稀土固体超强酸SO42-/SnO2-CeO2的制备与表征

采用溶胶-凝胶法制备了新型稀土固体超强酸催化剂SO42-/SnO2-CeO2，以乙酸与正丁醇的酯化反应作为探针反应，考察了稀土含量、促进剂浓度和焙烧温度对SO42-/SnO2-CeO2催化性能的影响，并采用XRD、TG-DTA、氮气吸附等分析手段对催化剂进行表征。结果表明，在CeO2摩尔分数为3.0 %、促进剂H2SO4浓度为2.0 mol/L、焙烧温度为600 ℃的条件下制备的SO42-/SnO2-CeO2催化剂的活性最好；与单组分SO42-/SnO2固体超强酸相比，稀土固体超强酸SO42-/SnO2-CeO2晶化程度延迟，表面吸附的有机物少，催化剂的稳定性提高。     

稀土固体超强酸SO2-4/SnO2-CeO2的制备与表征

采用溶胶-凝胶法制备了新型稀土固体超强酸催化剂SO2-4/SnO2-CeO2,以乙酸与正丁醇的酯化反应作为探针反应,考察了稀土含量、促进剂浓度和焙烧温度对SO2-4/SnO2-CeO2催化性能的影响,并采用XRD、TG-DTA、氮气吸附等分析手段对催化剂进行表征.结果表明,在CeO2摩尔分数为3.0%、促进剂H2SO4浓度为2.0mol/L、焙烧温度为600℃的条件下制备的SO2-4/SnO2-CeO2催化剂的活性最好;与单组分SO2-4/SnO2固体超强酸相比,稀土固体超强酸SO2-4/SnO2-CeO2晶化程度延迟,表面吸附的有机物少,催化剂的稳定性提高.     

固体超强酸SO_4~(2-)/ZrO_2催化合成马来酸单糠醇酯的研究

合成了SO42-／TiO2、SO42-／Fe2O3、SO42-／SnO2、SO42-／ZrO2等4种固体超强酸,用作由糠醇和马来酐合成马来酸单糠醇酯的催化剂。结果表明,SO42-／ZrO2的催化活性最好,其较佳活化温度为590℃。用正交实验L9(33)筛选的较佳酯化条件为:马来酐／糠醇(摩尔比)=1:1.1,反应温度45℃,反应时间2.5 h,催化剂用量为总反应物质量的10％,平均收率92.6％。     

固体超强酸SO2-4/ZrO2催化合成马来酸单糠醇酯的研究

合成了SO2-4/TiO2、SO2-4/Fe2O3、SO2-4/SnO2、SO2-4/ZrO2等4种固体超强酸,用作由糠醇和马来酐合成马来酸单糠醇酯的催化剂.结果表明,SO2-4/ZrO2的催化活性最好,其较佳活化温度为590℃.用正交实验L9(33)筛选的较佳酯化条件为:马来酐/糠醇(摩尔比)=1 : 1.1,反应温度45℃,反应时间2.5 h,催化剂用量为总反应物质量的10%,平均收率92.6%.     

稀土复合固体超强酸SO42-/ZrO2-Nd2O3催化合成乙酸正丁酯

以纳米稀土复合固体超强酸SO42-/ZrO2-Nd2O3为催化剂,乙酸和正丁醇为原料合成乙酸正丁酯.通过正交试验考察了反应条件对酯化率的影响.结果表明,最佳的反应条件是:乙酸用量为0.2 mol时,乙酸与正丁醇摩尔比为1∶1.4,催化剂用量为1.0g,回流分水反应时间为120 min.在此条件下,酯化率可达98.8%.实验还发现,稀土复合固体超强酸SO42-/ZrO2-Nd2O3可多次重复使用并可活化再生,是一种稳定性高、选择性好的新型环境友好催化剂.     

固体超强酸SO42-/TiO2-SiO2催化合成乙酸异戊酯

用固体超强酸SO42-/TiO2-SiO2为催化剂,以冰乙酸和异戊醇为原料合成乙酸异戊酯,得出反应最佳条件为:冰乙酸和异戊醇摩尔比1∶1.5,催化剂用量0.6 g(冰乙酸用量为0.1 mol),反应温度110～118 ℃,回流时间3 h,酯化率可达96.7%,且催化剂可重复使用.     

SO2-4/TiO2固体超强酸催化合成氯乙酸酯

以SO2-4/TiO2型固体超强酸为催化剂,用氯乙酸与醇反应合成了氯乙酸酯.考察了催化剂的制备条件、醇酸摩尔比、催化剂用量、反应时间及带水溶剂对氯乙酸仲丁酯收率的影响.初步探索了SO2-4/TiO2型固体超强酸催化氯乙酸和其他饱和烷基醇的酯化反应.结果表明,将TiO2用0.8 mol/L的硫酸浸渍14～16h后,再经500℃焙烧3 h可制得催化活性最高的催化剂.优化的反应条件为:n(醇)∶n(酸)=2.5∶1,固体超强酸用量为氯乙酸质量的3%,带水溶剂为环己烷,加热回流分水3 h,氯乙酸仲丁酯的收率为75%,并用同样方法合成了其他氯乙酸烷基酯,收率为63%～85%.催化剂可回收再生,重复使用.     

固体负载酸Al_2O_3/SO_4～2-催化合成乙酸正丙酯

以固体负载酸Al2O3/SO42-为催化剂,由正丙醇与醋酸直接催化酯化合成乙酸正丙酯,考察了固体负载酸制备中酸的浓度、酯化原料醇与酸的量比、催化剂用量、反应时间等因素对酯化的影响,得到了适宜的条件为:催化剂制备使用硫酸浓度为2 mol/L,酯化反应时醇酸量比为1.3,固体负载酸Al2O3/SO42-的用量为1.5 g(相对0.2625 mol的乙酸量),反应时间为2 h。此时,酯化率为67%。     

SO_4~(2-)／TiO_2固体超强酸催化合成氯乙酸酯

以SO42-／TiO2型固体超强酸为催化剂,用氯乙酸与醇反应合成了氯乙酸酯。考察了催化剂的制备条件、醇酸摩尔比、催化剂用量、反应时间及带水溶剂对氯乙酸仲丁酯收率的影响。初步探索了SO42-／TiO2型固体超强酸催化氯乙酸和其他饱和烷基醇的酯化反应。结果表明,将TiO2用0．8 mol／L的硫酸浸渍14～16 h后,再经500℃焙烧3 h可制得催化活性最高的催化剂。优化的反应条件为:n(醇):n(酸)=2．5:1,固体超强酸用量为氯乙酸质量的3％,带水溶剂为环己烷,加热回流分水3 h,氯乙酸仲丁酯的收率为75％,并用同样方法合成了其他氯乙酸烷基酯,收率为63％～85％。催化剂可回收再生,重复使用。     

SO_4~(2-)/TiO_2-Al_2O_3固体超强酸催化合成癸二酸二异辛酯

选择多种催化剂用于催化癸二酸和2-乙基己醇合成癸二酸二异辛酯,研究了固体超强酸SO42-/TiO2-Al2O3的催化性能,并考察了影响反应的因素,结果表明,适宜的反应条件为:醇酸摩尔比3.5:1;催化剂用量1.0 g/mol癸二酸,带水剂甲苯10 mL,反应时间4.5 h,酯化率达98.5％。     

固体超强酸SO_4~(2-)/TiO_2催化合成葡萄糖五乙酸酯

合成了 SO2 - 4 /Mx Oy 型固体超强酸催化剂 ,并考察了催化剂种类和制备条件对催化活性的影响。发现SO2 - 4 /Ti O2 催化活性比 SO2 - 4 /Zr O2 和 SO2 - 4 /Fe2 O3高 ;Mx Oy 型氧化物在 1 mol/L H2 SO4溶液中浸渍 1 4 h,60 0℃下焙烧 3h催化活性最高。以自制的固体超强酸 SO2 - 4 /Ti O2 作为催化剂 ,通过葡萄糖和乙酸酐反应合成葡萄糖五乙酸酯 ,并探讨了诸因素对产率的影响。实验表明 :糖酸摩尔比 1∶ 6.0 ,催化剂用量 9% ,反应时间3h,反应温度 1 1 5～ 1 2 0℃ ,产率可达 86.4 %。     

SO_4~(2-)(S_2O_8~(2-))/Fe_2O_3-SiO_2固体超强酸对乙酸/丁醇酯化反应的催化性能研究

研究了SO2 -4/Fe2 O3 SiO2 固体超强酸对乙酸 /丁醇酯化反应的催化作用 ,得到合适的工艺条件 :复合氧化物中n(Fe)∶n(Si) =1∶2 ,浸渍的H2 SO4浓度 1mol/L ,5 5 0℃预焙烧活化 3h ,催化剂用量 0 .8g ,酯化反应时间 4h ,乙酸的转化率达 96 .3%。在此条件下制得S2 O2 -8/Fe2 O3 SiO2 固体超强酸催化剂 ,并考察了其催化活性 ,实验结果显示该固体超强酸具有更高的催化活性 ,乙酸转化率高达 98.6 %。     

Fe2O3· SO42-催化合成长链烷基酚

 以Fe(NO3)3•9H2O和氨含量为28%的氨水为原料，制备了Fe2O3•SO42-型固体超强酸催化剂，在该固体超强酸的催化作用下，由长链醇和苯酚合成了系列长链烷基酚。通过分析比较在不同条件下反应产物产率的变化，考察了催化剂焙烧温度、催化剂用量、反应时间、反应温度和醇/酚摩尔比对烷基化反应的影响。结果表明，Fe2O3•SO42-型固体超强酸对长链醇与苯酚的烷基化反应有良好的催化效果，焙烧温度为550℃时催化剂的催化活性最佳；反应条件即醇/酚摩尔比、反应温度、反应时间和催化剂用量的最佳值均随烷基链的增长略有增加。     

TiO2／SO4^2—催化合成异戊酸异戊酯的研究

介绍了一种利用超强酸TiO2/SO4^2-催化合成异戊酸异戊酯的新工艺,研究了固体超强酸催化剂用量、酸醇摩尔比、反应时间和反应温度对异戊酸转化率的影响。结果表明：此法催化剂用量少、催化活性高、反应时间较短、异戊酸转化率高、工艺简单、在一定条件下催化剂可以重复使用多次。通过实验确定了最佳工艺条件：催化剂用量为反应物质量的5％,醇酸摩尔比为1：1．5,反应温度在110－20℃,反应时间为3h。此条件下异戊酸转化率达96．9％。     

顺丁烯二酸二丁酯的合成

研究了用0.05 mol/L的H2SO4淋洗ZrO2-MoO3固体酸基体,并在500℃焙烧制备的复合型固体酸SO42-/ ZrO2-MoO3催化剂用于顺丁烯二酸二丁酯的催化合成,考察了影响反应的因素。结果表明,在催化剂用量0.5 g(每 摩尔酸酐催化剂用量)、醇/酸酐摩尔比4、130℃下回流反应4 h时,反应的酯化率可达99％以上。     

SO42-/TiO2固体超强酸催化合成苹果酯

以乙酰乙酸乙酯和1,3-丁二醇为原料,SO_4~(2-)/TiO_2固体超强酸为催化剂,合成了苹果酯(2,4-二甲基-2-乙酸乙酯基-1,3-二氧六环)。探讨了催化剂的活化温度、催化剂用量、反应物配比和溶剂等因素对反应的影响。结果表明,SO_4~(2-)/TiO_2固体超强酸催化剂催化活性高、催化速率快、化学稳定性好、重复使用性佳、无环境污染。在最佳条件下,苹果酯(2,4-二甲基-2-乙酸乙酯基-1,3二氧六环)的收率可达85.6％,纯度高达97％-99％。     

引入SiO2对固体超强酸S2O82-/SnO2结构及催化性能的影响

在S2O82-/SnO2中引入SiO2制备了固体超强酸催化剂S2O82-/SnO2-SiO2，利用FT-IR，TG，BET，XRD，UV等分析手段研究了SiO2的引入对S2O82-/SnO2超强酸表面结构及酸量的影响，并通过季戊四醇与苯甲醛的双缩醛反应考察了其催化活性。FT-IR和UV结果表明，引入适量的SiO2可以有效促进催化剂表面锡与过硫酸根的结合，提高催化剂表面的酸量；BET结果表明，引入SiO2可以显著提高样品的比表面积。催化剂S2O82-/SnO2-SiO2的较佳制备条件为：SnO2与SiO2质量比为1，过硫酸铵浸渍液浓度为1.0 mol/L，焙烧温度500 ℃。将催化剂应用于季戊四醇与苯甲醛的双缩醛反应中，双缩醛产率可达89.7%     

介孔S2O82-/SnO2固体超强酸催化合成草酸二异戊酯

以SnCl4o5H2O和聚乙二醇6000为模板剂,采用模板法合成中孔S2O82-/SnO2固体超强酸催化剂,用Hammett指示剂法、TGA-DTA、XRD、N2-吸附进行了表征,以草酸与异戊醇的酯化反应为探针反应,探讨了S2O82?/SnO2固体超强酸的催化活性,研究了焙烧温度、酸/醇比、催化剂加入量、反应时间等对反应酯化率的影响。结果表明：介孔S2O82?/SnO2固体超强酸催化剂具有四方晶系结构,S2O82-可延迟SnO2的晶化、抑制SnO2晶粒长大,对草酸二异戊酯的合成具有良好的催化活性;在催化剂的焙烧温度为500℃、n(异戊醇):n(草酸)=3:1、带水剂甲苯加入量为30 mL 、m(催化剂):m(草酸)=7.5、反应时间为2.5 h 的条件下,草酸二异戊酯收率可达到 99.2%;在中国石油抚顺石化公司石油一厂催化裂化柴油中添加草酸二异戊酯后十六烷值可提高 1.2～3.0 个单位,而其它性质无明显变化。