SO2-4／TiO2-ZrO2固体酸催化剂催化废弃动植物油脂制备生物柴油

制备了SO2-4/TiO2-ZrO2固体酸催化剂,并以其催化废弃动植物油脂与甲醇发生酯交换反应制备生物柴油.结果表明,催化剂SO2-4-/TiO2-ZrO2表现出了较高的催化活性,在反应压力343 kPa下的最佳酯交换反应条件为:反应温度125℃、醇油摩尔比10∶1、催化剂用量5％、反应时间3h,该条件下废弃动植物油脂的酯化率超过92％,且催化剂重复和再生使用性能良好.     

固体超强酸TiO_2-ZrO_2/SO_4~(2-)催化合成癸二酸单乙酯的研究

以癸二酸和乙醇为原料 ,用复合型固体超强酸TiO2 -ZrO2 /SO2 -4作催化剂 ,催化合成了癸二酸单乙酯 ,并考察了反应时间、原料配比、催化剂用量等对反应的影响 ,得出酯化反应的最佳反应条件为 :癸二酸 0 .0 5mol,TiO2 -ZrO2 /SO2 -40 .6g,乙醇 0 .0 7mol,癸二酸二乙酯 0 .0 4mol,反应时间 5h ,带水剂二甲苯 10mL ,在此条件下 ,癸二酸单乙酯产率达 98.8%。     

餐饮业废油脂生产生物柴油绿色化工艺的研究

提出了一种清洁、环境友好的餐饮业废油脂制备生物柴油的方法和工艺.以磁性固体超强酸SO2-4/TiO2-Fe3O4为非均相催化剂,以餐饮业废油脂为原料与甲醇进行酯交换反应制备生物柴油;利用三因素一次回归正交设计实验方法,考察了反应温度、甲醇用量、催化剂用量对废油脂酯转化率的影响,确定了制备生物柴油的最佳反应条件;通过对实验结果的处理,求出了回归方程;数理统计分析表明回归方程可靠适用;同时利用IR、XRD、SEM、EDS等对磁性固体超强酸SO2-4/TiO2-Fe3O4催化剂的结构进行了表征.与传统的均相催化剂(H2SO4、NaOH) 相比,磁性固体超强酸具有催化活性高、易于分离、可重复使用的特点,是制备生物柴油的环境友好型固体酸催化剂.     

固体超强酸TiO2-ZrO2/SO2-4催化合成癸二酸单乙酯的研究

以癸二酸和乙醇为原料,用复合型固体超强酸TiO2-ZrO2／SO4^2-作催化剂,催化合成了癸二酸单乙酯,并考察了反应时间、原料配比、催化剂用量等对反应的影响,得出酯化反应的最佳反应条件为：癸二酸0．05mol,TiO2-ZrO2／SO4^2- 0．6g,乙醇0．07mol,癸二酸二乙酯0．04mol,反应时间5h,带水剂二甲苯10mL,在此条件下,癸二酸单乙酯产率达98.8％。     

纳米固体超强酸SO2-4/TiO2催化合成富马酸二甲酯

采用溶胶-凝胶法制备了纳米固体超强酸SO2-4/TiO2催化剂,主要研究了它的制备条件及作为催化剂在合成富马酸二甲酯中的反应条件,并用正交实验法确定了合成反应的最佳条件.实验结果表明纳米固体超强酸SO2-4/TiO2具有很强的催化活性.     

SO2-4/SiO2-ZrO2固体超强酸催化乳酸乙酯的合成研究

采用溶胶-凝胶法制得SiO2-ZrO2基质材料,然后通过浸渍法制备SO2-4/SiO2-ZrO2固体超强酸.对SO2-4/SiO2-ZrO2固体超强酸催化乳酸乙酯的合成反应进行了研究.适宜的反应条件为:稀硫酸浸泡16 h,反应温度80 ℃,反应时间4 h,催化剂用量为每摩尔乳酸1.5 g.反应酯化率达92.7%.     

掺杂元素对TiO2/SO2-4固体酸特性的影响

为了进行掺杂元素对超强酸特性的影响研究,采用均匀沉淀法合成了Fe、Si、Al和Zr氧化物掺杂的TiO2/SO2-4的固体酸(TiO2-MrOy),采用XRD、FTIR、NH3-TPD以及H2-FPR等分析方法对催化剂进行表征.以大豆油和甲醇的酯交换反应为活性评价反应,比较了各催化剂的催化活性.研究发现,除了Al外掺杂元素抑制了二氧化钛硫酸化浸渍处理形成硫酸氧钛的过程,其中Si的抑制作用最强.掺杂Fe、Si氧化物使样品中H2还原温度降低,其中以Fe掺杂的样品氢还原温度降低最为明显.NH3-TPD表征表明,Si、Zr和Fe等氧化物掺杂对超强酸表面酸性具有加强作用,而A1掺杂样品表面酸性与未经第二组分修饰的TiO2/SO2-4相比有所降低.相比未掺杂第二元素的催化剂,各掺杂元素的添加使得催化剂活性都有不同程度的提高.将酯交换活性最好的掺Fe催化剂和TiO2/SO2-4催化剂的重复使用情况进行了研究.结果发现,Fe2O3-TiO2/SO2-4与TiO2/SO2-4相比,经3次酯交换反应后活性降低不大.该研究可为后续固体酸的制备和应用提供理论基础.     

纳米磁性固体碱催化剂制备生物柴油工艺研究

将制备的NaF/CaO-Fe_3O_4固体碱催化剂用于催化预处理过的餐饮废弃油脂与甲醇酯交换反应制备生物柴油。实验结果表明,NaF/CaO-Fe_3O_4催化活性高,超声乳化可显著提高酯交换率并加快酯交换反应速率。研究表明,酯交换反应的最适宜的工艺条件为:醇油摩尔比为12:1,催化剂用量为废弃油脂质量的5%,反应温度为65℃,反应时间为30min,超声频率20 k Hz,超声声强1.01 W/cm2,酯化率可达95.9%。     

纳米Ni-B/TiO2-ZrO2催化剂的制备及其加氢性能

采用溶胶-凝胶法制备复合载体TiO2-ZrO2,并通过金属诱导化学镀法制备负载型催化剂Ni-B/TiO2-ZrO2,以松香加氢为探针反应,通过单因素实验对载体制备过程、催化剂制备过程进行了优化,得到适宜的载体制备条件为:Zr/Ti物质的量比为0.6、焙烧温度为550℃、焙烧时间4 h;催化剂制备条件:制备温度为50℃、微波升温时间为3 min、n(Ni)∶n(B)=1∶2。结果表明:该条件下制备的催化剂用于松香加氢反应,枞酸型树脂酸转化率达99%以上,且可重复使用7次。以XRD、XPS、TEM、BET为表征手段,对催化剂失活前后的结构与性能进行了分析,结果表明:Ni-B以非晶态的形式负载在TiO2-ZrO2载体上,分散性较好,平均粒径约为25 nm。而失活催化剂上Ni0、B0含量均下降,出现活性组分流失、氧化等现象,这可能是导致催化剂失活的主要原因。     

固体超强酸SO_4~(2-)/TiO_2-SiO_2催化合成马来酸二辛酯

用H2 SO4浸渍钛硅复合氧化物 ,制得固体超强酸SO2 -4/TiO2 -SiO2 ,考察了催化剂对马来酸酐与正辛醇的酯化反应的催化作用及其制备条件对催化剂活性的影响 ,并与硫酸、对甲苯磺酸的催化效果比较。结果表明 :对于给定反应 ,当n(Ti)∶n(Si)为 15∶1、用浓度 0 .6mol/L的硫酸浸渍 8h、在 5 5 0℃下焙烧 3h时制得的催化剂SO2 -4/TiO2 -SiO2 具有最高的催化活性 ;用以催化马来酸酐和正辛醇的酯化反应 ,可得无色透明的酯化产物 ,3h内酯化率达 99.1% ;较SO2 -4/TiO2 催化剂的酯化率提高了约 6 %     

La3+-SO2-4/TiO2催化合成衣康酸二丁酯

研究了固体超强酸La³⁺-SO^2-₄/TiO₂催化衣康酸与正丁醇合成衣康酸二丁酯的酯化反应,考察了催化剂种类,确定以La³⁺-SO^2-₄/TiO₂为催化剂,催化剂La³⁺-SO^2-₄/TiO₂的最佳焙烧温度为450 ℃。并考察反应物配比、催化剂用量和反应时间等因素对酯化反应的影响,确定最佳工艺条件：n（衣康酸）∶n（正丁醇）＝1∶3,催化剂用量为反应物总质量的4.5%,反应时间3.0 h。在该条件下,衣康酸转化率达95.7%,产物衣康酸二丁酯收率为93.3%。并对La³⁺-SO^2-₄/TiO₂的重复使用性能进行考察,结果表明,与La³⁺-SO^2-₄/TiO₂相比,La³⁺-SO^2-₄/TiO₂重复使用5次后,仍具有较高的催化活性,衣康酸转化率为92.3%,衣康酸二丁酯收率90.8%,说明稀土元素La的添加对于增加固体超强酸的寿命起了主要作用。     

固体超强酸催化合成己二酸二乙酯的研究

用复合型固体超强酸TiO2-ZrO2／SO4^2-作催化剂，催化合成了己二酸二乙酯。考察了反应时问、原料配比、催化剂用量等对反应的影响，确定了酯化反应最佳反应条件，在此条件下，己二酸二乙酯产率达96．5％。     

SO4^2-／TiO2-WO3催化合成苹果酯-B的研究

制备了固体超强酸SO2 4/TiO2 WO3 催化剂。以SO2 4/TiO2 WO3 为多相催化剂 ,对以乙酰乙酸乙酯和 1,2 丙二醇为原料合成苹果酯 B的反应条件进行了研究。实验表明 :固体超强酸SO2 4/TiO2 WO3 是合成苹果酯 B的良好催化剂 ,最佳反应条件为 :n(乙酰乙酸乙酯 ) :n(1,2 丙二醇 ) =1∶1.5 ,催化剂用量为反应物料总质量的 1.0 % ,环己烷为带水剂 ,反应时间 2 .0h ,反应温度 85～ 110℃。在上述条件下 ,苹果酯 B的收率可达 89.4 %。     

SO_4~(2-)/TiO_2-M_xO_y固体超强酸的制备及其催化合成水杨酸异戊酯性能

合成了复合型固体超强酸SO_4~(2-)/TiO_2-MoO_3、SO_4~(2-)/TiO_2-Nd_2O_3和SO_4~(2-)/TiO_2-Fe_2O_3,并用于合成水杨酸异戊酯,实验表明,SO_4~(2-)/TiO_2-Nd_2O_3催化活性最高。利用热分析、红外光谱分析、扫描电子显微镜和X射线粉末衍射分析对SO_4~(2-)/TiO_2-Nd_2O_3催化剂进行结构表征,结果表明,催化剂活性高低与其表面吸附的SO_4~(2-)量有关,浸渍硫酸的催化剂表面形貌和物相发生变化,进而影响催化剂性能。采用三因素二水平一次回归正交设计方法,确定酯化反应最佳反应条件:反应时间1 h,催化剂用量为水杨酸质量的14.5%,醇与酸物质的量比为0.56。对水杨酸异戊酯产品结构进行了表征。     

SO42-/TiO2-La2O3催化合成苯甲醛乙二醇缩醛

以稀土改性固体超强酸SO42 -/TiO2 La2 O3 为催化剂 ,通过苯甲醛和乙二醇反应合成苯甲醛乙二醇缩醛 ,探讨了SO42 -/TiO2 La2 O3 对缩醛反应的催化活性 ,较系统地研究了醇醛物质的量比、催化剂用量、反应时间诸因素对产品收率的影响。实验表明 :SO42 -/TiO2 La2 O3 是合成苯甲醛乙二醇缩醛的良好催化剂 ,在n(醇 )∶n(醛 ) =2 .0∶ 1,催化剂用量为反应物料总质量的 0 .5 % ,环己烷为带水剂 ,反应时间 5 0min的优化条件下 ,苯甲醛乙二醇缩醛收率可达 90 %。     

粘土负载TiO_2/SO_4~(2-)催化菜籽油与乙二醇酯交换反应

制备了负载TiO_2/SO_4~(2-)固体酸粘土催化剂,采用XRD和FT-IR对催化剂进行表征,并对其用于菜籽油与乙二醇酯交换反应进行研究。考察催化剂用量、焙烧温度、原料配比、反应温度和反应时间对高级脂肪酸乙二醇二酯收率的影响。催化剂制备和反应的最佳条件:催化剂焙烧温度(450～500)℃,催化剂用量为菜籽油质量的9%,n(乙二醇):n(菜籽油)=0.75:1,反应温度110℃,反应时间10 h。在此条件下,高级脂肪酸乙二醇二酯的收率达91.4%,且工艺操作简单,催化剂可回收再生。     

固体超强酸TiO2-ZrO2-SO42-催化合成癸二酸单丁酯

以癸二酸和正丁醇为原料，用复合型固体超强酸TiO2-ZrO2-SO4^2-作催化剂，催化合成了癸二酸单丁酯,并考察了反应时间、原料配比、催化剂用量等对反应的影响，得出酯化反应的最佳反应条件为：癸二酸0.05mol、TiO2-ZrO2-SO4^2- 0.6g,正丁醇0．07mol、癸二酸二丁酯0．04mol、反应时间5h、带水剂二甲苯10mL，在此条件下，癸二酸单丁酯产率达98．8％。     

固体超强酸SO4 2-/TiO2催化合成尿囊素的研究

用固体超强酸 SO2 - 4 /Ti O2 为催化剂 ,以尿素和乙醛酸为原料合成了尿囊素。得到最佳条件为 :Ti O2 在 1mol.L- 1 H2 SO4溶液中浸渍 12 h,再在 6 0 0℃焙烧 3h;尿素与乙醛酸摩尔比 3.5 :1,催化剂 9% ,时间 3h,温度 72℃～ 75℃ ,产率达5 7.4%     

固体超强酸TiO_2/SO_4~(2-)催化合成富马酸二甲酯

研究了以ＴｉＯ２／ＳＯ２－４固体超强酸催化富马酸与甲醇合成富马酸二甲酯（ＤＭＦ）的反应,探讨了催化剂制备条件,原料配比,反应时间,催化剂用量等工艺参数对ＤＭＦ收率的影响。在适宜的工艺条件下ＤＭＦ收率达到９０％,催化剂的重复使用实验表明ＴｉＯ２／ＳＯ２－４是ＤＭＦ合成的一个较适宜的催化剂