SO_4~(2-)/TiO_2固体超强酸催化剂上的酯化反应研究

通过沉淀、老化、过虑、洗涤、干燥、浸渍和焙烧等过程 ,从TiCl4和H2 SO4制备了SO2 -4/TiO2 固体超强酸 ;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 ;以脂肪酸和脂肪醇为探针反应 ,研究了催化剂预处理温度对催化性能及反应物分子结构对酯化反应的影响。研究结果表明 ,当预处理温度在4 2 5～ 5 75℃范围内 ,SO2 -4/TiO2 催化剂体系可以形成固体超强酸 ,同时表面上存在Lewis酸中心和Bronsted酸中心 ,并且Lewis酸中心和Bronsted酸中心可以相互转化 ;SO2 -4/TiO2 在酯化反应中表现出良好的催化活性 ,但随着脂肪酸和脂肪醇的碳原子数增加或支链度增大 ,脂肪酸的转化率下降     

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。     

ZrO2／SO4^2—固体超强酸催化剂研究（Ⅰ）——酸性和酯化反应

制备了ＺｒＯ２／ＳＯ４＾２－型固体超强酸催化剂；有有机酸和醇的酯化为探针反应，研究了焙烧温度和反应物分子结构对催化活性的影响；用滴定法和ＦＴ－ＩＲ研究了其酸强度和表面酸中心类型。     

SO2-4/TiO2固体超强酸催化剂上的酯化反应研究

通过沉淀、老化、过虑、洗涤、干燥、浸渍和焙烧等过程,从TiCl4和H2SO4制备了SO2-4/TiO2固体超强酸;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;以脂肪酸和脂肪醇为探针反应,研究了催化剂预处理温度对催化性能及反应物分子结构对酯化反应的影响.研究结果表明,当预处理温度在425～575 ℃范围内,SO2-4/TiO2催化剂体系可以形成固体超强酸,同时表面上存在Lewis酸中心和Bronsted酸中心,并且Lewis酸中心和Bronsted酸中心可以相互转化;SO2-4/TiO2在酯化反应中表现出良好的催化活性,但随着脂肪酸和脂肪醇的碳原子数增加或支链度增大,脂肪酸的转化率下降.     

ZrO_2/SO_4~(2-)固体超强酸催化剂研究(Ⅲ)——缩羧化反应

研究了ZrO2 /SO42 -型固体超强酸催化剂在缩羰化反应中的可行性 ,利用红外光谱仪和阿贝折光仪对产品进行了鉴定。当焙烧温度在 5 0 0～ 70 0℃和催化剂用量为 2g时 ,产品收率达 6 9 1% ;并与一些液体酸(草酸、磷酸和浓硫酸 )和固体酸 (USY、LD - 1)催化剂进行了对比。ZrO2 /SO42 -型固体超强酸催化剂在精细化学品合成中有待于进一步研究开发     

固体超强酸催化剂SO_4~(2-)/ZrO_2在缩醛反应中的应用

以纳米氧化物为前驱体制备的固体超强酸催化剂SO24-/ZrO2,其Hammett酸强度常数小于-12.14。将SO24-/ZrO2用于催化苯甲醛与乙酸酐的缩醛反应,经红外光谱、气相色谱、核磁、熔点测定证明得到的缩醛具有较高的纯度。通过均匀设计实验,考察催化剂制备过程中焙烧温度、硫酸浓度、浸泡时间和活化温度对缩醛产率的影响。优化出缩醛产率最高的催化剂制备条件为:焙烧温度为300℃,浸渍液中硫酸的浓度为4.5 mol/L,浸泡时间为1.0 h,活化温度为305℃,缩醛产率为93.6%。红外光谱和热重分析表明,SO24-/ZrO2超强酸中SO24-吸附量大。重复实验表明使用10次后,SO24-/ZrO2仍保持较高的催化活性,且催化剂易处理,易再生。     

固体超强酸SO_4~(2-)/TiO_2的制备及其在季戊四醇酯化反应中的催化性能

采用溶胶-凝胶法制备SO42-/TiO2固体超强酸,以异辛酸与季戊四醇的酯化反应为探针反应,考察浸渍液种类及浓度、焙烧温度对固体超强酸催化性能的影响。用流动指示剂法测定催化剂的酸强度,并采用原位吡啶吸附的IR谱图对催化剂进行表征。结果表明,在H2SO4浸渍液浓度为1.0 mol.L-1、500℃下焙烧3 h制备的SO42-/TiO2催化剂活性最好,酯化率可达到85.0%。     

固体超强酸SO_4~(2-)/ZrO_2的动态行为及催化酯化活性

通过分析导出了用于计算脱附动力学参数的理论公式。以吡啶作为分子探针,利用程序升温脱附技术研究固体超强酸的动态行为,并用苯酐与２－乙基己醇酯化反应,考察其活性。实验结果表明,ＳＯ２－４／ＺｒＯ２（３００℃）和ＳＯ２－４／ＺｒＯ２（７５０℃）催化剂表面有一类酸位,ＳＯ２－４／ＺｒＯ２（５７５℃）有二类酸位。求出脱附活化能和指前因子。采用ＳＯ２－４／ＺｒＯ２作为酯化催化剂对酯化活性进行探讨,考察了焙烧温度对催化剂酸强度及活性的影响。     

Fe_2O_3/SO_4~(2-)固体超强酸催化剂制备工艺的改进

改进了常用的制备 Fe2 O3 / SO4 2 - 固体超强酸催化剂的方法。并以乙酸 /正丁醇的酯化反应对催化剂的活性进行了测试 ,得到了制备工艺条件对催化剂活性的影响规律。同时证实了使用改进的制备工艺过程 ,所得到的催化剂稳定性好 ,寿命长 ,酯收率能达到83 .85%以上 ,并且催化剂的抗毒能力增强     

几种SO_4~(2-)/M_xO_y型固体超强酸酯化催化活性的研究

以醋酸和乙醇酯化为模型反应 ,考察了SO2 - 4/γ -Al2 O3,SO2 - 4/ZrO2 ,SO2 - 4/Fe2 O3等几种SO2 - 4/MxOy 型固体超强酸及其不同的制备方法对酯化反应催化活性的影响 ,得出以FeSO4 ·7H2 O在550℃下直接焙烧 ,所得SO2 - 4/Fe2 O3型固体超强酸催化活性最佳 ,且酯化反应主要为固体超强酸催化剂表面上的B酸中心所催化的结论。     

SO_4~(2-)-TiO_2/γ-Al_2O_3固体超强酸催化剂上的缩醛(酮)反应

通过浸渍法制备了SO42--TiO2/γ-Al2O3新型固体超强酸催化剂,以苯甲醛和乙二醇为原料合成了苯甲醛乙二醇缩醛。考察了催化剂的焙烧温度、带水剂的种类和体积、TiO2的质量分数、苯甲醛与乙二醇的摩尔比、催化剂的质量和回流时间对反应的影响以及催化剂稳定性对反应的影响。结果表明,在焙烧温度为500℃,甲苯为带水剂,甲苯体积为20 mL,TiO2的质量分数为10%,苯甲醛与乙二醇的摩尔比为1∶1.2,催化剂的质量为1.1 g,回流时间为1.5 h的反应条件下,苯甲醛乙二醇缩醛的收率可达96.1%,产品的纯度为99.6%。SO42--TiO2/γ-Al2O3新型固体超强酸催化剂在其它缩醛(酮)的合成中也具有良好的催化活性。     

SO_4~(2-)/ZrO_2 固体超强酸在催化合成琥珀酸二辛酯中的表征

论述了Ｓ０２－４／ＺｒＯ２固体超强酸的制备及其制备条件对琥珀酸双辛酯酯化的影响,找出了最佳条件．     

邻苯二甲酸线性高碳脂肪醇酯增塑剂合成方法的研究(Ⅱ)——SO_4~(2-)/MxOy型固体超强酸催化酯化反应行为

研究了SO2 -4 /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 .     

SO_4~(2-)/M_xO_y 型固体超强酸催化剂的发展和应用

ＳＯ２－４／ＭｘＯｙ是一种新型的固体超强酸催化剂，本文总结了该催化剂的研究和发展过程，讨论了它的制备方法及其应用，对其今后的发展趋势作了预测．     

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     

固体超强酸SO2-4/TiO2的制备及其在季戊四醇酯化反应中的催化性能

采用溶胶一凝胶法制备SO2-/TiO2固体超强酸,以异辛酸与季戊四醇的酯化反应为探针反应,考察浸渍液种类及浓度、焙烧温度对固体超强酸催化性能的影响.用流动指示剂法测定催化剂的酸强度,并采用原位吡啶吸附的IR谱图对催化剂进行表征.结果表明,在H2SO4浸渍液浓度为1.0 mol·L-1、500℃下焙烧3 h制备的SO2-4/TiO2催化剂活性最好,酯化率可达到85.0%.     

SO_4~(2-)/TiO_2固体超强酸催化剂的表面化学研究

通过沉淀、老化、过滤、洗涤、干燥、浸渍和焙烧等过程,从TiCl4和H2SO4制备了SO42-/TiO2固体超强酸。用XRD、LRS方法研究了SO42-/TiO2和TiO2的本体和表面结构;用化学分析法、Hammett指示剂滴定法和吡啶吸附的FT-IR光谱法测定了SO42-/TiO2的S含量、酸强度、酸中心类型和SO42-/TiO2表面上SO42-与TiO2表面的结合形式;用XPS测定了SO42-/TiO2的能量。研究结果表明,当预处理温度在425～575℃内,SO42-/TiO2催化剂体系可以形成固体超强酸,同时其表面上存在Lewis酸中心和Bronsted酸中心,并且Lewis酸中心和Bronsted酸中心可以相互转化;在本体中和表面上主要呈金红石结构,并没有Ti(SO4)2和TiOSO4的晶型存在;SO42-/TiO2表面上的OH为Bronsted酸中心,Ti4+上的空位为Lewis酸中心,SO42-以齿桥的形式与Ti4+配位,由于S+6的强吸电子能力而产生强的电子诱导效应,从而产生超强酸中心。     

乙酯SO_4~(2-)/ZrO_2-Al_2O_3固体超强酸催化合成苯甲酸

采用沉淀-浸渍法制备了SO42-/ZrO2-Al2O3固体超强酸,研究了SO42-/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4h,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。     

改性固体超强酸SO4^2—／TiO2的制备及其催化酯化反应活性研究

研究固体超强酸ＳＯ４＾２－／ＴｉＯ２催化乳酸和正丁醇的酯化反应,着重探讨Ｈ２ＳＯ４的浓度、焙烧温度、焙烧时间对催化剂活性的影响以及催化酯化过程中催化剂的用量和酸醇比对酯产率的影响。确定催化剂制备最佳反应条件。为提高催化剂重复使用性,进行用氧化镍对固体超强酸的改性研究。