磁性固体超强酸的制备及催化酯化反应的研究

制备了钴基磁性固体超强酸催化剂，代替硫酸用于酯化反应，对反应的工艺条件进行了优化，结果表明磁性物种的引入对催化剂的催化活性有一定影响，随着磁性物种含量的增加，催化剂的催化活性有所提高，当磁性物种含量为2．44％时催化转化率达最高值97．31％，磁性物种继续增加，转化率反而下降，磁性固体超强酸催化剂的回收率达85％，回收性较好。     

改性MMT催化环氧大豆油制备生物润滑油的研究

采用硫酸对蒙脱土(MMT)进行改性,制得硫酸改性固体酸催化剂,并用FTIR、N2-吸附脱附对其进行表征。以改性MMT为催化剂催化环氧大豆油和异辛醇开环反应制备生物润滑油,考察了反应时间、反应温度、催化剂加入量和醇油摩尔比对开环转化率的影响。结果表明,在催化剂加入量为环氧大豆油质量5%,醇油物质的量比为3∶1,95℃下反应9 h的条件下,开环反应转化率达到98%以上。     

微波辐射酸催化喜树种子油制备生物柴油工艺

研究了在微波辐射条件下硫酸催化酯交换反应转化喜树种子油制备生物柴油的工艺,同时采用HPLC分析了生物柴油产品中主要脂肪酸甲酯成分及其质量分数。通过实验考察了醇油摩尔比、反应时间、反应温度、催化剂加入质量分数对反应的影响,并得出了在微波辐射下硫酸催化喜树种子油制备生物柴油的最佳工艺条件:醇油摩尔比15∶1、微波辐射时间40 min、反应温度70℃、催化剂加入质量分数(与原料油)3%,转化率可达95%以上。结果表明,与传统硫酸催化酯交换反应相比,该方法具有催化剂加入质量分数少、反应温度低、时间短和转化率高等优点,对工业化制备生物柴油提供了科学参考价值。     

SO_4~(2-)/γ-Al_2O_3催化合成苯甲醛缩乙二醇

以SO42-/γ-Al2O3为催化剂,以苯甲醛和乙二醇为原料进行缩合反应合成了苯甲醛缩乙二醇。考察了催化剂的制备条件如硫酸浸渍浓度、焙烧温度对催化活性的影响;同时也考察了反应条件如反应物摩尔比、催化剂用量、反应时间对苯甲醛转化率的影响。结果表明,SO42-/γ-Al2O3是合成苯甲醛缩乙二醇的良好催化剂。催化剂的最佳制备条件为:硫酸浸渍浓度2.5 mol.L-1,焙烧温度650℃;最佳反应条件为:苯甲醛0.05 mol,n(苯甲醛)∶n(乙二醇)=1∶2,催化剂1.0 g,带水剂环己烷5 mL,100℃回流反应120 min。此时苯甲醛转化率可达96.51%。催化剂可回收利用,回收效率取决于焙烧温度。     

SO4^2-/γ-Al2O3催化合成苯甲醛缩乙二醇

以SO42-/γ-Al2O3为催化剂,以苯甲醛和乙二醇为原料进行缩合反应合成了苯甲醛缩乙二醇。考察了催化剂的制备条件如硫酸浸渍浓度、焙烧温度对催化活性的影响;同时也考察了反应条件如反应物摩尔比、催化剂用量、反应时间对苯甲醛转化率的影响。结果表明,SO42-/γ-Al2O3是合成苯甲醛缩乙二醇的良好催化剂。催化剂的最佳制备条件为：硫酸浸渍浓度2.5 mol.L-1,焙烧温度650℃;最佳反应条件为：苯甲醛0.05 mol,n（苯甲醛）∶n（乙二醇）=1∶2,催化剂1.0 g,带水剂环己烷5 mL,100℃回流反应120 min。此时苯甲醛转化率可达96.51%。催化剂可回收利用,回收效率取决于焙烧温度。     

对氨基苯酚的新工艺研究

以硝基苯为原料，加入硝基苯重量的０．５％的铂碳催化剂，加入反应液重量２％的壬基酚聚羟丙基聚醚型非离子表面活性剂作助催化剂，在２３％的硫酸介质中，８６￣８８℃温度条件下，以１０ｋＰａ左右的氢气压加氢还原转位２０小时，直接制得对氨在苯酚。硝基苯的转化率可接近１００％。同时对助催化剂诉制造方法进行了研究，对影响其质量的诸多因素及质量的及助催化剂的质量对硝基苯转化率的影响进行限探讨。     

硫酸氢钾催化合成增塑剂DnOP的研究

用固体酸硫酸氢钾作催化剂，可使合成ＤｎＯＰ的反应在２ｈ内转化率达到９９．１％，催化剂分离方便，并可重复使用。     

SO2-4/γ-Al2O3催化合成苯甲醛缩乙二醇

以SO2-4/γ-Al2O3为催化剂,以苯甲醛和乙二醇为原料进行缩合反应合成了苯甲醛缩乙二醇.考察了催化剂的制备条件如硫酸浸渍浓度、焙烧温度对催化活性的影响;同时也考察了反应条件如反应物摩尔比、催化剂用量、反应时间对苯甲醛转化率的影响.结果表明,SO2-4/γ-Al2O3是合成苯甲醛缩乙二醇的良好催化剂.催化剂的最佳制备条件为:硫酸浸渍浓度2.5 mol·L-1,焙烧温度650℃;最佳反应条件为:苯甲醛0.05 mol,n(苯甲醛):n(乙二醇)=1:2,催化剂1.0 g,带水剂环己烷5 mL,100℃回流反应120 min.此时苯甲醛转化率可达96.51%.催化剂可回收利用,回收效率取决于焙烧温度.     

微波辐照木糖降解制备糠醛反应动力学

以硫酸为催化剂,考察了微波辐射条件下,反应温度和硫酸浓度对木糖降解反应的影响,拟合实验数据并建立反应动力学方程。结果表明,木糖转化率随温度的升高而增加,随着硫酸质量分数的增加而增加,催化活性较好。木糖脱水反应级数为一级,降解反应的活化能为48.05 kJ/mol,指前因子与硫酸浓度成幂指数关系。通过实验数据拟合得到的动力学方程能较好的反映实际木糖降解反应。     

硫酸钛催化合成乙酸酯的研究

研究了硫酸钛催化下乙酸酯（乙酸正丁酯）的合成，考察了加热温度、原料配比、催化剂用量和反应时间对反应的影响，发现在加热温度为１９０℃，醇酸摩尔比为１．２：１，催化剂用量为０．０１５ｍｏｌ／ｍｏｌ乙酸时，反应９０ｍｉｎ乙酸转化率可达９９．１％。该催化剂对伯醇和仲醇酯化的催化效果都比较理想。加入一定量惰性固体可以改善催化剂的使用效果和寿命。     

碘硫循环中硫酸在铁酸铜上的催化分解

碘硫循环是目前提出的效率最高、最有希望实现工业应用的热化学分解水制氢流程。碘硫循环由Bunsen反应、氢碘酸分解反应和硫酸分解反应组成。其中,硫酸分解是碘硫循环及其他含硫热化学循环中的共同步骤,需要在高温及催化剂存在下进行。本文以铁酸铜作为硫酸分解的催化剂,考察了反应温度、硫酸进料速率以及催化剂用量等因素对硫酸分解转化效率的影响,并与Pt催化剂的效果进行了比较。在铁酸铜催化的条件下,转化率比没有催化剂时平均提高了22%。温度超过820 ℃,催化效果与负载质量分数1%的Pt/Al₂O₃相当;催化剂活性在9 h内未出现下降趋势。用X射线衍射、比表面积全分析吸附、透射电镜以及热重－差热等方法对使用前后的铁酸铜进行了表征,给出了物相参数、表面性能参数及热稳定性等数据。     

酸性离子液体催化合成乙酸苯乙酯

以酸性离子液体己基甲基咪唑硫酸氢盐[n-C6Im][HSO4]为催化剂催化合成乙酸苯乙酯(PEAC)。通过对影响转化率的各种因素考察,得到最佳合成条件:2-苯乙醇与乙酸乙烯酯物质的量比为1∶1.2,离子液体催化剂用量5%(质量分数),反应温度140℃,反应时间6 h,PEAC转化率为91.8%。离子液体催化剂重复使用4次后,转化率开始缓慢下降,但补充适量硫酸后离子液体即可恢复催化活性。与传统的强酸催化剂相比,[n-C6Im][HSO4]具有合成的PEAC色泽好、催化剂易回收与重复利用的优点。     

硅胶固载硫酸钛催化合成乳酸正丁酯的研究

本文首次利用硅胶固载硫酸钛[Ti(SO4)2/SiO2]催化合成乳酸正丁酯，该催化剂活性高，易分离，反应时间短，不腐蚀设备，是一种环境友好催化剂，考察了影响酯化反应的条件，获得优化工艺条件如下；Ti(SO4)2负载量10%,乳酸0.2mol,正丁醇0.3mol，催化剂0.8g，反应温度145℃，反应时间60min。此条件下，乳酸的转化率在97%以上。     

微孔固体酸催化剂H-ZSM-5沸石催化合成二丙烯酸乙二醇酯

采用微孔固体酸催化剂H—ZSM—5沸石催化丙烯酸和乙二醇反应合成二丙烯酸乙二醇酯，催化活性高于硫酸，酯化反应2．5h，乙二醇的转化率可达62．0％，选择性为98．2％。催化剂H—ZSM—5重复三次使用依然保持很高的催化活性。     

对氨基苯酚新工艺研究

以硝基苯为原料,加入硝基苯重量的0.5%的钻碳催化剂,加入反应液重量2%的壬基酚聚羟丙基聚醚型非离子表面活性剂作助催化剂,在23%的硫酸介质中,86～88℃温度条件下,以10kPa左右的氢气压加氢还原转位20小时,直接制得对氨基苯酚.硝基苯的转化率可接近100%.同时对助催化剂的制造方法进行了研究,对影响其质量的诸多因素及助催化剂的质量对硝基苯转化率的影响进行了探讨.     

对甲基苯磺酸催化合成水杨酸乙酯

以对甲基苯磺酸为催化剂，水杨酸和乙醇为原料合成水杨酸乙酯。并考察了酸醇比、催化剂用量、反应时间、反应温度对酯化转化率的影响。结果表明，在水杨酸用量为0．003mol的情况下，用对甲基苯磺酸作催化剂，催化剂用量为12％，水杨酸与乙醇的摩尔比为1：2，反应时间为5h，反应温度为95℃是最适宜的反应条件，酯化转化率为52．6％。     

酸性离子液体催化合成季戊四醇棕榈油酸酯

合成两种酸性离子液体,正丁基甲基咪唑硫酸氢盐[n-C4Im][HSO4]和异丁基甲基咪唑硫酸氢盐[i-C4Im][HSO4],催化合成季戊四醇棕榈油酸酯(PPAE),结果发现[i-C4Im][HSO4]催化活性最大。通过对影响转化率的各种因素考察,得到最佳反应条件:棕榈油酸与季戊四醇物质的量比为6∶1,离子液体催化剂用量5%(质量分数),反应温度220℃,反应时间4 h,PPAE转化率为91.8%。离子液体催化剂重复使用2次后,转化率开始缓慢下降,但补充适量硫酸后离子液体即可恢复催化活性。与传统的强酸催化剂相比,[i-C4Im][HSO4]具有合成的PPAE色泽好、催化剂易回收与重复利用的优点。     

炭质磺酸化固体酸催化剂的制备及催化合成生物柴油研究

本次研究主要是以秸秆作为主要的原料,使用炭化及磺化的方式,制备炭质硫酸化固体酸催化剂,运用XRD、SEM及FT-IR对制备之后的催化剂结构完成表征。运用催化油酸及甲醇脂化反应制备出生物柴油,分析涉及到的因素对油酸转化率造成的影响。     

SO4^2-ZrO2／TiO2固体超强酸催化合成乙酸丁酯

采用复合载体技术引入到固体超强酸中,制备出负载型固体超强酸.催化合成乙酸丁酯的正交实验研究结果表明,浸渍液硫酸浓度对催化剂活性影响晟大,其次是焙烧温度和活性成分ZrO2负载量.当负载量0.35g/g,硫酸浓度0.50mol/L,焙烧温度600℃条件下,催化剂活性远比液体硫酸高;反应仅1h乙酸转化率达到96.5%.     

硫酸钛催化合成癸二酸二丁酯的研究

使用硫酸钛作催化剂,探讨了癸二酸和正丁醇的反应条件,优化条件下癸二酸的转化率达96％以上。