钽酸的合成、表征及催化酯化反应性能

采用KOH熔融法合成了钽酸.利用X射线衍射仪,傅里叶变换红外光谱仪,热重分析仪和紫外-可见-近红外光谱仪对合成的钽酸进行表征.结果表明:钽酸中存在1.8个水,且在制备过程中吸附了硫酸根,经850℃焙烧3 h,钽酸大部分转化为Ta2O5.以钽酸为催化剂,研究其催化正丁醇与冰乙酸反应生成乙酸正丁酯中各种因素对酯化率的影响.实验证明钽酸是合成乙酸正丁酯的良好催化剂.反应条件为:HAc0.167 mol,n(醇):n(酸)=2:1,催化剂用量为HAc质量的7.5%,带水剂环己烷5 ml,回流反应5 h,酯化率达88.8%.     

固体酸SO_4~(2-)/C-TiO_2-La_2O_3的制备及其催化性能的研究

采用高温磺化法制备复合型稀土改性固体酸SO_4~(2-)/C-TiO_2-La_2O_3,以酸值为18.97 mg(KOH)/g地沟油与甲醇的酯化反应作为探针反应,考察La_2O_3含量、磺化温度、磺化时间对固体酸催化剂SO_4~(2-)/C-TiO_2-La_2O_3酸位中心的影响。结果表明,制备催化剂SO_4~(2-)/C-TiO_2-La_2O_3的最佳条件:La_2O_3的含量为3%、磺化温度为200℃、磺化时间为10 h,在此条件下催化地沟油与甲醇发生酯化反应的酯化率最高可达到91.42%。利用扫描电镜、红外光谱、X射线衍射、比表面积、热重分析、能谱分析等手段对固体酸催化剂进行表征,结果表明,同时加入La_2O_3和TiO_2,可增加催化剂的酸位中心的数量、提高催化剂的稳定性、增强催化剂的催化性能。     

Lewis酸型固体酸催化剂Ce-Ag-PW的制备、表征及催化酯化反应合成生物柴油性能研究

通过超声浸渍法，经Ce3+和Ag+协同改性磷钨杂多酸（HPW）制备了一种以Lewis酸性活性位为主的固体酸催化剂Ce-Ag-PW。采用X射线衍射（XRD）、傅里叶变换红外光谱（FT-IR）、扫描电镜（SEM）、透射电镜（TEM）、热重（TG）、NH₃程序升温脱附（NH₃-TPD）、吡啶吸附红外光谱（Py-IR）和X射线光电子能谱（XPS）等表征手段对其物理化学性能进行了表征分析。并以Ce-Ag-PW为经甲醇和油酸酯化反应来合成生物柴油的催化剂，对其的催化活性和稳定性进行了研究。结果表明，Ce-Ag-PW具有高催化活性和稳定性，以其为催化剂，当甲醇与油酸的物质的量比为14: 1，催化剂用量为反应物总质量的2%，反应温度为65 ℃，反应6 h后，油酸的转化率即高达91%。固体酸催化剂在经过4次循环使用后，油酸的转化率仍可达到80.5%。Ce-Ag-PW的高催化活性和稳定性可归因于Ag+可置换HPW中的质子，以及Ce3+的强吸电子作用，使其由Br?nsted酸型催化剂转化为以Lewis酸型为主的催化剂。由于Br?nsted酸位易与酯化反应过程中生成的水发生水合反应而失活，因而Lewis酸位的形成有助于减少催化剂的失活现象发生。因此，当通过油酸与甲醇酯化反应合成生物柴油时，Ce-Ag-PW是一种具有高催化活性和稳定性的以Lewis酸性活性位为主的固体酸催化剂。      

稀土镧改性磷钨杂多酸盐催化油酸与甲醇酯化反应合成生物柴油活性研究

以H ₃PW ₁₂O ₄₀和La(NO ₃) ₃为原料,通过离子交换法制备一种稀土镧改性磷钨杂多酸盐催化剂.通过扫描电镜、红外光谱和X射线粉末衍射等表征方法,对合成的催化剂的物理及化学性能进行分析,进而通过以油酸和甲醇为反应物的酯化反应,对其催化活性进行研究.结果表明:稀土镧已经导入磷钨杂多酸的骨架结构,并与杂原子P形成配位键,有效提高磷钨杂多酸的比表面积和孔径;合成的催化剂具有完整的Keggin型结构;当反应温度为62 ℃,油酸与甲醇摩尔比为1∶6,反应时间为4.5 h,催化剂用量为反应物质量的2.5 %,油酸的转化率可达88.0 %.      

磷钨酸铈催化合成棕榈酸甲酯

采用磷钨酸铈作为催化剂,在反应温度67℃,合成棕榈酸甲酯反应,研究了不同酸醇摩尔比、催化剂用量、反应时间对棕榈酸转化率的影响,并在最佳反应条件的基础上研究催化剂的循环利用工艺。研究结果表明,酸醇摩尔比为1∶12,催化剂用量为棕榈酸质量的9%,回流反应4小时,实现了磷钨酸铈催化剂重结晶循环利用,催化剂循环催化酯化反应10次,棕榈酸转化率均达到96%以上。反应前后的磷钨酸铈催化剂经IR和XRD表征发现其结构未发生改变,均为Keggin型结构。     

硫酸高铈铵催化合成乙酸苄酯的研究

研究了以硫酸高铈铵为催化剂 ,乙酸和苄醇为原料合成乙酸苄酯 ,并考察了反应条件对酯化率的影响 ,结果表明 ,在适宜条件下其酯化率达 87.9%。     

固体酸La2O3-Ga2O3/硅胶的研制及其催化合成丙酸异丁酯

采用自制固体酸La2O3-Ga2O3/硅胶为催化剂催化丙酸与异丁醇进行酯化反应合成了丙酸异丁酯,并采用IR分析对催化剂进行了表征。催化剂的制备条件为La2O3∶Ga2O3∶硅胶=5∶20∶75(质量比),500℃焙烧2 h。考察了催化剂用量、醇酸物质的量比、反应时间、带水剂种类和催化剂的重复使用性等因素对酯化率的影响。结果表明,适宜的反应条件为0.20 mol丙酸,催化剂用量1.00 g、醇酸物质的量比1.8,反应时间90 min,酯化率可达98.2%。     

稀土复合固体超强酸SO42-/ZrO2- 2% Gd2O3催化合成乙酸戊酯

制备了稀土复合固体超强酸SO₄2-/ZrO_2- 2%Gd₂O₃催化剂,并对以乙酸和戊醇为原料合成乙酸戊酯的反应条件进行了研究。研究表明:当戊醇与乙酸的摩尔比为1:1.5,反应时间为6h,反应温度为130℃,催化剂用量为6%戊醇的质量时,反应酯化率最高,酯化率可达98.93%,选择性高达100%。研究发现,该催化剂可重复使用,并能活化再生。      

用氧化镧改性硫酸钛

硫酸钛掺杂La2O3后经高温焙烧制得一类稀土改性固体酸,用吸附吡啶的红外光谱表征其表面酸的性质,用合成丙酸丁酯的酸催化反应考察其催化活性。结果表明:固体酸中引入稀土元素,使得催化剂表面在保持Bronsted酸中心的同时,产生了新的Lewis酸中心;利用稀土的引入量不但可以调节固体酸表面B/L酸的比例,而且能提高固体酸中B酸的热稳定性。在催化合成丙酸丁酯化反应中,改性后的固体酸不但具有更好的酸催化活性,稀土含量少、反应后沉降快、易分离和回收、可重复使用多次,容易再生等优点,而且大大简化了反应的后处理工艺、产物无色、清亮透明。并获得催化剂制备优化条件为:镧含量5%,焙烧温度400℃。稀土改性后的固体酸是一种环境友好催化剂。     

稀土固体超强酸SO42-/SnO2- Nd2O3催化合成棕榈酸甲酯

采用溶胶-凝胶法制备稀土固体超强酸催化剂SO4-/SnO2- Nd2O3,以工业棕榈酸和甲醇为原料催化合成棕榈酸甲酯.考察了氧化钕添加量、焙烧温度、硫酸浓度、醇酸质量比、催化剂用量和反应时间对酯化反应的影响.结果表明,当氧化钕添加量为5％,以2.0 mol/L硫酸浸渍后,于550℃下焙烧3h制备的催化剂性能最好.正交实验结果表明,合成棕榈酸甲酯的优化条件为:醇酸质量比为15∶25,催化剂用量为棕榈酸质量的6.0％,反应时间5h.在此条件下,酯化率为90.1％.     

钨钼混配型杂多酸盐催化剂上酯化反应条件的优化研究

以Na2WO4·2H2O和 Na2MoO4·2H2O为原料,通过硝酸酸化-乙醚萃取法制备了一种钨钼混配型杂多酸盐催化剂（Na4SiMoW12O40·xH2O）.应用X射线荧光光谱对合成的催化剂的元素组成进行了分析;通过红外光谱对其的官能团结构进行了分析;借助热重分析对其的热稳定性进行了研究.并以正丁醇和乙酸为反应物,研究了所制备的钨钼混配型杂多酸盐在催化酯化反应时的活性和稳定性.通过正交试验[L9（3）4]对影响乙酸正丁酯收率的关键影响参数进行了优化,包括催化剂与反应物的质量比、反应时间和温度、以及正丁醇与乙酸的摩尔比.结果表明：当反应时间为120 min,反应温度为90℃,催化剂用量为0.4 g,醇酸摩尔比为2∶1,酯化效果最好,达到93.24 wt%.     

甲基磺酸亚铈催化合成柠檬酸三(2-乙基)己酯的研究

合成了甲基磺酸亚铈,研究了以甲基磺酸亚铈催化柠檬酸和2-乙基己醇的酯化反应,考察了反应温度、催化剂用量、醇酸摩尔比等因素对反应结果的影响,对合成的产品进行了红外光谱分析.实验结果表明,甲基磺酸亚铈催化合成柠檬酸三(2-乙基) 己酯的最佳反应条件为:n (2-乙基己醇):n(柠檬酸)＝3.60:1,催化剂用量0.25% (以酸的物质的量计),反应温度120℃～130℃,负压操作.在最佳反应条件下,柠檬酸三(2-乙基)己酯收率在98.0%以上.反应结束后,催化剂通过简单的相分离即可重复使用.甲基磺酸亚铈重复使用5 次后,其催化活性无明显下降,产品收率仍可达到90%以上.     

Catalytic Wet Oxidation of Ammonia Solution: Activity of the Copper–Lanthanum–Cerium Composite Catalyst

Aqueous solutions that contained 400–1,000 mg/L of ammonia were oxidized in a trickle-bed reactor in this study of copper–lanthanum–cerium composite catalysts, which were prepared by the co-precipitation of copper nitrate, lanthanum nitrate and cerium nitrate at various molar concentrations. Results revealed that the conversion of ammonia by wet oxidation in the presence of copper–lanthanum–cerium composite catalysts was a function of the molar ratio of the copper–lanthanum–cerium catalyst. The ammonia solutions were barely removed by wet oxidation in the absence of any catalyst, while around 95% of the ammonia was reduced during the wet oxidation over the copper–lanthanum–cerium (7:2:1, molar/molar/molar) catalyst at 503 K and an oxygen partial pressure of 4.0 MPa. The kinetics of ammonia oxidation over a catalyst could be explained by a zero-order rate expression. Furthermore, the effect of the initial concentration and reaction temperature on the removal of ammonia from the effluent streams was also investigated at a liquid hourly space velocity of under 9?h?1 in wet catalytic processes.     

Study on Carbon Nanotubes Prepared from Catalytic Decomposition of CH4 over Lanthanum Containing Ni-Base Catalysts

A series of lanthanum containing Ni-base catalysts were prepared by citric acid complex method.Carbon nanotubes (CNT) were synthesized bY catalytic decomposing CH4 over these catalysts and characterized by XRD, TEM and TGA.It is found that the addition of lanthanum can not increase the yield of carbon nanotube, but can make the diameter of carbon nanotube thinner and even.The more the lanthanum addsr, the thinner the diameter of CNTs becomes.With the CNTs prepared on Ni-Mg catalyst, the CNTs prepared on Ni-La-Mg catalyst has better crystallinity and thermal stability.     

氢氧化镧湿法氟化法合成氟化镧工艺研究

采用了氢氟酸直接氟化氢氧化镧浆液的制备工艺，考察了工艺的可行性。研究了氢氟酸浓度、用量、反应温度、反应时间等因素对产物含氧量、氟化率和制备过程中过滤、洗涤的影响。通过差热分析、扫描电镜、X射线衍射等手段对产品的组成、形貌、结构等进行了研究。制备工艺为固液反应，工艺简单，产品分散性好，易过滤洗涤，质量稳定，工业可操作性强，流程短。     

固体超强酸S_2O_8~(2-)/TiO_2-WO_3的制备及其催化性能研究

用溶胶-凝胶法制备了固体超强酸S2O82-/TiO2-WO3,并对其进行了XRD与IR表征,用乙酸乙酯合成模型反应考察了其催化性能,系统研究了WO3的含量、焙烧温度等制备条件对S2O82-/TiO2-WO3性能的影响。实验表明:在(NH4)10W12O41.xH2O质量分数为5.0%、焙烧温度为500℃条件下通过溶胶-凝胶法制备的固体超强酸S2O82-/TiO2-WO3,其载体为微细且晶格不太完整的锐钛矿型TiO2,比表面积较大,具有比浸渍法制备的SO42-/TiO2更高的硫含量和更强酸性,并具有较高的催化酯化活性和稳定性,在反应条件为:醇酸摩尔比1.48∶1、催化剂用量为冰醋酸的6.0%、反应时间2.0h,乙酸转化率可达74.1%(不加分水器)。催化剂在无需任何再生的条件下重复使用,活性下降趋势平缓,显示良好的稳定性。     

Lanthanum Containing Polymer''s Modification to PP

Polypropylene (PP)'s low impact strength limits its usages. Adding some a rare earth polymer can enhance PP's tensile strength and impact strength. Acrylic lanthanum was prepared by the reaction between lanthanum oxide and acrylic acid. The IR spectrum prove that and optimum reacting conditions are that the bulk ratio of La(AA) 3 and MMA is not less than one and temperature is about 80 ℃. Lanthanum containing Polymer were added into PP. When percent of addition only was 3%, strength were enhanced 10% , and impact strength 40%. SEM shows the compatibility of rare earth polymer and PP; lanthanum containing polymer can form physical crosslinking between PP's molecules, then every particle's surface connect with several PP molecules and the PP mechanical property were enhanced.     

Bifunctional mixed rare earth solid catalyst for biodiesel production from acid palm oil

Solid mixed rare earth catalysts(MREEs) were synthesized by co-precipitation of raw mixed rare earth hydroxide cake obtained from monazite ore processing at different pH values(6,7 and 12).The wavelength dispersive X-ray fluorescence spectroscopy(WDXRF) results show that MREEs catalyst coprecipitated at pH 12 contain high contents of active Ce,Nd,La and Y for facilitating both esterification and transesterification reactions.The synthesized MREE by co-precipitated at pH 12 and calcined at300℃ po...