SO42-/SnO2固体超强酸的共沸除氯法制备、表征及其催化α-蒎烯异构化

采用共沸除氯法制备SO42-/SnO2固体超强酸,将其应用于α-蒎烯异构化。该催化剂的最佳制备条件：浸渍液硫酸浓度为1.5 mol/L,焙烧温度为550 ℃下焙烧3.0 h;反应最佳条件为：反应温度为110 ℃下反应3.0 h,催化剂用量为松节油中α-蒎烯质量分数的5%;在该条件下,α-蒎烯转化率为100%,莰烯选择性为64.85%。采用FT-IR、XRD、TG-DTA、SEM、BET对催化剂进行表征。结果表明：相同制备条件下,共沸除氯法制备的SO42-/SnO2较溶胶凝胶法与沉淀法制备的SO42-/SnO2催化活性高,超强酸中心多,颗粒小且均匀,团聚少。     

固体酸催化剂SO_4~(2-)/TiO_2-SnO_2的合成及其催化合成丙烯酸异冰片酯

采用共沉淀与浸渍法制备了不同SnO_2掺杂量(摩尔分数1%~7%,以TiO_2计,下同)的SO42-/TiO_2-SnO_2固体酸催化剂,利用N2-吸附脱附、FTIR、NH3-TPD对催化剂的结构和性质进行了表征。结果表明:SnO_2掺杂可以有效改善催化剂的比表面积与孔结构,有利于载体与SO42-形成配位结构,显著增加了催化剂酸性中心数量,从而增强了催化性能。SnO_2掺杂量为5%的SO42-/TiO_2-SnO_2固体酸催化剂催化丙烯酸与莰烯酯化反应,催化剂用量为10%(占反应物的质量分数,下同),反应温度为70℃,丙烯酸与莰烯物质的量比为1.3︰1时,莰烯的转化率为81.9%,丙烯酸异冰片酯选择性为98.5%,较SO42-/TiO_2显示出更高的反应活性与稳定性。     

固体超强酸催化PLA-PEG嵌段共聚物的合成

采用开环聚合法,固体超强酸SO42-/ZrO2-CeO2为催化剂,催化丙交酯和聚乙二醇合成PLA-PEG嵌段共聚物,研究了聚乙二醇(PEG)分子量、反应时间、温度、催化剂用量等条件对共聚物的影响,并通过红外光谱、Hammett指示剂法及NH3-TPD等方法对固体超强酸的酸性质进行了表征。结果表明,当焙烧温度为650℃时,得到的固体超强酸SO24-/ZrO2-CeO2酸强度与酸量最大,用该催化剂催化合成PLA-PEG嵌段共聚物,当PEG分子量为6 000,反应时间9 h、反应温度170℃,催化剂用量为丙交酯质量分数的1.0%时,得到PLA-PEG共聚物的特性粘数最大,为1.693 g/dL。     

固体超强酸催化合成N-苯基吡咯烷酮的研究

采用固定床技术,以SO42-/MxOy型固体超强酸为催化剂,1,4-丁内酯和苯胺反应合成了N-苯基吡咯烷酮(NPP),研究固定床工艺条件对NPP转化率的影响.实验结果表明,以SO42-/MxOy型固体超强酸为催化剂固定床合成NPP的最佳实验条件为n(1,4-丁内酯)∶n(苯胺)=1.2∶1、反应温度为300℃、进料速度为1.2 mL/min,NPP的转化率最高为98.7％.     

介孔WO_3-CeO_2-ZrO_2固体超强酸的制备与催化性能

以十六烷基三甲基溴化铵(CTAB)为模板,采用水热法合成了具有介孔结构的WO_3-Ce O_2-Zr O_2(WCZ)固体超强酸。研究了Ce掺杂量、WO_3含量、煅烧温度等因素对催化剂结构和酸性能的影响,以乙酸正丁酯的合成反应为探针,对介孔WCZ固体超强酸的活性进行了测试。结果表明:掺杂适量Ce有助于维持四方相Zr O_2的稳定,引入活性组分WO_3能有效提升催化剂的稳定性。当Ce含量为5%(摩尔分数),WO_3含量为20%(质量分数),经650℃煅烧后,介孔WCZ固体超强酸的比表面积为176.1 m~2/g,平均孔径为3.70 nm,孔体积为0.20 cm~3/g,乙酸转化率达到97.28%,使用4次后其乙酸转化率还能达到96.08%。     

纳米SO4^2-/SnO2固体超强酸催化合成油酸丁酯

以SnCl4.5H2O为原料,十六烷基三甲基溴化铵(CTAB)为模板剂,采用模板法合成纳米SO42-/SnO2固体超强酸催化剂,用XRD、TG-DTA对其进行了表征,以油酸与丁醇的酯化反应为探针反应,探讨了SO42-/SnO2固体超强酸的催化活性,较系统地研究了醇酸摩尔比、催化剂的焙烧温度、催化剂的用量、反应时间等对油酸转化率和油酸丁酯收率的影响。结果表明,SO42-/SnO2固体超强酸催化剂具有纳米大小,对油酸丁酯的合成具有良好的催化活性和稳定性。在优选条件下,油酸转化率可达97.5%,油酸丁酯收率达90.6%。     

SO42-/Fe2O3固体酸催化合成香叶基氯

香叶基氯是一种由异戊二烯为原料合成香料香叶醇的中间体,今以SO42-/Fe2O3固体酸为催化剂,在溶剂环己烷的存在下,异戊二烯与异戊烯氯反应合成了香叶基氯.考察了催化剂制备过程中浸渍H2SO4浓度和焙烧温度对固体酸表面硫含量和反应结果的影响,得到比较好的催化剂制备条件浸渍硫酸浓度和焙烧温度550℃.还考察了反应温度、反应时间、催化剂用量和溶剂环己烷的用量对反应的影响.实验结果表明,当,WCatWC5Hs=130,WC6H12WC5Hs=10.8,在反应温度18℃时反应2h,异戊二烯的转化率为18.3%,生成香叶基氯的选择性可达到75.2%.     

新型固体超强酸SO_4~(2-)/ZrO_2/MCM-41催化合成二芳基乙烷的研究

用水热合成法合成了一种新型的复合型固体超强酸SO42-/ZrO2/MCM-41催化剂,并通过IR和XRD方法进行了表征。在固定床反应器中,以苯乙烯和二甲苯为原料,对该催化剂催化合成二芳基乙烷的反应进行了研究,确定最佳反应条件:苯乙烯与二甲苯混合进料物质的量比为1∶4,反应温度75℃,空速1 h-1。在此条件下,苯乙烯单程转化率可达93.5%,二芳基乙烷的选择性为78.9%。表明该催化剂是替代液体酸合成二芳基乙烷的理想固体酸催化剂。     

La掺杂对SO_4~(2-)/ZrO_2固体酸催化剂催化性能的影响

采用浸渍法制备SO42-/Zr O2固体酸,并掺杂稀土元素La对SO42-/Zr O2进行改性,制备了一系列固体超强酸催化剂。通过XRD、TEM表征催化剂结构,并通过滴定法测定催化剂酸量,利用正丁醇和柠檬酸的酯化反应评价催化活性。实验表明,600℃煅烧温度下的SO42-/Zr O2和掺杂量4%SO42-/Zr O2-La2O3活性最高,酯化率分别高达88%和96%,且催化剂具有良好的重复使用性。引入稀土元素La可使活性四方相Zr O2更加稳定,有效增加了催化剂的酸总量,提高了催化剂的活性和重复使用性。     

酸化膨润土催化合成丁二酸二丁酯

以酸化膨润土(SO42-/Bentonite)固体酸为催化剂、丁二酸和正丁醇为原料合成丁二酸二丁酯。考察了焙烧温度对催化剂活性的影响,实验结果表明,120℃下焙烧催化剂活性最好;考察了反应温度、原料配比、催化剂用量和反应时间等因素对酯化反应的影响,得到了较佳酯化反应工艺条件:正丁醇与丁二酸摩尔比为3.5∶1、SO42-/Bentonite质量分数为1.0%、≤130℃、反应3 h,丁二酸的转化率为98.5%。催化剂重复使用9次后,丁二酸的转化率仍可达97.1%。     

固体超强酸催化异构桃金娘烯醛合成紫苏醛

以桃金娘烯醛为原料,以低温浸渍法制备的SZT-15固体超强酸为新型催化剂,在裂解反应装置中进行催化异构桃金娘烯醛合成紫苏醛反应。考察了异构反应条件对反应转化率和选择性的影响规律,并对催化剂的酸度和晶体结构表征。结果表明：在浸渍浓度1.0 mol/L,焙烧温度550 ℃,进样速度1.0 mL/min,反应温度400 ℃条件下,转化率达87.51%,选择性可达40.56%。催化剂的酸度H0可达?16.0,出现了较强的锐钛矿晶相衍射峰。     

丙烯齐聚催化剂的反应性能

研究了丙烯在磷盐催化剂上催化齐聚过程，考察了反应温度、反应压力、接触时间及进料丙烯与氮气摩尔比对反应转化率和选择性的影响。结果表明，在合适的工艺条件下，丙烯转化率约７６％，壬烯选择性约６０％，十二烯选择性约３０％。     

固体超强酸Ni/SO_4~(2-)-SnO_2催化α-蒎烯水合反应的研究

引入镍离子制备出新型固体超强酸Ni/SO42--SnO2,以该固体酸催化α-蒎烯水合反应制备α-松油醇,考察影响水合反应的因素,得到水合反应最适宜的条件为:n(α-蒎烯)∶n(一氯乙酸)∶n(H2O)=1∶1∶2,反应温度70°C,反应时间10h,催化剂用量为α-蒎烯质量的6%。在该反应条件下,α-蒎烯转化率为100%,α-松油醇选择性为73.3%;与未添加Ni的固体超强酸SO24-/SnO2相比表明,Ni的引入能明显提高催化剂在水合反应中的活性和选择性。     

Pt-SO_4~(2-)/ZrO_2-Al_2O_3催化剂的制备及其催化正戊烷异构化性能

制备了Pt-SO42-/ZrO2-A l2O3固体超强酸催化剂,采用XRD,TG-DTA,FT-IR,TPR,SEM,BET,ICP等表征方法对催化剂进行了表征。以正戊烷异构化反应为探针,在高压固定床-色谱联合装置上,评价了催化剂的活性,考察了空速v空、反应温度t、反应压力p和氢与正戊烷摩尔比对正戊烷异构化反应的影响。在t=200℃,p=2.0 MPa,v空=1.5 h-1,n(氢)/n(正戊烷)=4∶1的条件下反应时,正戊烷转化率为72.9%,异戊烷收率为67.6%,异戊烷选择性为92.8%,液收率为94.8%。     

Vapour phase tertiary butylation of phenol over sulfated zirconia catalyst

Vapour phase butylation of phenol was carried out over a sulfated zirconia solid superacid catalyst in the temperature range 448–473 K using t-butyl alcohol as the alkylating agent. A good substrate (phenol) conversion and excellent product (para-tertiary BP) selectivity was obtained. The catalytic activity remains nearly the same on repeated use of the catalyst. Further, the catalyst was not deactivated when the reaction was carried out for a longer duration, i.e., even after several hours of reaction.     

新型固体超强酸SO42－/ZrO2/MCM-41催化合成二芳基乙烷的研究

用水热合成法合成了一种新型的复合型固体超强酸SO₄^2－/ZrO₂/MCM-41催化剂，并通过IR和XRD方法进行了表征。在固定床反应器中，以苯乙烯和二甲苯为原料，对该催化剂催化合成二芳基乙烷的反应进行了研究，确定最佳反应条件：苯乙烯与二甲苯混合进料物质的量比为1∶4，反应温度75 ℃，空速1 h^－1。在此条件下，苯乙烯单程转化率可达93.5%，二芳基乙烷的选择性为78.9%。表明该催化剂是替代液体酸合成二芳基乙烷的理想固体酸催化剂。     

磁性纳米固体超强酸SO4(2-)/Ti02-Fe3O4催化α-蒎烯异构化反应

为了提高纳米固体酸催化剂与液体产物的分离性能,制备了磁性纳米固体超强酸S04(2-)/Ti02-Fe304催化剂,并用透射电子显微镜(TEM),X射线衍射光谱(XRD)、红外光谱(IR)对催化剂进行结构表征.将其用于α-蒎烯异构化反应,通过单因素试验和正交试验,得出α-蒎烯异构化最适宜工艺条件为:反应温度120 ℃,催...     

Synthesis of isoamyl salicylate using a novel mesoporous titania superacid as a catalyst

Mesoporous titania was prepared by hydrothermal method and mesoporous titania solid superacid catalyst was prepared by wet impregnation method. The structure and property of the as-prepared catalysts were characterized by means of XRD, FT-IR and N₂ physical adsorption. Isoamyl salicylate was synthesized by using concentrated sulfuric acid and solid superacid as catalyst, respectively. The effects of the molar ratio of raw material, the amount of catalyst, reaction time and reaction temperature on the yield of the product were systematically investigated. The results show that mesoporous titania solid superacid is a good catalyst for synthesizing isoamyl salicylate. The optimum conditions of isoamyl salicylate synthesized by using mesoporous titania solid superacid are the following: the molar ratio of salicylic acid to isoamyl alcohol is 1: 4, the quantity of catalyst is 1.6 g, the reaction time is 5 h, the reaction temperature is 130 °C and the yield can reach 94.6%.     

固体超强酸SO4^2-／Fe2O3催化合成乙酸异戊酯的研究

制备固体超强酸SO4^2-／Fe2O3，并测定其红外光谱，首次将其作为催化剂应用于合成乙酸异戊酯。考察了反应时间、反应温度、催化剂用量、酸醇摩尔比等对乙酸酯化反应的影响。研究结果表明，最佳条件下收率可达94．6％。SO4^2-／Fe2O3对合成乙酸异戊酯的反应具有良好的催化作用，活性优于浓硫酸。是对环境友好的优良催化剂。     

固体超强酸催化剂的研究进展

固体超强酸是近年来发展的一种新型催化材料,对许多化学反应有较好的催化活性、选择性,并可催化许多均相反应难以进行的各种化学反应。综述了国内外此类催化剂研究的最新进展,指出了今后固体超强酸催化剂的发展方向。