固体碱催化大豆油制备生物柴油

以Na2Si O3·9H2O为原料制备固体碱催化剂,大豆油和甲醇酯交换反应为模型,优化固体碱焙烧条件。再以最优条件制备的Na2Si O3·9H2O固体碱催化剂优化大豆油和甲醇酯交换工艺。结果表明:硅酸钠固体碱最佳制备条件为煅烧温度400℃、煅烧时间1 h。大豆油和甲醇酯交换反应优化工艺为:反应温度65℃、醇油摩尔比6∶1、反应时间2 h。     

合成碳酸二甲酯与聚癸二酸乙二醇酯工艺研究

研究了金属醋酸盐对碳酸乙烯酯(EC)和癸二酸二甲酯(DMS)的酯交换反应的催化活性。该反应可同时合成两种标题化合物,碳酸二甲酯是对环境友好的合成中间体,聚癸二酸乙二醇酯是一种新型可降解的脂肪族聚酯。该方法有效地利用了二氧化碳,避免产生大量的副产物甲醇和乙二醇,提高了原子经济性。在相同条件下,Li(CH3COO)·2H2O对该反应的催化效果最佳。考察了反应温度、反应时间、原料配比和催化剂用量等因素对DMC收率的影响,得到最佳反应条件:反应温度250℃、n(Li(CH3COO)·2H2O)∶n(DMS)=0.004、反应物料配比n(EC)∶n(DMS)=3∶1、反应时间3 h。在此条件下,DMC收率45.7%。     

改性羟基磷灰石催化剂上酯交换合成碳酸二甲酯

采用水热法制备了羟基磷灰石(HAp),用等体积浸渍法制备了系列碱盐改性的羟基磷灰石催化剂,在甲醇和碳酸丙烯酯(PC)酯交换合成碳酸二甲酯(DMC)反应中,K2CO3/HAp的催化活性最高。研究表明,该催化剂优化的制备条件是负载量为2mmol/g,焙烧温度为500℃,在催化剂用量为3%,n(PC):n(Me OH)=8.5,反应温度110℃,反应时间2.5h的条件下,DMC收率为60.42%,选择性为93.46%。而且,该催化剂易于分离,重复使用效果较好。对不同负载量、不同焙烧温度下制备的K2CO3/HAp进行了XRD分析,发现存在KHAp和Ca CO3晶相。     

固体酸负载Cu~Ⅰ催化剂表征及催化甲醇氧化羰基化

采用稀H2SO4和(NH4)2S2O8溶液浸渍Fe(OH)3,高温焙烧制得SO42-/Fe2O3和S2O82-/Fe2O3固体酸,然后与CuCl混合高温处理制备CuⅠ/SO42-/Fe2O3和CuI/S2O82-/Fe2O3催化剂。该催化剂在CH3OH液相氧化羰基化合成碳酸二甲酯(DMC)反应中表现出良好的催化活性,明显高于传统CuCl催化剂。载体和催化剂的XRD、NH3-TPD和XPS等表征结果表明,制备的SO42-/Fe2O3和S2O28-/Fe2O3固体酸为超强酸,与CuCl混合高温处理中发生了固体离子交换,形成了负载CuⅠ的低氯催化剂。固体酸载体酸量越多,离子交换负载的CuⅠ离子的含量越高,催化活性越好。550℃焙烧制备S2O82-/Fe2O3固体酸有较多的酸量,与CuCl热处理获得的CuⅠ/S2O82-/Fe2O3催化剂具有较好的催化活性,CH3OH转化率达到16.58%,DMC选择性和时空收率分别为97.00%和2.83g.g-1.h-1,且Cu/Cl原子比达到1.69。     

K_2O/SBA-15的制备及其催化性能研究

以介孔分子筛SBA-15为载体,负载KNO3后焙烧制得K2O/SBA-15固体碱催化剂,以合成丙烯酸正丁酯的酯交换反应为探针反应,在间歇式反应釜中对K2O/SBA-15催化剂进行催化活性评价。结果表明,当K2O负载量为2%,K2O/SBA-15催化剂对此酯交换反应的催化活性最高。     

高热稳定强碱性离子液体用于碳酸二甲酯合成

以咪唑、氢氧化钾和1-乙基-3-甲基咪唑溴盐([Emim]Br)为原料,制得1-乙基-3-甲基咪唑咪唑盐([Emim]IM)。并考察了一系列咪唑类离子液体对催化碳酸乙烯酯(EC)与甲醇(MeOH)酯交换合成碳酸二甲酯(DMC)的影响。根据GC-MS分析,推测了反应机理及路径。结果表明:提高碱强度、增加阴离子半径或缩短咪唑阳离子烷基取代基碳链长度均有利于促进酯交换反应的进行。离子液体[Emim]IM具有阴、阳离子作用相对较弱、阴离子电负性较强的特性,将其用于催化EC与MeOH酯交换合成DMC。结果显示,[Emim]IM活性与甲醇钠相当。在反应温度为68℃,n(EC)∶n(MeOH)=1∶10,催化剂用量为反应原料总质量的0.3%时,1 min即达到反应平衡,DMC选择性为100%,收率为88.70%。随着温度升高、MeOH含量增加,DMC收率逐渐升高。即使在0℃下反应,[Emim]IM仍具有较好的催化活性,与商业化的最优1,3-二甲基咪唑碘盐([Mmim]I)离子液体催化效率相当。催化剂重复使用20次,DMC收率一直维持在88%～90%,展现出极佳的稳定性。     

Na/SiO2新型固体碱催化制备生物柴油的研究

以NaOH、正硅酸乙酯和乙醇为原料,经溶胶-凝胶法制备新型固体碱催化剂（Na/SiO₂）,用于催化大豆油与甲醇的酯交换反应制备生物柴油,研究催化剂焙烧温度、n(NaOH)∶n(SiO₂)、n(甲醇)∶n(大豆油)、催化剂用量和反应时间对产率的影响以及催化剂的稳定性。结果表明,固体碱催化剂Na/SiO₂在大豆油与甲醇的酯交换反应中具有较高的催化活性,在催化剂焙烧温度600 ℃、n(NaOH)∶n(SiO₂)=2∶1、n(甲醇)∶n(大豆油)=15∶1、催化剂用量为大豆油质量的7%和反应时间3 h的条件下,脂肪酸甲酯产率可达97.42%,催化剂在稳定性试验中呈现出优良的稳定性。     

LiF/CaO催化碳酸乙烯酯与甲醇合成碳酸二甲酯

以碳酸乙烯酯和甲醇为原料,用浸渍法制备了LiF/CaO催化剂,考察了该催化剂在碳酸乙烯酯(EC)与甲醇酯交换反应制备碳酸二甲酯(DMC)中的催化性能。用X射线衍射、N_2低温吸附和哈米特滴定等对催化剂进行了表征。结果表明,催化剂LiF/CaO在焙烧后生成新相CaF_2和Li_2O。在LiF负载量为20%(相对于CaO的质量)、焙烧温度为500℃、甲醇与EC物质的量比为10∶1、催化剂用量为碳酸乙烯酯质量的0.1%、反应温度70℃、反应时间为0.5 h的条件下,EC转化率、DMC选择性和收率分别为77.98%、99.97%和77.96%。     

超临界CO2中一釜法合成碳酸二甲酯的研究

超临界CO2中一釜法合成碳酸二甲酯(DMC),对于CO2的资源化利用和绿色化学品合成都具有重要的意义。本实验以CO2、环氧丙烷(PO)和甲醇为原料,甲醇钾(CH3OK)为催化剂,无水氯化钙为脱水剂,研究物料配比(VCH3OH:VPO=1~12)、搅拌速度(0~500 r·min-1)、压力(5.0~10 MPa)、温度(110~190℃)和时间(0.25~3 h)对一釜法合成DMC的影响,并提出了超临界CO2中以CH3OK为催化剂一釜法合成DMC可能存在的反应机理。结果表明,在最佳反应条件(VCH3OH:VPO=10:1、搅拌速度为300 r·min-1、反应压力为7.0 MPa、反应温度为140℃)下,反应1 h后甲醇转化率为22.0%,DMC收率达到45.5%。     

LiF/CaO催化碳酸乙烯酯和甲醇合成碳酸二甲酯

摘要：以碳酸乙烯酯和甲醇为原料，采用浸渍法制备了LiF/CaO催化剂，考察该催化剂在碳酸乙烯酯 (EC)与甲醇酯交换反应制备碳酸二甲酯 (DMC)中的催化性能。采用X射线衍射、N2低温吸附和哈米特滴定等对催化剂进行表征。结果表明，催化剂LiF/CaO在焙烧后生成新相CaF2和Li2O。在LiF负载量为20%(CaO的质量分数)，焙烧温度为500℃，甲醇与EC物质的量比为10：1，催化剂用量为碳酸乙烯酯质量的0.1%，反应温度70℃，反应时间为0.5h的条件下，EC转化率、DMC选择性和收率分别为77.98%、99.97%和77.96%。     

KNO3/HMS催化酯交换法合成碳酸二月桂酯

研究了KNO₃/HMS对碳酸二甲酯（DMC）与月桂醇酯交换反应制备碳酸二月桂酯（DDC）的催化性能。用XRD、FTIR对KNO₃/HMS催化剂进行了表征,采用Hammett指示剂-苯甲酸法测定了催化剂碱强度和碱量分布的情况,并考察了KNO₃负载量、焙烧温度以及反应条件对KNO₃/HMS催化剂性能的影响。研究表明,KNO₃负载后载体HMS仍保持良好的孔结构,KNO₃的最佳负载量为13%（质量分数）,催化剂的总碱量也在此时达到最高,最佳焙烧温度为600℃;在反应物DMC/月桂醇摩尔比为1∶4、DMC的滴加温度为140℃、反应时间为5 h、催化剂用量为反应物总质量的1%条件下,催化剂的效果最佳,DDC的收率和选择性分别为81.9%和99.5%。     

氧化锌催化丁二酸二甲酯和碳酸乙烯酯的耦合反应

研究了ZnO催化碳酸乙烯酯和丁二酸二甲酯耦合反应合成聚丁二酸乙二醇酯预聚体和碳酸二甲酯的新工艺。考察了ZnO催化剂焙烧温度对耦合反应的催化活性,优化了反应条件。并对ZnO催化剂进行XRD、BET和NH₃-TPD表征。以FTIR和¹H NMR表征聚丁二酸乙二醇酯预聚体。结果表明,在225~235℃,EC/DMSu摩尔比为2,催化剂/(EC+DMSu)摩尔比为0.005,反应时间为3 h的反应条件下,碳酸二甲酯收率为59.7%,聚丁二酸乙二醇酯预聚物的特性黏度为0.3857 dl·g^-1。通过XRD和NH₃-TPD分析,推测ZnO表面的晶体缺陷和弱酸性是影响耦合反应催化活性的原因。     

KNO3/HMS催化酯交换法合成碳酸二月桂酯

研究了KNO₃/HMS对碳酸二甲酯（DMC）与月桂醇酯交换反应制备碳酸二月桂酯（DDC）的催化性能。用XRD、FTIR对KNO₃/HMS催化剂进行了表征,采用Hammett指示剂-苯甲酸法测定了催化剂碱强度和碱量分布的情况,并考察了KNO₃负载量、焙烧温度以及反应条件对KNO₃/HMS催化剂性能的影响。研究表明,KNO₃负载后载体HMS仍保持良好的孔结构,KNO₃的最佳负载量为13%（质量分数）,催化剂的总碱量也在此时达到最高,最佳焙烧温度为600℃;在反应物DMC/月桂醇摩尔比为1∶4、DMC的滴加温度为140℃、反应时间为5 h、催化剂用量为反应物总质量的1%条件下,催化剂的效果最佳,DDC的收率和选择性分别为81.9%和99.5%。     

碳酸二甲酯与正戊醇反应合成碳酸甲戊酯

以活性氧化铝负载碳酸钾为催化剂,碳酸二甲酯与正戊醇通过酯交换反应合成碳酸甲戊酯,考察了活性组分碳酸钾在氧化铝上的负载量、原料配比、催化剂用量及反应时间对催化活性的影响。结果表明,在相同反应条件下以5%K2CO3/A l2O3为催化剂时,碳酸甲戊酯选择性最高;CO2-TPD表明,5%K2CO3负载到氧化铝上即产生了较强的碱性,随着负载量的继续增加,催化剂弱碱性位强度逐渐减弱;当碳酸二甲酯与正戊醇的摩尔配比为1∶1,催化剂用量为2%,反应时间为4 h,反应温度为403 K,催化剂活性较好,目标产物碳酸甲戊酯选择性高达90%,收率高于65%。     

KF/MgO催化酯交换法合成碳酸二月桂酯

The catalytic properties of KF/MgO for the synthesis of didodecyl carbonate (DDC) by transesterification from dimethyl carbonate (DMC) and dodecanol were studied. The effects of loading amount of KF and calcining temperature were systemically investigated. The phase structure was characterized by X-ray diffraction (XRD) and Fourier transform infrared spectroscopy (FTIR). Interaction between KF and the carrier MgO occurred in the process of calcination, and a new phase K2MgF4 formed when calcining temperature was 673 K or above. FTIR results showed that K2CO3 was observed when catalysts calcined in air. When calcining tem-perature was 873 K and the loading mass amount of KF was 30%, the KF/MgO catalyst exhibited the optimal catalytic properties and the yield of DDC was maximized to 80%. The excellent catalytic properties of KF/MgO was ascribed to the formation of K2MgF4+K2CO3 during the calcination in air.     

KF/MgO催化甘油和碳酸二甲酯酯交换合成甘油碳酸酯

采用浸渍法制备KF/MgCO₃前体,经高温焙烧后获得了一系列KF/MgO固体碱催化剂,用于催化碳酸二甲酯（DMC）和甘油（GL）酯交换反应合成甘油碳酸酯（GC）。系统考察了KF负载量和焙烧温度对催化剂活性的影响,并通过X射线衍射、N₂吸脱附等温线、扫描电子显微镜和哈米特酸碱滴定等一系列技术对催化剂的结构性能进行了表征。结果表明,当KF负载量为20%（质量分数）时,经550℃焙烧所获得的20%KF/MgO-550催化剂活性最高。经过反应工艺条件的优化,当催化剂与甘油的相对质量分数为2%,DMC与GL的摩尔比为3∶1,75℃条件下反应1.5h后,GC收率可以达到96.8%。当20%KF/MgO-550催化剂重复使用3次之后,GC的收率由96.8%降低到67.3%,经再生处理后20%KF/MgO-550的催化活性可以恢复并且表现出更优异的稳定性。     

金属醋酸盐复配催化剂催化超临界CO2一步法合成碳酸二甲酯

由CO2合成碳酸二甲酯(DMC)是CO2资源化的重要途径之一。超临界CO2因具有独特的溶解和传递性能,在合成反应中可既作反应物,又作反应溶剂。本实验以超临界CO2、环氧丙烷和甲醇作为反应物,选用金属醋酸盐与K2CO3、KI复合催化一步合成DMC。在温度130~170℃、CO2压力2~14 MPa条件下,考察了催化剂用量、物料配比、温度、压力、反应时间等条件对DMC产率的影响,产物采用气相色谱以内标法进行定量分析。结果表明,当醋酸锌复合催化剂配比为K2CO3:KI:Zn(CH3COO)2=1:1:2时,在合适的反应条件下(催化剂用量4%,物料配比8:1,160℃、7.4MPa,反应4 h),环氧丙烷转化率可达95%,DMC产率可达54.3%。     

Simultaneous Synthesis of Dimethyl Carbonate and Poly（ethylene terephthalate） Using Alkali Metals as Catalysts

Dimethyl carbonate （DMC） and poly（ethylene terephthalate） was simultaneously synthesized by the transesterification of ethylene carbonate （EC） with dimethyl terephthalate （DMT） in this paper. This reaction is an excellent green chemical process without poisonous substance. Various alkali metals were used as the catalysts. The results showed alkali metals had catalytic activity in a certain extent. The effect of reaction condition was also studied. When the reaction was carded out under the following conditions： the reaction temperature 250℃, molar ratio of EC to DMT 3 ： 1, reaction time 3h, and catalyst amount 0.004 （molar ratio to DMT）, the yield of DMC was 68.9%.     

乙酰乙酸乙酯金属配合物催化丁二酸二甲酯和碳酸乙烯酯的耦合反应

研究了乙酰乙酸乙酯金属配合物催化碳酸乙烯酯(EC)和丁二酸二甲酯(DMSu)同时合成聚丁二酸乙二醇酯(PES)预聚体和碳酸二甲酯(DMC)耦合反应新工艺。结果表明,以乙酰乙酸乙酯锌为催化剂,反应温度205～215℃,n(乙酰乙酸乙酯锌)/n(EC+DMSu)=0.001,n(EC)/n(DMSu)=4,反应时间1 h时,DMC收率为52.3%,PES的特性黏度为0.117 4 dL/g。     

Preparation of CuCl/C catalyst for the synthesis of dimethyl carbonate: Effects of calcination temperature

Activated carbon supported cuprous chloride, a rarely examined catalyst, was prepared and applied to the oxidative carbonylation of methanol. The catalyst was prepared by impregnation. Water insoluble cuprous chloride was dissolved in hydrochloric acid. The effects of the calcination temperature in preparing the catalysts were examined. The results showed that, as the temperature was increased, the major surface species in the catalyst shifted from CuCl₃²⁻ to CuCl, then to Cu₂Cl(OH)₃, and finally to Cu⁰. Cuprous chloride appeared to be the active species for the production of dimethyl carbonate (DMC), and maximum amount of cuprous chloride in the catalyst occurred at a calcination temperature of 300 °C.