贫燃条件下铜离子改性铝交联蒙脱土汽车尾气净化催化剂的研制

以铝交联蒙脱土为载体,研制铜离子改性铝交联蒙脱土催化剂,在贫燃条件下考察其选择性还原NO的催化活性,并与Cu/ZSM-5做了比较。结果表明:采用浸渍法Cu2+负载量以w(Cu2+)=3%为最佳,可使NO转化率达52 25%;采用SO2-4改性能较大幅度提高催化活性,使NO转化率提高15 42%,同时能使操作温度范围更宽,500℃NO转化率仍达到22 16%,优于Cu/ZSM-5。     

丙烯选择还原一氧化氮反应铜基交联黏土催化剂的研究

采用聚合羟基阳离子合成交联蒙脱土(PILC),经SO2-4改性,制备了应用于C3H6选择还原NO的铜基交联黏土催化剂。考察了交联剂种类、Cu担载量及水蒸气存在对催化剂性能的影响,并采用DTA、XRD对PILC进行表征。研究发现,Al-PILC较Zr-PILC具有较好的热稳定性;350℃时Cu/Al-PILC(Cu质量分数为3%)上NO转化率达52.0%;由于金属氧化物交联柱表面的疏水特性,Cu/Al-PILC较Cu/ZSM-5具有较强的抗水蒸气能力,10%水蒸气存在仅使NO最大转化率下降了13.7%,NO和C3H6转化曲线较不含水蒸气时向高温方向移动。     

SO~(2-)_4 改性交联蒙脱土固体酸催化合成水杨酸正丁酯

制备了SO2-4改性硅锆双组分交联蒙脱土固体酸催化剂(SO2-4/SiZrM),用于水杨酸(C7H6O3)和正丁醇(C4H10O)的酯化反应,与传统酯化反应催化剂浓硫酸、磷钨酸、硫酸铁铵以及其他单组分交联剂交联的蒙脱土做酯化反应的催化剂相比,SO2-4/SiZrM有更好的催化活性。考察了带水剂的选择、酸醇量比〔n(C7H6O3)∶n(C4H10O)〕、催化剂用量〔w(SO2-4/SiZrM)〕、反应时间(t)、反应温度(θ)对催化合成水杨酸正丁酯(C11H14O3)的影响,并对合成的产物进行了折光率、红外光谱分析。酯化反应的最佳条件为:C4H10O为带水剂、n(C7H6O3)∶n(C4H10O)=1∶1 65、催化剂占酸投料质量的百分比为w(SO2-4/SiZrM)=6 5%、t=6h、θ=120～135℃,水杨酸的转化率可达88 22%,产物中w(C11H14O3)>99 9%。     

氧化铝负载铜催化剂的制备及其对富氧条件下丙烯选择还原NO的催化性能研究

采用拟薄水铝石制备-γA l2O3,经SO42-改性和添加助剂La,再负载上Cu2+,制备了用于富氧条件下丙烯选择还原NO的金属氧化物催化剂。实验结果表明,经SO42-改性后,催化剂活性有了大幅度的提高,能使NO的转化率提高约30%,达到79.9%;助剂La的引入进一步提高了催化剂的活性和热稳定性;在SO42-用量w(SO42-)为30%、采用分步浸渍法引入w(La)=2%、负载上w(Cu2+)=3%的条件下,制得的催化剂的活性最好,在300℃时能使NO的转化率高达83.7%,在500℃还能使NO的转化率为30.9%。     

SO4^2—改性交联蒙脱土固体酸催化合成水杨酸正丁酯

制备了SO4^2—改性硅锆双组分交联蒙脱土固体酸催化剂(SO4^2—／SiZrM)，用于水杨酸(C7H6O3)和正丁醇(C4H10O)的酯化反应，与传统酯化反应催化剂浓硫酸、磷钨酸、硫酸铁铵以及其他单组分交联剂交联的蒙脱土做酯化反应的催化剂相比，SO4^2—／SiZrM有更好的催化活性。考察了带水剂的选择、酸酵量比[n(C7H6O3)：n(C4H10O)]、催化剂用量[w(SO4^2—／SiZrM)]、反应时间(t)、反应温度(θ)对催化合成水杨酸正丁酯(C11H14O3)的影响，并对合成的产物进行了折光率、红外光谱分析。酯化反应的最佳条件为：C4H10O为带水剂、n(C7H6O3)：n(C4H10O)＝1：1．65、催化剂占酸投料质量的百分比为w(SO4^2—／SiZrM)＝6．5％、t＝6h、θ＝120～135℃，水杨酸的转化率可达88．22％，产物中w(C11H14O3)＞99．9％。     

SO42-改性的锆交联黏土固体酸催化合成柠檬酸三丁酯

制备了SO4 2 -改性的锆交联黏土固体酸催化剂 (A) ,用于柠檬酸 (B)和正丁醇 (C)的酯化反应 ,与浓硫酸 ,钠基膨润土和锆交联黏土作催化剂的情况相比 ,SO4 2 -改性的锆交联黏土作催化剂时柠檬酸的转化率和产物的纯度更高。同时考察了催化剂用量w(A)、酸醇量比n(B)∶n(C)、反应时间 (t)、反应温度 (θ)对其催化合成柠檬酸三丁酯 (D)的影响 ,并对合成的产物进行红外光谱分析及气相色谱分析。实验结果表明 :SO4 2 -改性的锆交联黏土固体酸催化柠檬酸与正丁醇的酯化反应的最佳反应条件为 :反应温度为 15 0℃ ,n(B)∶n(C) =1∶4,反应时间 3 .5h ,催化剂用量占反应投料总质量的百分比w(A) =1.2 % ,柠檬酸的转化率达 96 .6 0 % ,反应产物柠檬酸三丁酯的质量分数w(D) >99 0 0 %     

蒙脱土担载钴配合物催化剂制备及性能研究

制备了系列蒙脱土担载钴(Ⅱ)(Co(Ⅱ))配合物催化剂,并对其结构进行了X射线衍射和透射电镜等表征,初步研究了蒙脱土担载钴(Ⅱ)配合物催化剂对烯烃的催化氧化性能.结果表明:配体进入了蒙脱土的片层间与Co(Ⅱ)配位,形成蒙脱土担载的铜配合物复合催化材料;在催化剂催化H2O2氧化苯乙烯的反应中,对苯甲醛和环氧苯乙烷的选择性高达94.7%,转化率达到38.4%;在环己烯的氧化反应中,对环氧环己烷、环己醇、环己烯醇和环己烯酮的选择性共达到98.5%,转化率达到33.2%.     

铁镧交联蒙脱土的合成及催化氧化性能

以临安钠基蒙脱土为原料,制备了铁交联和铁镧复合交联蒙脱土催化剂,利用物理吸附(BET)、扫描电镜(SEM)和X-射线衍射(XRD)对催化剂进行表征,并以铁镧复合交联蒙脱土(Fe/La-PILC)为催化剂,质量分数为30%的过氧化氢水溶液为氧化剂,考察反应时间、催化剂用量和过氧化氢用量对苯甲醇催化氧化制苯甲醛的影响.结果表明:铁镧复合交联蒙脱土形成了比较均一的中孔骨架结构;当苯甲醇与过氧化氢物质的量之比为1:2,Fe/La(200)-PILC(Fe与La物质的量之比为200)质量分数为4%,反应5 h时,苯甲醇转化率和苯甲醛选择性分别为62.1%和86.4%.研究铁镧交联蒙脱土催化剂的催化氧化机理,发现Fe/La-PILC催化氧化苯甲醇的活性氧来自于Fe/La-PILC所吸附的氧.     

SO42-改性的锆交联黏土固体酸催化合成柠檬酸三丁酯

制备了SO42-改性的锆交联黏土固体酸催化剂(A),用于柠檬酸(B)和正丁醇(C)的酯化反应,与浓硫酸,钠基膨润土和锆交联黏土作催化剂的情况相比,SO42-改性的锆交联黏土作催化剂时柠檬酸的转化率和产物的纯度更高.同时考察了催化剂用量w(A)、酸醇量比n(B)∶n(C)、反应时间(t)、反应温度(θ)对其催化合成柠檬酸三丁酯(D)的影响,并对合成的产物进行红外光谱分析及气相色谱分析.实验结果表明SO42-改性的锆交联黏土固体酸催化柠檬酸与正丁醇的酯化反应的最佳反应条件为反应温度为150 ℃,n(B)∶n(C) = 1∶4,反应时间3.5 h,催化剂用量占反应投料总质量的百分比w(A) =1.2%,柠檬酸的转化率达96.60%,反应产物柠檬酸三丁酯的质量分数w(D)>99.00%.     

Pt/TiO_2催化二甲醚部分氧化重整制氢

二甲醚是一种理想的氢载体,可用于解决氢的储存和运输。以Pt/TiO_2为部分氧化催化剂,结合Ni/Al_2O_3重整催化剂,考察钛前驱体和焙烧温度对二甲醚部分氧化重整制氢反应的影响。结果表明,以Ti(C4H9O)4为原料制备的TiO_2为金红石相,Ti(SO4)2或Ti O(OH)2为原料制备的TiO_2为锐钛矿相;以Ti(C4H9O)4为原料制备的Pt/TiO_2-E催化剂催化性能略好,转化率接近100%,H2收率约90%,表明金红石相TiO_2负载的Pt催化剂略佳;以Ti(SO4)2为原料制备的Pt/TiO_2-S催化剂500℃焙烧可获得金红石相TiO_2。与Pt/Al_2O_3催化剂相比,Pt/TiO_2催化剂具有更好的催化性能,H2收率超过90%,而Pt/Al_2O_3催化剂H2收率约80%。     

固体超强酸在酯化反应中的应用

以Ti(OC4H9)4为原料,采用溶胶-凝胶法制备固体超强酸SO42-/WO3-TiO2,以SO42-/WO3-TiO2为催化剂,通过丁酸与异戊醇反应合成丁酸异戊酯。讨论了影响酯化率的主要因素,实验结果表明,当WO3在催化剂中的质量分数为3.0%,催化剂用量为0.6 g,醇酸摩尔比为1.5∶1,反应温度为125℃,反应时间为4.0 h时,平行实验的平均酯化率可达95.1%。该工艺具有催化剂价廉易得,催化效果好,用量少,操作简单,三废少,收率高等优点。     

水热改性SO_4~(2-)/ZrO_2催化剂的制备及其对酯化反应的催化性能

通过水热改性氢氧化锆制备了SO42-/ZrO2固体酸催化剂。以冰乙酸和正丁醇的酯化反应为探针反应,确定了固体超强酸的最佳制备条件。分别考察了浸渍硫酸浓度、硫酸浸渍时间和焙烧温度等对催化活性的影响。并以水热改性和未经水热改性氢氧化锆制备SO42-/ZrO2固体超强酸做了对比实验,采用XRD、BET对催化剂进行了表征。实验结果表明:水热改性氢氧化锆制备SO42-/ZrO2固体酸催化剂的最佳条件是:浸渍硫酸浓度为0.5mol/L,浸渍时间是120 m in,焙烧温度500℃。乙酸正丁酯较佳的合成工艺条件是:反应温度105~110℃,反应时间2 h,n(正丁醇)∶n(冰乙酸)=2∶1,催化剂用量占反应投料总质量的0.27%,冰乙酸的酯化率达99.1%。催化剂重复使用4次后催化活性降低5%。     

水热还原制备Cu2O微米棒及其机理

借助X射线衍射(XRD)和扫描电镜(SEM)表征,以CuSO4·5H2O和NaC2H3O2·3H2O为主要原料,D 山梨醇为还原剂,水热还原制备了Cu2O微米棒。具体条件是:n(CuSO4·5H2O)∶n(NaC2H3O2·3H2O) =1∶4,D 山梨醇的加入量与CuSO4·5H2O等摩尔,水热180℃下反应12h。微米棒的直径小于1μm,长度在10μm以上,棒表面有晶体生长印迹。其机理是:C2H3O-2 水解生成OH-,OH-与Cu2+生成Cu(OH)2,Cu(OH)2 再被D 山梨醇还原生成Cu2O。     

固体超强酸SO_4~(2-)/TiO_2催化合成亚油酸乙酯

用两相滴定沉淀法制备了SO2-4/TiO2固体超强酸催化剂,得到了适合亚油酸酯化的催化剂制备工艺条件:硫酸浸渍浓度0 75mol/L,浸渍时间4h,焙烧温度450℃,焙烧时间4h。首次将该催化剂用于亚油酸的酯化反应催化合成亚油酸乙酯,考察了物料比、反应时间、催化剂用量对亚油酸与乙醇酯化反应的影响规律,最佳反应条件为:n(无水乙醇)/n(亚油酸)=4,w(催化剂)=3%(相对于亚油酸),反应时间8h,亚油酸转化率可达93%。     

SO_4~(2-)/SiO_2-ZrO_2复合固体超强酸催化α-蒎烯水合反应

以硫酸锆和硅胶为主要原料在水热条件下合成了SiO2 ZrO2复合体,晶化温度150℃,晶化时间24h。用c(H2SO4)=0 25mol/L水溶液处理焙烧过的SiO2 ZrO2复合体,经焙烧后制得SO2-4/SiO2 ZrO2复合固体超强酸。用FTIR、XRD、BET及NH3-TPD等技术表征了其结构。结果表明,该催化剂存在超强酸中心,比表面积高达203 7m2/g,孔径为16 6nm,孔容为0 8cm3/g,但不具有中孔分子筛的特征结构。将SO2-4/SiO2 ZrO2复合固体超强酸用于催化α 蒎烯水合反应,α 蒎烯的转化率接近100%,对α 松油醇的选择性达50%;该催化剂重复使用5次后,α 蒎烯的转化率由开始的100%变为83 5%,对α 松油醇的选择性仍为50%,表明该催化剂具有良好的重复使用性能。     

SO_4~(2-)/TiO_2WO_3催化合成丁酮1,2-丙二醇缩酮

以固体超强酸SO2-4/TiO2 WO3为催化剂,通过丁酮和1,2 丙二醇反应合成了丁酮1,2 丙二醇缩酮。探讨了SO2-4/TiO2 WO3对缩酮反应的催化活性,研究了酮醇摩尔比、催化剂用量、反应时间对产品收率的影响。实验表明,在n(丁酮)∶n(1,2 丙二醇)=1∶1 5,催化剂用量为反应物料总质量的0 7%,环己烷为带水剂,反应时间1 0h的优化条件下,丁酮1,2 丙二醇缩酮的收率可达85 7%。     

纳米固体超强酸SO4^2-/TiO2催化合成富马酸二甲酯

采用溶胶-凝胶法制备了纳米固体超强酸SO24-/TiO2催化剂,主要研究了它的制备条件及作为催化剂在合成富马酸二甲酯中的反应条件,并用正交实验法确定了合成反应的最佳条件。实验结果表明纳米固体超强酸SO24-/TiO2具有很强的催化活性。     

固体酸SO_4~(2-)/SnO_2催化合成邻苯二甲酸二丁酯的研究

以苯酐和正丁醇为原料,SO42-/SnO2为催化剂,合成邻苯二甲酸二丁酯(DBP),研究了浸渍H2SO4浓度、活化温度、活化时间、粒度等对催化剂的催化性能的影响。结果表明,浸渍酸浓度1.0 mol/L,颗粒度为110目,活化温度525℃,活化时间4 h,在催化剂用量1.5 g时,DBP的产率可达94%以上。     

催化合成氯乙酸乙酯

以稀土固体超强酸SO2-4/TiO2/La3+为催化剂,氯乙酸与乙醇为原料合成氯乙酸乙酯。研究了氯乙酸与乙醇的摩尔比、催化剂用量、环己烷的用量、反应时间诸因素对产品收率的影响。结果表明:SO2-4/TiO2/La3+是合成氯乙酸乙酯的良好催化剂,适宜的反应条件如下:氯乙酸与乙醇的摩尔比为1∶3.0,催化剂的用量0.8g,环己烷用量15mL,反应2.0h,氯乙酸乙酯的收率可达92.7%。