SO2-4/ZrO2-SiO2固体酸催化剂制备 工艺优化及在尿囊素中的应用

研究了SO■/ZrO_2-SiO_2固体酸催化剂的制备,考察了催化剂制备过程中m(Si)∶m(Zr)、c(浸渍液)及焙烧温度对酸强度的影响,并采用IR、SEM对催化剂结构进行了表征。结果表明,SO■/ZrO_2-SiO_2固体酸催化剂适宜的制备条件为m(Si)∶m(Zr)=1∶4,c(浸渍液)=1.0 mol/L,预焙烧温度300℃,焙烧温度550℃,催化剂的酸强度为13.56 mmol/g。在乙醛酸与尿素反应制备尿囊素过程中,使用固体酸催化剂明显提高了尿囊素的收率。     

SO2-4/MxOy型固体酸催化剂改性的研究进展

阐述了近年来SO2-4/MxOy型固体酸催化剂的开发研究和应用现状.鉴于固体酸催化剂存在的问题,国内外对SO2-4/MxOy型催化剂进行了改性,在活性和选择性方面作了探讨.从理论上指导合成和制备各种高性能的固体酸催化剂,在应用研究上则根据工业化生产的要求提高使用寿命和拓展使用范围.     

SO2-4/ZrO2固体超强酸的制备及表征

选取ZrO2为载体,采用沉淀浸渍法制备了负载型SO2-4/ZrO2固体超强酸催化剂,运用IR、XRD、比表面积、全硫测定、酸型测试等表征所制备的催化剂.测试结果表明,所制备的催化剂具有固体酸催化剂的特征,并探讨了焙烧温度及浸渍液浓度对固体超强酸结构及酸性的影响.     

水热改性SO2-4/ZrO2催化剂的制备及其对酯化反应的催化性能

通过水热改性氢氧化锆制备了SO2-4/ZrO2固体酸催化剂.以冰乙酸和正丁醇的酯化反应为探针反应,确定了固体超强酸的最佳制备条件.分别考察了浸渍硫酸浓度、硫酸浸渍时间和焙烧温度等对催化活性的影响.并以水热改性和未经水热改性氢氧化锆制备SO2-4/ZrO2固体超强酸做了对比实验,采用XRD、BET对催化剂进行了表征.实验结果表明水热改性氢氧化锆制备SO2-4/ZrO2固体酸催化剂的最佳条件是浸渍硫酸浓度为0.5 mol/L,浸渍时间是120 min,焙烧温度500 ℃.乙酸正丁酯较佳的合成工艺条件是反应温度105～110 ℃,反应时间2 h,n(正丁醇)n(冰乙酸)=21,催化剂用量占反应投料总质量的0.27%,冰乙酸的酯化率达99.1%.催化剂重复使用4次后催化活性降低5%.     

固体酸SO2-4/SnO2催化合成邻苯二甲酸二丁酯的研究

以苯酐和正丁醇为原料,SO^2-4／SnO2为催化剂，合成邻苯二甲酸二丁酯（DBP），研究了浸渍H2SO4浓度、活化温度、活化时间、粒度等对催化剂的催化性能的影响。结果表明，浸渍酸浓度1．0mol/L，颗粒度为110目，活化温度525℃，活化时间4h，在催化剂用量1．5g时，DBP的产率可达94％以上。     

SO2-4/MxOy型固体超强酸催化剂的研究进展

概述了SO2-4/Mx Oy 型固体超强酸催化剂的分类、制备方法及表征手段,详细说明了通过促进剂、催化剂载体及引入金属或离子等对SO2-4/ZrO2型固体超强酸改性方面的研究进展,指出目前在SO2-4/Mx Oy 型固体超强酸催化剂研究方面存在的问题,展望了SO2-4/Mx Oy 型固体超强酸催化剂的发展前景。     

SO4^2—／ZrO2—SiO2固体酸催化剂的研究

用ＸＲＤ、ＢＥＴ、Ｈａｍｍｅｎｔｔ指示剂法及乙酸乙酯化反应等手段研究了引入ＳｉＯ２对ＳＯ４＾２－／ＺｒＯ２体系的晶化,比表面,酸强度和催化性能的影响。添加ＳｉＯ２会延迟ＺｒＯ２的晶化,减弱ＳＯ４＾２－／ＺｒＯ２的超强酸性,但有利于提高催化剂的酯化反应活性。     

固体酸SO2-4/SnO2催化合成DOP的研究

采用自制的固体酸SO2-4/SnO2为催化剂合成DOP,分别考察了催化剂用量、醇酐比、反应时间等对合成DOP的影响.实验表明,在DOP的合成中最佳的合成条件是:采用14 g的SO2-4/SnO2催化剂/mol(苯酐),醇酐比为2.35:1,反应时间为3.5 h,其酯化率可达91%以上.SO2-4/SnO2作为该反应的催化剂具有催化活性高、寿命长、可多次重复使用、产物易纯化分离、且产品色泽浅等优点,可望代替传统浓硫酸作催化剂应用于DOP的合成.     

固体酸SO4^2-/SnO2催化合成DOP的研究

采用自制的固体酸SO4^2-/SnO2为催化剂合成DOP，分别考察了催化剂用量、醇酐比、反应时间等对合成DOP的影响。实验表明，在DOP的合成中最佳的合成条件是：采用14g的SO4^2-/SnO2催化剂／mol（苯酐），醇酐比为2.35：1，反应时间为3．5h，其酯化率可达91％以上。SO4^2-/SnO2作为该反应的催化剂具有催化活性高、寿命长、可多次重复使用、产物易纯化分离、且产品色泽浅等优点，可望代替传统浓硫酸作催化剂应用于DOP的合成。     

固体酸SO42-/ZrO2-Fe2O3催化合成L-乳酸酯的研究

将固体酸SO42-/ZrO2-Fe2O3用于催化L-乳酸和2-异亚丙基氨基氧基乙醇的酯化反应.确定了最佳反应条件:带水剂为甲苯,醇酸摩尔比为3.5:1,催化剂用量为L-乳酸质量的6%,反应时间为8 h,在此条件下酯化率可达62.5%.     

固体超强酸SO2-4/ZrO2-CeO2催化油酸酯化反应的研究

以固体超强酸SO4^2-/ZrO2-CeO2为催化剂,以油酸和甲醇为原料,在高温高压反应釜中进行酯化反应。对反应条件的研究表明,当甲醇与油酸的体积比为2：1（摩尔比为15：1）,反应温度为160℃,反应时间4h,催化剂用量8％（与油酸的质量百分比）时,反应的酯化率达到97．34％。动力学计算表明,该酯化反应的反应级数为1．42,反应活化能为25．25kJ／mol。     

SO2-4/ZrO2超强酸催化合成乙酸异戊酯的研究

在催化剂SO4^2-／ZrO2存在下,研究了乙酸异戊酯的合成反应,考察了反应物用量、反应时间、催化剂用量对酯化反应的影响。最佳工艺条件：催化剂用量1．5g、醇酸摩尔比为1：2．5、反应时间1．5h,收率达73．5％。     

固体超强酸SO2-4 /ZrO2 和S2 O2-8 /ZrO2催化合成环己烯

应用固体酸催化剂SO2-4/ZrO2 和S2O2-8/ZrO2作为环己醇的脱水剂,成功地制备了环己烯,并对反应时间、反应温度、催化剂的用量等对脱水反应的影响进行了探讨,实验结果表明,SO2-4/ZrO2 和S2O2-8/ZrO2是环己醇脱水制备环己烯的良好催化剂,并且反应时间短、后处理容易、催化剂用量少、可以重复使用、收率高.脱水反应的最佳工艺条件为:催化剂用量为环己醇质量的6%,反应时间为0.9 h,反应温度为150 ℃,催化剂用量为环己醇质量的6%.     

Study of alumina-promoted SO2- 4/NiO/ZrO2 catalyst performance

Improvement of the sulfated zirconia catalysts (SZN) was studied by adding different amounts of alumina as follows: 17.5, 29.8, 45.9, and 56wt %. Even though, alumina, is expect to promote higher specific area and increase the amount of acid sites, stability of the zirconia tetragonal phase, the active zirconia phase of the SZN catalyst isisomerization reaction was obtained for catalysts containing between 17.5, and 29.8wt % of alumina, which reflects the promotional effect of alumina. On the contrary, a strong reduction of this reaction rate is observed when higher amounts of alumina are added to the catalyst, which indicates the dilution effect of alumina.This work is dedicated to the memory of Gabriel Aguilar-Rios, researcher at Instituto Mexicano del Petróleo and Professor at Instituto Politécnico Nacional. Who for more than 20 years contributed to catalysis science in Mexico.     

固体超强酸SO4^2-/ZrO2和S2O8^2-/ZrO2催化合成环己烯

应用固体酸催化剂SO42-/ZrO2和S2O82-/ZrO2作为环己醇的脱水剂,成功地制备了环己烯,并对反应时间、反应温度、催化剂的用量等对脱水反应的影响进行了探讨,实验结果表明,SO42-/ZrO2和S2O82-/ZrO2是环己醇脱水制备环己烯的良好催化剂,并且反应时间短、后处理容易、催化剂用量少、可以重复使用、收率高。脱水反应的最佳工艺条件为：催化剂用量为环己醇质量的6%,反应时间为0.9 h,反应温度为150℃,催化剂用量为环己醇质量的6%。     

固体超强酸SO4^2-/ZrO2-CeO2催化油酸酯化反应的研究

以固体超强酸SO4^2-/ZrO2-CeO2为催化剂,以油酸和甲醇为原料,在高温高压反应釜中进行酯化反应。对反应条件的研究表明,当甲醇与油酸的体积比为2：1（摩尔比为15：1）,反应温度为160℃,反应时间4h,催化剂用量8％（与油酸的质量百分比）时,反应的酯化率达到97．34％。动力学计算表明,该酯化反应的反应级数为1．42,反应活化能为25．25kJ／mol。     

SO42-/ZrO2固体超强酸催化剂的结构表征

在不同H2SO4浓度和不同焙烧温度下制备的SO4^2-／ZrO2固体超强酸催化剂，用FT-IR和DSC等仪器对SO4^2-／ZrO2超强酸催化剂的表面酸性特征进行检测，然后对图谱进行分析，结合XRD仪器的检测结果，得出结论：在焙烧温度不太高时，催化剂表面除存在Lewis酸外，还有Bronsted酸，B酸所占比例随焙烧温度的升高而增多。H2SO4的浓度、焙烧温度都是影响酸强度分布的重要因素，当H2SO4浓度为1mol／L或焙烧温度为823K时，催化剂表面强酸中心最多。SO4^2-在无定形ZrO2、四方相ZrO2、单斜相ZrO2上的稳定性依次减小。     

复合固体超强酸SO42-/ZrO2-TiO2催化合成三醋酸甘油酯

采用复合固体超强酸SO₄^2-/ZrO₂-TiO₂为催化剂，甘油和冰醋酸为原料，结合醋酸精馏回流工艺，合成了三醋酸甘油酯（TCG）。通过对合成工艺改进，免除了有毒带水剂的使用。使TCG合成更安全，更经济和环保。催化剂制备和TCG合成最佳工艺条件为：硫酸浸渍液浓度（0.5～0.55） mol·L^－1，焙烧温度（550～600） ℃，催化剂用量（占总投料量质量分数）2.5％～3.0%。投料比n（甘油）∶n（醋酸）=1∶ 5.5，反应温度130 ℃，反应时间3.0 h，产品收率达92.6%，催化剂可重复使用6次，易于再生。     

固体超强酸ZrO2/SO2-4催化芳烃硝化性能研究

以固体超强酸ZrO2/SO42-为催化剂,苯和硝酸为原料合成硝基苯.最佳反应条件为;催化剂活化温度650℃,苯39.1 g,硝酸与苯摩尔比2.0,催化剂用量1.0 g,反应时间7 h,反应温度75℃,收率达78.3%.