Cs2.5H0.5PW12O40/SiO2催化剂上叔戊烯与甲醇的醚化

摘要：制备了硅胶负载的Cs2．5H0．5PW12O40／SiO2催化剂,并用于叔戊烯与甲醇的醚化反应。考察了催化剂制备方法和工艺条件对叔戊烯转化率的影响。研究结果表明,以低钠硅胶为载体,在负载量40％、焙烧温度400℃条件下制备的Cs2．5H0．5PW12O40／SiO2催化剂具有较高的催化活性。在反应温度为80℃、压力为1．0MPa、n(甲醇)／n(叔戊烯)为1．1、LHSV为1h^-1的条件下,叔戊烯的转化率为68．57％.Cs2．5H0．5PW12O40／SiO2催化剂对于叔戊烯与甲醇的醚化反应具有良好的活性与选择性,是一种理想的叔戊烯与甲醇的醚化反应的催化剂。     

叔戊烯与甲醇在Cs2.5H0.5PW12O40/SiO2 催化剂上的醚化

采用Cs2．5H0．5PW12O40／SiO2催化剂进行了叔戊烯与甲醇的醚化反应研究考察了催化剂制备方法和工艺条件对叔戊烯转化率的影响。研究结果表明，以硅胶为载体，在负载量40％、焙烧温度400℃条件下制备的Cs2．5H0．5PW12O40／SiO2催化剂具有较高的催化活性。在反应温度为80℃、压力为1．0MPa、n(甲醇)／n(叔戊烯)比为1．1、LHSV为1h-1的条件下，叔戊烯的转化率为68．57％。     

Cs2.5H0.5PW12O40/SiO2催化剂上乙酸与烯烃酯化反应研究

以硅胶为载体,制备了负载型Cs2．5H0．5PW12O40催化剂。将制备的催化剂用于乙酸与1-丁烯的酯化反应。考察了活性组分负载量、焙烧温度、催化剂用量、反应温度、反应压力、n（1-丁烯）／n（乙酸）、反应时间等因素对乙酸转化率的影响。研究结果表明,在活性组分负载量为40％、焙烧温度为300℃时制备的Cs2．5H0．5PW12O40／SiO2催化剂具有较高的催化活性。随着负载量增大,催化剂孔径、孔容和比表面积减小,催化活性先增加后减小。在反应温度为120℃、压力为1．5MPa、n（1-丁烯）／n（乙酸）比为3．0、催化剂用量为4％、反应时间为7h的条件下,乙酸的转化率为87．36％。     

硅胶负载磷钨酸铯盐(Cs2.5H0.5PW12O40)催化合成2-乙酰噻吩的研究

采用二步浸渍法制备硅胶负载磷钨酸铯(Cs2.5H0.5PW12O40)催化剂催化合成药物中间体2-乙酰噻吩.运用IR和XRD测试技术进了Cs2.5H0.5PW12O40/SiO2催化剂的表征,考察了Cs2.5H0.5PW12O40负载量、催化剂用量、物料配比、反应温度、反应时间等对2-乙酰噻吩合成收率和选择性的影响.实验结果表明,Cs2.5H0.5PW12O40和Cs2.5H0.5PW12O40/SiO2催化剂保持H3PW12O40的Keggin结构不变,且Cs2.5H0.5PW12O40/SiO2催化剂中Cs2.5H0.5PW12O40主要聚集在SiO2载体表面.优化合成2-乙酰噻吩的工艺条件为:30%Cs2.5H0.5PW12O40/SiO2催化剂用量为3%(以总物料量计);噻吩与乙酐的摩尔比为4:1;反应温度为75～80℃;反应时间为90 min.在此所选择的条件下,2-乙酰噻吩的收率达94.6%～96.8%,选择性达99.8%～99.9%.     

叔戊烯与甲醇在Cs2.5H0.5PW12O40/SiO2 催化剂上的醚化

采用Cs2.5H0.5PWi2O40/SiO2催化剂进行了叔戊烯与甲醇的醚化反应研究考察了催化剂制备方法和工艺条件对叔戊烯转化率的影响.研究结果表明,以硅胶为载体,在负载量40%、焙烧温度400℃条件下制备的Cs2 5H0.5PWi2O40/SiO2催化剂具有较高的催化活性.在反应温度为80℃、压力为1.0MPa、n(甲醇)/n(叔戊烯)比为1.1、LHSV为1h-1的条件下,叔戊烯的转化率为68.57%.     

纳米H3PW12O40／SiO2复合杂多酸催化合成乙酸正己酯

以纳米二氧化硅为载体,采用溶胶-凝胶法负载磷钨酸,以冰乙酸、正己醇为原料,纳米H3PW12O40／SiO2复合杂多酸为催化剂,考察原料配比、催化剂用量、反应时间、反应温度等因素对酯化反应的影响,同时也考察了催化剂循环使用的情况。实验表明,纳米H3PW12O40／SiO2复合杂多酸催化剂是合成乙酸正己酯的良好催化剂,其最优合成条件为：纳米H3PW12O40／SiO2复合杂多酸催化剂用量约为反应酸醇配料总质量的2．5％,酸醇配比为1：1．4,反应时间1h,反应温度130℃,产率达89．72％。     

负载型杂多酸多相催化合成乙酸异戊酯的研究

在气－固相反应体系中，考察了负载型的keggin结构的H3PW12O40，H4SW12O40,H4GW12O40,H5BW12O40和Dawson结构的H6PW18O62这五种杂多酸对酯化反应的催化活性，选用了活性炭，γ-Al2O3，石英砂，5A－分子筛四种载体，实验结果表明，同一载体负载的不同杂多酸，具有相近的催化活性；不同载体的杂多酸催化剂的活性与载体表面特性有关，在同一条件下，炭载型催化剂表现出了很高的催化活性，选择性和化学稳定性。     

Co_(0.5)PW/MCM-41在酰化反应中的催化性能

将金属阳离子改性的磷钨酸盐(Co0.5PW,Cs2.5PW)负载到MCM-41介孔分子筛上,制备了负载型磷钨酸(盐)催化剂(Co0.5PW/M,Cs2.5PW/M,PW/M),考察其在苯甲醚与乙酸酐的Friedel-Crafts酰化反应中的催化活性;同时对催化剂样品进行XRD、N2吸-脱附测试、TG-DSC、IR、NH3-TPD等表征分析,对比研究杂多酸(盐)与载体之间的相互作用对催化剂活性影响。结果表明:磷钨酸盐(Co0.5PW和Cs2.5PW)用于苯甲醚的Friedel-Crafts酰化反应时,催化活性低于纯PW;其中,Cs2.5PW的活性高于Co0.5PW。将磷钨酸(盐)负载到MCM-41介孔分子筛后,PW/M的催化活性低于纯PW;Co0.5PW/M与Co0.5PW相比,催化活性显著提高,且高于PW/M;这是由于Co0.5PW较好地分散到载体上,且其与载体间的相互作用增加了酸中心数目,有效提高了催化活性。而Cs2.5PW/M几乎没有催化活性;这是由于Cs2.5PW与载体发生相互作用使Keggin结构发生畸变,酸强度显著减弱、酸中心数目显著减少所致。     

负载型杂多酸的制备及其光催化性能研究

采用溶胶-凝胶法制备了负载型杂多酸H3PW12O40/SiO2、H4SiW12O40/SiO2、H3PMo12O40/SiO2催化剂,利用X射线衍射（XRD）对其结构进行了表征;考察了负载型催化剂对甲基橙溶液的光催化降解,探究了催化剂的循环使用次数。结果表明,负载型杂多酸是一种非晶态复合物;H3PW12O40/SiO2对甲基橙溶液的降解有最高的活性,其经回收循环利用,第4次脱色率仍能达到60%左右。     

纳米H_3PW_(12)O_(40)/SiO_2复合杂多酸催化合成乙酸正己酯

以纳米二氧化硅为载体,采用溶胶-凝胶法负载磷钨酸,以冰乙酸、正己醇为原料,纳米H3PW12O40/SiO2复合杂多酸为催化剂,考察原料配比、催化剂用量、反应时间、反应温度等因素对酯化反应的影响,同时也考察了催化剂循环使用的情况。实验表明,纳米H3PW12O40/SiO2复合杂多酸催化剂是合成乙酸正己酯的良好催化剂,其最优合成条件为:纳米H3PW12O40/SiO2复合杂多酸催化剂用量约为反应酸醇配料总质量的2.5%,酸醇配比为1∶1.4,反应时间1 h,反应温度130℃,产率达89.72%。     

负载型Cs2.5H0.5PW12O40醚化催化剂的制备与催化性能

制备了负载型磷钨酸铯(Cs_2.5H_0.5PW₁₂O₄₀)催化剂，考察了载体种类、载体性质、制备方法和制备条件对催化剂性能的影响,对制备的催化剂进行了表征，并考察了负载型Cs_2.5H _0.5PW₁₂O₄₀作为醚化催化剂的催化活性.结果表明,大孔硅胶是Cs_2.5H_0.5PW₁₂O₄₀的适宜载体，硅胶的钠含量越低制备的Cs_2.5H_0.5PW₁₂O₄₀/SiO₂催化剂的活性越高.采用一步法和二步法制备的Cs_2.5H_0.5PW₁₂O₄₀/SiO₂催化剂均具有较强的酸性、催化活性以及良好的稳定性,可以替代液体酸和阳离子交换树脂,成为一种环境友好的固体酸催化剂.     

H3PW12O40-TiO2/SiO2超声光催化降解罗丹明B的研究

以硅胶为载体,采用浸渍法制备了H3PW12O40-TiO2/SiO2催化剂.通过对染料罗丹明B的超声光催化降解,探讨了催化剂的组成、用量、酸度、催化剂重复使用次数等因素对罗丹明B降解率的影响.结果表明:含4gH,PW12O40的TiO2溶胶浸渍在11gSiO2上的催化效果最佳.催化剂最佳用量为0.2g.初始罗丹明B溶液的pH为1时,反应速率最快.催化剂经活化处理后,重复使用6次,对罗丹明B的降解率仍达95.65%.相同条件下比较H3PW12O40-TiO2/SiO2和TiO2/SiO2对罗丹明B的降解效果发现,H2PW12O40可显著提高TiO2超声光催化降解罗丹明B的降解率.     

苯甲醛与甘油在二氧化硅负载的磷钨酸催化剂上的缩合反应

针对磷钨酸比表面积小和不易回收利用等缺点,采用溶胶-凝胶法制备了不同磷钨酸负载量的H3PW12O40/SiO2固体酸催化剂,用XRD和N2-吸附对H3PW12O40/SiO2固体酸催化剂进行了表征,研究了在苯甲醛和甘油缩合反应中的催化性能,考察了催化剂的焙烧温度、磷钨酸的负载量、催化剂用量和反应时间的影响。结果表明,H3PW12O40/SiO2固体酸是平均颗粒在(20.9～26.4)nm的无定形催化剂,在苯甲醛甘油缩醛的合成中具有高活性和高稳定性。最佳条件:焙烧温度500℃,H3PW12O40负载质量分数10%,催化剂用量0.5 g,n(苯甲醛)∶n(甘油)=1∶1.1、甲苯15 mL,反应时间2.0 h。最佳条件下,苯甲醛转化率达99.2%。H3PW12O40/SiO2固体酸催化剂独特的Keggin阴离子结构和表面酸中心、高比表面积和准液相在苯甲醛和甘油的缩合中具有重要作用。     

铵、银复合掺杂磷钨酸催化合成己二酸二烷基酯

采用离子交换法制备了铵、银复合掺杂磷钨酸催化剂,并将其应用于合成己二酸二辛酯的反应中。采用FTIR、XRD及Hammett指示剂法对催化剂的结构、酸强度与表面酸量进行表征。结果表明,(NH_4)_(0.5)Ag_(0.5)H_2PW_(12)O_(40)(Ⅰ)的催化活性最高,酯化率达到99.8%,高于传统的单一型阳离子掺杂磷钨酸。考察了Ⅰ对合成其他己二酸二烷基酯的催化性能,酯化率均达到99.5%以上。此外,Ⅰ经过4次使用后,酯化率仍然高达98.6%。     

负载型磷钨杂多酸的制备及在醚化反应中的应用

以活性炭为载体,制备了催化剂Ｈ３ＰＷ１２Ｏ４０（ＰＷ１２）／Ｃ,并进行了混合烯烃与甲醇的醚化反应。研究了制备条件、ＰＷ１２负载量对催化活性的影响,并对醚化反应条件进行了系统考察。     

SBA-15负载杂多化合物在苹果酯合成中的催化性能

用浸渍法制备了一系列中孔二氧化硅分子筛SBA-15负载的磷钨酸(PW)及其铯盐和钾盐催化剂,考察了其在乙酰乙酸乙酯与乙二醇缩合制苹果酯反应中的催化性能, 并以N2吸附,Hammett指示剂和FT-IR等手段表征了催化剂的物化性质, 在水处理试验中考察了催化剂的稳定性,溶脱到水中的杂多化合物浓度用紫外可见分光光度仪测定.结果表明,在合成苹果酯的反应中,当PW的负载量低于30%,杂多酸盐负载量低于20%时,固体催化剂无活性;催化剂在反复使用过程中活性下降的量与活性组分在极性体系中的溶脱量成对应关系,说明催化剂活性下降的主要原因是杂多酸(盐)活性组分的流失造成的,而负载磷钨酸铯盐良好的催化稳定性来源于磷钨酸铯盐的难溶脱性.     

负载磷钨酸催化剂制备与催化性能

引　言随着环境保护要求的日益严格 ,人们正在加紧开发对环境友好的固体酸催化剂 ,杂多酸作为一类新型的催化材料受到研究者的广泛重视[1～ 4 ] .杂多酸是酸强度较为均一的纯质子酸 ,其酸性不但强于硅酸铝和各种分子筛等固体酸 ,也强于氢氟酸和硫酸等液体酸 .目前杂多酸 (如磷钨酸 )已成功地用于烯烃水合、醇脱水、酯化和烷基化等反应过程 ,取代硫酸等强腐蚀性液体酸催化剂 ,解决了传统工艺所存在的严重污染环境和腐蚀设备问题 ,明显地提高了产品质量和收率[1] .但纯固体杂多酸比表面积很小 (1～ 10ｍ2 ·ｇ- 1) ,因此在实际应用中需要将杂…     

无定形态H3PW12O40/TiO2光催化剂降解有机染料

以钛酸丁酯和磷钨酸为主要原料,采用溶胶-凝胶法制备H₃PW₁₂O₄₀/TiO₂光催化剂,采用红外光谱、X射线衍射、热重分析和比表面分析对光催化剂进行表征。结果表明,H₃PW₁₂O₄₀/TiO₂光催化剂为无定形态,比表面积202 m²·g^-1,杂多阴离子保持了Keggin骨架结构。在TiO₂中掺杂H₃PW₁₂O₄₀,使催化剂的光响应范围扩展到可见光区,从而提高光催化活性。光催化剂对甲基橙、酸性红、罗丹明B和亚甲基蓝均有较好的光催化降解活性,催化剂易于分离,重复使用稳定性较好。对甲基橙降解的适宜条件为：1.7×10-5 mol·L^-1甲基橙溶液50 mL,H₃PW₁₂O₄₀/TiO2光催化剂用量0.03 g,500 W碘钨灯照射60 min,此条件下,甲基橙脱色率可达到96%。     

H3PW12O40/Al2O3催化合成丙烯醛

采用等体积浸渍法制备了具有Keggin结构的杂多酸H3PW12O40/Al2O3催化剂,用IR、XRD、BET等方法对催化剂进行了表征。同时利用常压连续流动的固定床反应器考察该催化剂对甘油制备丙烯醛的工艺条件,重点考察了催化剂的种类、杂多酸的负载量、反应温度等条件对反应的影响。结果表明,由甘油制备丙烯醛的较优条件为：当催化剂为H3PW12O40/Al2O3,负载量为40%,反应温度为330℃时,丙烯醛的选择性可达83.7％,甘油的转化率为100％。