负载磷钨酸Hβ沸石分子筛催化合成乙二醇硬脂酸酯的研究

对合成乙二醇硬脂酸酯的几种催化剂进行了对比研究,结果发现负载磷钨酸的Hβ沸石分子筛作为催化剂,硬脂酸的酯化率高、产品外观颜色好。考察了以Hβ沸石分子筛作为催化剂催化合成乙二醇硬脂酸酯过程中催化剂用量、物料比、反应时间、反应温度及催化剂重复使用对硬脂酸酯化率的影响,确定了负载磷钨酸的Hβ沸石分子筛作为催化剂催化合成乙二醇硬脂酸酯反应的最佳反应条件。     

分子筛催化异丁烷与正丁烯烷基化反应性能

以Y、β、MCM-41和EU-1分子筛为活性组分制备异丁烷与正丁烯烷基化反应催化剂,并利用NH_3-TPD和N_2物理吸附-脱附对催化剂进行表征。结果表明,HY分子筛催化剂的总酸量最大,MCM-41分子筛催化剂的总酸量最小,Hβ和HEU-1分子筛催化剂总酸量适中,Hβ分子筛催化剂平均孔径最大,而大孔径有利于分子扩散。对分子筛催化异丁烷与正丁烯反应的催化性能进行研究,结果表明,Hβ分子筛催化剂的失活速率最低,正丁烯异构化率最低,生成的烷基化油辛烷值达85.2,对Hβ分子筛催化剂进行Pt元素改性后催化剂的失活速率降低。     

乙酸正己酯在β-沸石上的催化合成

用硅铝比为25的β-沸石分子筛作催化剂,对乙酸和正己醇的酯化反应进行了研究,考查了催化剂用量、醇酸摩尔比、反应时间等对乙酸正己酯的酯化产率的影响;并对沸石的表面酸量和酸强度进行了表征。结果表明,H-β沸石分子筛具有较好的催化性能,可循环使用,适宜的反应条件为:n(醇)∶n(酸)为1.0∶1.4,催化剂用量6g(1mol己醇),反应时间2.5h,醇的酯化率达96%以上。     

Co改性多级孔Hβ分子筛的酰化反应工艺研究

以碱处理的多级孔Hβ分子筛为载体,采用浸渍法制备出Co改性多级孔Hβ分子筛。通过XRD,BET和Py-FTIR等表征手段对催化剂进行分析,可知改性后的催化剂仍是BEA晶体结构,且是具有微介孔结构的多级孔分子筛。Co的负载同时增加了L酸量和B酸量,提升了催化活性。以苯甲醚与乙酸酐酰化反应为探针,探究Co改性多级孔Hβ分子筛的酰化反应催化效果。结果表明:在Co负载量为5%,反应温度为120℃,催化剂用量2 g,反应物摩尔比为1.5时,催化剂酰化反应效果最佳,此时乙酸酐转化率93.61%,选择性97.52%。     

分子筛催化合成十三碳二元酸二异辛酯的研究

以3、ZSM-5、HZSM-5等分子筛为催化剂,考察了十三碳二元酸与异辛醇进行酯化的反应条件。结果表明,HZSM-5分子筛在常压、温度为469 K、酸醇摩尔比为1∶4、时间为4 h、催化剂用量为2.8%,十三碳二元酸的酯化率达99%以上,产物的最后收率达84%以上,催化剂重复使用5次以上,产率没有发生明显的变化。     

铈改性Hβ分子筛催化苯酐法合成蒽醌的研究

采用离子交换法和等体积浸渍法用氧化铈对Hβ分子筛进行改性,对其催化苯酐一步法合成蒽醌的反应进行了研究。结果表明,改性后Hβ分子筛的L酸位加强,B酸位减弱,催化性能下降;CeO2的负载量越高,催化效果越差;但改性催化剂的选择性有了很大提高,蒽醌选择性最高可达98.46%。     

d—SBA-15-SO3H介孔分子筛催化合成丁酸异戊酯

采用自制的d-SBA-15-SO3H介孔分子筛为催化剂,异戊醇与正丁酸反应合成丁酸异戊酯,考察了催化剂用量、醇酸物质的量比、反应温度、反应时间、催化剂重复使用次数及带水剂等因素对酯化率的影响.结果表明该催化剂具有催化活性高,易分离回收,重复使用性良好等优势.最佳反应条件为:正丁酸用量为0.2 mol时,醇酸物质的量比1.8,催化剂用量2.0g,反应温度130℃,反应时间2.0 h,此时酯化率达97.5%.     

分子筛对轻汽油醚化反应的催化性能影响

在固定床反应器中研究了不同分子筛催化剂对催化裂化轻汽油和甲醇醚化反应的催化性能。结果表明，Hβ沸石的催化活性远远高于HZSM-5、HY沸石分子筛催化剂，与D005型树脂催化剂的催化活性相当。B和Mo改性对Hβ沸石的催化活性提高较小，水蒸汽处理使Hβ沸石的催化活性有提高。粒径比小于0．023即可消除扩散影响。填加30％的氧化铝粘结剂对Hβ沸石的催化活性没有影响。在最佳的反应条件下，叔碳烯烃转化率可达57．68％。     

Hβ分子筛催化合成1,3-苯并二恶茂烷类化合物的研究

研究了Hβ分子筛催化邻苯二酚与环己酮、丁酮、丙酮、丙醛、丁醛、异丁醛、戊醛、异戊醛、正己醛、正辛醛、苯甲醛、二苯甲酮等十余种醛(酮)的缩合反应.考察了反应时间、酚与醛(酮)的配比、Hβ分子筛用量等因素对邻苯二酚与醛(酮)反应的影响.结果表明,当醛(酮)与乙二醇摩尔比为1:1.4,催化剂用量为2g/1mol醛(酮),反应2h,选择性一般在98%以上,转化率也一般在90%以上,表明,Hβ分子筛对邻苯二酚与醛(酮)的反应有较好的催化性能.     

磷钨酸改性多级孔Hβ分子筛催化苯甲醚酰化反应

Hβ分子筛作为载体,通过碱和磷钨酸(HPW)双重改性,制备了多级孔Hβ分子筛催化剂,通过X射线衍射(XRD)、N_2吸附-脱附曲线(BET)和吡啶红外(Py-FTIR)进行了表征。研究表明,HPW改性后催化剂的晶体结构保持不变且具有多级孔;B酸量增加,与Hβ分子筛相比,10%HPW-Hβ-A_(0.2)分子筛B酸量由0.36 mmol/g增加至0.73 mmol/g,显示了良好的催化效果。为了探究HPW改性多级孔Hβ分子筛的酰化反应催化效果,将苯甲醚乙酸酐酰化程度作为衡量标准。结果表明最佳酰化反应条件为10%HPW-Hβ-A_(0.2)分子筛为催化剂,最佳用量1 g,n(苯甲醚)∶n(乙酸酐)=1.5,t=120℃反应2 h,制得的乙酸酐最佳转化率为97.20%,选择性为98.31%。     

超声浸渍无机盐改性Hβ分子筛催化合成乙基蒽醌

采用超声浸渍法将无机盐Al₂(SO₄)₃、(NH₄)₂SO₄、Ce(NH₄)₂(NO₃)₆和Fe(NO₃)₃负载于Hβ分子筛上,通过NH₃-TPD、XRD和吡啶-IR对分子筛进行表征,考察改性前后分子筛酸性能和晶相的变化。将改性的Hβ分子筛用于催化乙苯和苯酐合成乙基蒽醌。结果表明,不同无机盐超声浸渍改性分子筛的催化效果差别较大,其中,每克分子筛负载0.2 g的Al₂(SO₄)₃的Alβ分子筛催化效果最好,苯酐转化率为45.67%,乙基蒽醌选择性为50.12%。分子筛的酸性能（包括酸量、酸种类和酸强度）对催化性能影响较大。     

马来酸二甲酯合成新工艺研究III：铁、镁改性沸石催化酯化反应研究

本文研究用自制的Mg-β和Fe—β沸石催化剂催化马来酸酐与甲醇酯化反应合成马来酸二甲酯。首先研究了煅烧温度对两种催化剂活性的影响,确定其最佳煅烧温度分别为550℃（Mg-β）和350℃（-Fe—β）。在此基础上,用这两种催化剂研究了酯化反应温度、反应时间、催化剂用量对马来酸二甲酯收率的影响。实验结果表明,最佳反应条件为：温度105～110％、Mg-β沸石催化剂用量为0-3％或Fe—β沸石催化剂用量为0．5％。在此条件下,12h内二酯得率趋于稳定,最高达到93．74％（Mg—β沸石催化剂）和91．91％（Fe—β沸石催化剂）和H—β沸石分子筛效果相近。     

酸处理改性Hβ分子筛催化合成乙基蒽醌

采用微波辐射法,对Hβ分子筛进行酸处理改性,并通过NH₃-TPD、XRD和吡啶－IR对分子筛进行表征,考察改性前后分子筛酸性质和晶相变化,采用改性的Hβ分子筛催化乙苯和苯酐合成乙基蒽醌。结果表明,无机酸改性分子筛时,由于酸性太强,溶解了大量分子筛的铝物种,减小了分子筛固有的酸催化中心数,使分子筛的催化活性大幅度下降,不适合作为Hβ分子筛的改性试剂。有机酸对Hβ分子筛的改性效果较好,以0.1 mol·L^-1马来酸处理后的分子筛催化效果最好,苯酐转化率为51.53%,乙基蒽醌选择性为39.10%,乙基蒽醌收率最高可达20.15%。采用马来酸和Ce(NO₃)·6H₂O复合改性分子筛,乙基蒽醌选择性为54.0%,乙基蒽醌收率最高可达23.5%,选择性比马来酸单独改性时提高约15个百分点,催化效果明显提高。     

马来酸二甲酯合成新工艺研究:I催化剂制备

本文研究固体(β沸石)分子筛作为马来酸酐与甲醇酯化反应的催化剂,目的是研究开发顺丁烯二酸二甲酯绿色合成新工艺。重点研究了分子筛催化剂的制备条件。β沸石分子筛经过活化脱有机模板剂、阳离子交换和煅烧3个改性过程,可以制得H-β、Mg-β和Fe-β沸石。在550℃下活化4h,用NH4Cl、MgCl2和FeCl3溶液交换一次就可以使β沸石分子筛中Na+的离子交换程度分别达到98.5%、96.3%和95.2%。β沸石原粉经改性后比表面积是改性前的近10倍,获得的3种新分子筛H-β、Mg-β和Fe-β沸石的比表面积分别为390、370和331m2·g-1。平均孔径由原来的8.66nm分别减小为3.01、2.84和6.03nm,且分布集中。     

Sn-Beta沸石合成研究进展

含强L酸中心的Sn-Beta沸石在生物质平台化合物转化中表现出独特的活性和选择性,具有广阔的应用前景。Sn-Beta沸石主要合成方法有干胶法、水热法和同晶取代法。不同方法制备的Sn-Beta沸石Sn活性位的微环境及酸性质存在差异,在反应中表现出不同的反应性能。主要介绍Sn-Beta沸石合成方法及控制合成的影响因素。     

微波辐射加热金属离子改性Hβ分子筛催化合成蒽醌

在微波辐射加热下用不同金属离子(Al3+、Ti4+、Fe3+)对Hβ分子筛进行改性,并将其用于催化苯与苯酐合成蒽醌。采用XRD、NH3-TPD和吡啶-IR对分子筛进行了表征。结果表明,微波辐射加热能提高分子筛的改性效率,改善其催化性能,且对分子筛晶体结构没有破坏作用。不同金属离子改性分子筛的催化效果差别很大,其中,0.5 mol/L的Al2(SO4)3溶液改性的Hβ分子筛催化效果最好,蒽醌产率38.87%,选择性92.78%。分子筛的表面酸性质对其催化性能有较大影响,催化剂表面的中强度酸是催化活性中心,L酸量与B酸量的比值对分子筛的催化性能有重要影响。     

硼酸改性Hβ沸石分子筛催化2-（4’-乙基苯甲酰基）苯甲酸脱水合成2-乙基蒽醌

采用离子交换法制备由不同浓度硼酸改性的Hβ沸石分子筛，并利用XRD、NH₃-TPD和红外-吡啶对催化剂进行表征。结果表明，硼酸改性后的Hβ沸石分子筛弱酸中心强度有所增加，强酸中心强度略有下降，产生的总酸量增加且以L酸为主，L酸中心有利于反应。研究了改性后的Hβ沸石分子筛对2-（4’-乙基苯甲酰基）苯甲酸脱水合成2-乙基蒽醌反应催化性能的影响。系统考察了反应温度、反应时间和进料速率对2-（4’-乙基苯甲酰基）苯甲酸转化率和2-乙基蒽醌选择性的影响，最佳反应条件为：反应温度240 ℃，催化剂用量1.0 g，进料速率0.5 mL·min-1，反应时间1 h。在此条件下，2-（4’-乙基苯甲酰基）苯甲酸转化率为44.59%，2-乙基蒽醌选择性为77.56%。     

SSZ-13沸石粒径及硅铝比对甲醇制烯烃反应性能的影响

通过调控合成配方,以水热合成法制备一系列不同粒径及硅铝比的SSZ-13沸石,考察沸石孔道结构、酸性质与催化性能之间的关系。采用XRD、SEM、XRF、N₂吸附-脱附以及²⁷Al MAS NMR对沸石样品进行详细的表征,并评价其甲醇制烯烃反应(MTO)催化性能。结果表明,小晶粒SSZ-13沸石相对结晶度高、晶粒尺寸均一;在MTO中,小晶粒SSZ-13沸石的MTO催化寿命大幅高于大晶粒SSZ-13沸石;减小晶粒尺寸可改善分子扩散效率,在此基础上提高沸石的酸密度可增加其活性稳定性。     

Sn修饰SBA-15、MCM-41催化剂的制备及顺酐酯化性能

以SBA-15和MCM-41分子筛为载体,负载无水四氯化锡,制备了SnCl4-SBA-15和SnCl4-MCM-41催化剂,考察了不同锡与硅物质的量比对催化顺酐与正丁醇酯化反应的影响。结果表明,SnCl4-SBA-15表现出比SnCl4-MCM-41更高的催化性能,顺酐转化率为99.8%,副产物较少,马来酸二丁酯的产率最高可达91.3%。采用X射线衍射、N₂物理吸附、傅立叶红外光谱和紫外-可见漫反射技术对催化剂进行表征,结果显示, SnCl₄-SBA-15具有较高的比表面积,较大的孔容和孔径,更有利于催化反应的进行。     

改性介质的调变对NaY沸石后处理及其催化裂化性能的影响

Y型沸石作为FCC催化剂的主要活性组分,其酸性能和孔结构的改性效果直接决定了催化剂的性能优劣。选取酸性能为调变对象,分别采用两种不同的改性介质（CeY焙烧气氛和铵离子交换pH）对NaY沸石进行后改性处理。将所得的改性Y沸石进行了红外（IR）、X光电子能谱（XPS）和低温氮气物理吸附等表征分析。最后,使用真实油品VGO在固定流化床反应评价装置ACE上对改性样品的催化性能进行了评价。研究发现,选取Ce离子作为改性介质时,可通过改变后处理过程中的焙烧气氛来调变沸石不同酸类型的分布（Brønsted/Lewis acid,B/L）,实现对应的USY沸石的催化性能的调控;选取铵离子作为改性介质时,适当地调节第1次铵离子交换pH的苛刻程度,能够在调变超稳Y沸石B酸量的同时提高Y型沸石的介孔体积。