活性炭固载杂多酸催化合成乳酸正丁酯

研究了用活性炭固载 PW12 杂多酸催化乳酸与正丁醇的酯化反应 ,探讨了催化剂用量、酸醇比、反应温度、反应时间、催化剂重复使用次数等因素对反应的影响 ;在酸 /醇 (摩尔比 )为 1∶ 3 .0 ,催化剂用量为乳酸质量的 4 .0 % ,反应温度为 1 0 8～ 1 2 5℃ ,反应时间为 2 .0 h时 ,乳酸的酯化率达 97.6%。结果表明 ,该催化剂具有较高的催化活性和稳定性 ,可重复使用     

EO/PO嵌段聚醚DC-218合成研究

以丙二醇为起始剂 ,在新型乙氧基化催化剂存在下合成出 EO/PO嵌段聚醚型表面活性剂。在催化剂研究的基础上 ,提出了 PCT 1及 PCT 2两种聚合催化剂 ,对催化剂浓度、反应温度及压力等因素对反应的影响进行了讨论 ,确定了反应的最佳工艺条件为 :催化剂浓度 2 .0 %、温度 1 2 0～ 1 30℃、压力 0 .2～ 0 .3MPa。文中还对反应机理进行了探讨     

乙烯直接氧化制乙酸工艺研究

采用Pd-SiW12 /SiO2 系列催化剂 ,对乙烯直接氧化制乙酸工艺进行了研究。考察了原料气配比、反应温度、反应压力、空速、催化剂颗粒度等因素对反应的影响 :在原料气体积比为 φ(C2 H4 )∶φ(O2 )∶φ(N2 )∶φ(H2 O) =5 0∶7∶1 3∶30 ,反应温度为 1 6 0℃ ,反应压力 0 .7MPa ,空速 30 0 0h-1的条件下 ,乙酸的选择率达到 88.1 % ,时空产率为 4 1 7.6g/h·L ;在催化剂粒径为 0 .2 8～ 2 .0mm时 ,该反应在表面反应动力学区进行。     

2,3,4,5-四甲氧基甲苯选择性O-去甲基化和催化氧化合成辅酶Q_0

以Lewis酸为催化剂、冰醋酸为反应介质,对2,3,4,5-四甲氧基甲苯进行选择性O-去甲基化反应,中间产物6-甲基-2,3,4-三甲氧基苯酚不经分离直接加入质量分数30%的双氧水作为氧化剂,以杂多酸为催化剂,经氧化反应合成了辅酶Q0;考察了Lewis酸种类、杂多酸种类、氧化温度对辅酶Q0收率的影响。实验结果表明,2,3,4,5-四甲氧基甲苯进行选择性O-去甲基化反应的适宜条件为:ZnCl2为催化剂,n(ZnCl2)∶n(2,3,4,5-四甲氧基甲苯)=1.5,反应温度125℃,反应时间2h;适宜的氧化反应条件为:以磷钼酸为催化剂,在40℃下反应2h。在此条件下,辅酶Q0的收率为80.0%;经熔点测定、核磁共振和傅里叶变换红外光谱表征,确定产品为辅酶Q0。     

苯乙烯化苯酚的合成研究

以苯乙烯和苯酚为原料合成橡胶防老剂苯乙烯化苯酚,考察了催化剂用量、原料摩尔比以及反应温度对烷基化反应的影响。结果表明,当选用对甲苯磺酸为催化剂,催化剂用量为原料苯酚用量的1％～1．5％,原料苯乙烯与苯酚摩尔比2．0～2．3：1,反应温度120～130℃,反应时间为2h时,苯乙烯化苯酚的收率可以达95％以上。     

多相催化反应合成碳酸二甲酯的研究

采用间歇反应釜对碳酸丙烯酯与甲醇反应合成碳酸二甲酯的催化剂进行了评选 ,优选了反应温度、原料配比、催化剂浓度及搅拌转速等工艺条件的适宜范围。研究结果表明 ,最佳催化剂为ND6和ND7,其适宜浓度为 8%～ 1 0 %(mass) ,搅拌转速为 30 0rpm ,原料配比n(MeOH)∶n(PC) =4∶1 ,反应温度为 6 0 -80℃。     

用硅钨、磷钨杂多酸催化合成双酚A的动力学

以硅钨和磷钨杂多酸为催化剂,研究了由丙酮和苯酚脱水缩合生成双酚A的反应动力学。结果表明,杂多酸的催化活性不如盐酸的,而且反应机理不同;硅钨杂多酸的催化活性高于磷钨杂多酸。由反应温度在60—80℃范围内的各速率常数及催化剂浓度为0.5—4％范围内各速率常数的测定,求得硅钨、磷钨杂多酸的反应活化能分别为86.9、88.0 kJ/mol;催化反应级数分别为0.97、0.77。     

对叔丁基苯酚的杂多酸催化合成

采用高选择性的杂多酸H_4GeW_(12)O_(40)·xH_2O作催化剂,苯酚与异丁烯烷基化合成了对叔丁基苯酚。通过正交试验和条件试验,考察了反应温度、反应时间、原料配比、催化剂用量等因素对对叔丁基苯酚收率的影响,确定的最佳工艺条件是:反应温度110℃,反应时间4.5 h,苯酚与异丁烯的摩尔比1:2,催化剂用量为苯酚质量的3％。在此条件下,产品的收率达85％,与硫酸催化剂相比,提高收率20％以上。     

PbO-TiO_2催化剂的制备及其合成甲基苯基碳酸酯的性能

采用溶胶凝胶法制备了PbO-TiO_2催化剂,将其用于碳酸二甲酯与苯酚的酯交换反应,利用XRD和TPD对制备的催化剂进行表征,考察了催化剂活性组分的摩尔比、溶液pH、焙烧温度等催化剂制备条件对酯交换反应的影响,并优化了酯交换反应的条件。实验结果表明,在n(PbO):n(TiO_2)=1:2、溶液pH=3.0、焙烧温度500℃条件下制备的PbO-TiO_2催化剂活性最高;催化剂用于碳酸二苯酯与苯酚酯交换生成甲基苯基碳酸酯的反应时,在催化剂用量为1%(w),反应精馏5h条件下,苯酚的转化率达57.1%,甲基苯基碳酸酯选择性达98.5%。表征结果显示,PbO和Pb-Ti双金属氧化物有利于提高催化剂的活性,表面强碱性位多,且碱浓度适中的催化剂活性最好。     

H_3PW_(12)O_(40)催化合成三乙酸甘油酯及产物精制

对H3PW12 O4 0 ·xH2 O(PW12 )和PW12 /C催化乙酸和甘油酯化合成三乙酸甘油酯进行了研究。考察了催化剂用量、甘油 /乙酸 (摩尔比 )、反应温度、反应时间等因素对反应结果的影响。固载型杂多酸催化剂重复使用 9次 ,活性没有明显下降。粗产物可用活性炭脱色。较适宜的酯化反应条件是 :甘油 /乙酸 (摩尔比 ) 1∶4.0 ,催化剂 /甘油 (质量比 ) 2 .5 %,醋酐 /甘油 (质量比 ) 2 0 %,总反应时间 4～ 5h ,反应温度 <12 5℃ ,甘油酯化率大于 98%,纯度大于 99%。     

6Cr/SiO_2催化剂上CO_2氧化乙烷脱氢制乙烯反应的研究

在常压固定床微反反应器上 ,对CO2 氧化乙烷脱氢制乙烯反应催化剂进行了评价。通过对载体及活性组份的筛选 ,发现 6Cr/SiO2 催化剂具有较佳的催化反应性能。温度在 82 3～ 92 3K之间 ,该催化剂的乙烷转化率和乙烯选择性分别为1 2 1 %～ 3 2 1 %和 85 2 %～ 77 3 %。增加V(CO2 ) /V(C2 H6 ) ,有利于提高乙烷转化率和乙烯产率 ,随V(CO2 ) /V(C2 H6 )从1 0增加到 4 0 ,乙烷转化率从 3 1 2 %增加到 49 1 % ,乙烯产率从 2 4 8%增加到 3 5 1 %。另外 ,考察了Cr担载在不同载体上CO2 对乙烷脱氢的作用。对于 6Cr/SiO2 和 6Cr/AC催化剂 ,CO2 对乙烷脱氢起促进作用 ,而对于 6Cr/MCM41和 6Cr/Al2 O3催化剂 ,CO2 对乙烷脱氢却起抑制作用。对 6Cr/SiO2 催化剂上CO2 氧化乙烷脱氢制乙烯反应的再生实验也进行了探讨。结果表明 ,在 92 3K下反应后的催化剂用O2 可完全再生 ,而用CO2 则不能完全再生。     

Mg对Cr2O3/Al2O3催化剂及其丙烷脱氢性能的影响

制备了不同Mg含量的Cr2O3-MgO/Al2O3催化剂,考察了Mg含量对Cr2O3/Al2O3催化剂丙烷脱氢反应性能的影响,并通过低温N2吸附-脱附、XRF、XRD、NH3-TPD、H2-TPR和SEM等手段对催化剂进行了表征。结果表明：MgO的加入能提高丙烷脱氢反应中的丙烯选择性,主要原因是MgO的加入使载体表面酸量减少,调变了催化剂中Cr价态的分布,并使Cr晶粒变小,更好地分散在载体上;Cr2O3-MgO/Al2O3催化剂中Cr2O3负载量（w）为18%时,MgO负载量（w）为1%~2%较为适宜,催化剂的性能可达到最佳,在反应条件下3 h内,丙烷平均转化率为33%,丙烯选择性为93%。     

Cu-ZnO-Al_2O_3-ZrO_2/HZSM-5催化剂上CO_2加氢合成二甲醚

采用共沉淀法和机械混合法合成了Cu-ZnO-Al2O3-ZrO2/HZSM-5双功能催化剂,研究了该催化剂催化CO2加氢合成二甲醚反应的性能,考察了HZSM-5分子筛的硅铝比、反应温度和反应压力对CO2转化率、二甲醚选择性和收率的影响。实验结果表明,随硅铝比的增大,二甲醚选择性和收率呈峰形变化特性;随反应温度的升高,CO2转化率增加,二甲醚选择性降低;而随反应压力的升高,二甲醚选择性增加。当硅铝比(n(SiO2)∶n(Al2O3))为50、反应温度和压力为250℃和3.0 MPa时,CO2转化率达到19.6%,二甲醚的选择性和收率分别为47.0%和9.2%。H2-TPR,NH3-TPD,XRD表征结果显示,Cu-ZnO-Al2O3-ZrO2/HZSM-5双功能催化剂中HZSM-5分子筛的结构没有明显变化,但硅铝比的变化影响双功能催化剂的酸性,HZSM-5分子筛的加入使Cu的还原温度降低。     

负载型铁基复合金属氧化物对苯酚羟基化反应催化作用的研究

系统研究了负载型铁基复合金属氧化物催化剂Ａ－１２对苯酚羟基化反应的催化作用,得到了优化的反应条件,即反应温度５０℃,反应时间１ｈ,苯酚／催化剂＝０．２２５ｍｏｌ／ｇ,苯酚／Ｈ２Ｏ２（摩尔比）＝１．２５,苯酚／溶剂（水）（摩尔比）＝０．０６,苯酚／乙酸（摩尔比）＝７．００。在此反应条件下,采用催化剂Ｍ－６,苯酚转化率达６７．０％,过氧化氢有效利用率８３．８％,苯二酚选择性１００．０％。负载型铁基复合金属氧化物催化剂价格低廉,性能优良,具有良好开发和应用前景。     

碱金属改性对Pd-Au/Al2O3催化剂上异戊二烯选择加氢性能的影响

采用等体积浸渍法制备出了不同K2O、Li2O含量的Pd-Au/Al2O3催化剂,采用低温氮吸附法、FT-IR、H2-TPR等方法进行了表征研究。吡啶吸附红外光谱表征结果表明,催化剂表面只有L酸,无B酸,K2O改性比Li2O改性催化剂的表面酸性弱。H2-TPR表征结果表明,催化剂表面形成了Pd-Au二元合金,加入碱金属改性后,催化剂的还原峰向高温方向移动。以异戊二烯的模型化合物为原料评价了自制的改性Pd-Au/Al2O3催化剂的选择加氢性能,结果表明：催化剂经过Li2O改性后,异戊二烯的转化率和单烯烃选择性提高,而用K2O改性时,异戊二烯的转化率降低,单烯烃选择性提高; 采用K2O-2催化剂,在反应温度为70 ℃时异戊二烯的转化率为90.0%,单烯烃的选择性为86.0%。     

不同载体铈基催化剂部分氧化甲烷制合成气研究

研究不同载体(TiO2,MgO和Al2O3)负载的铈基催化剂在熔融盐中利用晶格氧直接部分氧化甲烷制合成气。结果表明:反应温度升高对10%CeO2/MgO催化剂的CH4转化率和H2选择性影响较小,且反应开始阶段几乎检测不到CO的存在;在反应温度825℃前10%CeO2/Al2O3催化剂的CH4转化率、H2选择性和10%CeO2/MgO催化剂相差不大,但随反应温度的升高CH4转化率、H2选择性远高于10%CeO2/MgO催化剂,并且10%CeO2/Al2O3催化剂具有最大的比表面积;10%CeO2/TiO2催化剂的活性较小,其CH4转化率、CO和H2选择性都低于10%CeO2/Al2O3催化剂。研究800℃反应温度下3种催化剂的氧化-还原循环性能,结果表明:5次循环反应后10%CeO2/MgO、10%CeO2/TiO2和10%CeO2/Al2O3催化剂均出现衰减现象,衰减程度分别为31.4%、14.8%和6%。10%CeO2/Al2O3催化剂表现出较好的热稳定性。     

磷钨酸铯催化合成对甲氧基苯乙酮

以磷钨酸铯(Cs2.5H0.5PW12O40)为催化剂合成了对甲氧基苯乙酮(p-MOAP),采用傅里叶变换红外光谱、X射线衍射、N2吸附和NH3程序升温脱附等方法对Cs2.5H0.5PW12O40催化剂进行了表征;考察了Cs2.5H0.5PW12O40催化剂活化温度、反应条件及反应产物等对苯甲醚乙酰化反应的影响。表征结果显示,多孔性的Cs2.5H0.5PW12O40催化剂保持了H3PW12O40的Keggin结构和酸强度,但酸量明显小于H3PW12O40。实验结果表明,适宜的p-MOAP合成条件为:300℃下活化的Cs2.5H0.5PW12O40催化剂用量为0.18g(以20mmol乙酸酐计)、n(苯甲醚):n(乙酸酐)=10、反应温度115℃、反应时间40min。在此条件下进行了4次重复实验,p-MOAP的收率达61.3%～64.8%、选择性达96.10%～96.80%。苯甲醚乙酰化反应的产物p-MOAP和醋酸对Cs2.5H0.5PW12O40催化剂的活性具有抑制作用。     

过渡金属负载钛交联粘土催化剂的制备及催化性能的研究

 以钛酸正丁酯为钛源制备了钛交联黏土纳米复合材料(Ti-PILC)，然后以该钛交联黏土为载体，制备了并用于苯酚羟化反应的过渡金属负载钛交联黏土催化剂Fe-Ti-PILC、Cu-Ti-PILC和V-Ti-PILC。运用XRD、FT-IR、TG-DSC、SEM和元素分析等对钛交联黏土纳米复合材料和催化剂进行了表征，还考察了以Fe-Ti-PILC为催化剂的苯酚羟化反应中溶剂和催化剂用量、n(Phenol)/n(H₂O₂)、反应温度和反应时间等对反应的影响。结果表明，与Cu-Ti-PILC、V-Ti-PILC相比，Fe-Ti-PILC对苯酚羟基化反应具有较高的催化活性；在以水为溶剂、Fe-Ti-PILC催化剂用量50mg，n(phenol)/n(H₂O₂)=3, 反应温度70℃、反应时间3h的条件下，苯酚羟基化反应中苯酚的转化率为25.8%，苯二酚选择性为85.8%。     

原位溶胶-凝胶法制备深度加氢脱芳催化剂NiO-MoO3/SiO2-Al2O3-TiO2

 利用原位溶胶-凝胶技术制备不同SiO₂含量及Ni/Mo摩尔比的负载型NiO-MoO₃/SiO₂-Al₂O₃-TiO₂深度加氢脱芳烃催化剂。采用ICP、N₂吸附-脱附等温线及XRD方法,表征催化剂的物化性质、结构特征;采用TPD、TPR手段,考察催化剂的酸强度以及活性组分Ni与载体的相互作用;在固定床加压连续微反装置上,以航空煤油为原料,进行深度加氢脱芳催化反应,考察催化剂的活性和稳定性。结果表明,原位溶胶-凝胶法制备的Ni基负载型催化剂的操作工艺简单,且不改变原载体的表面结构特征,通过表面涂硅处理及改变SiO₂含量,达到调节催化剂酸强度的目的;MoO₃的加入能够增加Ni原子的活性位,减弱其与载体的相互作用。催化剂的总金属含量较高(30%)时,显示出良好的加氢脱芳烃性能及稳定性。航空煤油深度加氢脱芳烃产品油中总芳烃的质量分数小于0.002%。     

液相氧化制备间硝基苯甲酸

间硝基甲苯经液相模拟空气氧化制得间硝基苯甲酸。重点讨论了催化剂用量、反应温度和氧气浓度对反应速度的影响。在温度130～145℃、催化剂用量8～12g／L、氧气分压0．2～0．4MPa的最佳操作条件下，反应理论收率＞99％。