H_3PW_（12）O_（40）/Al_2O_3催化甘油合成丙烯醛的工艺

采用等体积浸渍法制备了杂多酸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20%,反应温度为360℃时,丙烯醛的摩尔选择性可达87.3%,甘油的转化率为100%.     

甘油在γ-Al_2O_3负载杂多酸催化剂上气相脱水的研究

通过活性组分选择和载体改性设计催化剂,提高对甘油催化脱水反应的性能,同时研究反应条件对甘油转化率和丙烯醛选择率的影响规律。以γ-Al_2O_3为载体,H_3PO_4、H_4SiW_(12)O_(40)、H_3PW_(12)O_(40)和H3PMo12O40为活性组分,采用初润浸渍法制备催化剂,研究了常压下甘油气相脱水生成丙烯醛的催化反应性能。结果表明,γ-Al_2O_3负载H_4SiW_(12)O_(40)对甘油脱水生成丙烯醛有良好的催化性能。质量分数为20%的甘油水溶液以0.1 m L/min的速率进料,310℃时甘油转化率和丙烯醛的选择率分别为89.19%和83.61%。载体γ-Al_2O_3采用B2O3或Zr O2改性,可提高γ-Al_2O_3负载H_4SiW_(12)O_(40)催化剂的催化性能。B2O3改性催化剂,310℃时甘油的转化率近100%,丙烯醛的选择率达85.32%。同时,对活性组分H_4SiW_(12)O_(40)的适宜负载量、甘油水溶液质量分数、液体空速等也进行了考察。甘油水溶液质量分数为35%时,在20%HSi W 10%B2O3/γ-Al_2O_3催化剂上,液体空速为2.0 h-1,甘油完全转化,丙烯醛的转化率大于90%。     

H_3PW_(12)O_(40)/ZrO_2-WO_3催化合成己二酸

探讨以30%H2O2为氧源,H3PW12O40/ZrO2-WO3为催化剂对氧化环己酮合成己二酸反应的催化活性,较系统地研究了ZrO2-WO3负载磷钨酸的用量、反应温度、H2O2用量、反应时间等因素对产物收率的影响。实验表明:在n(环己酮)∶n(H2O2)∶n(H3PW12O40/ZrO2-WO3)=100∶294∶0.1,反应温度为110℃,反应时间3 h的最佳条件下,己二酸的收率可达44.7%。     

SiW12／MCM-41催化剂的合成及对三醋酸甘油酯反应的影响

制备了负载H3SiW12O40(SiW12)杂多酸的SiW12/MCM-41催化剂,用XRD等方法对其结构进行了表征.以SiW12/MCM-41为催化剂对合成三醋酸甘油酯的反应进行了研究,并与其它几种分子筛催化剂HMCM-41、Hβ、BAPO-5、SAPO-5的催化性能进行了对比,筛选出合成三醋酸甘油酯的反应性能较好的负载型催化剂SiW12/MCM-41.然后在SiW12/MCM-41催化剂下通过单因素实验对SiW12的负载量、催化剂的活化温度、酸醇摩尔比等因素考察,并对冰醋酸和甘油的酯化反应进行了优化.得出最佳操作条件SiW12/MCM-41催化剂的最佳负载质量分数为50%,催化剂焙烧温度为300 ℃,醇酸摩尔比为1∶5,反应温度为125 ℃,反应时间为4～5 h.     

H_3PW_(12)O_(40)/TiO_2-SiO_2催化合成3,4-二氢嘧啶-2(1H)-酮衍生物

以取代苯甲醛,乙酰乙酸乙酯和尿素为原料,以溶胶凝胶法制备的H3PW12O40/Ti O2-SiO2为催化剂,催化合成3,4-二氢嘧啶-2(1H)-酮衍生物,考察了三组分摩尔比、反应温度、催化剂用量、反应时间对反应收率的影响。研究表明,H3PW12O40/TiO2-SiO2是合成3,4-二氢嘧啶-2(1H)-酮衍生物的良好催化剂,在取代苯甲醛的用量为0.04 mol,n(取代苯甲醛)∶n(乙酰乙酸乙酯)∶n(尿素)=1.0∶1.2∶1.5,催化剂的用量占反应物料总质量的2.5%,反应温度为90℃,反应时间为75min。在此优化条件下,3,4-二氢嘧啶-2(1H)-酮衍生物的收率可达53.7%~94.3%。催化剂经IR、XRD、SEM表征。     

Cu/γ-Al_2O_3催化甘油氢解合成1,2-丙二醇

以γ-Al2O3为载体,采用浸渍法制备甘油氢解Cu基催化剂。研究了活性组分负载量、载体改性、反应工艺条件等对Cu基催化剂催化甘油氢解制备1,2-丙二醇反应性能的影响。结果表明,Cu负载量为10%时,催化性能较好。进料n(氢气)∶n(甘油)=30∶1、185℃、3.0 MPa下,甘油转化率94.62%,1,2-丙二醇的选择率94.58%。载体采用Zr O2、B2O3或硅钨酸改性,能调整催化剂表面的酸碱性,阻止Cu物种聚集,提高其分散性,有利于催化活性的提高。B2O3改性后制备的10%Cu 5%B2O3/γ-Al2O3催化剂,在甘油水溶液质量分数30.0%、进料n(氢气)∶n(甘油)=30∶1、185℃和3.0 MPa下,甘油的转化率达96.54%,1,2-丙二醇的选择率96.65%。对10%Cu 5%B2O3/γ-Al2O3催化剂,甘油氢解合成1,2-丙二醇的适宜反应条件为温度为185℃、3.0 MPa、原料H2与甘油的物质的量之比为20。甘油水溶液浓度升高,甘油转化率下降,1,2-丙二醇的选择率变化不大,乙二醇的选择率稍有上升。     

H3PW12O40-TiO2/膨润土光催化降解甲基橙的催化性能

通过溶胶凝胶制得H3PW12O40-Ti（OH）4凝胶,并柱撑于膨润土层间制备了复合光催化剂H3PW12O40-TiO2/膨润土。由XRD、SEM、EDS对制备的复合光催化剂进行表征测试表明,固载的H3PW12O40-TiO2使膨润土层状结构发生明显变化,柱撑体H3PW12O40-TiO2呈弥散状态,且TiO2为锐钛结构,催化剂为颗粒粒径大小不一、分布松散的复合材料。对甲基橙的H3PW12O40-TiO2/膨润土光催化降解应用表明,掺杂的杂多酸使所制备的复合催化剂光催化活性得到了极大提高,在光催化体系下有较广的pH适应范围,且制备的催化剂具有良好的催化稳定性。在表征分析及应用实验的基础上,提出了H3PW12O40-TiO2/膨润土的强化催化作用原理。     

采用负载型磷钨酸催化剂的轻汽油醚化

催化裂化轻汽油醚化是降低烯烃含量 ,生产清洁汽油的重要手段。由于常用的阳离子交换树脂催化剂存在热稳定性差的缺点 ,需要开发新型的醚化催化剂。杂多酸作为新型催化材料 ,在催化领域得到了广泛应用。制备了负载型磷钨杂多酸H3 PW12 O40 (PW12 )催化剂 ,并成功地进行了催化裂化轻汽油与甲醇的醚化反应。研究了载体种类、活化温度、PW12 负载量对催化剂醚化活性的影响。载体表面的酸碱性对制备的催化剂的活性有较大影响 ,催化剂表面有碱性基团时 ,催化剂活性低 ,有酸性基团时活性高 ;活化温度对催化活性的影响有一个最佳值 ;PW12 负载量低时 ,由于其与载体表面羟基的强烈作用 ,催化剂活性较低 ,随着负载量的增加催化剂活性增高 ;在适宜的条件下 ,醚化轻汽油中醚含量达到 14 .34% ,与采用阳离子交换树脂催化剂时相当。固载化的磷钨酸适于作为醚化反应的催化剂     

P-Mo-V/Mont催化剂的制备与性能研究

以改性蒙脱土为载体、H5PMo10V2O40为活性组分,浸渍法制备负载型杂多酸催化剂,并对催化剂进行BET和SEM表征,研究该催化剂的制备条件对TCB酯化反应的影响.实验表明,当杂多酸负载量为15%、浸渍时间12h、焙烧温度120℃时制备的催化剂性能最好.     

S i O2 负载K e g g i n型磷钨钒杂多酸的催化剂的制备及其降解罗丹明B的研究

利用 N a 2HP O4、 N a VO3 和 N a 2WO4·2H2O合成了 K e g g i n型 H4PW1 1VO4 0杂多酸, 并将其与1 - 丁基 - 3 - 甲基咪唑溴离子液体反应, 生成[ Bm i m] 4PW1 1VO4 0杂多化材料。利用 XR D和I R对催化剂进行表征, 结果表明, 所合成的催化剂具有 K e g g i n型结构。以S i O2 为载体制备了负载型的杂多酸催化剂 4PW1 1VO4 0/ S i O2,以 H2O2 为氧化剂, 考察了 H2O2 体积、 催化剂质量、 反应温度、 反应时间等因素对罗丹明B降解率的影响。实验结果表明, 最优的反应条件为: H2O2 体积为3mL、 催化剂质量为0. 3 5g、 反应温度为4 0℃、 反应时间为1. 5h。在此条件下, 罗丹明B的降解率达9 8. 4%。催化剂具有良好的重复使用性能, 多次重复使用后, 罗丹明B的降解率没有明显的降低。     

H_3PW_(12)O_(40)/ZrO_2-WO_3催化合成环己酮乙二醇缩酮

采用浸渍法制备了H3PW12O40/ZrO2-WO3催化剂,并通过FT-IR、XRD对其进行了表征。以H3PW12O40/ZrO2-WO3为催化剂催化合成环己酮乙二醇缩酮,系统地研究了各种因素对收率的影响。结果表明:固定环己酮用量为0.20 mol,在n(环己酮)∶n(乙二醇)=1∶1.5,带水剂环己烷的用量为8 mL,反应时间45 min,催化剂的用量占反应物量总质量的1.0%的优化条件下,环己酮乙二醇缩酮的收率可达58.2%。     

二氧化硅负载磷钨酸催化苯甲醛与甘油缩合反应

采用溶胶—凝胶法制备了不同w(磷钨酸)的H3PW12O40/SiO2(简称PW12/SiO2)固体酸催化剂,用XRD和N2-吸附对PW12/SiO2固体酸催化剂进行了表征,考察了催化剂的焙烧温度、w(磷钨酸)、m(催化剂)、反应时间的影响。结果表明,焙烧温度550℃,w(PW12)10%,m(催化剂)0.5 g,n(苯甲醛)∶n(甘油)=1∶1.1、V(甲苯)15 mL,反应时间2.0 h,苯甲醛的转化率达99.2%。PW12/SiO2固体酸催化剂所具有的独特Keggin阴离子结构和表面酸中心、高表面积和准液相在苯甲醛和甘油的缩合中具有重要的作用。     

PW/MCM-41催化苯与长链烯烃烷基化

制备了不同负载量的负载型PW/MCM-41催化剂。通过XRD、NH3-TPD、N2吸附和苯与1-十二烯烷基化反应考察了PW/MCM-41催化剂的组成、酸性及孔结构对其催化性能的影响,并与HY分子筛进行比较。结果表明,在磷钨杂多酸负载量不高于50%时,系列负载型PW/MCM-41催化剂兼备较强的酸性和单一的中孔结构特性,MCM-41载体的骨架结构保持较完整,杂多酸分散程度较高;通过改变预处理温度和杂多酸的负载量,可有效地调整PW/MCM-41的催化性能;与HY分子筛相比,PW(50)/MCM-41催化剂对苯与1-十二烯烷基化反应显示出较高的催化活性、稳定性和线性烷基苯选择性,而且线性烷基苯异构体分布更合理。     

在Ni-Mo/Al_2O_3上催化裂化轻汽油的选择性加氢

制备了以Al2O3为载体的镍基双金属选择性加氢催化剂,并用于催化裂化轻汽油的选择性加氢反应。考察了载体焙烧温度、金属镍与钼的负载量对催化剂选择性加氢性能的影响。结果表明,适当的焙烧温度降低了催化剂的比表面积和表面酸性,提高了催化剂的稳定性。助剂钼的加入有利于活性组分镍的均匀分散。在反应温度为80℃、空速为10h-1、氢油体积比为10、压力为1.5MPa的工艺条件下,采用Ni-Mo/Al2O3催化剂,催化裂化轻汽油中二烯烃转化率达到98%以上。制备的选择性加氢催化剂具有良好的活性和选择性,可以在选择性加氢领域获得应用。     

H_4SiW_（12）O_（40）/ZrO_2-Al_2O_3催化合成丁酮1,2-丙二醇缩酮

采用浸渍法制备ZrO2-Al2O3复合载体负载硅钨酸催化剂H4SiW12O40/ZrO2-Al2O3,并通过FT-IR、XRD对其进行了表征.以H4SiW12O40/ZrO2-Al2O3为催化剂催化合成丁酮1,2-丙二醇缩酮.系统地研究了各种因素对收率的影响.结果表明：H4SiW12O40/ZrO2-Al2O3催化剂是合成丁酮1,2-丙二醇缩酮的良好催化剂,固定丁酮物质的量为0.20mol,丁酮与1,2-丙二醇质量比为1：1.5,带水剂环己烷的用量为8mL,反应时间60min,催化剂的用量占反应物总质量的1.5%的优化条件下,产品的收率可达78.1%.     

KF/Al2O3的制备、表征及催化合成乙二醇丙烯基醚

采用浸渍法制备KF/Al2O3固体碱催化剂,催化丙烯醇与环氧乙烷（EO）反应合成乙二醇丙烯基醚。考察了催化剂焙烧温度、氟化钾（KF）负载量对催化性能的影响,并采用X-射线衍射（XRD）、扫描电镜（SEM）等对催化剂进行了表征。结果表明：KF负载量为30%,焙烧温度为550℃时,催化剂对丙烯醇和EO反应的催化活性最高。KF/Al2O3固体碱催化剂用于催化合成乙二醇丙烯基醚的最佳工艺条件为：反应温度100℃,反应压力为0.20-0.35MPa,催化剂用量为1.5%,n（丙烯醇）∶n（EO）为5∶1,反应时间为2h,EO转化率达97.35%。     

硅钨杂多酸对乙酸异戊酯合成反应的催化性能

采用乙醚萃取法合成具有Keggin型结构的硅钨杂多酸（H4SiW12O40）,并采用浸渍法将硅钨杂多酸负载在二氧化硅载体上制备H4SiW12O40/SiO2,用IR对制备的催化剂进行表征,结果表明所制备的负载型催化剂中硅钨酸仍保留原有结构.将制备的H4SiW12O40和H4SiW12O40/SiO2用于乙酸异戊酯的合成反应,探讨合成乙酸异戊酯的最佳反应条件,以及所制备的催化剂对乙酸异戊酯合成反应的催化活性和重复使用性.结果表明：合成乙酸异戊酯的最佳酸醇摩尔比为1∶1.6,催化剂用量为1.500 g（约占反应物总质量的2.37%）.在该条件下,以H4SiW12O40为催化剂时乙酸的转化率在120 min可达到97.70%,以H4SiW12O40/SiO2为催化剂时乙酸的转化率在120 min可达到87.14%.负载型硅钨杂多酸H4SiW12O40/SiO2在使用后可以很容易地进行分离,并重复使用,是合成乙酸异戊酯的一种新型环境友好型催化剂.     

S i O2负载K e g g i n型磷钼钒杂多催化剂制备及其降解有机染料性能研究

通过磷酸氢二钠、 偏钒酸钠、 钼酸钠溶液混合制备具有 K e g g i n结构的磷钼钒杂多酸 H5PMo 1 0V2O4 0,并将其与1 - 丁基 - 3 - 甲基咪唑溴离子液体反应, 合成[ Bm i m] 5PMo 1 0V2O4 0杂多酸催化剂, 并利用傅里叶红外光谱、 X射线衍射对合成产物的结构进行表征。结果表明, 合成的[ Bm i m] 5PMo 1 0V2O4 0杂多酸杂化材料具有 K e g g i n结构。考察了负载量、 反应温度、 H2O2体积、 催化剂质量对降解率的影响。实验结果表明, 最佳反应条件为: 负载量为3 0%、 反应温度为4 0℃、 H2O2体积为1. 5mL、 催化剂质量为0. 2g。按照最佳反应条件进行反应, 罗丹明B降解率最高可达9 7. 5 8%。合成的催化剂具有很好的重复使用性, 重复使用4次, 罗丹明B的降解率没有明显下降。     

碱催化剂对催化合成聚甘油的影响

考察碱催化剂NaOH、KOH、Na2CO3、K2CO3对甘油聚合反应的催化效果,同时采用浸渍法将NaOH制备成NaOH/γ-Al2O3固体碱,并考察不同负载量对聚甘油聚合度的影响,用Hammett指示剂法、CO2-TPD对催化剂进行表征。结果发现：NaOH作为催化剂优于其他液体碱,在焙烧温度600℃、40%负载量条件下固体碱催化剂效果最佳,得到的聚甘油聚合度为6.50,固体碱可以代替液体碱合成聚甘油。     

邻二甲苯和苯乙烯在WO3／ZrO2固体超强酸的烷基化反应

通过沉淀、老化、过滤、洗涤、干燥、浸渍、焙烧等过程,从ZrOCl2·8H2O和(NH4)6H2W12O40制备了WO3/ZrO2固体超强酸催化剂;用Hammett指示剂法和吡啶吸附的FT-IR光谱法测定了其酸强度和酸中心类型;研究了以邻二甲苯和苯乙烯制备1-苯基-1-(3,4-二甲基苯基)-乙烷(PXE)的烷基化反应,考察了催化剂的焙烧温度、WO3的负载量、反应温度、反应时间、催化剂用量对反应的影响以及催化剂稳定性.结果表明,在750～850 ℃,WO3的负载量为5%～15%的WO3/ZrO2体系可以形成超强酸,其表面上同时存在Lewis酸中心和Bronsted酸中心,并且可以相互转化;WO3/ZrO2固体超强酸催化剂在苯乙烯和邻二甲苯的烷基化反应中表现出良好的催化性能和稳定性;该反应的最佳实验条件为反应温度为100 ℃,n(邻二甲苯)/n(苯乙烯)=5.0,反应时间为5 h,催化剂用量为2.0 g.