B酸离子液体催化棉籽油酯交换制备生物柴油

制备了5种对水稳定性好、带—SO3H官能团的磺酸类B酸离子液体,并以它们作催化剂进行了棉籽油酯交换反应制备生物柴油的研究。实验结果表明,这些磺酸类B酸离子液体的催化活性高,它们的催化活性与含氮官能团的种类和碳链长度有关,其中,吡啶丁烷磺酸硫酸氢盐离子液体的催化活性最高。考察了吡啶丁烷磺酸硫酸氢盐离子液体的用量、醇与油摩尔比、反应温度对酯交换反应的影响及离子液体的稳定性,实验结果表明,在反应温度170℃、n(甲醇)∶n(棉籽油)∶n(离子液体)=12∶1∶0.057、反应时间5h的条件下,产物中脂肪酸甲酯的质量分数可达92.0%,且离子液体的稳定性好,可循环使用。     

磷钼杂多酸催化油酸与醇酯化反应合成脂肪酸酯的研究

合成几种磷钼酸盐催化剂,并对其进行XRD和TG表征。考察磷钼酸盐催化剂的种类、催化剂焙烧温度、催化剂的用量、酸醇摩尔比、反应温度、反应时间对油酸与甲醇酯化反应转化率的影响。结果表明：以磷钼酸锡为催化剂,在n（油酸）: n（甲醇）=1:8、催化剂用量为油酸质量的4%、回流温度（68±1）℃下反应6 h,油酸与甲醇酯化反应的转化率达到95.4%。磷钼酸锡催化剂易回收,最少可重复使用5次。在上述条件下考察磷钼酸锡催化不同脂肪酸和不同醇的酯化反应的活性,结果表明：当醇的碳链增加时,其酯化反应的转化率减小;当脂肪酸的碳链增加时,其酯化反应的转化率仅略有减小。     

新型碳基固体酸催化剂在酯化反应中的催化性能研究

通过膨化淀粉和对甲基苯磺酸混合物的部分炭化制备新型碳基固体强酸催化剂,研究新型碳基固体酸催化剂在油酸与乙醇的酯化反应中的催化性能,考察乙醇与油酸比、催化剂用量和反应时间等因素的影响。XRD分析和酸碱电位滴定结果表明,膨化淀粉和对甲基苯磺酸混合物的部分炭化生成含高密度-SO3H基的芳香碳薄层组成的无定形碳。新型碳基固体强酸在油酸与乙醇的酯化反应中具有较好的催化活性。在乙醇与油酸摩尔比为8、催化剂与油酸质量比为5.0％、回流反应6 h的条件下,油酸乙酯收率可达到83.78％。催化剂重复使用7次,活性下降很小。     

SiO_2负载硫酸锆固体酸催化酯化反应

采用溶胶-凝胶法制备了SiO2载体,同时采用浸渍法制备了SiO2负载Zr(SO4)2固体酸催化剂(Zr(SO4)2/SiO2),并将其用于催化油酸与乙醇进行酯化反应;考察了催化剂焙烧温度、Zr(SO4)2负载量、n(乙醇)∶n(油酸)、催化剂用量和反应时间对酯化反应的影响。实验结果表明,与Zr(SO4)2催化剂相比,Zr(SO4)2/SiO2催化剂在油酸与乙醇的酯化反应中具有较高的活性。最佳反应条件为:以焙烧温度为250℃制得的Zr(SO4)2负载量为25%的Zr(SO4)2/SiO2为催化剂,n(乙醇)∶n(油酸)=6,催化剂占油酸的质量分数为5.0%,反应时间6h。在此条件下,油酸乙酯的收率可达94.8%。Zr(SO4)2/SiO2催化剂的制备方法简单、活性高,产品收率高,后处理简便,无三废污染,符合节能环保、绿色催化的发展趋势。     

Zr(SO_4)_2/SiO_2固体酸催化合成生物柴油

制备了Zr(SO4)2/SiO2固体酸催化剂,并用其催化工业棕榈酸与甲醇进行酯化反应合成生物柴油,考察了催化剂制备条件(Zr(SO4)2负载量、催化剂焙烧温度、焙烧时间)及酯化反应条件(甲醇用量、催化剂用量和反应时间)对酯化率的影响,并用FTIR,TG-DTA,GC-MS等手段对催化剂和产物进行表征和分析。实验结果表明,Zr(SO4)2/SiO2固体酸催化剂在工业棕榈酸和甲醇的酯化反应中具有较高的催化活性,适宜的催化剂制备条件为:Zr(SO4)2负载量(质量分数)为60%,焙烧温度350℃,焙烧时间2h;适宜的酯化反应条件为:甲醇与棕榈酸的质量比12∶25,催化剂用量为棕榈酸质量的6%,反应时间5h。在此条件下,酯化率可达97.5%。酯化产物主要为直链十六烷酸甲酯和10-十八碳烯酸甲酯。     

糠酸一步催化加氢酯化制备四氢糠酸乙酯

在连续流动固定床微型反应器中,以糠酸、乙醇、氢气为原料,Pd/γ-Al_2O_3为催化剂,对糠酸一步催化加氢酯化制备四氢糠酸乙酯进行了实验研究。考察了反应温度、反应压力、氢气和液体(糠酸的乙醇溶液)流量、进料流量等因素对反应的影响。实验结果表明,在反应压力1.0 MPa、反应温度200℃、氖气流量5 000 mL/h、液体流量5.00 mL/h(氢与糠酸的摩尔比为50)、催化剂装填量1.0 g(1.5 mL)时,糠酸的转化率为95 8%,四氢糠酸乙酯的选择性和收率分别为94.2%和90.3%。催化剂活性高,稳定性好,连续运转300 h 后未见活性下降。     

粉煤灰复合固体酸催化合成己二酸二正辛酯

以粉煤灰为主要原料,经激活、复合、陈化、酸浸、干燥、焙烧等工艺制得FSZ-G固体酸催化剂,将其应用于催化合成己二酸二正辛酯取得了良好的效果。考察了焙烧温度、催化剂用量、反应物配比等对酯化反应的影响。实验结果表明。在催化剂的焙烧温度550℃、醇酸摩尔比为4/1、反应时间3.5 h、催化剂用量为反应物总质量的2.9％时,酯化率可达98.2％。催化剂具有原料成本低、活性高、活性下降慢、能在一定程度上再生等优点,且合成的产物易分离。     

油酸三羟甲基丙烷酯的合成及应用

油酸三羟甲基丙烷酯具有良好的热氧化安定性,与环境的相容性好,是一种环境友好的绿色润滑剂,具有广阔的应用前景。对用油酸和三羟甲基丙烷直接酯化合成油酸三羟甲基丙烷酯的工艺参数进行了考察。以酯化率为指标,采用正交设计考察了催化剂种类,催化剂用量,油酸与三羟甲基丙烷的摩尔比,反应时间和反应温度等参数对油酸三羟甲基丙烷酯酯化率的影响。对酯化率的影响依次是催化剂种类反应时间反应温度催化剂用量油酸与三羟甲基丙烷的摩尔比,最佳工艺参数为用1.0%质量分数的对甲苯磺酸作催化剂,反应时间6 h,反应温度220℃,油酸与三羟甲基丙烷的摩尔比为3.3∶1。在此工艺条件下,油酸三羟甲基丙烷酯的酯化率可达到95.7%,说明合成工艺参数是合理可行的。用合成的油酸三羟甲基丙烷酯调配的46号可生物降解抗磨液压油能够满足L-HM抗磨液压油的性能要求。(图1表6参考文献7)     

硼酸酯法合成聚乙二醇(400)单蓖麻油酸酯

以蓖麻油酸,硼酸,聚乙二醇(400)为原料,采用硼酸酯化法合成聚乙二醇(400)单蓖麻油酸酯。考察了反应时间、反应温度、催化剂用量、物料摩尔比及水解时间对酯化反应的影响。结果表明,较优的实验条件为:聚乙二醇与硼酸反应合成聚乙二醇硼酸单酯的反应时间为2h,反应温度120℃;在蓖麻油酸与聚乙二醇硼酸单酯反应过程中,n(蓖麻油酸)∶n(聚乙二醇硼酸单酯)=3∶1,反应温度140℃,反应时间2h,催化剂用量为原料总质量的1%;硼酸酯键水解时间为2h。在此条件下,产物中聚乙二醇(400)单蓖麻油酸酯的含量可达93.1%,收率79%。     

含磺酸基的介孔分子筛d-SBA-15-SO_3H催化合成乙酸正戊酯的研究

考察了几种固体酸和液体酸催化剂对乙酸和正戊醇酯化反应的催化性能 ,筛选出催化酯化性能较好的用直接合成法制备的d SBA 15 SO3 H催化剂。其最佳反应条件为 :醇酸比 1.1∶1,反应温度 12 0℃ ,反应时间4h ,每摩尔乙酸的催化剂用量为 2 g。重复使用实验证明该催化剂是稳定的。直接合成的d SBA 15 SO3 H是替代硫酸合成乙酸正戊酯的理想固体酸催化剂。     

TPA/SnO2固体酸催化油酸甲酯化反应研究

采用等体积浸渍法制备了不同磷钨酸（TPA）负载量的TPA/SnO2固体酸催化剂,用XRD、BET 和Hammett指示剂法进行表征,研究其在甲醇与油酸酯化反应中的催化性能,考察催化剂焙烧温度、TPA负载量、醇油比、反应时间和催化剂用量等因素对油酸转化率的影响。XRD和BET表征结果表明：TPA负载量较低（质量分数5%~30%）时,TPA均匀分散在SnO2表面;TPA负载量（w）高于30%时,TPA在SnO2表面发生聚结。当催化剂焙烧温度为450℃时,少量TPA在SnO2表面聚结;当焙烧温度为500℃时,TPA在SnO2表面均匀分散;当焙烧温度达550 ℃时,TPA分解成WO3。催化剂比表面积随着焙烧温度的增大而减小;随着TPA负载量的增大,比表面积呈先增大后减小的趋势,负载量（w）为15%时比表面积最大。酯化反应结果表明,30-TPA/SnO2(500)催化剂在油酸与甲醇的酯化反应中具有良好的催化活性。在n(甲醇)/n(油酸)=12、m(催化剂)/m(油酸)=0.08、反应温度68℃、反应时间6 h的条件下,油酸转化率可达90%以上。该反应符合准二级反应动力学方程,表观活化能为69.06 kJ/mol,指前因子为4.30×1010 L/(mol?h)。     

新型双核阳离子离子液体催化合成庚二酸二乙酯

制备一种新型强酸性双核阳离子离子液体N,N'-烷基-(3-甲基)-二咪唑硫酸氢盐,用于1,7-庚二酸和乙醇的酯化反应,通过简单的处理就可以实现产品和离子液体的分离.采用单因素和正交实验考察了催化剂用量、反应时间、反应温度和醇酸比对反应的影响,最佳反应条件为:n(C<,2>H<,5>OH):n(C<,7>H<,12>O<...     

氯铝酸离子液体催化异丁烯齐聚反应的研究

合成出具有不同阳离子和阴离子结构的离子液体,在高压釜中评价其异丁烯齐聚反应的催化性能,并且考察了反应条件对异丁烯齐聚反应性能的影响。结果表明：由AlCl3与不同有机胺盐参与合成的离子液体具有良好的催化性能,异丁烯转化率达到95%以上;其中,由AlCl3与[C2H5]3NHCl合成的离子液体,当AlCl3与[C2H5]3NHCl摩尔比小于1︰1时,对异丁烯齐聚反应没有催化性能,当AlCl3与[C2H5]3NHCl摩尔比等于1︰1时,对异丁烯齐聚反应有一定的催化性能,液相产物的选择性较好,但重复性不好,当AlCl3与[C2H5]3NHCl摩尔比大于1︰1时,异丁烯转化率达到95%以上,但是产物分布连续,选择性变差,有较多的裂化产物;反应温度、时间和搅拌速率在一定的范围内影响氯铝酸离子液体的催化活性和选择性,适宜的反应条件为：温度80 ℃、时间30 min,搅拌速率1 300 r/min。     

离子液体在精细有机合成反应中的应用研究

对离子液体作为溶剂和催化剂的研究进展进行了综述,介绍了离子液体在多种重要精细有机合成反应(如加氢反应、聚合反应、Fried el-Crafts反应、氧化反应和酯化反应等)中的应用情况,指出离子液体是性能较优越和应用前景较好的溶剂及催化剂.     

离子液体催化苯酚与叔丁醇烷基化反应

 研究了SO₃H-功能化离子液体的合成、表征及其催化苯酚与叔丁醇(TBA)烷基化反应的性能. 考察了反应时间t、反应温度T、反应物摩尔比及离子液体(IL)用量等因素对反应性能的影响, 并考察了离子液体的重复使用性能. 结果表明, 在T=70℃、t=420min、n(Phenol):n(TBA):n(IL)=1:1:1的优化反应条件下, 苯酚的转化率可以达到79.6%, 邻-叔丁基苯酚的选择性达到了52.4%. 离子液体重复使用4次, 其活性基本不变.     

碱性离子液体催化碳酸乙烯酯甲醇酯交换合成碳酸二甲酯

使用离子交换法制备了不同阴离子的咪唑盐离子液体,并通过FT-IR手段对所合成样品进行了表征。以碳酸乙烯酯(EC)与甲醇(MeOH)酯交换合成碳酸二甲酯(DMC)反应,比较了相同催化条件下不同阴离子咪唑盐的催化性能。结果表明:1-丁基-3-甲基咪唑氢氧化物([BmIm]OH)对EC与MeOH酯交换反应表现出优异的催化性能。在反应时间为4 h,温度为67℃,催化剂0.3 g,醇酯比为10:1的条件下,EC的转化率和DMC的选择性分别高达88.5%和90.3%。经重复使用5次后,催化剂仍能保持较好的催化活性。     

无溶剂条件下Brönsted酸离子液体催化丙三醇与醋酸的酯化反应

在无溶剂条件下,以Brönsted酸离子液体为催化剂催化丙三醇与醋酸酯化反应,考察了离子液体的循环使用效率;比较了不同结构离子液体的催化性能,并讨论了离子液体的相对酸强度与其催化性能的相关性;同时对反应时间、反应物摩尔比、反应温度以及离子液体用量等条件进行了优化。结果表明,在n(Acetic acid)/n(Glycerol)=8、n[HSO₃-bmim][HSO₄])/n(Glycerol)=0.02、反应温度100℃、反应时间30min的优化条件下,丙三醇转化率达到97%。     

基于金属有机骨架的高稳定性固体酸催化酯化反应的性能研究及动力学计算

以金属有机骨架UiO-66(Zr)和(NH₄)₂SO₄为原料制备了高稳定性固体酸催化剂SUA500,将其用于催化油酸与甲醇的酯化反应生产生物柴油过程,以考察催化活性和稳定性。同时,借助XRD、FTIR、N₂吸附-脱附、Py-FTIR和XPS等表征手段分析催化剂理化特性与催化活性之间的内在联系。结果表明,当UiO-66(Zr)与(NH₄)₂SO₄质量比为1∶1、活化温度为500℃、研磨时间为40 min和活化时间为4 h时,SUA500的酸量高达11.08 mmol/g,且具有良好的催化活性。具体表现为：在催化剂质量分数6%、甲醇与油酸摩尔比8、反应温度70℃、反应时间2 h时,酯化转化率达到93.62%,多次重复使用后催化活性未出现明显下降;并计算得到SUA500催化酯化反应的活化能为38.21 kJ/mol,指前因子为1144.76 min^-1。