炭基固体酸对芳香酸酯化反应的催化性能研究

通过重氮盐还原反应对活性炭进行磺化处理,制备炭基固体酸催化剂(简称炭催化剂),考察了炭催化剂对苯甲酸、苯乙酸、3-苯丙酸等芳香酸与乙醇的酯化反应的催化活性。结果表明,炭催化剂对苯甲酸的催化活性较低,反应10 h的催化效果仅为硫酸催化剂的6%;炭催化剂对苯乙酸、3-苯丙酸催化活性较高,10 h催化效果达到硫酸的89%。     

碳基固体酸催化剂的合成及其催化酯化性能

以桃核壳为原料合成了碳基固体酸催化剂。利用乙醇和乙酸的酯化反应为模型反应,考察了不同碳化温度、磺化温度和磺化时间对催化剂活性的影响。 用TG分析催化剂的热稳定性,用SEM及搭载的能谱分析仪EDS考察了催化剂的外貌特征和表面元素分布。结果表明,在300 ℃碳化和98 ℃磺化4.5 h所得的催化剂活性最高,每克碳基固体酸催化剂负载的磺酸基团为2.1 mmol。在反应时间5 h、反应温度70 ℃、催化剂用量为冰乙酸和乙醇混合物总质量的2%和醇酸物质的量比为1.5∶1时,冰醋酸转化率为70.84%。     

不同基质碳基固体酸催化剂制备及其催化酯化性能

分别以葡萄糖、蔗糖和淀粉为基质,对甲苯磺酸为磺酸基来源,采用一步碳化法制得3种碳基固体酸催化剂。用透射电子显微镜(TEM)、多点BET(Brunauer-Emmett-Teller)法(BET)、X射线衍射法(XRD)、红外光谱、元素分析和热重分析等对催化剂进行了表征,并以新型双子表面活性剂1,4-丁二醇双琥珀酸聚醚(3)正辛基混合双酯磺酸钠合成中的双酯化反应Ⅱ为探针,比较了三者的催化活性及重复性。结果表明:三种催化剂均为层状和片状的无定形碳架结构,葡萄糖基质碳基固体酸催化剂上磺酸基团含量最高,在制备工艺下均有较好的热稳定性;三者重复性均较好,其中葡萄糖基质碳基固体酸催化剂对于探针反应的催化酯化活性最好。     

磁性固体超强酸的制备及催化酯化反应的研究

制备了钴基磁性固体超强酸催化剂，代替硫酸用于酯化反应，对反应的工艺条件进行了优化，结果表明磁性物种的引入对催化剂的催化活性有一定影响，随着磁性物种含量的增加，催化剂的催化活性有所提高，当磁性物种含量为2．44％时催化转化率达最高值97．31％，磁性物种继续增加，转化率反而下降，磁性固体超强酸催化剂的回收率达85％，回收性较好。     

蒙脱石负载铝基固体酸的制备及其催化性能

采用浸渍法制备了蒙脱石负载铝基固体酸(SO_4~(2-)/Al-O-MMT),用FTIR、XRD、TG/DSC、SEM、BET和PyFTIR对其结构进行表征与分析。以乙酸-正丁醇、柠檬酸-正丁醇的酯化反应为探针,研究了焙烧温度、浸渍液浓度对SO_4~(2-)/Al-O-MMT固体酸催化性能的影响,并测定SO_4~(2-)/Al-O-MMT固体酸的重复使用性。结果表明:蒙脱石负载铝基固体酸大大地提高了其催化活性。当焙烧温度为400℃,浸渍液浓度为0.75 mol/L时,SO_4~(2-)/Al-OMMT固体酸表现出最佳的催化活性,其催化合成乙酸正丁酯和柠檬酸三丁酯的酯化率分别可达到99.7%和96.1%。同时,SO_4~(2-)/Al-O-MMT固体酸表现出较好的重复使用稳定性,重复使用6次后,对于上述两个反应的酯化率分别保持在89.0%和84.6%。     

几类固体超强酸的制备及性能测试

本语文合成几类固体超强酸,并作了催化性能测试。利用ＩＲ,热重（ＴＧ）等表征手段对固体超强酸作了研究,表明固体超强酸在酯化反应方面是大有发展前途的催化剂。     

硅烷化活性炭基疏水性固体酸的制备及其催化性能

疏水性固体酸具有在含水体系中活性组分不易流失、催化剂活性高和催化剂重复使用性好等优点,是环境友好型催化剂,具有广泛的应用前景.通过浸渍法将硫酸负载到活性炭(AC)上,然后用三甲基氯硅烷(Cn)改性制备得到疏水性固体酸催化剂AC-H2SO4-Cn,通过XRD、IR及TG对其进行表征,并将其用于乙酸与乙醇的酯化反应,考察了催化剂制备条件对催化剂活性的影响.结果表明,经硅烷化处理后,三甲基氯硅烷在催化剂表面形成疏水基团,提高了催化剂的重复使用性能.制备方法对催化剂疏水性能影响明显,先负载硫酸后硅烷化改性制备的催化剂的重复使用性能优于未改性及先硅烷化改性后负载硫酸的催化剂.在硅烷浸渍液浓度为15％(v/v),处理温度为60℃,处理时间为2h条件下,乙酸最高转化率为90.3％,其重复使用过程中的催化性能均优于其它经不同浓度和温度处理得到的催化剂.     

Ni-Mg-Al-LDHs的制备及其催化酯化高酸原油脱酸的研究

采用尿素法和共沉淀法制备了Ni-Mg-Al-LDHs前驱体,在400℃煅烧,得Ni-Mg-Al-LDHs催化剂,研究其催化高酸原油酯化脱酸的效果。结果表明,反应时间为150 min,反应温度为220℃,醇/油体积比为0.05,催化剂与原油质量比为0.03时,可将原油酸度由5.82 mg KOH/g降至0.34 mg KOH/g。     

膨润土酯化反应固体酸催化剂的制备研究

对天然膨润土进行酸活化,制备负载ZnCl₂的膨润土固体酸催化剂,研究了膨润土固体酸催化剂在乙酸乙酯合成反应中的催化性能。研究结果表明,用10%（φ）的盐酸活化天然膨润土,在恒温磁力搅拌器中搅拌4 h,水浴温度80℃,ZnCl₂的最佳负载量为1.5 mol/L,550℃下焙烧活化3 h得到的膨润土固体酸催化剂效果最好;在催化剂使用量为7g/L,反应温度为80～90℃时,乙酸转化效率最高可达82.6%,催化剂可重复使用3次。     

用于酯化反应的堇青石担载固体酸催化剂的制备工艺探索

以堇青石为载体担载固体酸催化剂活性组分,以乙酸与乙醇合成乙酸乙酯的反应为模型反应,考察多种制备条件对堇青石担载固体酸催化剂酯化活性的影响,筛选最佳制备工艺. 结果表明,固体酸颗粒悬浊液性质均一、稳定,浸渍液中添加g-Al2O3或聚乙二醇会阻碍催化剂表面活性的发挥. 以悬浊液为浸渍液,1 mol/L H2SO4溶液达50%(j)的工艺条件下,堇青石担载固体酸催化剂酯化活性最高. 堇青石表面担载的固体酸是酯化活性中心,全回流反应100 min,乙酸的转化率达到79.2%,二次利用时转化率为一次转化率的95.6%. 堇青石担载固体酸催化剂制备工艺的平行性和稳定性较好,催化剂外形规整,孔道均匀整齐,在保持高活性的同时,达到催化剂成型和提高酯化催化剂经济性的目的.     

硫酸镓/凹凸棒石黏土固体酸催化剂的制备及其催化性能

采用凹凸棒石黏土负载硫酸镓(Ga2(SO4)3)制备了Ga2(SO4)3/凹凸棒石黏土固体酸催化剂,采用红外光谱及X衍射光谱等对催化剂结构进行了表征。通过乳酸丁酯的合成考察了催化剂的较优制备条件和催化性能,并对相应催化反应进行了动力学研究。结果表明催化剂的较优制备条件是:凹凸棒石黏土经1.2mol/L硫酸溶液酸化处理,Ga2(SO4)3负载量为5.7%,焙烧温度350℃,焙烧时间2.5h。在较优酯化反应条件下,平均酯化率为95.5%。动力学研究表明反应为准一级反应,表观活化能为45.072kJ/mol,378K时反应速率常数为2.35×10--2 min--1。     

固体酸催化剂3-吡啶磺酸-磷钼酸的合成及催化酯化反应

合成了一种新的固体酸催化剂3-吡啶磺酸-磷钼酸(PSA-HPM),利用X-射线粉末衍射(XRD)、红外光谱(FT-IR)、热重(TG)以及电位滴定等方法对其进行分析,并以油酸与甲醇的酯化反应为探针反应,考察了该催化剂对酯化反应的催化性能,系统探讨了催化剂用量、醇酸物质的量比、反应时间、反应温度以及催化剂重复利用等对催化反应的影响。结果表明,PSA-HPM具有典型的Keggin结构,在T352℃时表现出较好的热稳定性,同时具有较高的酸度;PSA-HPM在催化酯化反应中表现出了高的催化活性。当醇酸物质的量比为7∶1、催化剂用量为油酸质量的10 wt%、在80℃反应5 h后油酸甲酯产率达96.5%。PSA-HPM同时表现出好的重复利用性,4次使用后,催化剂的物相以及Keggin结构没有明显变化。     

新型固体铁系复合盐催化剂制备及其催化酯化研究

报道新型固体复合盐催化剂（Ⅱ）的制备，应用5种催化剂分别进行催化乙酸和乙醇合成乙酸丁酯的对比试验，选出优良催化剂（Ⅱ）并进行催化酯化合成了18种酯的研究工作。通过实验证明催化剂（Ⅱ）酯化性能优良（优于固体超强酸Fe2O3/SO4^2-),操作简单，污染小。在18种酯中乙酸丁酯的产率高达97．9％。     

膨润土固体酸催化剂的制备及性能研究

用不同酸对膨润土进行酸化处理得到活性白土,并以活性白土为栽体浸渍负载氯化铁,得到FeCl3膨润土固体酸催化剂;以四氢呋喃阳离子开环聚合为探针反应,考察酸化条件对FeCl3膨润土催化剂性能的影响;利用XRD、BET、SEM及正丁胺滴定法对催化剂进行表征.结果表明,在质量分数为25%的硝酸98℃下酸化2 h,制备的催化剂性...     

生物质炭基磺酸化固体酸的制备及催化性能比较

以常见的碳水化合物葡萄糖、纤维素、蔗糖、医用棉为原料,采用碳化磺化法制备得到四种碳基磺酸化固体酸催化剂.采用傅里叶转换红外光谱(FT-IR )、表面酸量的测定等手段对这四种碳基磺酸化固体酸进行了表征.同时,将其用在乙酸乙酯的合成中,比较了其催化效率、稳定性.此外,还进行了再生实验.     

不同碳基磺酸化固体酸的制备及催化性能比较

以常见的碳水化合物葡萄糖、纤维素、蔗糖、医用棉为原料,采用碳化磺化法制备得到四种碳基磺酸化固体酸催化剂。采用傅里叶转换红外光谱（FT-IR）、表面酸量的测定等手段对这四种碳基磺酸化固体酸进行了表征。同时将其用在乙酸乙酯的合成中,比较了其催化效率、稳定性。此外还进行了再生实验。     

氯乙酸酯化反应催化研究

对氯乙酸酯化反应的催化剂如硫酸、三氯化铁、石墨层间化合物、钛酸四异丁酯的催化性能进行了研究,涉及的酯化反应包括氯乙酸甲酯化、氯乙酸正丁酯化、氯乙酸辛酯化反应。结果表明,硫酸石墨层间化合物中的硫酸对氯乙酸酯化反应没有催化活性,所显现的催化活性皆为层间脱落下来的H2SO4所致。在氯乙酸辛酯反应中,加量相同时,钛酸四异丁酯的催化活性明显优于三氯化铁。钛酸四异丁酯的添加量对反应影响显著,而三氯化铁添加量对反应影响不大。钛酸四异丁酯催化活性随温度上升而增加,适宜温度120～140℃。