PO43-改性的二氧化钛固体酸催化剂

通过沉淀、老化、过滤、洗涤、干燥、浸渍和焙烧等过程,由TiCl4和H3PO4制备了PO43-改性的二氧化钛固体酸催化剂,用Hammett指示剂法、正丁胺滴定法和吡啶吸附FT-IR光谱法测定了催化剂酸性质,用XRD,FT-IR,TG-DTA和N2-吸附对其进行了表征,研究了PO43-的质量分数和焙烧温度对其酸性、结构和催化性能的影响.XRD和TG-DTA结果表明PO43-稳定TiO2的锐钛矿晶相和抑制晶粒长大.FT-IR分析表明PO43-物种与TiO2表面双桥螯合配位键合.N2-吸附和正丁胺滴定结果表明PO43-的质量分数小于7.5%时,表面积、孔容和总酸量随着PO43-的质量分数增加先增大后减小.Hammett指示剂法和吡啶吸附的FT-IR光谱结果表明,PO43-改性的二氧化钛固体酸催化剂在425～575℃焙烧可以形成固体超强酸,表面上同时存在L酸中心和B酸中心.PO43-改性的二氧化钛固体酸在乙酰乙酸乙酯和乙二醇的缩酮化反应中具有良好的催化性能.     

镧对WO3/ZrO2固体超强酸酸强度和结构的影响

通过共沉淀法制备了合适酸强度,比表面积为175.284 3 m2.g-1,最可几孔径在5.99 nm,负载镧的WO3/ZrO2固体超强酸催化剂。用Hammett指示剂法、XRD、N2等温吸附/脱附、DTA等方法考察了负载稀土镧后对催化剂的酸强度、比表面积、孔结构和热稳定性的影响。结果发现：La能均匀掺入WO3/ZrO2固体超强酸中,且适当加入稀土元素镧不但可以提高其酸强度,而且可以稳定结构、增加比表面积。     

固体酸SO_4~(2-)/TiO_2-Al_2O_3的合成及酯化活性考察

本文详细考察了固体酸SO_4~(2-)/TiO_2-Al_2O_3的制备条件对其酯化活性的影响,并对催化剂进行了X光电子能谱和红外光谱分析,作者指出:催化剂的制备条件对其酯化活性有极大的影响。催化剂表面同时存在质子酸中心和路易斯酸中心。同时作者建立了催化剂酸中心模塑和表面物质结构模型。     

可见光活性TiO_2的制备与表征

以TiOSO4和氨水为原料通过化学沉淀法制备了具有可见光活性的纳米Ti—O—N光催化剂,并采用SEM,BET,XRD,UV-vis,ESR和XPS等检测方法对其性能进行表征,通过甲基橙溶液降解实验研究了光催化剂在可见光下的光催化活性,讨论了比表面积、可见光吸收强度、晶型结构等因素对其光催化活性的影响.所制得的纳米Ti—O—N光催化剂经热处理后可以较强吸收波长范围为400～600 nm的可见光,且可见光吸收强度与粉体的热处理温度密切相关.光催化测试表明：经400℃热处理的光催化剂对可见光的吸收最强,且具有相对较大的比表面积和发育较为完整的晶型结构,因此在可见光下表现出最好的光催化活性.     

单掺活性MgO水泥膨胀性能与微观结构表征

胶凝材料水化反应过程中收缩或膨胀体积变化是由其水化产物性质决定。水泥的收缩值随水化龄期的变化规律反应了水泥水化特点。研究活性MgO水泥浆体水化过程及水化产物,探索单掺MgO对水泥体系膨胀特性的影响。活性MgO由菱镁矿经700℃保温2.5h煅烧制备。单掺8%活性MgO水泥净浆的安定性合格,单掺质量分数12%活性MgO水泥净浆的安定性不合格。MgO掺量由4%增长到20%时,20℃水浸泡膨胀率由1.88‰增加到10.05‰。纯水泥浆体20℃水浸泡90d后的孔容为0.018cm3/g,活性MgO增大了水泥浆体的孔容。MgO质量掺量由8%增加至12%时,水化产物Mg(OH)2堵塞了孔径,浆体20℃水浸泡90d的孔容从0.079cm3/g减小到0.030cm3/g。12%MgO水泥浆体孔径分布范围比8%MgO水泥浆体广,主要分布在2～100nm之间,且孔径微分分布增大。根据MgO水化反应产物、形貌表征以及孔径分析、体积膨胀率的实验结果,解释单掺活性MgO导致水泥浆体安定性问题的原因。     

不同碳源碳基固体酸的制备及其结构性能

分别以葡萄糖、蔗糖、淀粉、纤维素为碳源,采用水热合成法制备了碳基固体磺酸催化剂.分析了反应温度、反应时间等因素对合成固体酸表面酸量的影响;利用扫描电镜、傅里叶变换红外光谱仪和热重分析仪等对催化剂进行了表征,评价了催化剂在纤维素水解反应中的催化活性.结果表明:4种碳源制备的碳基固体酸均呈现为无定形结构,颗粒大小在5~30μm之间,表面均接枝有—SO3H、—COOH和酚羟基基团;催化活性大小为葡萄糖蔗糖淀粉纤维素.     

葡萄糖碳基固体酸催化剂的制备及其催化水解纤维素

以葡萄糖为原料制备了碳基固体酸催化剂,采用红外光谱(FT-IR)、X线衍射(XRD)、热重(TG)分析等手段对催化剂进行表征,并以纤维素水解为探针反应,考察了制备条件对催化剂总酸量和催化剂活性的影响.结果表明:该催化剂适宜的制备条件为碳化温度180℃,碳化时间7 h,三氯化铁用量0.4 g,磺化温度110℃,磺化时间11 h,催化剂的总酸量为2.78 mmol·g-1,将催化剂用于纤维素水解反应,水解率达到45.31%.所制备的碳基固体酸催化剂具有—COOH,—OH,—SO3H的芳香碳薄层组成的无定形碳结构,并且在170℃以下时具有良好的热稳定性.     

Fe2(SO4)3/膨润土固体酸催化剂的制备及催化性能考察

通过对膨润土酸化处理得到活性白土,并以活性白土为载体浸渍负载硫酸铁,得到Fe2（SO4）3／膨润土固体酸催化剂。通过萘的异丙基化反应考察硫酸质量分数、硫酸铁溶液浓度以及活化温度对Fe2（SO4）3／膨润土催化性能的影响,得出了适宜的催化剂制备工艺条件;硫酸质量分数为10％,硫酸铁溶液浓度为0．08mol／L,活化温度为200℃。并用XRD,BET,TG和SEM对催化剂进行了表征。     

硅藻土基固体酸的制备及其催化性能

以硅藻土为载体,通过共沉淀法将Lewis酸SnCl₄·5H₂O转化为SnO₂负载于硅藻土中,通过浓硫酸磺化法将磺酸基负载于硅藻土中,制备了具有L酸和B酸的多相固体酸催化剂,并探究其对木糖转化为糠醛的催化反应性能。利用FT-IR、XRD、SEM和BET进行性能表征发现,SnO₂和磺酸基成功负载于硅藻土上,负载后的硅藻土比表面积增加,但孔容、孔径受碎片化影响有所下降,其表面结构形貌改变不大。在水相与有机相体积比7∶3、反应温度180℃、木糖质量0.2 g、催化剂用量0.10 g、反应时间180 min时,糠醛产率最高达56.95%(摩尔分数),重复使用5次后糠醛产率维持在45%以上。硅藻土基固体酸催化剂的制备研究对硅藻土高值利用和糠醛的环境友好制备具有实际应用价值。     

硒化枯草芽孢杆菌肽聚糖的结构表征及体外抗氧化活性研究

为探究硒化肽聚糖(Se-PG)的结构与抗氧化能力,以枯草芽孢杆菌(Bacillus subtilis)胞壁肽聚糖(PG)和亚硒酸钠为原料,利用HNO₃-Na₂SeO₃法对PG进行硒化修饰,制备Se-PG复合物。通过紫外光谱、傅里叶红外光谱及核磁共振研究Se-PG结构特征,从对DPPH、ABTS、·OH自由基的清除能力评价其体外抗氧化活性。结果表明：Se-PG的硒含量为369.32μg/g,傅里叶红外光谱在890 cm^-1有吸收峰,表明形成亚硒酸酯键;Se-PG对DPPH、ABTS和·OH自由基清除率具有质量浓度依赖效应,当质量浓度达到5 mg/mL时,自由基清除率分别为39.51%±0.26%、39.47%±0.98%、48.38%±1.42%,显著高于亚硒酸钠和PG(P<0.05)。结构表征表明B.subtilis PG可进行硒化修饰且不改变PG的基本结构。Se-PG具有优越的体外自由基清除能力和抗氧化活性,可作为功能性抗氧化剂进行开发。     

新型碳基固体强酸催化剂在高酸值生物柴油中的催化性能

通过膨化淀粉和对-甲基苯磺酸混合物的部分炭化制备了新型碳基固体强酸催化剂,研究了新型碳基固体强酸催化剂在油酸与乙醇的酯化反应中的催化性能,考察了乙醇与油酸摩尔比、催化剂质量浓度和反应时间等因素对收率的影响。结果表明,新型碳基固体强酸在油酸与乙醇的酯化中具有较好的催化活性,在醇酸的摩尔比8:1、w(催化剂)为5.0%和回流反应时间6.0h的条件下,油酸乙酯收率可达83.78%,经过6次使用,催化剂保持良好的催化活性。     

ZrO_2/SO_4~(2-)固体超强酸催化剂研究(Ⅰ)──酸性和酯化反应

制备了ZrO2/SO42-型固体起强酸催化剂；以有机酸和醇的酯化为探针反应，研究了焙烧温度和反应物分子结构对催化活性的影响；用滴定法和FT－IR研究了其酸强度和表面酸中心类型。     

改性蒙脱土固体酸催化合成乙二醇醚

采用路易斯酸AlCl3与蒙脱土进行离子交换制备固体酸催化剂,研究了改性条件及交换剂类型对催化结果的影响。采用X射线衍射方法分别测定了改性前和改性后蒙脱土的各种物性,并将该固体酸催化剂用于乙二醇醚的制备。蒙脱土经路易斯酸AlCl3处理后,其层间距由1.471 3 nm增加到1.522 5 nm,比表面积由120 m2/g增加到239 m2/g,孔容积由0.140 mL/g增加到0.322 mL/g。成为制备乙二醇醚较好的催化剂。通过实验确定了乙二醇醚制备的最佳反应温度65 ℃、反应时间30 min、催化剂加入量4%(质量分数)以及甲醇与环氧乙烷摩尔比为4∶1,且反应在常压下进行。在此工艺条件下,乙二醇醚的产率为90.5%, 环氧乙烷的转化率为96.0%,催化剂的选择性为94.2%。     

稀土钕改性的三元固体酸制备及催化合成乙酸异戊酯的应用研究

采用燃烧法制备了一系列S2O2-8/Fe2O3-Ti O2和稀土金属钕改性的S2O2-8/Fe2O3-Ti O2-Nd2O3固体超强酸催化剂。考察了钕含量对固体酸催化剂催化活性的影响,采用XRD、IR和SEM分析手段对掺杂和未掺杂钕固体酸样品进行了对比。结果表明:钕的添加提高了催化剂的催化活性,钕含量为2wt%时,S2O2-8/Fe2O3-Ti O2-Nd2O3催化活性最高,乙酸异戊酯的收率为97.9%;稀土钕有利于金属表面过硫酸根的稳定,对于固体酸中心的形成有利,并可使催化剂在制备时增加粒子的分散性,抑制在热作用下粒子的长大。     

用磷铝硅固体酸催化剂合成乙酸异丙酯

用ＸＲＤ、ＦＴ－ ＩＲ、ＮＨ３ － ＴＰＤ 表征了自行用水热合成法研制合成的硅磷铝分子筛催化剂,得出了与ＡｌＰＯ－ ５ 有相似的结构,以及具有明显的酸性催化剂的特性。并进一步在固定床反应器中,在液－ 固反应体系中研究了异丙醇和乙酸的酯化反应,实际考察了反应条件对此反应结果的影响。分析结果表明,在温度为５１３ ～５７３ Ｋ、反应压力为３ ．５ ＭＰａ 、醇酸摩尔比为１ ．２ ～１ ．６ 和ＬＨＳＶ 为１ ．０ ｈ － １ 的范围内,催化剂具有良好的催化活性和反应稳定性。并且该工艺酯化速度快、转化率高,乙酸的转化率可以从６４ ．５ ％ 提高到９７ ．３ ％ ,在５５３ Ｋ 时催化剂达到了最佳的效果,乙酸的转化率最高可达９９ ．１ ％ ,达到甚至超过了硫酸工艺法酯的收率。完全可以代替目前工业常用的硫酸催化酯化工艺     

柠檬酸与稀土化合物的合成与表征

以氯化稀土(RECl3,RE=La、Pr、Nd、Sm、Eu、Tb、Dy)和柠檬酸(H3Cit)为原料,合成了7种柠檬酸稀土化合物。探索了反应温度、物质的量的比、酸度等反应条件对产率的影响,确定了最佳反应条件。实验结果表明:最佳反应条件为反应温度为50℃,氯化物与柠檬酸的物质的量的比为1∶1.2,以及pH为4～5。通过元素分析、红外谱图和TG/DTA等手段确定了柠檬酸稀土化合物的组成为RE(Cit)·nH2O。     

CaO/Zn-Al-O固体碱的制备、表征及其催化活性

采用共沉淀、浸渍及高温焙烧的方法制备了CaO/Zn-Al-O固体碱催化剂。采用正交试验考察了制备条件对CaO/Zn-Al-O固体碱油脂醇解催化活性的影响,得到的优化条件为:一次焙烧时间0h、二次焙烧温度750℃、二次焙烧时间3h。以优化条件下制备的CaO/Zn-Al-O固体碱为催化剂,在n(醇)/n(油)=9、m(催化剂)/m(油)=0.04、搅拌速率400r/min、反应温度70℃、反应时间4h的条件下,菜籽油转化率可达96.3%。采用TGDTA、BET、XRD、SEM技术及Hammett指示剂法对催化剂及其前驱体进行了表征。对催化剂结构及表面性质与其活性之间的关系进行了讨论。     

苯与直链烯烃烷基化的锆磷铝固体酸催化剂

通过水热法制备了锆磷铝固体酸催化剂;用XRD、FT-IR、MAS-NMR和N2-吸附法进行了表征;用正丁胺滴定法和吡啶吸附的FT-IR光谱法测定了酸性质。以苯和长链烯烃的烷基化为探针反应,考察了催化剂的催化性能和再生性。结果表明,锆磷铝固体酸催化剂具有AlPO4-5相同的结构;表面上存在Lewis酸中心和Bronsted酸中心,其酸强度和酸量高于AlPO4-5,随着焙烧温度的升高,总酸量基本不变,Lewis酸量减少,经酸处理后酸强度和酸量明显增加;在反应温度为220～260℃,反应压力为4.5～5.0MPa,空速为1.0h-1的反应条件下,烯烃的转化率达99.0%以上,2-LAB和3-LAB的选择性高达95.0%以上,并且具有良好的稳定性和再生性。     

积雪草酸衍生物的合成及抗肿瘤活性的研究

以积雪草酸为先导化合物,对其2位、3位、12位、23位和28位进行结构修饰,设计并合成12个积雪草酸类似物.采用MTT比色法,选用人胃腺癌细胞株SGC-7901,人非小细胞肺癌细胞株A549和人成纤维肉瘤细胞株HT-1080为靶细胞,进行积雪草酸类似物体外细胞毒活性药理评价.结果表明化合物4b、6b对于SGC-7901、A549、HT-1080的抑制率明显高于对照品,值得进一步研究.