相转移催化合成糠酸和糠醇

研究了糠醛在相转移催化剂下的歧化反应，讨论了碱用量、催化剂的种类和用量，反应温度、反应时间对产率的影响。最佳的反应条件为：糠醛与氢氧化钠（质量分数为40％）的体积比为1：1，采用司盘80为催化剂，催化剂用量为5％（质量分数），反应温度为15－18℃，反应时间为3h，糠醛的产率可达到93．15％。     

碱性中孔分子筛BaO/MCM-41催化聚苯乙烯裂解反应

以水热合成法制备碱性中孔分子筛BaO/MCM-41催化剂并将其用于催化聚苯乙烯裂解反应。考察了催化剂种类、BaO含量、反应温度、反应压力和反应时间对聚苯乙烯裂解反应结果的影响,并对催化剂的重复回用性能进行了考察。结果表明:BaO/MCM-41具有较好的催化性能和重复回用性能。在m(催化剂)/m(PS)=2%、反应温度410℃、反应压力0.01 MPa和反应时间20 min条件下,聚苯乙烯转化率大于98%,液体产物收率大于96%,液体产物中苯乙烯含量大于72%(质量分数)。催化剂重复回用6次后,PS转化率、液体收率和苯乙烯含量没有明显变化。另外,采用XRD技术对所制备的BaO/MCM-41催化剂进行了表征。     

顺酐加氢制备丁二酸酐的研究

以顺酐和氢气为原料,以活性炭负载金属为催化剂,在加氢溶剂存在下,催化加氢制备丁二酸酐。考察了顺酐质量分数、氢分压、反应温度、反应时间和搅拌速度等对加氢反应效果的影响。在加氢溶剂存在下,顺酐质量分数30%,氢分压3.0MPa、催化剂质量分数为0.5%、反应温度80℃、反应时间为3h,搅拌速率200～250r/min的反应条件下,顺酐转化率在99%以上,丁二酸酐选择性大于90%,丁二酸酐收率大于80%。     

WO3/ZrO2固体酸催化剂上苯和1-十二烯的烷基化

通过偏钨酸铵和氢氧化锆的润湿-浸渍法制备了WO3/ZrO2固体酸催化剂,对催化剂进行了表征,并在苯和1-十二烯的烷基化反应中进行了评价。考察了催化剂的焙烧温度、反应时间、WO3的质量分数、苯烯摩尔比、催化剂的质量分数等对烷基化反应的影响以及催化剂的再生性能。结果表明,焙烧温度在750~850℃,WO3的质量分数为5%~25%的WO3/ZrO2体系可以形成超强酸,其表面上同时存在L酸中心和B酸中心,并且可以相互转化。WO3/ZrO2固体超强酸催化剂在苯和1-十二烯的液相烷基化反应中表现出良好的催化性能和可再生性。反应的适宜条件为:反应时间为45 min,催化剂焙烧温度为750℃,WO3的质量分数为15%,苯与1-十二烯的摩尔比为10,催化剂的质量分数4%。在此条件下,1-十二烯的转化率为97.3%,LAB的选择性为93.7%,2-LAB的选择性为71.4%。     

利用大豆酸化油合成生物柴油的工艺研究

采用大豆酸化油在催化剂浓硫酸的作用下与甲醇发生酯化反应制备脂肪酸甲酯(生物柴油),研究了醇油摩尔比,催化剂质量分数,反应时间,反应温度等对产物收率的影响。通过正交试验得到最佳反应条件:醇油摩尔比16∶1,催化剂质量分数2%,反应时间8 h,反应温度70℃。在最佳条件下,酸化油酸值由128降至5.6,酯化率达到95.6%,生物柴油的收率为68.0%。     

苯酚加氢制取环己酮的Pd基催化剂研究

以酸性SiO_2为载体,Pd(NO3)2为活性金属前驱体,制备Pd质量分数为0.5%的Pd/SiO_2催化剂,考察其对于苯酚加氢制备环己酮的催化性能.实验结果表明:Pd/SiO_2催化剂在反应温度135℃,反应压力1.0 MPa,反应时间3.5 h的条件下,苯酚转化率可达到71.62%,环己酮的选择性可达到90.77%.良好的催化性能源于Pd/SiO_2较大的比表面积、高度分散的Pd以及适宜的酸碱性.     

硅藻土基固体酸的制备及其催化性能

以硅藻土为载体,通过共沉淀法将Lewis酸SnCl₄·5H₂O转化为SnO₂负载于硅藻土中,通过浓硫酸磺化法将磺酸基负载于硅藻土中,制备了具有L酸和B酸的多相固体酸催化剂,并探究其对木糖转化为糠醛的催化反应性能。利用FT-IR、XRD、SEM和BET进行性能表征发现,SnO₂和磺酸基成功负载于硅藻土上,负载后的硅藻土比表面积增加,但孔容、孔径受碎片化影响有所下降,其表面结构形貌改变不大。在水相与有机相体积比7∶3、反应温度180℃、木糖质量0.2 g、催化剂用量0.10 g、反应时间180 min时,糠醛产率最高达56.95%(摩尔分数),重复使用5次后糠醛产率维持在45%以上。硅藻土基固体酸催化剂的制备研究对硅藻土高值利用和糠醛的环境友好制备具有实际应用价值。     

双氧水氧化橡实淀粉的实验研究

以双氧水为氧化剂,Cu2+为催化剂制备橡实氧化淀粉,考察pH值、氧化剂用量、催化剂用量、反应温度及反应时间对橡实氧化淀粉的羰基和羧基质量分数的影响.结果表明,最佳反应条件为:反应温度45℃,反应时间3 h,pH=8,H2O2用量为20%(相对于淀粉干重质量,下同),在此条件下,当催化剂用量为0.052 4%(相对于淀粉干重的质量)时,制得羧基质量分数为0.914 0%的橡实氧化淀粉;在催化剂用量为0.124 4%时,制得羰基质量分数为0.918 3%的橡实氧化淀粉.     

酯交换法制备生物柴油的工艺研究

采用大豆油在催化剂氢氧化钠作用下与甲醇发生酯交换反应制备生物柴油,研究了醇油摩尔比、催化剂质量分数、反应时间、反应温度等对反应产率的影响。采用气相色谱法检测产品成分。实验结果表明,该反应最佳操作条件为:醇油摩尔比6∶1,反应温度60℃,反应时间2 h,催化剂用量为原料油质量的1%。在此条件下生物柴油的得率达到98.5%。     

衣康酸加氢制备甲基丁二酸

间歇式应釜中,采用骨架Ni催化剂,对衣康酸加氢制备甲基丁二酸的工艺条件进行了研究,探讨了溶剂、反应时间、反应温度、催化剂用量及循环次数对加氢反应的影响。结果表明,最佳反应条件为:甲醇为溶剂,反应时间为60min,反应温度为50℃,催化剂质量分数为10%,此时,衣康酸转化率为99.14%。催化剂循环使用5次后,衣康酸转化率仍在95%以上。采用傅里叶红外光谱、核磁共振对产物的结构进行了分析。     

Au/Al2O3催化剂上环己烷氧化

针对金催化剂制备过程的复杂性和氯离子残留问题,介绍一种负载型金催化剂Au/Al2O3的制备方法和考察该催化剂在环己烷氧化中的催化性能.采用浸渍-氨洗法制备Au/Al2O3催化剂,并应用电感耦合等离子体原子发射光谱(ICP-AES)、X射线衍射(XRD)和透射电子显微镜(TEM)对其进行表征.以氧气氧化环己烷制备环己酮和环己醇为研究对象,考察金质量分数、反应温度、压力、时间等因素对催化活性的影响.结果表明,随着金质量分数增加,金颗粒增大,催化剂的活性降低,在150℃、1.5MPa条件下反应3h,Au实际质量分数为0.58%的Au/Al2O3催化剂上环己烷转化率为8.96%,环己酮、环己醇和环己基过氧化氢三者的总选择性为93.52%.此外,循环实验表明Au/Al2O3催化剂具有一定的稳定性.     

石蜡催化氧化反应的实现及催化作用

以石蜡、微晶蜡为基础原料的改性技术与调和技术是石蜡资源综合利用和开发的一个主要方向。依据烃类氧化反应机理,采用一种有机金属锰化合物作为催化剂,以一定质量比的石蜡和微晶蜡为原料,在一定条件下进行催化氧化反应,得到了可以代替天然蜂蜡的氧化蜡样品,然后再通过物理调和的方法提高氧化蜡样品的熔点,使其达到产品标准要求。实验结果表明,较好的反应条件为:催化剂的质量分数为0.024％,助剂的质量分数为 1.60％,空气流量为3L/min,反应温度为165 ℃,反应时间为8 h;或催化剂的质量分数为0．008 ％,助剂的质量分数为1．60％,空气流量为2L／min,反应温度为170 ℃,反应时间为10h。同时结合氧化反应机理对催化剂作用原理进行了研究和探讨,肯定了催化剂在促使反应发生,加快反应速度,提高反应产物选择性等方面的作用。     

Au/TS-1催化剂上葡萄糖氧化

针对传统的生物发酵法制备葡萄糖酸钠周期长、选择性低、温度控制要求高等缺点,采用3种方法制备了Au/TS-1催化剂,进行比表面积（BET）测定、X射线衍射（XRD）和透射电镜（TEM）表征,用于以氧气为氧化剂葡萄糖氧化制备葡萄糖酸钠,评价了催化性能,并进行反应条件影响考察.结果显示:使用沉积沉淀法制备的质量分数为4%的Au/TS-1催化效果最佳,纳米金颗粒大小在10～20 nm,纳米金颗粒分布均匀,其最佳反应条件为60 ℃,pH 9.5,氧气流量为40 mL/min,催化剂0.18 g,水溶液中葡萄糖的质量分数为5%,葡萄糖最快在23 min 内选择性及转化率均可达到100%,但催化剂在第4次重复利用后,其活性降低很快.研究表明：沉积沉淀法能制备一定纳米金颗粒大小的Au/TS-1催化剂,在该多相催化剂上葡萄糖氧化制备葡萄糖酸钠时间短、活性高、选择性好,但稳定性有待提高.     

溴化铜催化合成乙酸叔丁酯

以溴化铜为催化剂,通过酰化法制备了乙酸叔丁酯,并用红外光谱进行了表征。以叔丁醇和乙酸酐为反应原料,探讨了溴化铜对合成乙酸叔丁酯的催化性能,详细考察了反应温度、反应时间、催化剂的摩尔分数及反应酐醇摩尔比等影响酰化反应的各种因素,得出了乙酸酐和叔丁醇反应的较优条件。实验结果表明,溴化铜对实现乙酸酐与叔丁醇的酰化反应具有良好的催化性能,有一定的可行性和工业实用价值。溴化铜催化合成乙酸叔丁酯的优化条件为:回流温度下,酐醇摩尔比为1.4∶1,溴化铜在醇中的摩尔分数为0.5%,反应2h,乙酸叔丁酯收率达83.46%。     

催化法合成二烷基二硫代磷酸氧钼

采用HY-6 型酸性离子交换树脂催化剂合成二烷基二硫代磷酸氧钼(MoDDP)。通过对金属的质量分数及收率、反应产物选择性、硫磷酸制备条件等方面的考核, 确定了最佳工艺条件。结果表明, 在混醇与五硫化二磷的摩尔比为3.95∶1 , 控制反应温度为70～ 90 ℃, 反应时间为2 h 的条件下制备硫磷酸。在催化剂存在下, 保持温度为80 ～ 100 ℃, 反应时间4～ 6 h 制备二烷基二硫代磷酸氧钼, 产物中金属钼的质量分数达到10 %以上, 二烷基二硫代磷酸氧钼的收率超过85%。制得的产品经摩擦试验机验证其摩擦性能与传统还原法产品相当。     

固体碱氧化钙催化蓖麻油酯交换制备生物柴油

制备了固体碱氧化钙催化剂,并用XRD技术、低温氮气吸附-脱附技术对其进行了表征。对固体碱氧化钙催化蓖麻油酯交换制备生物柴油进行了研究。考察了反应温度、醇油摩尔比、催化剂质量分数及反应时间对甲酯收率的影响。在反应温度为65℃、醇油摩尔比为9：1、催化剂质量分数为1．5％、反应时间为2．5h的优化工艺条件下,甲酯收率平均可达92％。用气相色谱法对产品进行了分析,甲酯质量分数为97．6％。产品后处理简单,对环境无污染且催化剂可活化再生,重复使用。     

磷钨杂多酸盐催化苯甲醇选择氧化性能的研究

以溴化1-丁基-3-甲基咪唑盐（[Bmim]3Br）、1-（3-磺酸基）丙基-3-甲基咪唑盐（MIMPS）、1-（3-磺酸基）丙基吡啶盐（PyPS）和磷钨酸（H3PW12O40）为原料制备了3种磷钨杂多酸盐催化剂,并用IR和XRD进行了表征。结果表明,3种催化剂均具有典型的杂多阴离子结构。在无有机溶剂、相转移催化剂和添加剂的条件下,将其应用于H2O2（质量分数30%）作氧化剂催化苯甲醇合成苯甲醛的反应中,考察了不同催化剂和反应因素对苯甲醇氧化的影响。结果表明：1-丁基-3-甲基咪唑磷钨杂多酸盐[Bmim]3PW12O40显示较高的催化性能,在优化的反应条件下（苯甲醇10 mmol、H2O230 mmol、催化剂0.05 mmol、反应温度85℃、反应时间3 h）,苯甲醇的转化率和苯甲醛的选择性分别为79.6%,95.6%,且该催化剂重复使用情况良好。     

酯交换法合成碳酸二月桂酯的研究

以碳酸二甲酯与月桂醇为原料,采用自制的有机锡为催化剂,进行酯交换反应合成碳酸二月桂酯。 结果表明,在常压下,有机锡为催化剂,碳酸二甲酯与月桂醇的物质的量比为1∶2,反应温度120 ℃,反应时间3h, 催化剂质量分数为5%的最佳反应条件下,碳酸二月桂酯的收率为55.57%,选择性为74.25%,碳酸月桂酯的总收率 为75.16%。     

C9石油树脂合成工艺的研究

探讨了以沸程为140～196℃的生产乙烯的副产物-C9馏分为原料,通过两段聚合法即自由基聚合法和以Lewis酸为催化剂的催化聚合法合成C9石油树脂的工艺条件。考察了聚合方法、反应时间、反应温度对产品的影响。结果表明：采用自由基聚合和阳离子催化聚合的两段聚合法,在引发剂的质量分数0．01％、催化剂的质量分数1．50％、反应时间4．5h（自由基聚合1．5h、催化聚合3．0h）、反应温度55℃的条件下,产品收率比采用单一的自由基引发聚合的方法及阳离子催化聚合的方法高很多,且色泽浅。