二氧化硅负载磷钨酸催化合成蒽醌

采用等体积浸渍法制备了负载型磷钨酸(HPW)催化剂,将其用于催化邻苯甲酰苯甲酸(BBA)脱水合成蒽醌;采用XRD,FTIR,TG-DTG等手段对SiO_2负载的磷钨酸(HPW/SiO_2)催化剂进行表征;考察了载体种类、焙烧温度、HPW负载量对其催化性能的影响。实验结果表明,制备负载型HPW催化剂的适宜条件为:以SiO_2为载体、焙烧温度250℃、焙烧时间3 h、HPW负载量为30%。HPW/SiO_2催化剂催化合成蒽醌的适宜反应条件为:催化剂与BBA的质量比为1.60、反应温度220℃、反应时间2.0 h,在此条件下,蒽醌收率可达99.6%。HPW/SiO_2催化剂的稳定性较差,BET,UV-Vis,Py-IR表征结果显示,积碳结焦使催化剂B酸酸量减小是催化剂失活的原因。     

改性超稳Y沸石负载的杂多酸铯盐在草莓酯合成反应中的催化性能

制备了一系列以脱铝超稳Y沸石(DUSY)为载体的磷钨酸(PW)及其铯盐催化剂,考察了催化剂在以乙酰乙酸乙酯和1,2-丙二醇为原料催化合成草莓酯反应过程中的性能。结果表明,在负载量(质量分数)为30%的Cs2.5H0.5PW/DUSY催化剂上的乙酰乙酸乙酯的转化率最高,达到95.3%,草莓酯的选择性为100%。得到了适宜的反应条件:反应温度363K,n(乙酰乙酸乙酯)∶n(1,2-丙二醇)=1∶1.5,催化剂占反应体系的质量分数为0.8%,带水剂环己烷占反应体系的质量分数为36%。经过5次反复使用后,负载型磷钨酸铯盐催化剂的催化活性仍较高,转化率达88.2%,而相应的负载型磷钨酸催化剂的催化活性却大幅度下降,转化率仅有31.2%。催化剂活性下降的主要原因是在极性反应体系中杂多酸化合物活性组分流失,而负载型磷钨酸铯盐良好的稳定性源于其难溶脱性。     

Keggin型杂多酸催化合成1-乙酰胺基苯甲基-2-萘酚

以2-萘酚、苯甲醛和乙酰胺为原料、Keggin型杂多酸及磷钨酸盐为催化剂,采用无溶剂一步法经多组分缩合反应合成了1-乙酰胺基苯甲基-2-萘酚(AAN);比较了一系列Keggin型杂多酸及磷钨酸盐的催化效果。实验结果表明,磷钨酸的催化活性最高。同时考察了在磷钨酸催化剂作用下,催化剂用量、反应温度、原料配比和反应时间对AAN收率的影响,确定了适宜的反应条件:磷钨酸用量为反应物总质量的8.0%、n(苯甲醛)∶n(乙酰胺)∶n(2-萘酚)=1.15∶1.00∶1.00、反应温度120℃、反应时间40min;在此条件下,AAN的收率达到100.0%。该工艺具有催化剂用量较少、AAN收率高、反应速率快、后处理简单及产物色泽好等优点。     

固体酸催化合成2-乙酰噻吩

采用固体酸催化剂,以乙酸酐和精制焦化苯工艺过程中得到的浓缩噻吩为原料合成了2-乙酰噻吩。考察了固体酸催化剂用量、反应时间对噻吩转化率的影响,结果表明,含B酸和L酸中心的固体酸催化剂均能催化噻吩与乙酸酐合成2-乙酰噻吩的反应,其中CT-175树脂催化剂在常压、80℃、n(乙酸酐):n(噻吩)= 3:1的条件下,噻吩转化率达到100％。通过对固体酸催化剂HY、CT-175、MCM-41、HZSM-5、Hβ的BET、TPD表征,结果表明,酸性及孔径大小是影响噻吩乙酰化反应活性的主要因素。     

负载型磷钨酸/SiO_2固体酸催化剂的合成工艺研究

通过以硅酸四乙酯和磷钨酸为主剂,乙醇为溶剂,采用溶胶-凝胶法合成了负载型磷钨酸/SiO_2固体酸催化剂,选取的探针实验是醋酸与异丁基醇酯化反应,以检验催化剂的催化活性。通过试验检验磷钨酸负荷剂量、硅酸四乙酯与水以及硅酸四乙酯与乙醇的物质的量之比、水解反应温度、焙烧温度等因素对探针反应酯化率的作用,得到制取该催化剂的理想条件为:采用乙醇作为溶剂,水解反应温度80℃,硅酸四乙酯与水的物质的量之比为1:5,硅酸四乙酯与乙醇的物质的量之比为1:2,焙烧温度298℃,磷钨酸负荷剂量的质量百分比浓度为10%。以最佳条件下合成的磷钨酸/SiO_2固体酸催化剂催化合成醋酸异丁酯,酯化率可达58.14%。     

负载型磷钨酸催化合成2-氯吡啶-N-氧化物

实验采用浸渍法制备SiO_2负载磷钨酸催化剂;以2-氯吡啶为原料、H_2O_2为氧化剂合成了2-氯吡啶-N-氧化物。讨论了磷钨酸负载量、催化剂用量、反应物配比、反应温度、反应时间等对氧化反应的影响。最佳工艺条件为:磷钨酸的负载量为30%,催化剂用量3.3%,n(2-氯吡啶):n(H_2O_2)=1:6.0;反应温度为80℃;反应时间为30 h,收率高达89.8%。     

负载磷钨酸的制备表征及其催化性能

 以拟薄水铝石为载体、磷钨酸为主催化剂,制备了负载型磷钨酸催化剂,并对其进行了金属镧(La)改性。采用XRD、NH3-TPD、SEM等手段对La改性负载型磷钨酸催化剂进行了表征。通过对磷钨酸溶脱率的测定,考察了负载型磷钨酸催化剂的负载强度。将该催化剂用于对羟基苯甲酸乙酯和己二酸的合成,考察其酸催化和氧化催化性能。结果表明,在磷钨酸的负载量为30%时,该负载型磷钨酸催化剂可重复使用7次,总的溶脱率为11.9%。在催化对羟基苯甲酸乙酯和己二酸的合成反应中,产率分别达到85.6%和95%。该催化剂是一种负载强度高、酸催化和氧化催化性能均良好的环境友好型催化剂。     

负载型磷钨酸催化剂的制备表征及其催化性能

以拟薄水铝石为载体、磷钨酸为主催化剂,制备了负载犁磷钨酸催化剂,并对其进行了会属镧(La)改性.采用XRD、NH_3-TPD、SEM等手段对La改性负载型磷钨酸催化剂进行表征.通过对磷钨酸溶脱率的测定,考察负载型磷钨酸催化剂的负载强度.将该催化剂用于对羟基苯甲酸乙酯和己二酸的合成,考察其酸催化和氧化催化性能.结果表明,在磷钨酸的负载量为30%时,该负载型磷钨酸催化剂可重复使用7次,总的溶脱率为11.9%.在催化对羟基苯甲酸乙酯和己二酸的合成反应中,产率分别达到85.6%和95%.该催化剂是一种负载强度高、酸催化和氧化催化性能均良好的环境友好型催化剂.     

磷钨酸季铵盐催化环己烯合成己二酸

合成了两种不同阳离子结构的磷钨酸季铵盐催化剂磷钨酸十八烷基二甲基苄铵和磷钨酸十六烷基吡啶铵,并用红外光谱及元素分析法对其结构进行了表征。以w(H2O2)=30%水溶液为氧源催化环己烯合成了己二酸,讨论了磷钨酸季铵盐用量、H2O2与环己烯摩尔比、反应时间、反应温度等因素对反应的影响。实验结果表明,磷钨酸十六烷基吡啶铵的催化活性优于磷钨酸十八烷基二甲基苄铵;以磷钨酸十六烷基吡啶铵为催化剂,在反应温度95℃、反应时间5.5h、n(H2O2)∶n(环己烯)=5.0(以0.045m ol环己烯计)、催化剂用量0.4mm ol的条件下,己二酸的平均收率达67.72%,催化剂的平均回收率达54.12%。     

杂多酸(盐)催化环己酮氨肟化反应

 制备了4种杂多酸并用红外光谱对其进行了表征,研究了它们及其负载型催化剂对环己酮氨肟化反应的催化性能,并以磷钨酸为催化剂,考察了催化剂用量、反应温度、反应时间、H2O2用量、氨水用量和溶剂种类对环己酮氨肟化反应转化率和环己酮肟选择性的影响。结果表明,所制备的4种杂多酸均具有Keggin型结构。以水为溶剂时,4种杂多酸对环己酮氨肟化反应均具有催化活性,其中磷钨酸的催化活性最高。在m(H3PW12O40)/m(C6H10O)为0.3、n(H2O2)/n(C6H10O)为1.6、n(NH3)/n(C6H10O)为3.0、20℃下反应5h的条件下,环己酮氨肟化反应的转化率为90.88%,环己酮肟选择性达98.38%。在相同的反应条件下,负载型磷钨酸催化剂中,以活性Al2O3为载体的磷钨酸催化剂环己酮氨肟化反应的催化活性最高,环己酮转化率为87.60%,环己酮肟选择性达到97.45%。     

高性能环氧树脂二氧化双环戊二烯的制备

以H_3PW_(12)O_(40)/SiO_2为催化剂,H_2O_2为氧源催化氧化双环戊二烯环制备了高性能环氧树脂二氧化双环戊二烯。考察了催化剂用量、反应物料比、反应温度、反应时间及反应溶剂等条件对环氧化反应的影响。适宜的工艺条件为:三氯甲烷为溶剂,0.5 g负载量30%的H_3PW_(12)O_(40)/SiO_2为催化剂,n(C_(10)H_(12)):n(H_2O_2)= 1:3,反应温度60℃,反应时间12 h。在此条件下,反应物的转化率可达到68.9%,二氧化双环戊二烯的选择率达到97.2%.该催化剂重复使用3次后,催化活性依然保持很好。产物经质谱分析为目标产物,并利用红外光谱、微孔测量仪对催化剂结构、性能进行了表征。     

二氧化钛负载磷钨杂多酸催化合成苹果酯

介绍了以自制二氧化钛负载磷钨杂多酸（H3PW12O40/TiO2）为多相催化剂,乙酰乙酸乙酯和乙二醇为原料合成苹果酯的方法.考察了原料摩尔比、催化剂用量、反应时间诸因素对苹果酯产品收率的影响.实验结果表明,二氧化钛负载磷钨杂多酸是合成苹果酯的良好催化剂,在乙酰乙酸乙酯与乙二醇摩尔比为1：1.5,催化剂用量占反应物料总量的0.8%,环己烷为带水剂,其用量8 mL,反应时间1.0 h的优化条件下,苹果酯的收率为78.2%.     

杂多酸-SbF_5固体超强酸的研究

报道三种固体超强酸催化剂 H_3PW_(12)O_(40)-SbF_5(H_0≤-16.12),H_3SiW_(12)O_(40)-SbF_5(H_0≤-14.52)和 H_3PMo_(12)-SbF_5在常温下可使异丁烷和丁烯进行烷基化反应,H_3PW_(12)O_(40)-SbF_5可使正戊烷异构和裂解。XPS 测定结果导出了 SbF_5和 H_3PW_(12)O_(40)中氧的配位模型。     

过渡金属修饰的磷钨酸盐催化剂在Friedel-Crafts乙酰化反应中的应用

制备了过渡金属修饰的磷钨酸盐(M_xH_(3-2x)PW_(12)O_(40),M=Co,Cu,Zn,Ni)催化剂,用BET,ICP,XRD,FTIR,NH_3-TPD等技术对其性能进行了表征,并考察了该系列催化剂在芳香类化合物的Friedel-Crafts乙酰化反应中的活性。实验结果表明,多孔性M_xH_(3-2x)PW_(12)O_(40)保持了磷钨酸的Keggin结构和酸强度,酸量明显大于磷钨酸。在茴香醚乙酰化反应中,M_xH_(3-2x)PW_(12)O_(40)(除Co_(1.5)PW_(12)O_(40)外)的催化活性和选择性明显高于磷钨酸和Cs_(2.5)H_(0.5)PW_(12)O_(40),其中Co_(0.5)H_2PW_(12)O_(40)的催化活性最高。以Co_(0.5)H_2PW_(12)O_(40)为催化剂合成对甲氧基苯乙酮(p-MOPA)时,P-MOPA收率和选择性分别达到84.36%和96.78%。Co_(0.5)H_2PW_(12)O_(40)用于苯衍生物、噻吩及其衍生物的乙酰化反应时电呈现较好的催化活性和选择性,其中,2-乙酰噻吩的收率和选择性分别达到86.93%和99%以上。     

杂多酸对碳四馏份中异丁烯的选择齐聚作用

本文研究了H_3PW_12O_40、H_4SiW_12O_40和H_3PMo_12O_40等杂多酸及H_3PW_12O_40的Cr~(3+)、La~(3+)、Al~(3+)、Fe~(3+)、Cu~(2+)、Cd~(2+)、Ca~(2+)及Zn~(2+)盐对碳四混合物中微量异丁烯的选择齐聚作用。发现H_3PW_12O_40及上述八种盐都有良好的活性和选择性,其中以Zn~(2+)盐为最佳。在Zn_(3/2)PW_12O_40催化剂上,异丁烯含最约为1％,丁烯-1含量约为59％的C_4混合物原料在反应压力1.5—1.6MPa,反应温度55—70℃和LHSV1.5—2.5h~(-1)条件下进行反应时,出口液中异丁烯含量<0.2％,丁烯-1量大损失<3％。     

二氧化氮为硝化剂的苯硝化反应

以溶胶-凝胶法制备的负载型磷钨杂多酸为催化剂,分别在常压和加压条件下,优化了NO_2代替硝酸作为硝化剂的苯液相硝化反应条件。对于常压反应,在m(催化剂):m(苯)=1:12、NO_2气体流速为10 mL/min、O_2流速为5 mL/min、反应时间为8 h、反应温度为60℃的件下,硝基苯收率为29.5%。对于加压反应,适宜的反应条件为:n(NO_2)n(苯)=2.5:1,w(催化剂)=3.5%,O_2初始压力1.0 MPa,反应温度90℃,反应时间6 h。在此条件下,硝基苯收率为41.8%。     

介孔分子筛负载磷钨酸酸式铯盐催化合成十一碳烯酸异丙酯

采用溶胶凝胶方法,以P123为模板剂、正硅酸乙酯为硅源合成出介孔分子筛负载的磷钨酸酸式铯盐CsxH3-xPW12O40/SBA-15催化剂。XRD表征结果表明,改性后的催化剂具有纯硅SBA-15分子筛晶体结构。将该催化剂用于合成十一碳烯酸异丙酯,与其它几种微孔分子筛催化剂相比,介孔分子筛负载磷钨酸酸式铯盐Cs2 5H0 5PW12O40/SBA-15催化剂的性能最好。重点考察了n(Cs)/n(P)、反应温度、酸醇摩尔比、催化剂用量等因素对酯化反应性能的影响,得到最佳反应条件:反应温度140℃,酸醇摩尔比1/1,反应时间4h,催化剂用量为总物料质量的10。重复实验证明,Cs2 5H0 5PW12O40/SBA-15催化剂能够重复使用。     

杂多酸型固体超强酸的研制

本文报道制备出迄今未见文献报道的三种新型固体超强酸:H_3PW_(12)O_(40)-SbCl_5、H_4SiW_(12)O_(40)SbCl_5和H_3PMo_(12)O_(40)-SbCl_5。采用11种Hammett指示剂测定酸强度,采用量热滴定法测定总酸量.结果表明合成的三种杂多酸型超强酸,H_0值均达-14.52。     

H_2S腐蚀油井水泥的热力学条件

从水泥化学角度出发,应用热力学方法计算了干地层和潮湿地层中油井水泥熟料矿物及水化产物在50℃、80℃和150℃下与H_2S发生腐蚀反应的吉布斯自由能及所需H2S的最低分压,讨论了油井水泥熟料矿物及水泥水化产物与H_2S发生腐蚀反应的条件及难易程度。结果表明:在干地层中只在特定的温度和H_2S分压下,H_2S才会对油井水泥石中的CH、C_3S、C_3S_2H_3、C_2S、C_3A、C_2S_3H_(25)AFt及AFm产生腐蚀;在潮湿地层中H_2S主要以HS~-和S~(2-)形式存在,通过不断消耗水泥石中Ca~(2+),降低水泥石孔隙液的pH值,破坏水泥的水化产物,从而腐蚀油井水泥石基体。     

固体酸催化正己醇酯化反应的研究

分别以固体酸CsnH3 -nPW12 O40 和SO2 -4/ZrO2 为催化剂研究了正己醇酯化反应。考察了磷钨酸铯盐中铯含量和酸强度、SO2 -4/ZrO2 中酸浓度和酸强度以及不同有机酸对正己醇酯化反应的影响。结果表明 ,正己醇的酯化反应活性随着固体酸的酸强度和比表面积的增加而增加。利用IR、XRD、空气吸附法等检测手段分别对催化剂进行了表征。