SO24-/TiO2/La3+固体超强酸催化合成乙酸乙酯的研究

制备了SO24-/TiO2/La3+固体超强酸,并将其用于催化乙酸和乙醇的酯化反应,考察了影响反应的各种因素,获得了适宜的反应条件.     

SO42-/ZrO2-Al2O3固体超强酸催化合成苯甲酸乙酯

采用沉淀-浸渍法制备了SO4^2-/ZrO2-Al2O3,固体超强酸,研究了SO4^2-/ZrO2-Al2O3固体超强酸催化苯甲酸与乙醇的酯化反应,结果表明最适宜的反应条件为：锆铝摩尔比为1：2,醇酸摩尔比为5,焙烧温度500～600℃,焙烧、反应各4 h,催化剂的用量为总量的6.64%。此外,还测定了含氯的固体酸的性能,比较了优化后的固体酸与浓硫酸催化性能。     

固体超强酸SO42-/TiO2-SiO2催化合成尿囊素

用固体超强酸SO42-/TiO2-SiO2作催化剂,以尿素和乙二醛为原料合成尿囊素。得到了最佳条件为n(乙二醛)∶n(尿素)=1∶3.5,催化剂占总质量的3%,回流反应液温度为80℃,收率达65.4%。催化剂可重复使用,且对环境无污染。     

SO2-4/TiO2固体超强酸催化合成呋喃酚

通过沉淀、老化、过滤、洗涤、干燥、浸渍和焙烧等过程,从TiCl4和H25O4制备了SO2-4/TiO2固体超强酸;用Hammett指示剂法和吡啶吸附的FT-IR光谱法测定了其酸强度和酸中心类型;以邻苯二酚和异丁醛为原料,经过缩合、重排合成了呋喃酚;考察了催化剂的焙烧温度、用量和原料配比对反应的影响.结果表明,当焙烧温度在425～575℃,SO2-4/TiO2样品可以形成固体超强酸体系,同时表面上存在Lewis酸中心和Bronsted酸中心,并且Lewis酸中心和Bronsted酸中心可以相互转化;SO2-4/TiO2固体超强酸在呋喃酚的合成中具有较高的催化活性、催化速率快、化学稳定性好、无环境污染.在该实验条件下,邻苯二酚的转化率达到51.8%,呋喃酚的收率可达30%,其纯度为99.2%.     

固体超强酸催化合成异丁酸异戊酯

以固体超强酸Fe2O3-TiO2-Nd2O3／S2O3^2-为催化剂,异丁酸和异戊醇为原料合成异丁酸异戊酯,考察了反应条件对酯化率的影响。结果表明,最佳反应条件为：醇酸摩尔比为1：1．4（异丁酸用量为0．1mol）,催化剂用量为1．4g,在100℃左右反应4h,其酯化率达78．8％。该催化剂可重复利用且不腐蚀设备。     

固体超强酸催化合成乳酸异戊酯

制备了ZrO2/SO42-型固体超强酸催化剂,在该固体超强酸的催化作用下,由乳酸和异戊醇合成了乳酸异戊酯。探讨了焙烧温度、催化剂用量、反应时间和试剂摩尔比的影响,利用IR、质谱分析表征了乳酸异戊酯的结构。     

SO2-4/ZrO2固体超强酸在催化合成琥珀酸二辛酯中的表征

论述了ＳＯ＾２－４／ＺｒＯ２固体超强酸的制备及其制备条件对琥珀酸双辛酯酯化的影响,找出了最佳条件。     

纳米固体超强酸SO4^2-／TiO2催化合成

以无机盐TiCl4。为原料，采用溶胶-凝胶法结合超临界流体干燥技术制备出纳米固体超强酸SO4^2-TiO2，并以其为催化剂，冰乙酸和正丁醇为原料合成乙酸正丁酯，考察反应条件对酯化率的影响。结果表明，在催化剂用量为2．0％时，酯化反应的最佳条件为：n醇：n酸＝1：1．3，反应温度为110～115℃时反应2h，酯化率达95％以上。催化剂可重复使用。     

稀土固体超强酸催化合成氯乙酸十二酯的工艺

为了减少生产过程中的废液排放以及降低生产成本,利用稀土固体超强酸催化氯乙酸和十二醇合成氯乙酸十二酯的方法替换原有的氯乙酰氯和十二醇缩合的方法.以稀土(镧)钛系固体超强酸为催化剂,用单因素试验法研究了催化剂用量、醇酸摩尔比、反应时间以及催化剂重复使用次数对酯化反应产率的影响,并对合成的产品进行气相色谱分析后得到了优化工艺参数.以加入0.09 mol十二醇为基准,醇与酸物质的量之比为1∶1.15,催化剂用量的质量分数为2.8%(以醇的质量计),反应温度为135 ℃,反应时间3.0 h.结果表明,在优化工艺条件下氯乙酸十二酯产率可达97.79%,且该催化剂易于回收,经过简单处理可重复使用多次,催化效果好、操作简单、无环境污染等.     

固体超强酸催化剂SO2-4/ ZrO2在缩醛反应中的应用

以纳米氧化物为前驱体制备的固体超强酸催化剂SO₂ ^-4 / ZrO₂ , 其Hammett 酸强度常数小于-12 .14。将SO₂ ^-4 / ZrO₂ 用于催化苯甲醛与乙酸酐的缩醛反应, 经红外光谱、气相色谱、核磁、熔点测定证明得到的缩醛具有较高的纯度。通过均匀设计实验, 考察催化剂制备过程中焙烧温度、硫酸浓度、浸泡时间和活化温度对缩醛产率的影响。优化出缩醛产率最高的催化剂制备条件为:焙烧温度为300 ℃, 浸渍液中硫酸的浓度为4 .5 mol/ L, 浸泡时间为1.0 h , 活化温度为305 ℃, 缩醛产率为93.6%。红外光谱和热重分析表明,SO₂ ^-4 / ZrO₂ 超强酸中SO₂ ^-4 吸附量大。重复实验表明使用10 次后,SO₂ ^-4 / ZrO₂ 仍保持较高的催化活性, 且催化剂易处理, 易再生。     

SO_4~(2-)/TiO_2固体超强酸催化剂的表面化学研究

通过沉淀、老化、过滤、洗涤、干燥、浸渍和焙烧等过程,从TiCl4和H2SO4制备了SO42-/TiO2固体超强酸。用XRD、LRS方法研究了SO42-/TiO2和TiO2的本体和表面结构;用化学分析法、Hammett指示剂滴定法和吡啶吸附的FT-IR光谱法测定了SO42-/TiO2的S含量、酸强度、酸中心类型和SO42-/TiO2表面上SO42-与TiO2表面的结合形式;用XPS测定了SO42-/TiO2的能量。研究结果表明,当预处理温度在425～575℃内,SO42-/TiO2催化剂体系可以形成固体超强酸,同时其表面上存在Lewis酸中心和Bronsted酸中心,并且Lewis酸中心和Bronsted酸中心可以相互转化;在本体中和表面上主要呈金红石结构,并没有Ti(SO4)2和TiOSO4的晶型存在;SO42-/TiO2表面上的OH为Bronsted酸中心,Ti4+上的空位为Lewis酸中心,SO42-以齿桥的形式与Ti4+配位,由于S+6的强吸电子能力而产生强的电子诱导效应,从而产生超强酸中心。     

SO42-/TiO2固体超强酸催化合成糠酸乙酯的研究

以自制糠酸和乙醇为原料，以SO^2-4／TiO2固体超强酸为催化剂合成了糠酸乙酯，并对反应温度、反应时间、催化剂用量以及反应原料酸醇的物质的量之比等条件进行了考察，结果表明，实验的最佳反应条件为酸醇的物质的量之比1：4，催化剂用量1．5g(当糠酸的物质的量为0．05mol时)，反应时间为6～7h，反应温度为60℃。     

SO_4~(2-)/ZrO_2固体超强酸催化剂上的酯化反应机理

与液体酸和酸性树脂催化剂相比,固体超强酸催化剂具有许多优点,如无腐蚀性、不污染环境、易与产物分离和重使用性等。通过沉淀、老化、过滤、洗涤、干燥、浸渍、焙烧等过程,从ZrOCl2·8H2O和(NH4)2SO4制备了SO42-/ZrO2固体超强酸催化剂;使用Hammett指示剂法和吡啶吸附的FT-IR光谱法测定了其酸强度和酸中心类型;以甲醇、乙酸和乙酸乙酯吸附在SO42-/ZrO2固体超强酸催化剂上的FT-IR光谱,推测酯化反应机理。结果表明,当焙烧温度高于500℃,SO42-/ZrO2可以形成超强酸,其表面上同时存在Lewis酸和Bronsted酸中心;在SO42-/ZrO2固体超强酸催化剂上,酯化反应既可以在Lewis酸中心进行,也可以在Bronsted酸中心上进行。     

固体超强酸TiO2/SO42-催化合成乙酸乙酯

用溶胶凝胶法制备了固体超强酸,用XRD和SEM对其进行了表征,并用该固体超强酸催化合成了乙酸乙酯。结果表明:TiO2/SO24-的最佳焙烧时间为3 h,最佳焙烧温度为500℃,最佳浸渍浓度为1.5 mol/L;TiO2/SO24-催化酯化反应的最佳反应时间15 min,反应温度100-105℃,固体酸的投加量2%,最佳醇酸比1 1.3;并可重复使用,使之成为安全、绿色、环境友好的催化剂。     

Fe_2O_3/SO_4~(2-)固体超强酸催化剂制备工艺的改进

改进了常用的制备 Fe2 O3 / SO4 2 - 固体超强酸催化剂的方法。并以乙酸 /正丁醇的酯化反应对催化剂的活性进行了测试 ,得到了制备工艺条件对催化剂活性的影响规律。同时证实了使用改进的制备工艺过程 ,所得到的催化剂稳定性好 ,寿命长 ,酯收率能达到83 .85%以上 ,并且催化剂的抗毒能力增强     

固体超强酸催化非均相酯化反应的动力学

结合固体超强酸催化剂的结构特点 ,研究了乙酸与正丁醇进行非均相催化酯化反应的动力学方程。通过不同温度下酯化反应实验得到的动力学参数发现 ,酯化反应在固体超强酸催化剂作用下为脱附反应所控制的二级可逆反应 ,反应活化能为 42 .2 9k J· mol- 1,频率因子 k0 为 3.0 1 7× 1 0 3( mol· L- 1· min) - 1,确定了动力学方程 ,验证了反应机理推导的可靠性     

SO_4~2-/ZrO_2固体超强酸催化剂研究(Ⅳ)——邻二甲苯与苯乙烯的烷基化反应

制备了SO4 2 -/ZrO2 固体超强酸催化剂 ,用Hammett指示剂法和吡啶吸附的FT -IR光谱法测定了其酸强度和酸中心类型 ;以邻二甲苯和苯乙烯生成 1-苯基 - 1- (3,4-二甲基苯基 ) -乙烷 (PXE)的烷基化为探针反应 ,研究了焙烧温度对催化性能的影响以及反应温度和苯乙烯的加料方式对产物收率的影响。结果表明 ,当焙烧温度高于 5 0 0℃ ,SO4 2 -/ZrO2 可以形成超强酸 ,其表面上同时存在Lewis酸中心和Bronsted酸中心 ;SO4 2 -/ZrO2 固体超强酸催化剂在邻二甲苯和苯乙烯的烷基化反应中表现出高催化活性 ,并没有苯乙烯的副反应发生 ;苯乙烯的加料方式对产物收率有明显影响 ;反应温度高于 10 0℃ ,反应温度对产物收率影响较小     

固体超强酸SO_4~(2-)/ZrO_2的动态行为及催化酯化活性

通过分析导出了用于计算脱附动力学参数的理论公式。以吡啶作为分子探针,利用程序升温脱附技术研究固体超强酸的动态行为,并用苯酐与２－乙基己醇酯化反应,考察其活性。实验结果表明,ＳＯ２－４／ＺｒＯ２（３００℃）和ＳＯ２－４／ＺｒＯ２（７５０℃）催化剂表面有一类酸位,ＳＯ２－４／ＺｒＯ２（５７５℃）有二类酸位。求出脱附活化能和指前因子。采用ＳＯ２－４／ＺｒＯ２作为酯化催化剂对酯化活性进行探讨,考察了焙烧温度对催化剂酸强度及活性的影响。     

固体超强酸催化合成烷基吡啶类化合物的研究

以乙醛和氨水为原料,颗粒型固体超强酸为催化剂,固定床常压气相条件下合成了以甲基吡啶为主的一系列化合物,考察了反应温度、进料速度以及原料配比对产物组成和收率的影响。结果表明：反应产物主要有3种,分别为2-甲基吡啶、4-甲基吡啶和2-甲基-5-乙基吡啶,在控制进料速度为0.2 mL/min,反应温度为300 ℃,乙醛（质量分数40%）与氨水（质量分数25%）的摩尔比为3∶4时,烷基吡啶总收率最高,可达60.16%,副产物为烷基苯类化合物。