HPWA-SBA-15催化氧化吸附脱除汽油中的噻吩硫

以纯硅介孔分子筛SBA-15为载体,磷钨酸为活性组分,采用直接合成法制备HPWA(磷钨酸)-SBA-15催化剂,并用XRD,BET法对负载磷钨酸后的SBA-15的结构进行分析。以过氧化氢特丁基为氧化剂,二苯并噻吩(DBT)的异辛烷溶液为模拟油进行实验,对介孔分子筛催化剂HPWA-SBA-15的氧化吸附脱硫性能进行研究。结果表明,负载磷钨酸以后,催化剂Nb-SBA-15仍具有规则的二维六方介孔结构,仍属于介孔分子材料;磷钨酸负载量为30%时脱硫效果最佳;Nb-SBA-15催化剂具有较高的催化活性和稳定性。在反应温度为70℃,反应时间为60 min,催化剂用量占总质量的2.2%时,脱硫率达到了100%。     

P-SBA-15催化合成油酸丁酯

采用后合成法，将磷酸负载在介孔分子筛SBA-15的表面，制备出活性较高的固体酸催化剂P-SBA-15，将该催化剂用于合成油酸丁酯。重点考察了磷酸的负载量、反应温度、酸醇摩尔比、催化剂的加入量、反应时间对酯化反应性能的影响。得到最佳反应条件为：磷酸的负载量占介孔分子筛SBA-15用量的6％、反应温度130℃、酸醇摩尔比1：2、催化剂用量占总料量的1．5％，反应时间5h，油酸转化率最高达61．3％，并发现介孔分子筛催化剂P-SBA-15具有良好的稳定性。     

介孔分子筛P-SBA-15催化合成十一碳烯酸异丙酯

采用后合成法,将磷酸固载在纯硅介孔分子筛SBA-15的表面。XRD表征结果表明,高温焙烧后的介孔分子筛P—SBA-15保持了稳定的介孔结构,该催化剂可用于十一碳烯酸与异丙醇的酯化反应,与其它几种微孔分子筛催化剂相比,P—SBA-15分子筛是最好的固体酸催化剂。考察了磷酸的负载量、反应温度、酸醇比、催化剂用量等因素对酯化反应性能的影响。得到最佳反应条件为:反应温度140℃,酸/醇摩尔比1/1,反应时间6 h,催化剂用量为总料量质量的10％。结果表明,磷的负载量为7％(质量分数)的介孔分子筛P-SBA-15是替代液体酸合成十一碳烯酸异丙酯较为理想的固体酸催化剂,且有良好的稳定性。     

磷钨酸铯改性介孔分子筛催化剂的合成及催化应用

用溶胶-凝胶方法合成并表征了磷钨酸铯改性的SBA-15介孔分子筛催化剂Cs2.5-TPA—SBA-15。XRD表征结果表明，当催化剂中磷的摩尔分数为0．88％时，Cs2.5-TPA—SBA-15仍保持介孔分子筛SBA-15的晶体结构；BET表征结果验证了介孔结构的存在；FTIR表征结果表明了Keggin结构的存在以及Cs2.5—TPA与分子筛之间化学作用的存在；TGA-DTA表征结果表明，Cs^＋的引入增加了催化剂的热稳定性。将Cs2.5-TPA-SBA-15应用于丙烯酸与叔丁醇的酯化反应，实验结果表明，与其它铯化学计量比催化剂相比，Cs2.5-TPA—SBA-15的酸催化活性最好。     

介孔分子筛负载磷钨酸酸式铯盐催化合成十一碳烯酸异丙酯

采用溶胶凝胶方法,以P123为模板剂、正硅酸乙酯为硅源合成出介孔分子筛负载的磷钨酸酸式铯盐CsxH3-xPW12O40/SBA-15催化剂。XRD表征结果表明,改性后的催化剂具有纯硅SBA-15分子筛晶体结构。将该催化剂用于合成十一碳烯酸异丙酯,与其它几种微孔分子筛催化剂相比,介孔分子筛负载磷钨酸酸式铯盐Cs2 5H0 5PW12O40/SBA-15催化剂的性能最好。重点考察了n(Cs)/n(P)、反应温度、酸醇摩尔比、催化剂用量等因素对酯化反应性能的影响,得到最佳反应条件:反应温度140℃,酸醇摩尔比1/1,反应时间4h,催化剂用量为总物料质量的10。重复实验证明,Cs2 5H0 5PW12O40/SBA-15催化剂能够重复使用。     

Nb-SBA-15介孔分子筛催化剂的制备及其催化性能

以介孔分子筛SBA-15为载体,采用浸渍法制备了Nb-SBA-15催化剂,通过X-射线衍射(XRD)、N2吸附-脱附、红外光谱分析(FTIR)等测试手段对催化剂进行了表征,并对其在合成乙基叔丁基醚(ETBE)的醚化反应中的活性及重复使用性进行了评价。结果表明,当负载Nb的质量分数小于30%时,Nb-SBA-15催化剂仍具有SBA-15晶体结构和介孔结构,Nb与SBA-15载体间存在较强的相互作用。Nb-SBA-15催化剂在合成ETBE的醚化反应中具有很高的催化活性,叔丁醇转化率达64.10%,ETBE选择性可达92.70%,重复使用4次后,仍保持良好的催化活性。     

介孔分子筛P-SBA-3催化合成月桂酸乙酯

采用H3PO4对介孔分子筛SBA-3进行改性,制得介孔分子筛P—SBA-3,并将其用于月桂酸乙酯的催化合成。考察了催化剂磷硅摩尔比、反应时间、反应温度、催化剂用量及酸醇摩尔比对月桂酸乙酯合成的影响,确定了最佳反应条件为：介孔分子筛P—SBA-3催化剂用量（以原料质量计）2．0％且催化剂磷硅摩尔比8：100、反应温度80℃、酸醇摩尔比1：4、反应时间5h。研究结果表明,介孔分子筛P—SBA-3具有良好的催化效率和稳定性,是合成月桂酸乙酯理想的分子筛催化剂。     

后合成法改性SBA-15的研究进展

综述了各种后合成法对介孔分子筛SBA-15的改性,主要包括离子交换法、浸渍法、吸附法、嫁接法、沉积法等。     

介孔分子筛ZrO2／SBA-15催化合成柠檬酸三丁酯

以纯硅SBA-15为载体,合成了具有纯硅SBA-15结构的介孔分子筛催化剂ZrO2／SBA-15。用此催化剂催化合成柠檬酸正丁酯,考察了催化剂中硅锆摩尔比、催化剂用量、反应时间、反应温度、酸醇摩尔比对酯化反应的影响,得出合成柠檬酸正丁酯的最佳反应条件：催化剂中最佳硅锆摩尔比为100：3,正丁醇用量2mol,酸醇摩尔比1：6,催化剂用量为原料质量的2％,反应温度130℃,反应5h,柠檬酸转化率为88％。介孔分子筛催化剂ZrO2／SBA-15具有较高的稳定性,是合成柠檬酸三丁酯较为理想的分子筛催化剂。     

Ce改性SBA-15分子筛催化合成棕榈酸甲酯

用浸渍法对SBA-15分子筛进行Ce改性,制备了Ce(SO4)2/SBA-15催化剂,采用X射线衍射、红外光谱、N2吸附-脱附、热重-差热分析方法对试样进行了表征。表征结果显示,Ce已进入SBA-15分子筛中,制得的Ce(SO4)2/SBA-15催化剂保持高度有序的介孔二维六角结构。用Hammett指示剂法测得Ce(SO4)2/SBA-15催化剂的表面酸强度为0.99~1.80,酸量为0.2344mmol/g。采用Ce(SO4)2/SBA-15催化剂催化甲醇和棕榈酸酯化合成棕榈酸甲酯,优化的合成条件为:n(棕榈酸)∶n(甲醇)=1∶15,催化剂用量为棕榈酸质量的5.0%,反应时间8h。在此条件下,酯化率大于92%。     

溶胶-凝胶法制备磷钨酸-硅胶催化合成苹果酯

采用溶胶-凝胶法制备了一系列磷钨酸-硅胶催化剂(PW/SG),考察了该催化剂催化乙酰乙酸乙酯与乙二醇液相缩合制备苹果酯的反应性能。实验结果表明,PW质量分数为40%时的PW/SG催化剂表现出最佳的催化活性;40%PW/SG催化剂制备苹果酯的最佳工艺条件为:n(乙酰乙酸乙酯)∶n(乙二醇)=1∶1.2,催化剂用量占反应物质量的0.36%,带水剂环己烷用量占反应物体积的30%,反应温度383K,反应时间90min;在此条件下,乙酰乙酸乙酯的转化率可达95.5%,苹果酯的选择性大于97%;催化剂稳定性实验表明,经5次重复使用,40%PW/SG催化剂的活性基本保持不变,乙酰乙酸乙酯转化率稳定在95.0%左右。     

纳米晶堆积ZSM-5沸石的合成、改性及其催化烯烃转化性能

在不添加介孔模板剂的情况下,通过水热合成法直接合成具有纳米晶堆积形貌的多级结构ZSM-5沸石。通过氨水水热处理、浸渍法引入镧和磷的组合改性方法调变纳米晶堆积HZSM-5沸石的酸性质,进而改善其催化1-己烯异构化和催化重汽油降烯烃的性能。结果表明：与HZSM-5沸石相比,采用0.4%质量分数氨水水热处理,负载3%质量分数La2O3和0.5%质量分数磷的方法组合改性HZSM-5后,可以降低沸石的弱酸、强酸和Br?nsted酸(B酸)酸量以及B酸和Lewis酸(L酸)的酸量比值,提高中强酸酸量及其比例,体现出优异的烯烃异构化性能;用于1-己烯转化反应,产物中烯烃体积分数仅为1.8%,异构烷烃的质量收率高达44.8%,比工业催化剂高出17.8百分点;在催化重汽油降烯烃反应中,产物中异构烷烃和芳烃体积分数高于工业催化剂,且辛烷值损失更小。     

孔结构与酸性质对多孔材料催化性能的影响

采用成胶、陈化、后处理等过程制备出具有不同孔道结构和不同酸性质的多孔硅铝材料,用XRD,BET,FT-IR,NH3-TPD等方法对这些多孔材料进行结构和性能表征,并采用重油微反评价装置对这些材料制成的催化剂进行裂化性能考察。结果表明,通过合成条件的微调可以获得平均孔径为7～14 nm,总酸量介于0.617～1.046 mmol/g,且同时含有B酸中心和L酸中心的多孔硅铝材料。孔径大小、酸性质及水热稳定性直接影响材料的转化能力及产品分布,其中孔径大小和酸性质的影响不尽相同,当平均孔径（水热老化后）介于11～14 nm时,二者的作用是相辅相成的,共同促进裂化活性的提升;当平均孔径进一步增大,孔径大小对裂化性能的影响程度超过酸性质的影响;在酸性质中,总酸量主要影响材料的裂化活性,而酸中心分布则更多地影响产物分布。     

加氢脱酸催化剂的酸改性

以磷酸为酸性助剂,对通用型加氢处理催化剂进行了酸改性,采用X射线衍射仪、N2物理吸附仪、X射线电子能谱仪等对制备的系列加氢脱酸催化剂进行了表征,并在固定床加氢装置上对其性能进行了评价。结果表明:磷改性后,催化剂的强度、堆积密度、弱酸性均增加,比表面积和孔容均降低;当磷质量分数高于1.50%时,催化剂中会出现磷酸铝晶型;4种催化剂中,磷质量分数为0.75%时,制得的催化剂具有最优的脱酸、脱硫、脱氮性能,在反应压力为3 MPa,反应温度为280℃的条件下,其脱酸、硫、氮率依次为99.1%,44.72%,10.8%,油品酸值可降至0.028 mg/g。     

非水介质中月桂酸维生素C酯的酶催化合成

以月桂酸甲酯和维生素 C为原料 ,以固定化的脂肪酶 (LIPOZYM IM)为催化剂 ,合成了月桂酸维生素C酯。研究了各种因素对合成反应的影响 ,确定了月桂酸维生素 C酯的较佳合成条件为 :维生素 C与月桂酸甲酯摩尔比为 5 .0∶ 1、反应温度为 60℃、脂肪酶用量为反应体系重量的 2 .5 %、反应时间为 1 0 h。在最佳反应条件下 ,产物一次收率为 61 .8%。用红外光谱对产物的结构进行了表征     

合成方法对γ-Al_2O_3催化剂乙醇脱水性能的影响

分别采用溶胶-凝胶法和沉淀法合成了γ-Al2O3催化剂,采用X射线衍射、热重分析、N2吸附-脱附、NH3程序升温脱附等方法对制备的γ-Al2O3催化剂进行了表征,考察了它们对乙醇脱水制乙烯反应的催化性能,并分析了γ-Al2O3催化剂表面羟基密度和酸强度对催化性能的影响。研究结果表明,溶胶-凝胶法制得的γ-Al2O3催化剂具有较强的表面酸性,能更有效地催化乙醇脱水制乙烯反应。考察了反应温度、液态空速及乙醇质量分数对乙醇脱水制乙烯反应的影响,在反应温度350℃、液态空速0.6h-1、乙醇质量分数92.4%的条件下,采用溶胶-凝胶法制得的γ-Al2O3催化剂,乙醇转化率和乙烯选择性分别达到99.3%和97.7%。     

硅胶负载磷钨酸催化正丁醇和乙酸液相酯化反应

以硅胶为载体,用浸渍法制备了一系列不同负载量的磷钨酸催化剂,通过X射线衍射、低温N2物理吸附、程序升温氨脱附以及Hammett指示剂法表征了催化剂的物化性质,并考察了催化剂在乙酸与正丁醇液相酯化反应中的催化性能。结果表明,通过控制杂多酸负载量,可有效调整催化剂的表面性质、酸性及酯化反应性能;酯化反应结果与催化剂酸量、比表面积及磷钨酸在载体表面分散状况有直接关系。磷钨酸负载量为40%时,反应物的转化率及酯的产率均明显高于纯磷钨酸催化剂的结果。在反应温度为395K、催化剂在反应体系中的质量分数为3.5%、反应时间为120min的条件下,正丁醇转化率达89.8%,乙酸丁酯选择性为100%。     

制备方法对二甲醚水蒸气重整制氢催化剂Cu-Ni/γ-Al_2O_3性能的影响

分别采用沉积-沉淀法(DP)和等体积浸渍法(IM)制备了二甲醚水蒸气重整制氢催化剂Cu-Ni/γ-Al2O3,考察了制备方法对催化剂性能的影响,并运用N2吸附-脱附(BET)、NH3程序升温脱附(NH3-TPD)、H2程序升温还原(H2-TPR)、X射线衍射(XRD)等手段对催化剂进行了表征与分析。结果表明,与浸渍法相比,沉积-沉淀法制备的Cu-Ni/γ-Al2O3催化剂具有更强的表面酸性和更优的金属铜组分的分散性,因而具有更好的活性和稳定性,是制备该催化剂的较好方法。     

多级孔CoAPO-5分子筛液相催化氧化糠醛制备马来酸

采用水热法分别合成了微孔和多级孔CoAPO-5分子筛,采用XRD、SEM、NH₃-TPD、N₂吸附-脱附等手段表征其结构,通过液相催化氧化糠醛制备马来酸,考察了反应条件对催化性能的影响。结果表明,多级孔CoAPO-5分子筛中呈介孔孔道,约为6：16 nm,球状结构。与微孔CoAPO-5分子筛相比较,多级孔CoAPO-5分子筛具有较大的孔径和较高的酸量,因而表现出较好的催化效果。在m(1,2-二氯乙烷)∶m(过氧化氢)∶m(糠醛)=3∶5∶1,催化剂用量为糠醛质量的12%,反应温度 60℃,反应时间 3 h的条件下,多级孔CoAPO-5分子筛催化剂上,糠醛的转化率为86.91%,马来酸的收率为85.89%,较微孔CoAPO-5分子筛分别提高10.91和21.62百分点。     

纳米HZSM-5的酸性调控及其催化苯和稀乙烯制乙苯

采用硅溶胶、氯化铝、四丙基溴化铵(模板剂)为原料,在水热条件下合成纳米HZSM-5分子筛。以此为母体,在焙烧脱除模板剂前,用硝酸酸洗处理不同时间,得到一系列外表面酸量不同的纳米HZSM-5分子筛,并以此制备催化剂。采用XRD、SEM、NH₃-TPD、XRF、XPS和Py-FTIR等手段对硝酸酸洗前后的纳米HZSM-5分子筛进行表征,考察纳米HZSM-5分子筛在硝酸酸洗处理后酸量、外表面酸分布的变化以及制备的催化剂对催化苯和稀乙烯烷基化反应性能的影响。结果表明：硝酸酸洗处理能改变纳米HZSM-5酸量和外表面的酸分布,与母体相比,硝酸酸洗处理16 h得到的分子筛外表面酸中心最少;以酸洗16 h的HZSM-5分子筛(Z160-N-16)制备催化剂(Z160-N-16-C),在360 ℃、1.4 MPa、n(Benzene)∶n(Ethylene)=1、乙烯质量空速1.5 h^-1条件下催化苯和稀乙烯烷基化反应,苯的转化率、乙基(乙苯和二乙苯)的选择性和分别为37%和96%;该催化剂的积炭速率降至以母体分子筛制备催化剂的50%,副产物二甲苯的质量分数降低了20%。