SO2-4/TiO2-ZrO2-Gd2O3催化剂制备与松香甘油酯合成研究

用共沉淀和浸渍法制备固体超强酸SO42-/TiO2-ZrO2-Gd2O3,通过L9(34)正交实验考察焙烧温度、焙烧时间、钆(Gd)的质量分数对固体酸催化性能的影响,得出SO42-／TiO2-ZrO2-Gd2O3的最佳制备条件是焙烧温度550℃,焙烧时间4h,Gd质量分数为1.5％,选最优催化剂,以松香、甘油为原料进行酯化合成,其酯化率达98.2％,产品酸值为8.87mgKOH/g,软化点89℃.同时采用BET、SEM、XRD、FT IR表征催化剂l,用FT IR对产品的结构进行表征.结果表明:Gd的引入使固体酸变膨松,体积增大,酸性更强；锐钛矿的形成温度加宽,金红石的生成温度提高.FT IR表征结果认证了产品为松香甘油酯.     

SO_4~(2-)/TiO_2-MoO_2-In_2O_3催化剂制备与季戊四醇四脂肪酸酯的合成

用沉淀浸渍法制备的SO2-4/TiO2-MoO2-In2O3三元超强酸为催化剂合成季戊四醇四异辛酸酯。考察In的添加量、焙烧时间、焙烧温度对三元超强酸催化剂催化性能的影响,同时采用正交试验对制备条件进行优化。催化剂用BET、SEM、XRD表征,产物季戊四醇四异辛酸酯的结构采用FT IR进行表征。结果表明,加入In使固体酸体积变大,酸性增强,550℃焙烧时超强酸中的锐钛矿TiO2晶化度增强,SO2-4/TiO2-MoO2-In2O3的最佳制备条件是焙烧温度550℃,In的质量分数1.5%,焙烧时间3h。此条件下制备所得SO2-4/TiO2-MoO2-In2O3三元超强酸催化合成季戊四醇四异辛酸酯的收率为91.4%。     

钆复合固体超强酸SO42-/TiO2-Gd2O3催化合成松香甘油酯

采用沉淀浸渍法制备了复合固体超强酸SO_4~(2-)/TiO_2-Gd_2O_3,并用以催化合成了松香甘油酯,利用Hammett指示剂法、傅立叶红外光谱(FT-IR)、X射线衍射(XRD)、扫描电子显微镜(SEM)进行了催化剂性能表征。通过单因素实验、L_9(3~4)正交试验优化出催化剂制备及酯化反应工艺条件为:硫酸浓度为0.5 mol/L、Gd质量分数为2%、焙烧温度450℃、焙烧时间3 h、催化剂SO_4~(2-)/TiO_2-Gd_2O_3质量分数为1.0%(以松香质量为基准)、酯化反应时间5 h。松香甘油酯的酸值为9.87 mgKOH/g,酯化率达94.13%。     

MoO3改性SO2-4/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SO2-4/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SO2-4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.     

SO42-/TiO2/Al2O3型固体酸制备及催化合成醋酸丁酯

以共沉淀-浸渍法制备了SO₄^2-/TiO₂/Al₂O₃型固体酸催化剂,醋酸与正丁醇酯化反应作为探针反应,考察SO₄^2-/TiO₂/Al₂O₃型固体酸催化剂的催化性能,采用响应面法对制备催化剂过程中的陈化温度、硫酸浸渍液浓度和焙烧温度因素进行优化,通过XRD和IR对制备的固体酸催化剂进行表征。结果表明,在陈化温度-4 ℃、硫酸浸渍液浓度1.48 moL·L^-1和焙烧温度586 ℃条件下制得的催化剂催化性能最高,醋酸正丁酯酯化率可达98.1%,重复使用性良好。     

SO42-/WO3-ZrO2催化合成乙酸丁酯

制备了硫酸促进型酯化催化剂SO42-/WO3-ZrO2,考察了WO3含量、焙烧温度和焙烧时间等对酯化率的影响。结果表明催化剂适宜制备条件为：WO3含量10%,300℃焙烧2h;将其用于催化乙酸与正丁醇的酯化反应合成了乙酸丁酯,反应条件为：乙酸0.2mol,催化剂0.75g,n（正丁醇）∶n（乙酸）=1.8∶1,反应时间30min,酯化率可达98.2%。     

稀土固体超强酸Gd3+-SO42-/ZrO2催化合成乙酸异戊酯

以乙酸、异戊醇为原料,固体超强酸Gd3+-SO2-4/ZrO2为催化剂,催化合成乙酸异戊酯。确定了固体超强酸的最佳焙烧温度,进行了固体超强酸Gd3+-SO2-4/ZrO2和SO2-4/ZrO2催化活性对比实验,以及考察了原料酸醇比、反应时间、催化剂用量对酯化率的影响。实验结果表明:反应温度110~115℃,催化剂用量2 g,n(异戊醇)∶n(乙酸)=2.0∶1.0,反应时间2 h,酯化率可达88.4%,催化剂重复使用效果明显,加Gd3+的固体超强酸的催化活性明显增强。     

纳米Ni-B/TiO2-ZrO2催化剂的制备及其加氢性能

采用溶胶-凝胶法制备复合载体TiO2-ZrO2,并通过金属诱导化学镀法制备负载型催化剂Ni-B/TiO2-ZrO2,以松香加氢为探针反应,通过单因素实验对载体制备过程、催化剂制备过程进行了优化,得到适宜的载体制备条件为:Zr/Ti物质的量比为0.6、焙烧温度为550℃、焙烧时间4 h;催化剂制备条件:制备温度为50℃、微波升温时间为3 min、n(Ni)∶n(B)=1∶2。结果表明:该条件下制备的催化剂用于松香加氢反应,枞酸型树脂酸转化率达99%以上,且可重复使用7次。以XRD、XPS、TEM、BET为表征手段,对催化剂失活前后的结构与性能进行了分析,结果表明:Ni-B以非晶态的形式负载在TiO2-ZrO2载体上,分散性较好,平均粒径约为25 nm。而失活催化剂上Ni0、B0含量均下降,出现活性组分流失、氧化等现象,这可能是导致催化剂失活的主要原因。     

离子液体条件下固体超强酸SO42-/TiO2-WO3催化果糖制备5-羟甲基糠醛

在离子液体1-丁基-3-甲基咪唑溴盐与固体超强酸SO42-/TiO2-WO3协调作用下,催化果糖制备标题化合物,考察了固体超强酸催化剂制备条件对标题化合物收率的影响及标题化合物的最佳合成条件。实验表明:SO42-/TiO2-WO3催化果糖制备5-HMF的最佳合成条件:催化剂中WO3质量分数为15%,焙烧温度550℃,催化剂用量为总质量的2%,反应温度为110℃,反应时间为10 h,5-HMF的收率52%。     

浸渍法制备SO24-/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-LaO3,制得系列固体超强酸SO24-/TiO2-La2O3.通过XRD、FT-IR、TG-DTA和UV-Vis表征,揭示SO24-/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SO24-/TiO2-La2O3光催化性能.结果表明,SO24-/TiO2-La2O3的光催化活性明显高于TiO2-La2O3,SO24-/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℃.     

SO2-4／TiO2-ZrO2固体酸催化剂催化废弃动植物油脂制备生物柴油

制备了SO2-4/TiO2-ZrO2固体酸催化剂,并以其催化废弃动植物油脂与甲醇发生酯交换反应制备生物柴油.结果表明,催化剂SO2-4-/TiO2-ZrO2表现出了较高的催化活性,在反应压力343 kPa下的最佳酯交换反应条件为:反应温度125℃、醇油摩尔比10∶1、催化剂用量5％、反应时间3h,该条件下废弃动植物油脂的酯化率超过92％,且催化剂重复和再生使用性能良好.     

填料式SO2-4/TiO2-Al2O3-Al固体酸催化合成乙酸乙酯

采用阳极氧化铝模板法(AAO)制备了Al2O3-Al一体型多孔氧化铝载体,采用电沉积技术将TiO2沉积到氧化铝多孔的纳米孔道内,制备了催化精馏用拉西环填料式TiO2-Al2O3-Al复合载体,采用浸渍法制备了SO2-4/TiO2-Al2O3-Al固体酸催化精馏元件,以乙酸乙酯的合成为模型反应考察了所制备固体酸催化剂的酯化活性.实验结果表明,适宜的工艺条件为:焙烧温度为450℃,焙烧时间为2h,原料配比(醇酸摩尔比)为1:1,反应时间为2h,反应催化剂用量为2.0g.     

SO42-/Fe2O3-Al2O3-SiO2固体超强酸的制备及催化活性研究

采用化学共沉淀和单因素法制备新型固体超强酸催化剂SO42/Fe2O3-Al2O3-SiO2,研究得到催化剂的最佳制备条件为:铁、铝、硅物质的量之比1:2:1,陈化时间6h,浸渍硫酸浓度0.75mol/L,浸渍时间40min,焙烧温度500℃,焙烧时间5 h.用红外光谱对固体酸进行了表征,以乙酸正丁酯的酯化反应对其催化活性进行了初步研究.     

纳米固体超强酸SO2-4/CoFe2O4催化合成棕榈酸异辛酯的研究

利用硝酸铁和硝酸钴为原料制备了纳米固体超强酸SO24-/CoFe2O4催化剂.透射电镜(TEM)测最结果表明,自制催化剂颗粒粒径在20～50 nm.实验探讨了硫酸铵浸渍浓度、催化剂焙烧温度、焙烧时间对催化剂催化活性的影响;并以纳米固体超强酸SO2-4/CoFe2O4为催化剂,研究了棕榈酸与异辛醇合成棕榈酸异辛酯过程中影响酯化率的主要因素.实验确定的最优合成条件是:醇酸物质的量比2.0:1,催化剂质量分数(占反应物总质量的分数)0.50%,反应时间3.0 h,并添加了带水剂,在此条件下反应的酯化率可达97.4%.     

固体超强酸SO42-/TiO2催化合成L-乳酸四氢糠酯

制备了固体超强酸SO42-/TiO2,并将其用于催化L-乳酸与四氢糠醇的酯化反应.通过气相色谱跟踪反应,确定最佳反应条件为硫酸浸泡浓度为1.0mol/L,固体超强酸SO4 2-/TiO2焙烧温度为450℃,焙烧时间为4.5h,带水剂为环己烷,醇酸摩尔比为2.51,催化剂用量为L-乳酸质量的8%,酯化反应时间为6h.在此条件下,合成L-乳酸四氢糠酯产率可达82.68%,精酯收率76.02%,产品化学纯度97.84%,光学纯度97.62%.     

固体酸Zr(SO4)2/TiO2催化合成棕榈酸甲酯

以固体酸Zr(SO4)2/TiO2为催化剂,工业棕榈酸与甲醇为原料合成棕榈酸甲酯生物柴油。考察了Zr(SO4)2负载量、催化剂焙烧温度、焙烧时间、m(棕榈酸)∶m(甲醇)、催化剂用量和反应时间对酯化率的影响,并采用GC-MS、红外光谱仪、热重差热综合热分析仪对催化剂和产物进行表征分析。结果表明,与Zr(SO4)2催化剂相比,固体酸催化剂Zr(SO4)2/TiO2在工业棕榈酸和甲醇的酯化反应中具有较高的催化活性。适宜的反应条件为:以400℃焙烧制得的Zr(SO4)2负载量为65%的固体酸Zr(SO4)2/TiO2为催化剂,醇酸质量比为12∶25,催化剂用量为棕榈酸质量的8.0%,反应时间5 h。在该条件下,酯化率可达98.9%。经GC-MS分析,酯产物主要为直链十六烷酸甲酯和10-十八碳烯酸甲酯。     

SO2-4/ZrO2-SiO2固体酸催化剂制备 工艺优化及在尿囊素中的应用

研究了SO■/ZrO_2-SiO_2固体酸催化剂的制备,考察了催化剂制备过程中m(Si)∶m(Zr)、c(浸渍液)及焙烧温度对酸强度的影响,并采用IR、SEM对催化剂结构进行了表征。结果表明,SO■/ZrO_2-SiO_2固体酸催化剂适宜的制备条件为m(Si)∶m(Zr)=1∶4,c(浸渍液)=1.0 mol/L,预焙烧温度300℃,焙烧温度550℃,催化剂的酸强度为13.56 mmol/g。在乙醛酸与尿素反应制备尿囊素过程中,使用固体酸催化剂明显提高了尿囊素的收率。     

SO^2-4／ZrO2-La2 O3固体超强酸催化合成邻苯二甲酸二丁酯

采用ZrOCl2·8H2O和La(NO3)3·9H2O共沉淀法制备固体超强酸SO2-4/ZrO2-La2O3催化剂.固体超强酸SO2-4/ZrO2-La2O3制备条件为nZr/nLa为6 ∶ 1,-15 ℃陈化24 h,120 ℃干燥12 h,浸渍液硫酸浓度为0.5 mol/L,浸渍4 h,120 ℃干燥1 h,600 ℃焙烧4 h.将此固体超强酸用于邻苯二甲酸酐和正丁醇合成邻苯二甲酸二丁酯的酯化反应,考察了正丁醇和邻苯二甲酸酐的物质的量比、催化剂用量、反应时间、反应温度对酯化反应的影响.结果表明,醇酐的物质的量比为3.5 ∶ 1,催化剂用量为所用邻苯二甲酸酐的2.7%,反应时间3 h,反应温度160 ℃条件下酯化收率达91.6%.     

纳米级SO2-4/TiO2固体超强酸的红外光谱及催化活性

用不同晶型的纳米TiO2制备出纳米级SO2-4/TiO2固体超强酸,利用红外光谱研究了TiO2晶型、硫酸浓度及焙烧温度对SO2-4/TiO2固体超强酸的影响.制备SO2-4/TiO2的最优条件是锐钛型TiO2,c(H2SO4)=1.0 mol/L的硫酸浸泡,450 ℃焙烧.此时其红外光谱的特征吸收峰最强,催化乙酸和丁醇酯化反应可使酯化率达到98.4%.     

Al2O3-ZrO2负载Ni2P催化剂加氢脱硫脱氮活性

采用浸渍-沉淀法制备Al2O3-ZrO2复合氧化物,通过程序升温还原法制备Ni2P/Al2O3-ZrO2催化剂。运用X射线衍射、N2吸附-脱附、X射线光电子能谱技术对载体和催化剂进行表征,并以噻吩加氢脱硫、吡啶加氢脱氮反应为探针考察复合氧化物对Ni2P催化剂加氢活性的影响。结果表明,在Al2O3表面引入少量ZrO2,既保持了γ-Al2O3大比表面积的结构优势,又减少了P或Ni与Al2O3表面的接触,促进Ni2P的形成。载体中ZrO2质量分数20%的Ni2P/Al2O3-ZrO2催化剂活性最高,载体焙烧温度过高会导致催化剂活性下降。