稀土La3+掺杂的固体超强酸SO42- /ZrO2-TiO2/La3+催化合成乳酸正丁酯的研究

制备了稀土La^3＋掺杂的固体超强酸催化剂SO4^2-／ZrO2-TiO2／La^3＋，考察了催化剂种类、用量、反应时间、物料摩尔比等对酯化反应结果的影响。选用SO4^2-／ZrO2-TiO2／La^3＋作催化剂，并采用正交试验技术，优化出最佳的合成工艺条件：催化剂用量为0．75g／0．1mol乳酸，反应时间2h，酸醇比为1：3，此条件下酯收率可达99．26％，且催化剂可以重复使用。     

SO4^2—／ZrO2固体超强酸催化剂研究（Ⅳ）—邻二甲苯与苯乙烯的烷基化反应

制备了SO4^2-/ZrO2固体超强酸催化剂，用Hammett指示剂法和吡啶吸附的FT－IR光谱法测定了其酸强度和酸中心类型；以邻二甲苯和苯乙烯生成1－苯基－1－（3，4－二甲基苯基）－乙烷（PXE）的烷基化为探针反应，研究了焙烧温度对催化性能的影响以及反应温度和苯乙烯的加料方式对产物收率的影响。结果表明，当焙烧温度高于500℃，SO4^2-/ZrO2可以形成超强酸，其表面上同时存在Lewis酸中心和Bronsted酸中心；SO4^2-/ZrO2固体超强酸催化剂在邻二甲苯和苯乙烯的烷基化反应中表现出高催化活性，并没有苯乙烯的副反应发生；苯乙烯的加料方式对产物收率有明显影响；反应温度高于100℃，反应温度对产物收率影响较小。     

SO4^2-／ZrO2／Al2O3催化剂的制备及其催化性能

用微波、红外、烘箱3种干燥方法制备了负载型纳米ZrO2／Al2O3复合载体,同时在复合载体表面负载SO4^2-制成SO4^2-／ZrO2／Al2O3催化剂,将此催化剂用于α-蒎烯催化异构化反应中。用XRD、FT—IR、TPD等对催化剂的表面积、孔径、晶相结构、酸强度等进行了表征。结果表明,微波干燥法制备的复合载体催化剂（SO4^2-／ZA-W）中ZrO2的粒度较小（平均6nm）,比表面积为156．1m^2／g,平均孔径为4．95nm,其表面酸性中心数和酸强度均高于红外干燥法和烘箱干燥法制备的催化剂。SO4^2-／ZA-W催化剂在α-蒎烯催化异化反应中具有较高的活性,α-蒎烯转化率为95．6％,α-松油烯、柠檬烯等单环萜烯的含量达到56．5％。     

加压下介孔分子筛Mo-MCM-41负载SO_4~(2-)/ZrO_2催化合成松香甲酯

采用浸渍的方法制备了SO42-/ZrO2/Mo-MCM-41,通过XRD、FI-IR及Py-IR对合成的材料进行了表征。结果表明,负载后的介孔分子筛与Mo-MCM-41相比,仍具有介孔结构且具有良好的长程有序性,具有大量的B酸和L酸中心。将合成的材料用于催化合成松香甲酯,结果表明,SO42-/ZrO2/Mo-MCM-41具有较好的催化活性,较适宜的反应条件为n(松香)∶n(甲醇)=1∶4,反应温度220℃,反应时间3 h,催化剂用量0.2 g(占松香质量4%)。     

加压下介孔分子筛Mo-MCM-41负载SO24-/ZrO2催化合成松香甲酯

采用浸渍的方法制备了SO24/ZrO2/Mo-MCM-41,通过XRD、FI-IR及Py-IR对合成的材料进行了表征.结果表明,负载后的介孔分子筛与Mo-MCM-41相比,仍具有介孔结构且具有良好的长程有序性,具有大量的B酸和L酸中心.将合成的材料用于催化合成松香甲酯,结果表明,SO24-/ZrO2/Mo-MCM-41具有较好的催化活性,较适宜的反应条件为n(松香):n(甲醇)=1:4,反应温度220℃,反应时间3 h,催化剂用量0.2 g(占松香质量4%).     

SO42-/ZrO2-Al2O3固体超强酸催化合成苯甲酸乙酯

采用沉淀-浸渍法制备了SO4^2-/ZrO2-Al2O3,固体超强酸,研究了SO4^2-/ZrO2-Al2O3固体超强酸催化苯甲酸与乙醇的酯化反应,结果表明最适宜的反应条件为：锆铝摩尔比为1：2,醇酸摩尔比为5,焙烧温度500～600℃,焙烧、反应各4 h,催化剂的用量为总量的6.64%。此外,还测定了含氯的固体酸的性能,比较了优化后的固体酸与浓硫酸催化性能。     

改性介孔材料的酸强度测定

本文用室温法合成出介孔ZrO2和MCM-41、水热法制备了MCM-48,用浸渍法将活性组份SO42-/ZrO2引入到上述三种介孔材料中制得SO42-/ZrO2-HMS、SO42-/ZrO2-MCM-41、SO42-/ZrO2-MCM-48催化剂.采用XRD、IR等手段表征了其结构,并用指示剂法测定了上述三种催化剂的酸强度.考察了制备条件如SO42-含量、焙烧温度、SO42-浸渍时间、Zr含量等因素对酸强度的影响,结果表明,适宜的制备条件可制得超强酸.     

邻苯二甲酸性高碳脂肪醇酯增塑剂合成方法的研究（Ⅱ）—SO4^2—／MxOy型固体

研究了SO4^2-/MxOy型固体超强酸作为合成邻苯二甲酸高级醇酯催化剂的制备条件,催化活性及反应条件对酯化反应的影响,确定了较佳的酯化反应工艺条件。     

微乳液反胶团法制备超细微粒SO4^2—／ZrO2催化剂

应用AS/环已烷/水的微乳液反胶团体系制备超细微粒SO4^2-/ZrO2催化剂,研究了焙烧温度的对纳米催化特性的影响,通过酯化反应表征了超细微粒SO4^2-/ZrO2催化剂的催化作用,得到具有应用价值的良好结果。     

纳米SO42-/Sm2O3催化合成乙酸异戊酯的研究

针对传统的乙酸异戊酯生产主要以浓H2SO4做催化剂,具有选择性低、设备易腐蚀、产品易碳化及环境污染严重等缺点,利用自蔓延低温燃烧技术成功开发了一种纳米固体超强酸SO4^2-／Sm2O3催化剂．考察了该催化剂对乙酸与异戊醇反应制备乙酸异戊酯的催化活性,并与浓H2SO4、非纳米级SO4^2-／Sm2O3固体超强酸进行了比较．结果表明,纳米级固体超强酸对该酯化反应具有良好的催化活性,且具有无污染、无腐蚀,可以循环利用等优点．实验研究表明,当n(乙酸)：n(异戊酯)=1：4,催化剂用量为0．25g,反应时间为2h,反应温度为110℃,其酯化率高达96％以上．     

SO_4~2-/ZrO_2固体超强酸催化剂研究(Ⅳ)——邻二甲苯与苯乙烯的烷基化反应

制备了SO4 2 -/ZrO2 固体超强酸催化剂 ,用Hammett指示剂法和吡啶吸附的FT -IR光谱法测定了其酸强度和酸中心类型 ;以邻二甲苯和苯乙烯生成 1-苯基 - 1- (3,4-二甲基苯基 ) -乙烷 (PXE)的烷基化为探针反应 ,研究了焙烧温度对催化性能的影响以及反应温度和苯乙烯的加料方式对产物收率的影响。结果表明 ,当焙烧温度高于 5 0 0℃ ,SO4 2 -/ZrO2 可以形成超强酸 ,其表面上同时存在Lewis酸中心和Bronsted酸中心 ;SO4 2 -/ZrO2 固体超强酸催化剂在邻二甲苯和苯乙烯的烷基化反应中表现出高催化活性 ,并没有苯乙烯的副反应发生 ;苯乙烯的加料方式对产物收率有明显影响 ;反应温度高于 10 0℃ ,反应温度对产物收率影响较小     

ZrO_2／SO_4~(2－)固体超强酸催化剂研究（Ⅱ）——表面化学和酸中心形成过程

用ＸＲＤ、ＬＲＳ研究了ＺｒＯ２／ＳＯ２－４和ＺｒＯ２晶相。用Ｎ２吸附法、化学分析法和滴定法测定了ＺｒＯ２／ＳＯ２－４的比表面、Ｓ含量和酸强度，ＸＰＳ测定ＺｒＯ２／ＳＯ２－４的能量。实验结果表明，ＳＯ２－４的存在延迟了ＺｒＯ２的晶变，提高了晶变温度，在ＺｒＯ２／ＳＯ２－４体系中不存在水和游离Ｈ２ＳＯ４，体系酸强度最高时ＺｒＯ２主要呈四方晶系。     

SO_4~(2-)/ZrO_2固体超强酸催化剂上的酯化反应机理

与液体酸和酸性树脂催化剂相比,固体超强酸催化剂具有许多优点,如无腐蚀性、不污染环境、易与产物分离和重使用性等。通过沉淀、老化、过滤、洗涤、干燥、浸渍、焙烧等过程,从ZrOCl2·8H2O和(NH4)2SO4制备了SO42-/ZrO2固体超强酸催化剂;使用Hammett指示剂法和吡啶吸附的FT-IR光谱法测定了其酸强度和酸中心类型;以甲醇、乙酸和乙酸乙酯吸附在SO42-/ZrO2固体超强酸催化剂上的FT-IR光谱,推测酯化反应机理。结果表明,当焙烧温度高于500℃,SO42-/ZrO2可以形成超强酸,其表面上同时存在Lewis酸和Bronsted酸中心;在SO42-/ZrO2固体超强酸催化剂上,酯化反应既可以在Lewis酸中心进行,也可以在Bronsted酸中心上进行。     

SO42-/ZrO2-Nd2O3固体酸的制备及其催化活性

以皮胶原纤维为模板剂,硫酸锆为锆源,掺杂稀土Nd元素制备SO42-/ZrO2-Nd2O3固体酸。通过TG、XRD、FT-IR、SEM以及N2吸附脱附分析等表征了制备条件对SO42-/ZrO2-Nd2O3固体酸结构的影响。结果表明,SO42-/ZrO2-Nd2O3固体酸较好地保持了模板的纤维结构,添加稀土Nd元素能有效抑制晶粒增长,ZrO2-Nd2O3晶粒尺寸为5.1~11.6 nm,比表面积为63.96 m2/g;以乙酸和正丁醇的酯化反应为模型反应考察SO42-/ZrO2-Nd2O3固体酸的催化活性,催化剂活性较高,重复使用5次,乙酸的转化率仍可达到85%,表现出较好的重复使用性,具有一定的工业应用前景。     

ZrO2含量对SO42-/TiO2/ZrO2-Al2O3催化α-蒎烯异构化性能的影响

采用浸渍-共沉淀法制备出ZrO2含量不同的负载型纳米TiO2/ZrO2-Al2O3复合载体,以此复合载体负载SO42-制备SO42-/TiO2/ZrO2-Al2O3催化剂。运用XRD、BET、NH3-TPD、原位红外等技术与方法对催化剂的晶相结构、比表面积、孔径分布、酸中心种类等进行表征,并以α-蒎烯异构化为探针反应考察了催化剂的活性。结果表明,适量ZrO2的存在有利于减小TiO2粒度、增加比表面积和催化剂表面酸中心数及酸中心的强度,提高催化剂的活性。     

水热法制备固体酸SO4^2-/ZrO2催化合成乙酸正丁酯

通过水热法制备出SO42-/ZrO2固体酸催化剂,对催化剂进行XRD、IR表征,并以冰乙酸和正丁醇的酯化反应为探针,探讨了各个因素对反应的影响.结果表明:当反应时间为2 h,n(正丁醇):n(冰乙酸)=2:1,催化剂用量为0.2%(占总物料的质量分数),酯化率可达99.1%.同时利用未经水热反应制备SO42-/ZrO2做对比实验,结果发现水热法比常规法制备的材料比表面积增加一倍.     

超细固体超强酸SO_4~（2-）/ZrO_2催化合成棕榈酸乙酯

制备了超细固体超强酸SO42-/ZrO2,采用XRD、SEM、IR对该催化剂进行表征.以超细固体超强酸SO42-/ZrO2为催化剂,棕榈酸与乙醇为原料合成棕榈酸乙酯.探讨了不同催化剂类型、醇酸摩尔比、催化剂用量、反应时间等因素对转化率的影响.结果表明,与普通固体酸相比,超细固体超强酸SO42-/ZrO2对于棕榈酸乙酯的合成具有较好的催化性能.较适宜的反应条件为n（棕榈酸）∶n（乙醇）=4∶1,催化剂用量0.8 g,反应3 h.在此条件下,棕榈酸的收率可达70.3%.