Ce改性S_2O_8~(2-)/ZrO_2固体酸催化花生壳制备乙酰丙酸

采用沉淀-浸渍法制备了复合不同Ce摩尔含量的稀土固体超强酸S2O82-/ZrO2-CeO2,研究了其在花生壳水解制备乙酰丙酸反应中的催化效果,考察了水解温度、水解时间、固体酸用量和液固比(mL/g)对乙酰丙酸产率的影响。实验发现,Ce含量为4%的固体酸催化性能最佳,最佳工艺条件为:水解温度243℃,水解时间35 min,固体酸用量5.2%。在此条件下,乙酰丙酸产率为35.86%。     

钕改性固体酸S_2O_8~(2-)/ZrO_2催化花生壳制备乙酰丙酸工艺研究

利用超声波联合稀碱液对原料花生壳进行预处理,制备了复合不同钕摩尔含量的稀土固体超强酸S2O82-/ZrO2-Nd2O3,研究了其在花生壳水解制备乙酰丙酸反应中的催化作用。实验发现钕含量为5%的固体酸催化性能最佳。在单因素实验基础上,选取水解温度、水解时间、固体酸用量为考察因素,采用响应面分析法确定了最优水解工艺条件为水解温度230℃、水解时间35min、固体酸用量6.3%,在此条件下乙酰丙酸产率为32.17%。     

固体酸S_2O_8~(2-)/ZrO_2-Al_2O_3-SiO_2水解花生壳制备乙酰丙酸

以复合型固体超强酸S2O2-8/ZrO2-Al2O3-SiO2为催化剂,水解生物质花生壳制备乙酰丙酸,考察了水解温度,固体酸用量,水解时间,水料质量比对乙酰丙酸产率的影响。在单因素试验的基础上采用响应面优化法,得出最佳水解工艺参数:水解温度242℃、水解时间30min、固体酸用量5.6%和水料质量比16∶1,在该工艺条件下,乙酰丙酸产率高达35.22%。     

固体超强酸催化剂S2O2-8/聚乙二醇-TiO2-M2O3(M=Al,Cr)制备乙酰丙酸

研制了固体超强酸催化剂S2O2-8-/聚乙二醇- TiO2 - M2O3(M=Al,Cr),并以赤砂糖为原料,催化水解法制备乙酰丙酸.通过单变量法考察了催化剂焙烧时间、催化剂用量、赤砂糖浓度、反应温度和反应时间等对乙酰丙酸收率的影响,并通过正交实验确定最佳工艺条件.结果表明,在催化剂焙烧时间120 min、赤砂糖浓度为10 g·L-1、催化剂用量为赤砂糖质量的15％、反应温度200℃和反应时间120 min条件下,乙酰丙酸收率达39.98％.     

SO42-/TiO2催化纤维素水解制乙酰丙酸的研究

用沉淀-浸渍法制备了SO42-/TiO2固体酸催化剂,研究了不同制备条件如浸渍硫酸浓度、浸渍时间和焙烧温度对固体酸催化活性的影响.以SO42-/TiO2为催化剂催化纤维素水解制得乙酰丙酸,并探讨了反应温度、反应时间、催化剂投加量、固液比诸因素对产率的影响.实验表明反应温度220℃、时间15 min、催化剂投加量为m(纤维素)∶m(催化剂)=2∶1、固液比为1∶15时为较优的工艺条件,乙酰丙酸产率为25.51%.     

固体超强酸SO_4~(2-)/Fe_2O_3-Al_2O_3-SiO_2的制备及其催化性能

采用共沉淀法制备了不同比例的SO42-/Fe2O3-Al2O3-SiO2固体超强酸,并将其用于生物质的催化水解制备乙酰丙酸。实验结果发现:焙烧时间、硫酸浸渍浓度对催化剂的性质有影响,焙烧时间越短,比表面积越大,焙烧温度为400℃比表面积最大。将固体超强酸作催化剂用于生物质(蔗糖、甘蔗渣和玉米芯)催化水解制乙酰丙酸,结果发现焙烧温度在600℃,焙烧时间在4小时条件制备的催化剂得到乙酰丙酸的产率也较高。     

SO4^2-／ZrO2催化葡萄糖水解制乙酰丙酸研究

用沉淀-浸渍法制备了SO4^2-／ZrO2固体酸催化剂并应用于葡萄糖水解制乙酰丙酸的反应。采用正交实验确定了适宜的反应条件。采用单因素实验考察了沉淀pH、硫酸浸渍液浓度、焙烧温度和焙烧时间对乙酰丙酸收率的影响。实验结果表明,适宜的反应条件是葡萄糖浓度为3g／L、催化剂用量为2g／L、反应温度为180℃、反应时间为6h;适宜的制备条件为：沉淀pH等于9、硫酸浸渍液浓度等于0．6mol／L、焙烧温度为500℃、焙烧时间为6h。     

固体超强酸催化剂S2O82-/聚乙二醇-TiO2-M2O3(M=Al,Cr)制备乙酰丙酸

研制了固体超强酸催化剂S₂O₈^2-/聚乙二醇-TiO₂-M₂O₃(M=Al,Cr), 并以赤砂糖为原料,催化水解法制备乙酰丙酸。通过单变量法考察了催化剂焙烧时间、催化剂用量、赤砂糖浓度、反应温度和反应时间等对乙酰丙酸收率的影响,并通过正交实验确定最佳工艺条件。结果表明,在催化剂焙烧时间120 min、赤砂糖浓度为10 g·L^-1、催化剂用量为赤砂糖质量的15%、反应温度200 ℃和反应时间120 min条件下,乙酰丙酸收率达39.98%。     

固体超强酸催化剂S2O82-/ZrO2-TiO2-Al2O3制备乙酰丙酸

研制了固体超强酸催化剂S2O82―/ZrO2-TiO2-Al2O3,并以蔗糖为原料,催化水解法制备乙酰丙酸。通过单变量法考察了催化剂的焙烧温度、催化剂的投加量、蔗糖浓度、反应温度、反应时间等对乙酰丙酸相对收率的影响,并采用了正交实验来确定最佳工艺条件。研究结果表明,当催化剂的焙烧温度为550℃、蔗糖浓度为15 g/L、催化剂用量为蔗糖质量的15%、反应温度为200℃、反应时间为60 min时,乙酰丙酸的相对收率最大,达到72.28%。     

粉煤灰复合固体酸催化合成环己烯的应用研究

以粉煤灰和ZrOCl2为原料自制了一种新型固体酸催化剂,并成功地应用于环己醇催化脱水制备环己烯。结果表明：该催化剂在此反应中具有较好的催化活性,产率高,可重复使用多次,并且降低了制备成本。最佳工艺条件为：催化剂用量为环己醇用量的10％,反应温度为180℃,反应时间为1．0h,产率可达85％以上。     

Brønsted-Lewis双酸性离子液体催化纤维素转化合成乙酰丙酸

制备了一系列Brønsted-Lewis双酸性离子液体催化剂,并将其应用于纤维素制备乙酰丙酸的实验中。考察催化剂种类、催化剂用量、反应温度、反应时间和催化剂重复使用次数对乙酰丙酸收率的影响,得到最佳工艺条件:[HO₃S-(CH₂)₃-mim]Cl-FeCl₃(FeCl₃物质的量分数为0.60)用量0.62 mmol、纤维素用量0.50 g、反应温度180 ℃、反应时间10 h、去离子水用量为30 mL。在该反应条件下,乙酰丙酸收率为49.47%。通过甲基异丁基酮萃取可以分离出乙酰丙酸和催化剂。催化剂重复使用5次后,乙酰丙酸收率仍大于44%。采用SEM、XRD和TG-DTG对固体残余物进行表征,结果发现,纤维素转化成乙酰丙酸的过程中伴随着腐殖质的生成。     

Fe^3＋、Ce^4＋掺杂改性对SO4^2-/TiO2固体超强酸催化尿囊素催化性能的研究

采用液相浸渍的方法对SO4^2-/TiO2进行Fe、Ce双元素掺杂改性,以合成尿囊素产率大小为判断标准,考察通过掺杂改性后的催化剂催化性能,优化制备催化剂的工艺条件。结果表明,当Ce^4＋：TiO2=0.06%、Fe^3＋：TiO2=0.2%,浸渍溶液是硫酸,浸渍浓度为0.66 mol·L^-1,浸渍溶液的体积为15 mL/g,浸渍时间为20 h,焙烧温度540℃,焙烧时间3.4 h,尿囊素的产率最高,催化活性最佳,可重复使用4次以上,重复实验得到的尿囊素平均产率基本维持在65%左右。制得的尿囊素进行产品鉴定,符合工业标准。     

稀土固体超强酸SO_4~(2-)/ZrO_2/Ce~(4+)催化合成溴代正辛烷

以稀土固体超强酸SO4 2 -/ZrO2 /Ce4 + 为催化剂 ,氢溴酸和正辛醇为原料 ,合成了溴代正辛烷。最适宜合成条件为 :n(氢溴酸 )∶n(正辛醇 ) =3 6∶1 0 ,催化剂CSZ—Ⅱ〔w(Ce) =2 0 %〕的用量为反应物总质量的 1 6 %,反应时间为 5h ,反应温度 130～ 140℃ ,溴代正辛烷产率可达72 8%,精制产品w(溴代正辛烷 ) >99%。催化剂经再生、重复使用 10次 ,溴代正辛烷产率降至 6 9 9%。用IR、1H NMR等手段对产品进行了确证。     

SnO2负载硅钨酸催化制备月桂酸单甘酯

以金属氧化物、硅钨酸为原料,采用浸渍法合成了系列金属氧化物负载硅钨酸催化剂。通过FTIR、XRD、TGA-DTG、BET及固态~(31)P MAS NMR表征技术对催化剂的结构、热稳定性、表面形貌及酸性进行了表征与测试。考察了该系列催化剂在月桂酸单甘酯(GML)制备中的催化性能。结果表明,20HSiW/SnO_2〔即20%H_4SiW_(12)O_(40)/SnO_2,20%表示硅钨酸的含量(以H_4SiW_(12)O_(40)和Sn O_2总质量为基准,下同),缩写为20HSiW/SnO_2,下同〕催化剂显示出较好的催化性能,这归因于较强的Br?nsted酸性及硅钨酸(Br?nsted)与载体(Lewis)间的酸性协同效应。以20HSiW/SnO_2为催化剂,在n(甘油)∶n(月桂酸)=5∶1、20HSi W/SnO_2催化剂用量为月桂酸质量的7%、反应时间3 h、反应温度423 K条件下,月桂酸转化率为91.4%,GML产率为78.9%;20HSiW/SnO_2催化剂显示出较好的重复使用性能,经5次循环利用后,GML的产率为73.6%;动力学研究表明,20HSi W/Sn O_2催化制备GML反应活化能为33.02 kJ/mol。     

沙柳酸催化水解制备乙酰丙酸及分离提纯

以沙柳为原料,硫酸为催化剂,考察了催化剂浓度、反应时间、反应温度、液固比对沙柳水解制备乙酰丙酸得率的影响,通过正交实验方法得到最佳的水解反应条件为：反应温度200 ℃,反应时间90 min,催化剂质量分数9%,液固比（mL∶g）15∶1,乙酰丙酸的最高得率为18.80%;各因素对水解反应影响的大小顺序为：反应时间＞催化剂浓度＞反应温度＞液固比。在静态条件下,用335弱碱性阴离子交换树脂对水解液进行分离提纯,在附吸温度为35 ℃、树脂投料量为15 g、盐酸洗脱剂浓度为0.5 mol/L时,乙酰丙酸的回收率为95.35%。     

玉米秸秆衍生碳基固体酸的制备及其催化纤维素水解糖化

以玉米秸秆为原料,通过碳化-磺化法制备了碳基固体酸（CSA）,采用XRD、FTIR、XPS、SEM、阳离子交换与返滴定法等手段对其结构形貌进行表征,并考察了制备条件对固体酸表面活性基团含量与催化活性的影响。以NaOH/尿素冻融预处理后的纤维素为底物,研究了CSA催化纤维素水解糖化的效果与条件。结果表明：NaOH/尿素冻融预处理能够有效辅助固体酸催化纤维素水解,在350℃碳化2h、100℃磺化5h条件下制备的CSA催化性能最好,其酸量达3.94mmol/g,其中磺酸基、羧基、酚羟基含量分别为1.09mmol/g、1.36mmol/g、1.49mmol/g。在m(CSA)∶m(纤维素)=3∶1、水解温度200℃、水解时间为0.5h的条件下,纤维素水解还原糖得率与转化率分别为47.1%和63%。CSA循环利用3次催化活性下降不大。本研究可为废弃生物质原料制备的固体酸催化纤维素水解转化利用提供科学参考。     

TiSiW_(12)O_(40)/TiO_2催化合成辛酸乙酯

以正辛酸和乙醇为原料,用自制的环境友好固载杂多酸盐TiSiW12O40/TiO2为催化剂,催化合成辛酸乙酯。探讨TiSiW12O40/TiO2对酯化反应的催化活性,较系统地研究了醇酸量比,催化剂用量,反应时间诸因素对产率的影响。实验表明:TiSiW12O40/TiO2是合成辛酸乙酯的良好催化剂,在醇酸物质的量为1.3:1,催化剂用量为反应物料总量的2.0%,反应时间为1.5h,产率可达68.64%。     

固体超强酸S_2O_8~(2-)/TiO_2-ZrO_2催化合成柠檬酸三丁酯

以固体超强酸S2O82-/TiO2 ZrO2为催化剂合成了柠檬酸三丁酯,考察了催化剂制备条件对催化活性的影响,以及酸醇摩尔比、反应时间、催化剂用量诸因素对酯化率的影响。实验表明:S2O82-/TiO2 ZrO2具有良好的催化活性。在0.5mol/L(NH4)2S2O8溶液中浸渍TiO2 ZrO2,过滤后于500℃下焙烧3h,得到的催化剂活性最高;当酸醇摩尔比为1∶4,反应时间为3h,催化剂用量为反应物总量的1.5%时,酯化率可达98.5%以上。     

铈锆固溶体CexZr1-xO2上H2S的选择性催化氧化性能

采用共沉淀法合成一系列具有不同Ce/Zr物质的量比的铈锆固溶体Ce_xZr_1-xO₂,考察Ce/Zr比例对H₂S选择氧化反应催化活性的影响。通过XRD、BET、Raman、XPS、CO₂-TPD、O₂-TPD、H₂-TPR等手段对铈锆固溶体的晶体结构、表面性质、碱性位以及氧化还原性等进行表征。结果表明,所有的铈锆固溶体催化剂均可以在化学计量比的氧气下具有优良的低温催化活性,催化活性随着Ce/Zr比例的提高而增加,其中Ce_0.9Zr_0.1O₂活性最高,(160~260) ℃转化率均保持在95%以上,在180 ℃时硫收率可达到97%,这主要是因为Ce_0.9Zr_0.1O₂具有最多的中度碱性位、活性位数量和强的氧化还原性。同时推测Ce⁴⁺为催化反应的活性位,并遵循氧化还原机理。此外,催化剂的失活主要是由于催化剂表面生成硫酸盐物种,消耗了活性组分Ce⁴⁺。     

SO42-/Al2O3-ZrO2/SBA-15固体酸催化合成棕榈酸甲酯

将Al(NO3)3.9H2O,Zr(NO3)4.5H2O与活化后的主体材料SBA-15分子筛通过尿素水解的方法,制备了改性SBA-15分子筛,进一步用硫酸浸渍处理改性分子筛以增强分子筛表面的酸活性中心。并采用红外光谱、扫描电镜、透射电镜等分析方法对试样进行了表征,结果表明,制得的催化剂SO24-/Al2O3-ZrO2/SBA-15仍然保持高度有序的介孔一维六角结构。并将其催化剂用于棕榈酸与甲醇的酯化反应中,采用正交实验确定较佳的工艺条件为:催化剂用量为1.2 g,n(棕榈酸)∶n(甲醇)=1∶12,反应时间为9 h,此条件下棕榈酸甲酯的反应收率可以达到82.3%,实验表明所合成的固体酸催化剂具有良好的催化性能。