负载量(质量分数)超过30%则产生聚积.负载量为30%的磷钨酸由于酸性强、酸量大且均匀分散而呈现较高的活性.对该催化剂,适宜催化剂的活化温度为350℃,反应温度为160℃,反应时间为3 h,初始压力为0.6 MPa,原料与催化剂的质量比为5,叔丁醇与甲苯的摩尔比为2∶1,此时甲苯转化率达40.89%,对叔丁基甲苯(PTBT)选择性为77.54%.     

Ca/HMCM-22复合分子筛上烷基磷酸酯的绿色合成

以CaSO4为钙源,采用浸渍法对HMCM-22分子筛进行改性,并用XRD、TPD、FT-IR等对催化剂进行了表征,发现HMCM-22分子筛负载CaSO4后仍具有原有的结构和特征,弱酸位的酸强度与酸量变化不明显,但强酸位的酸量略有降低,弱碱与强碱的碱强度略有增加,并且在等摩尔磷酸与月桂醇绿色合成单十二烷基磷酸酯的反应中磷酸转化率得到了显著的提高,表明了CaSO4协同HMCM-22分子筛催化剂酸中心促进了酯化反应。该催化剂具有优良的催化性能。在CaSO4负载量为3.0%,催化剂用量为总反应物质量的2.0%,反应温度为80℃条件下,反应9 h磷酸的转化率达到80.0%,单酯选择性为99.8%。Ca/HMCM-22复合分子筛是一种良好的新催化材料。     

硅胶负载磷钨酸催化剂上金刚烷的制备

采用过量浸渍法制备了一系列硅胶（SiO2）负载磷钨酸（PW）催化剂,考察了催化剂在桥式四氢双环戊二烯（endo-TCD）异构化制备金刚烷反应中的催化性能,并采用XRD、N2吸附和NH3-TPD等手段对催化剂的物化性质进行了表征。结果表明,当PW负载量为40%时,PW仍能在SiO2表面高度分散;随着PW负载量的增加,催化剂的酸量增加,负载量为40%时酸量最大,负载量进一步增大,酸量下降,40% PW/SiO2表现出最高的催化活性。采用40% PW/SiO2为催化剂,考察了各种反应条件对催化性能的影响。实验结果发现,适宜的反应条件为：催化剂活化温度200℃,反应温度260℃,反应时间3h,初始压力1.1MPa。当催化剂与原料的质量比为0.7,溶剂环己烷与原料的摩尔比为5.0时,endo-TCD的转化率达到99.5%,金刚烷的收率达到24.7%。     

负载型Cs/KIT-6催化剂在醋酸甲酯与甲醛缩合制备丙烯酸甲酯反应中的应用

采用浸渍法制备了一系列x-Cs/KIT-6催化剂,并在醋酸甲酯与甲醛缩合制备丙烯酸甲酯的反应中考察其催化活性。结果表明,负载型Cs/KIT-6催化剂在缩合反应中表现出较高的催化活性,活性物种、负载量、以及催化剂焙烧温度对催化性能均有较大的影响。当Cs负载量为8wt%时,催化剂的活性最高,醋酸甲酯转化率为35.7%,丙烯酸甲酯收率为93.9%。此外,催化剂的催化活性随着焙烧温度的升高变好,这是由于升高焙烧温度可以促进硝酸铯的分解,增强催化剂碱性强度,提高催化活性。     

高比表面积活性炭负载磷钨酸催化乙醇制乙烯

乙醇脱水制乙烯方法的关键是催化剂及其载体的研究。以高比表面积活性炭为载体,采用浸渍法将催化剂磷钨酸负载到活性炭孔结构中,制备出新型催化剂PW/AC。分别考察了反应温度、进料流量和磷钨酸负载量对乙醇转化率的影响,得出较佳的条件分别为反应温度300℃、进料流量0.09mL/min和磷钨酸负载量60%（质量百分比）。     

H_3O_(40)PW_(12)/SiO_2固体酸催化剂的合成与性能研究

采用溶胶-凝胶法合成H3O40PW12/SiO2固体酸催化剂,通过正交实验,考察磷钨酸(H3O40PW12)负载量、水与正硅酸乙酯的物质的量之比、乙醇与正硅酸乙酯的物质的量之比、水解温度四个主要影响因素对负载型H3O40PW12/SiO2固体酸催化剂合成的影响,结果表明,乙醇与正硅酸乙酯的物质的量之比对催化剂活性影响最大,依次水与正硅酸乙酯的物质的量之比、磷钨酸的负载量、水解的温度。通过FTIR、XRD、TGA法对H3O40PW12/SiO2固体酸催化剂的性能进行表征,结果表明,磷钨酸均匀的负载在SiO2上,仍保持原有杂多酸的结构,催化剂的活性较高。