S_2O_8~(2-)/ZrO_2-Al_2O_3的制备、表征及其催化合成富马酸二甲酯

采用浸渍-沉淀法制备出纳米固体超强酸催化剂S_2O_8~(2-)/ZrO_2-Al_2O_3,通过正交实验得到最佳制备条件:Al_2O_3质量分数2.0%,-15℃陈化24 h,浸渍液(NH_4)_2 S_2O_8浓度0.8 mol/L,焙烧温度650℃,焙烧时间3 h。用XRD、TEM、BET、TG-DTG和化学分析手段分析了S_2O_8~(2-)/ZrO_2～Al_2O_3的晶化过程、比表面积、含硫量和热稳定性。结果表明,在焙烧温度为500～650℃时制备的催化剂属纳米材料(粒径<41 nm),有较大比表面积和较好的热稳定性;富马酸二甲酯的最佳合成条件为:n(甲醇):n(富马酸)=6.0:1.0,S_2O_8~(2-)/ZrO_2- Al_2O_3用量1.5%,带水剂苯用量10 mL,反应时间4.0 h,催化剂重复使用6次,酯化率大于90%。     

固体超强酸S2O8^2—／ZrO2催化合成硬脂酸月桂酯

对固体超强酸S2O8^2-/ZrO2催化合成硬脂酸月桂酯进行了研究,催化剂用量为0．01g/mL,反应温度为128℃,反应时间为8h,硬脂酸月桂酯的产率可达75％,S2O8^2-/ZrO2的催化活性高于SO4^2-/ZrO2,在0．5mol/L(NH4)2S2O8溶液中按15mL/g比例浸渍Zr(OH)4,过滤后于6000℃下焙烧3h,得到的催化剂活性最高。     

微波促进稀土固体超强酸S_2O_8~(2-)/Sb_2O_3/La~(3+)催化合成乙酸苄酯

采用金属醇盐水解法制备了稀土固体超强酸S_2O_8~(2-)/Sb_2O_3/La~(3+)催化剂,并用Hammett,IR,DTA/ TGA,XRD等手段对催化剂进行了表征。以稀土固体超强酸S_2O_8~(2-)/Sb_2O_3/La~(3+)为催化剂、乙酸和苯甲醇为原料,在微波辐射下合成了乙酸苄酯。考察了催化剂制备条件及合成条件对酯化率的影响,催化剂最佳制备条件:用1.5 mol/L的(NH_4)_2S_2O_8和2.71%La(NO_3)_3混合溶液浸渍前体氧化物Sb_2O_3,经110℃烘干,于500℃焙烧3 h。最佳合成条件:n(苄醇):n(乙酸)=2:1,催化剂用量0.6 g,辐射时间25 min,微波功率528 W,酯化率93.8%。用IR、~1H NMR等手段对产物进行了确证。     

新型稀土固体超强酸S_2O_8~(2-)/Sb_2O_3/La~(3+)的制备与再生

以金属醇盐水解法制得前氧体 Sb_2O_3,采用浸渍法制备了稀土固体超强酸 S_2O_8~(-2)/Sb_2O_3/La~(3+)催化剂,以催化合成乙酸苄酯为探针反应考察了催化剂的制备条件。结果表明:以1.5 mol/L 的(NH_4)_2S_2O_8 和ω[La(NO_3)_3]=2.71%的 La(NO_3)_3混合液浸渍锑前氧体,经110℃烘干,于500℃焙烧3 h 所得催化剂活性较好。采用了 TG/DTA 考察了催化剂的失活原因,其最佳再生方法是:用无水乙醇洗涤,500℃焙烧再生。     

S_2O_8~(2-)／ZnO催化废聚酯醇解制备对苯二甲酸二辛酯

制备了S_2O_8~(2-)/ZnO固体超强酸催化剂,并用于催化废聚酯醇解合成对苯二甲酸二辛酯(DOTP)。用XRD、SEM、XPS、FT-IR等对S_2O_8~(2-)/ZnO的结构和性能进行了表征,考察了固体超强酸制备条件对其催化性能的影响。结果表明,673K焙烧5h所得超强酸S_2O_8~(2-)/ZnO催化性能稳定,废聚酯与异辛醇在210～220℃反应3h,DOTP收率可达91．6%以上。     

固体超强酸SO_4~(2-)/SnO_2-Al_2O_3催化合成富马酸单环己酯

以固体超强酸SO_4~(2-)/SnO_2-Al_2O_3为催化剂,马来酸酐和环己醇为原料,经酯化-异构化反应一步合成富马酸单环己酯。考察了催化剂制备条件及反应条件对富马酸单环己酯收率的影响,并采用GC-MS和FTIR技术对产物进行了表征分析。实验结果表明,适宜的SO_4~(2-)/SnO_2-Al_2O_3催化剂制备条件为:n(Sn)∶n(A1)=9.5∶1、浸渍液硫酸的浓度3.0 mol/L、焙烧温度550℃、焙烧时间3 h。由正交实验得到合成富马酸单环己酯的优化反应条件为:环己醇与马来酸酐的摩尔比2.0∶1、SO_4~(2-)/SnO_2-Al_2O_3催化剂用量0.6 g、反应温度125℃、反应时间4 h。在此条件下,富马酸单环己酯的收率可达76.61%。SO_4~(2-)/SnO_2-Al_2O_3催化剂具有较好的重复使用性能。     

S2O82-/ZrO2催化合成邻苯二甲酸单月桂醇酯

用固体超强酸S2O82-/ZrO2催化合成了邻苯二甲酸单月桂醇酯.讨论了催化剂制备条件对其活性的影响,考察了影响酯收率的因素.结果表明,用0.75 mol/L过硫酸铵溶液浸渍zr(OH)4且在600℃下焙烧3h制备的固体酸催化活性最高.当原料邻苯二甲酸与月桂醇的摩尔比在1:1～1.4范围内,催化剂S2O82-/ZrO2用量为0.02 g/mL,90℃下反应4h,酯收率可达87%以上.     

Ce-SO_4~(2-)/Al_2O_3催化合成乙酸正丁酯的研究

以拟薄水铝石在500℃焙烧制取的γ-Al_2O_3为载体,利用Ce(SO_4)_2-H_2SO_4溶液浸渍法用对γ-Al_2O_3改性,制备Ce-SO_2-4/Al_2O_3固体催化剂。通过X射线衍射(XRD)、红外光谱(IR)、扫描电镜(SEM)、N_2吸附-脱附等分析方法对催化剂进行了表征。结果表明活性组分的负载对载体Al_2O_3的结构产生了较大的影响,由原来的片状结构变为粒状结构,BET表面积由原来314.3m~2/g增大到346.3m~2/g。颗粒堆积后产生介孔范围的孔道,平均孔径约为5.29nm。将Ce-SO_4~(_2)/Al_2O_3催化剂应用于催化合成乙酸正丁酯具有良好的催化活性,在n(冰乙酸)∶n(正丁醇)=1∶1.0、m(催化剂)∶m(冰乙酸)=0.05∶1、反应3h条件下,酯化率可达93.42%。     

浸渍法制备高选择性1-丁烯齐聚催化剂Fe_2O_3·SO_4~(2-)/γ-Al_2O_3

通过分步浸渍法制备Fe_2O_3·SO_4~(2-)/γ-Al_2O_3催化剂,并用于催化1-丁烯齐聚反应,考察了催化剂制备条件和反应条件对催化性能的影响,并与Fe_2(SO_4)_3/γ-Al_2O_3催化剂进行性能比较。结果表明,在0.96 MPa、60℃、液时空速为5h-1的反应条件下,采用Fe负载量为6%、SO_4~(2-)负载量为1.2 mmol/g(γ-Al_2O_3)的Fe_2O_3·SO_4~(2-)/γ-Al_2O_3催化剂,1-丁烯齐聚反应的转化率达到68.0%,二聚物选择性为95.0%。α-Fe_2O_3是催化1-丁烯齐聚反应的活性组分,并能提高二聚体选择性;此外,α-Fe_2O_3晶相与SO2-4的相互作用对其催化1-丁烯齐聚反应的活性有重要影响,γ-Al_2O_3与SO_4~(2-)的相互作用也对催化活性有一定的影响。Fe负载量为6%的Fe_2O_3·SO_4~(2-)/γ-Al_2O_3催化活性最高,此时NH_3-TPD结果显示,催化剂只存在较弱的酸中心和适中的酸量。     

SO_4~(2-)/ZrO_2/Fe_3O_4/TiO_2磁性固体酸催化剂的制备与性能

采用化学共沉淀法制备了SO_4~(2-)/ZrO_2/Fe_3O_4/TiO_2磁性固体酸,利用X射线衍射、示差扫描量热、M(o|¨)ssbauer谱、透射电子显微镜、NH_3-程序升温脱附、N_2吸附-脱附、磁滞回线等手段对磁性固体酸的结构与性质进行了表征。表征结果显示,磁性基质Fe_3O_4及TiO_2的引入有利于四方晶相ZrO_2(t)的稳定;ZrO_2晶体生长取向于ZrO_2(t)的(101)方向,(101)晶面间距为0.293 nm;M(o|¨)ssbauer谱中双峰的存在表明磁性基质Fe_3O_4的存在;在室温下磁性固体酸具有超顺磁性。以乙酸乙酯的合成为探针反应,考察了SO_4~(2-)/ZrO_2/Fe_3O_4/TiO_2磁性固体酸催化剂的催化性能,实验结果表明,外加磁场使酯化反应的醋酸转化率提高到92%。     

制备方法对B2O3/TiO2-ZrO2催化环己酮肟制己内酰胺的影响

考察了载体TiO2-ZrO2的制备方法对B2O3/TiO2-ZrO2催化环己酮肟气相Beckmann重排制己内酰胺反应性能的影响。孔径分布和NH3－TPD的测定结果表明，以共沉淀法制备的TiO2-ZrO2为载体所制备的催化剂具有较适宜的孔径分布和酸性，从而对环己酮肟气相Beckmann重排反应制己内酰胺表现出最高的催化活性和选择性。实验结果还表明，TiO2-ZrO2比其它二元复合氧化物更适宜于作为环己酮肟气相V重排反应B2O3催化剂的载体。     

SO2-4/ZrO2-TiO2固体酸催化剂的制备条件对苯与1-十二烯烷基化反应的影响

利用沉淀-浸渍法制备了SO2-4/ZrO2-TiO2固体酸催化剂(简称SO2-4/ZrO2-TiO2催化剂),考察了SO2-4/ZrO2-TiO2催化剂的制备条件对苯与1-十二烯烷基化反应的影响,并通过红外光谱、X射线衍射及BET比表面积测定对SO2-4/ZrO2-TiO2催化剂结构进行了初步表征.实验结果表明,SO2-4/ZrO2-TiO2催化剂具有良好的催化活性;适当的TiO2含量、焙烧温度、焙烧时间和浸渍液硫酸溶液的浓度能提高SO2-4/ZrO2-TiO2催化剂的中强酸中心含量,有利于提高直链十二烷基苯(LAB)和2-十二烷基苯(2-LAB)的选择性.优化的SO2-4/ZrO2-TiO2催化剂制备条件为n(Zr)n(Ti)=1.50、焙烧温度500℃、焙烧时间3.0 h、硫酸溶液的浓度2.0 mol/L、室温陈化.在此条件下,1-十二烯的转化率达到99.5%,LAB及2-LAB选择性分别为92.2%和89.3%.     

2’-羟基联苯基-2-次膦酸的合成

以2-羟基联苯(OPP)和三氯化磷为原料,采用两步法合成了新型阻燃剂中间体2’-羟基联苯基-2-次膦酸(HBP)。通过正交实验确定的适宜工艺条件为:m(催化剂):m(OPP)=0．006:1,n(PCl3):n(OPP)= 1．4:1;PCl2先在80℃滴加70％,剩余部分在180℃滴加,然后升温到220℃并维持反应2 h。在上述条件下,OPP的转化率达99％以上,HBP收率达93％以上,产物经熔点测定和红外表征确认。     

氧化钾在K_2O－Cr_2O_3／Al_2O_3脱氢催化剂中的作用

研究了在Ｃｒ２Ｏ３／Ａｌ２Ｏ３中添加Ｋ２Ｏ对异丁烷催化脱氢反应的影响。实验结果表明，Ｋ２Ｏ的加入可使催化剂活性和选择性得到明显提高。Ｋ２Ｏ的作用除了增加脱氢中心Ｃｒ３＋的浓度外，还使反应历程发生了改变，从而抑制了裂解和芳构化副反应的发生，提高了异丁烯的选择性。     

氧化钾在K_2O－Cr_2O_3／Al_2O_3脱氢催化剂中的作用

研究了在Ｃｒ２Ｏ３／Ａｌ２Ｏ３中添加Ｋ２Ｏ对异丁烷催化脱氢反应的影响。实验结果表明，Ｋ２Ｏ的加入可使催化剂活性和选择性得到明显提高。Ｋ２Ｏ的作用除了增加脱氢中心Ｃｒ３＋的浓度外，还使反应历程发生了改变，从而抑制了裂解和芳构化副反应的发生，提高了异丁烯的选择性。     

2-甲基-2-戊烯酸的合成新工艺

以丙醛为原料,经自缩合合成了中间体2-甲基-2-戊烯醛,再经NaClO2氧化合成了2-甲基-2-戊烯酸。较佳反应条件为:第一步,NaOH/丙醛(摩尔比)=0.09:1,w(NaOH)=2%,40℃反应45min,收率为93%;第二步,NaClO2/醛(摩尔比)=1.6:1,H2O2/醛(摩尔比)=1.2:1,反应时间3h,乙腈用量50mL,反式2-甲基-2-戊烯酸摩尔收率约85%,产物经IR和1HNMR确证了结构。     

固体超强酸S_2O_8~(2-)/SnO_2-SiO_2催化合成环己酮1,2-丙二醇缩酮

采用沉淀-浸渍法制备了固体超强酸S2O28-/SnO2-SiO2,以它为催化剂催化环己酮和1,2-丙二醇合成了环己酮1,2-丙二醇缩酮;考察了带水剂种类及用量、酮醇摩尔比、催化剂用量、反应时间对产品收率的影响,并用正交实验对反应条件进行了优化。实验结果表明,适宜的反应条件为:n(环己酮)∶n(1,2-丙二醇)=1∶1.6、催化剂用量为反应物料总质量的2.0%、带水剂环己烷用量5.0mL、反应时间50min。在此条件下,环己酮1,2-丙二醇缩酮收率达到91.47%;催化剂的稳定性良好,在重复使用5次后环己酮1,2-丙二醇缩酮收率为82.20%,活性下降的主要原因为催化剂表面积碳和吸附了有机物;经傅里叶变换红外光谱和气相色谱质谱分析表明,产物为环己酮1,2-丙二醇缩酮,纯度为100%。     

2-苯基环己硫醇在γ-Al2O3和SiO2负载的WS2催化剂上的脱硫反应

合成了2-苯基环己硫醇(2-PCHT);通过等体积浸渍法制备了分别以γ-Al₂O₃和SiO₂作载体的WS₂催化剂,采用X射线衍射(XRD)、N₂物理吸附和透射电镜(TEM)技术对催化剂进行表征。在临氢和非临氢(Ar)条件下研究了2-PCHT在WS₂/ Al₂O₃和WS₂/SiO₂催化剂上的脱硫反应。结果表明：在240 ℃和5.0 MPa H₂条件下,2-PCHT在WS₂催化剂上主要通过β消除、氢解和脱氢3条平行路径脱硫,其中β消除和氢解并重,β消除反应速率快于氢解;非临氢条件下,主要通过β消除、C-S键均裂(或氢解)及脱氢3条平行路径脱硫,并以β消除为主;哌啶对β消除路径的抑制作用最大、对脱氢路径作用次之,但对氢解几乎没有影响,并促进了C-S键均裂;WS₂/ Al₂O₃的反应活性优于WS₂/SiO₂,可能与其活性组分的分散度较高有关;临氢条件下,2-PCHT的反应动力学可以用假一级模型描述;但其在非临氢条件下则不能用简单的幂函数拟合,可能归因于环烷基C-S键断裂机制的复杂性。     

固体超强酸催化合成没食子酸月桂醇酯

以固体超强酸S2O82-/ZrO2为催化剂,以没食子酸和月桂醇为原料,二氧六环作溶剂,直接酯化合成没食子酸月桂醇酯。得出最佳工艺条件为:在酸醇物质量比1∶1～1∶1.4,催化剂用量0.01g·mL-1,反应温度125℃,反应时间3h,酯化率可达85.2%。同时也确定了催化剂最佳制备条件。