三元含铜类水滑石制备及其催化性能

采用共沉淀法制备三元含铜类水滑石CuNiAl-LDHs、CuMgAl-LDHs和CuZnAl-LDHs,利用X射线衍射和傅立叶红外光谱对催化剂结构进行表征,研究该催化剂体系对苯直接氧化制苯酚反应的催化性能。在反应温度65 ℃、反应时间6 h、催化剂用量10 mg、溶剂用量15 mL和n(C₆H₆)∶n(H₂O₂)=3∶1的条件下,CuNiAl-LDHs具有较高的催化活性,苯转化率达4.1%,苯酚选择性100%,无副产物。     

Cu-MCM-41催化剂对偏三甲苯的催化氧化性能

通过水热晶化法合成不同Cu含量的Cu-MCM-41催化剂,考察在偏三甲苯/H₂O₂ 体系中制备2,3,5-三甲基苯醌的催化氧化性能,研究了反应时间、反应温度、催化剂铜含量、反应物物质的量比和催化剂用量对反应活性的影响。结果表明,催化剂在偏三甲苯的催化氧化反应中具有良好的催化活性。最佳反应条件:偏三甲苯用量1.0 g,550 ℃焙烧的Cu-MCM-41催化剂［n(Cu)∶n(Si)＝1∶50］用量0.05 g,n(H₂O₂ )∶n(偏三甲苯)=3.5∶1,反应温度70 ℃,反应时间6 h,此条件下,偏三甲苯转化率78.86%,2,3,5-三甲基苯醌收率66.13%。     

类水滑石CuNiAl的制备、表征及其催化性能的研究

采用水热法和尿素水解法首次合成了三元类水滑石CuNiAl(Cu+Ni/Al=3,Cu/Ni=5.0,3.0,1.0,0.33),将合成的类水滑石用于苯羟基化反应。采用X射线衍射(XRD)、傅里叶变换红外光谱(FT-IR)、扫描电镜(SEM)和透射电镜(TEM)等手段对类水滑石进行表征,以CuNiAl31作为催化剂,考察了反应时间、反应温度、溶剂及溶剂用量、催化剂用量、n(benzene)/n(H_2O_2)对苯羟化反应的影响。结果表明:与CuNiAl11、CuNiAl21、CuNiAl13催化剂相比,CuNiAl31具有较高的反应活性,反应的最佳条件为:反应时间6h、反应温度65℃、15 ml吡啶作为溶剂、10mg催化剂、n(benzene)/n(H_2O_2)=3.0时,苯的转化率为7%,苯酚的选择性几乎为100%。     

CuNiAl复合金属氧化物催化ClO2氧化处理苯酚废水

采用共沉淀法合成CuNiAl类水滑石(CuNiAl-LDHs),将水滑石在600℃下焙烧制备出高分散CuNiAl复合金属氧化物催化剂,用XRD、FTIR和SEM对产品进行表征,并用CuNiAl复合金属氧化物催化ClO2氧化处理苯酚。研究结果表明,类水滑石中Cu、Ni、Al的摩尔比影响类水滑石的晶形结构,当n(Cu)∶n(Ni)∶n(Al)=1∶1∶1,可以得到结晶度高、晶体单一的CuNiAl类水滑石,该水滑石焙烧得到的复合金属氧化物催化ClO2氧化处理苯酚废水,可促进废水中苯酚的深度降解,使COD去除率大大提高。适宜的反应条件是:催化剂投加量为3 g/L,废水pH=7.0,反应时间60 min,反应温度室温,废水COD去除率达到65%左右。     

Fe-D72树脂催化苯酚羟基化反应实验研究

利用D72离子交换树脂作为载体与铁离子进行离子交换制备Fe-D72树脂催化剂,将其运用到苯酚羟基化反应中。通过单因素法研究催化剂的含铁量、反应温度、反应时间、催化剂用量、苯酚（PH）/过氧化氢（H₂O₂）物质的量之比对苯酚羟基化反应的影响;采用L₉（3⁴）正交表设计正交试验,结果表明：n（PH）/n（H₂O₂）和反应温度对苯二酚收率的影响最大;在考察的正交范围内,n（PH）/n（H₂O₂）=1,反应温度为70 ℃,反应时间为1 h,催化剂量为0.1 g时催化效果最好,此时苯酚转化率为42.4%,苯二酚选择性为94.1%,苯二酚收率为39.8%。Fe-D72催化剂连续重复利用4次,催化稳定性较好。     

直接氧化法制备2,5-二氯苯酚

2,5-二氯苯酚是重要的酚类化合物，工业上常用的2,5-二氯苯酚的制备方法大多存在生产流程长、污染严重等问题。针对这些问题，本文提出了以对二氯苯为原料、H₂O₂为氧化剂的直接氧化制备2,5-二氯苯酚的工艺，并对催化剂和溶剂进行初步筛选，探讨了不同催化体系对反应的影响，确定以铁粉作催化剂、乙酸为溶剂的反应体系下，通过对氧化剂用量、反应温度、反应时间、催化剂用量等工艺条件的考察，获得最佳工艺条件。实验结果表明，当工艺条件为n(对二氯苯)∶n(50%H₂O₂)∶n(Fe)=1∶3∶0.10、反应温度60℃、反应时间2.5h时，反应效果最佳；产物经GC-MS和¹HNMR分析确定为2,5-二氯苯酚，经气相色谱分析，2,5-二氯苯酚选择性达83.4%，收率达42.6%。     

过氧化氢氧化苯羟基化制苯酚研究进展

苯酚作为一种重要的工业原料，以H₂O₂为氧化剂氧化苯制苯酚已成为苯酚制备的重要途径。综述H₂O₂体系中铁基、铜基和钒基等单金属/多金属基以及非金属等非均相催化剂在苯羟基化制苯酚中的研究进展，着重讨论催化剂催化性能以及反应机理，为多相体系中催化剂的设计以及苯酚的制备提供新思路。     

A5微孔分子筛负载V2O5催化氧化对硝基甲苯

将A₅微孔分子筛浸渍于偏钒酸铵溶液,过滤,120 ℃干燥2 h,550 ℃焙烧6 h,制备了含有V₂O₅的A5微孔分子筛催化剂。采用X射线衍射、N₂吸附-脱附和扫描电镜等进行表征,并将其用于以H₂O₂为氧化剂、乙酸酐为溶剂的对硝基甲苯催化氧化生成对硝基苯甲醇的反应。在反应温度40 ℃和反应时间4 h条件下,以质量分数35%的H₂O₂为氧化剂和V₂O₅质量分数8.5%的V₂O₅/A₅为催化剂,能够获得较好的对硝基甲苯转化率（35.54%）和较高的对硝基苯甲醇选择性(67.16%)。反应结束后,在母液中通过电感耦合等离子体原子光谱仪没有检测到V₂O₅。V₂O₅/A₅催化剂连续使用3次,对硝基甲苯转化率为34.21%,对硝基苯甲醇选择性为63.39%,催化剂活性无明显降低。     

钒铌氧化物催化剂催化氧化乙二醛制乙醛酸

对钒铌氧化物催化氧化乙二醛制乙醛酸进行研究,考察V₂O₅、Nb₂O₅及其混合物和工艺条件如乙二醛浓度、催化剂加入量、反应温度及反应时间对反应的影响。结果表明,HNO₃+NaNO₂+Nb₂O₅体系中,在乙二醛质量分数20%、催化剂用量1 g、反应温度318 K和反应时间2 h条件下,乙二醛转化率为82%,乙醛酸选择性为79%。以SiO₂为载体,采用共沉淀法制备Nb₂O₅/SiO₂催化剂,采用N₂等温吸附-脱附和XRD对催化剂进行表征,考察Nb₂O₅负载量和催化剂用量对催化氧化乙二醛合成乙醛酸的影响,并对催化剂稳定性进行研究。结果表明,Nb2O5能提高硝酸催化氧化乙二醛体系中乙二醛转化率和乙醛酸选择性,Nb₂O₅/SiO₂比纯Nb₂O₅的催化效果更好。HNO₃+NaNO₂+Nb₂O₅/SiO₂体系中,在催化剂用量5 g、活性组分Nb₂O₅负载质量分数18%和反应时间2 h条件下,乙二醛转化率为85%,乙醛酸选择性为87%,Nb₂O₅/SiO₂的稳定性和重复使用效果均良好。     

VOx/AlPO4催化剂合成及其催化苯羟基化反应性能

以异丙醇铝与磷酸为原料，离子液体1-丁基-3-甲基咪唑溴盐([Bmim]Br)与二正丙胺为共模板剂合成了Al PO₄，进而采用水热法将V₂O₅负载于Al PO₄载体制备了VO_x/Al PO₄催化剂。采用XRD、SEM、TEM、Mapping、FTIR、N₂吸附-脱附、XPS对催化剂进行了表征，考察了其在苯羟基化反应中的催化性能。结果表明，钒氧化物负载量为16%(以V₂O₅和Al PO₄的总质量为基准，下同)的催化剂具有最多且分布均匀的V⁴⁺活性中心、契合反应的酸性微环境，在催化剂用量为0.2 g，苯用量4 mL，质量分数30%的H₂O₂用量12.5 mL，乙腈用量15 mL，反应温度70℃，反应时间7 h的条件下，苯转化率为53.4%，苯酚选择性为98.4%。基于催化剂表征分析及性能评估，推测催化反应机理...     

Cu-Ni/γ-Al_2O_3的制备及其催化苯羟基化反应性能

用程序升温还原方法合成了Cu-Ni/γ-Al2O3催化剂,使苯直接羟基化合成苯酚。对该反应过程中,反应温度、反应溶剂、反应原料的不同配比等因素的影响进行了探讨。采用H2-TPR、XRD等技术考察了CuO、NiO的还原状态,确定了最佳还原温度和最佳反应条件:在350℃的还原温度下,当反应温度为70℃、水为反应溶剂、n(H2O)∶n(C6H6)=40∶1、n(H2O2)∶n(C6H6)=5∶1时,苯转化率为36.2%,苯酚选择性为86.3%,苯酚收率为31.2%。     

甲醇-水体系中苯羟基化制苯酚的研究

多步法合成苯酚中需加入酸及有机试剂,容易造成环境污染。在TS-1分子筛与过氧化氢形成的体系中苯一步羟基化合成苯酚的方法,由于反应条件温和,绿色环保,引起了研究者的关注,但目前的文献报道都基于单一溶剂体系,研究结果各有差异。在甲醇-水两元混合体系中,通过改变两者比例来调整溶液极性,采用TS-1分子筛为催化剂,双氧水为氧化剂,研究了TS-1分子筛直接催化苯羟基化制苯酚的反应。结果表明,当n(水)∶n(甲醇)=0.78、反应时间4h、催化剂用量TS-1/苯为17.5g/mol、n(过氧化氢)∶n(苯)=4.76、反应温度为60℃,苯酚的收率在甲醇-水体系中明显优于单一溶剂,并在此条件下,加入冰醋酸量为n(冰醋酸)∶n(苯)=0.31时,苯酚收率可达12.82%。     

W改性SiO2催化剂催化氧化脱除苯并噻吩的性能

采用溶胶-凝胶法制备了W改性SiO2催化剂,并通过X射线衍射(XRD)、红外光谱(FTIR)、N2吸附(BET)、扫描电镜(SEM)等方法对催化剂进行表征。以苯并噻吩(BT)/石油醚模拟油为原料、H2O2为氧化剂,研究了催化剂催化氧化脱硫性能,考察了溶剂及用量、反应温度、氧化剂用量、催化剂用量、反应时间对苯并噻吩脱硫率的影响。结果表明,催化剂中W以WO3晶相存在,引入W后催化剂的比表面积有所降低。在模拟油原料20 mL、催化剂用量0.04 g、H2O2/S摩尔比8、乙腈/模拟油体积比0.3∶1、65℃下反应60 min时,模拟油脱硫率可达99.6%。     

3,4-亚甲基二氧苯基-2-丙酮的合成

以黄樟素为原料合成了抗高血压药甲基多巴的重要中间体 3,4 亚甲基二氧苯基 2 丙酮。该工艺由环氧化和异构化两步反应组成 ,研究了不同催化剂、催化剂用量、反应时间等因素对体系的影响。优化的反应条件为 :环氧化反应 :1,2 二氯乙烷作溶剂 ,n (催化剂 )∶n(黄樟素 ) =0 0 0 39∶1 0 0 0 0 ,n (催化剂 )∶n (H2 O2 ) =0 0 0 46∶1 0 0 0 0 ,n (H2 O2 )∶n(黄樟素 ) =0 87∶1 0 0 ,反应时间 4h ,反应温度 83～ 85℃ ,环氧化的收率可达 92 % ;异构化反应 :以乙酸乙酯作溶剂 ,LiI作催化剂 ,n(LiI)∶n(粗产物 ) =0 0 45∶1 0 0 0 ,反应时间 6h ,反应温度 78～ 80℃ ,异构化收率可达91% ,w(3,4 亚甲基二氧苯基 2 丙酮 ) >95 %     

纳米H3PW12O40/SiO2复合杂多酸催化合成乙酸正戊酯

采用溶胶—凝胶法制备了纳米H3PW12O40/SiO2复合杂多酸,并以其催化合成乙酸正戊酯,研究了催化剂用量、反应时间、反应温度、酸醇摩尔比等对酯化反应的影响,考察了纳米H3 PW12O40/SiO2复合杂多酸催化剂的重复使用性能,并将其催化性能和磷钨酸进行了比较.结果表明,在冰乙酸用量为0.05 mol、酸醇摩尔比为...     

硫酸氢钠催化合成水杨酸乙酯

以硫酸氢钠为催化剂合成水杨酸乙酯。考察醇酸物质的量比、催化剂用量、反应时间以及反应温度对酯化率的影响。结果表明，硫酸氢钠的催化活性较高，在最佳条件下合成水杨酸乙酯，酯化率可达80.1％～88.2%。实验结果得到的最佳实验条件为：催化用量2 g，n(乙醇) ∶n(水杨酸)=10∶1，反应时间6 h，反应温度75～80 ℃。     

WO_3/HMS催化剂多相催化氧化环戊烯合成戊二醛

以(NH4)2WO4为钨源制备的WO3/HMS分子筛为催化剂,过氧化氢为氧化剂,考察了在环戊烯氧化制备戊二醛的多相催化反应中反应时间、反应温度、催化剂质量、溶剂用量和氧化剂质量分数等因素对戊二醛收率的影响。筛选出WO3/HMS催化环戊烯(CPE)合成戊二醛反应的适宜工艺条件:n(H2O2)∶n(W)∶n(CPE)=2∶0.025∶1,V(t-BuOH)∶V(CPE)=8∶1,反应温度为35℃,反应时间为30 h。戊二醛的收率可达67%。