S_2O_8~(2-)/ZrO_2-SiO_2固体超强酸的合成及其催化合成硬脂酸正丁酯

以五水硝酸锆和九水硅酸钠为锆源和硅源、过硫酸铵为浸渍液,采用共沉淀法制备了S2O82-/ZrO2-SiO2固体超强酸催化剂,并对催化剂进行了XRD,FTIR,SEM表征。以硬脂酸和正丁醇酯化合成硬脂酸正丁酯反应为探针,考察了催化剂制备条件和反应条件对酯化反应的影响。表征结果显示,SiO2的引入延迟了ZrO2的晶化和晶相的转化,当焙烧温度为550℃时,催化剂中四方晶型ZrO2结构和单斜晶型ZrO2结构同时存在,催化剂表面呈针状。在n(硝酸锆)∶n(硅酸钠)=2.0∶1.5、浸渍液过硫酸铵浓度0.5 mol/L、浸渍时间2 h、焙烧温度450℃、焙烧时间3 h的条件下制备的S2O82-/ZrO2-SiO2固体超强酸的催化活性较好。酯化反应的适宜条件为:硬脂酸用量5.7 g、n(硬脂酸)∶n(正丁醇)=1∶3、催化剂用量0.2 g、反应温度120℃、反应时间2.5 h;在此条件下,酯化率可达98.3%。     

SO_4~(2-)/ZrO_2类固体超强酸的研究进展

在硫酸促进氧化物型固体超强酸催化剂中 ,ＳＯ2 - 4/ＺｒＯ2 催化剂具有酸强度高、制备容易等优点而受到广泛关注。近二十年来 ,有关这类超强酸催化剂的研究一直是催化学科的热点研究课题。大量的研究工作集中在催化剂的制备方法、酸性及结构表征、催化剂的改性研究及催化作用等方面。本文主要介绍近年来国内外在ＳＯ2 - 4/ＺｒＯ2 类固体超强酸在上述方面的研究进展。1　制备方法的研究进展　　通常制备ＳＯ2 - 4/ＺｒＯ2 催化剂的方法是用一定浓度的 (ＮＨ4) 2 ＳＯ4溶液或Ｈ2 ＳＯ4溶液浸渍Ｚｒ(ＯＨ) 4 ,然后在空气中于 773～ 92 2Ｋ焙…     

S_2O_8~(2-)/ZrO_2-SiO_2催化合成柠檬酸三丁酯

以固体超强酸S2O82-/ZrO2-SiO2作催化剂,用柠檬酸和正丁醇合成了柠檬酸三丁酯。考察了影响酯化反应的主要因素,确定了该酯化反应的最佳条件:柠檬酸用量为0.1 mol,正丁醇与柠檬酸的摩尔比为4.8:1,催化剂用量(以柠檬酸质量计)1.4%,130-140℃下反应3.5 h。此条件下柠檬酸的酯化率为95.1%。催化剂易与产物分离,再生后可重复使用。     

ZrO_2-Dy_2O_3/SO_4~(2-)-沸石分子筛催化合成柠檬酸三丁酯的研究

用固体超强酸催化剂（ＺｒＯ２ Ｄｙ２Ｏ３／ＳＯ４２ － 沸石分子筛） 催化合成柠檬酸三丁酯（ＴＢＣ） 。对催化剂的制备条件和ＴＢＣ 的合成条件进行了研究。在最佳反应条件下,酯化率可达９７ ％ 以上。借助ＢＥＴ 对催化剂进行表征,结果表明,该催化剂具有比表面积大、易过滤、产品中无催化剂残留、成本低、使用寿命长等优点,是合成ＴＢＣ 的理想催化剂。     

固体超强酸的改性研究

介绍了改性固体超强酸的各种方法,固体超强酸改性有利于增大催化剂的比表面积,调节催化剂的酸强度和酸密度,改善催化剂的催化活性、稳定性、寿命等性能。     

固体超强酸TiO_2/SO_4~(2-)-沸石分子筛催化合成邻苯二甲酸二辛酯

用固体超强酸ＴｉＯ２／ＳＯ２－４－沸石分子筛催化合成邻苯二甲酸二辛酯（ＤＯＰ）。对催化剂的制备条件和ＤＯＰ的合成条件进行了研究。在最佳反应条件下，酯化率可达９８％以上，研究还表明，此催化剂与单组份固体超强酸ＴｉＯ２／ＳＯ２－４相比，具有体积大、易过滤、产品中无催化剂残留、成本低、使用寿命长等优点，是合成ＤＯＰ的理想催化剂，还对沸石表面的吸附进行了Ｘ－射线衍射能谱测试，对ＤＯＰ进行了红外光谱测试验证。     

用SO_4~(2-)/TiO_2-SnO_2-Al_2O_3超强酸合成DOP

合成了复合固体超强酸 SO42 - /Ti O2 Sn O2 Al2 O3 ,将用于催化合成 DOP,气相色谱分析表明 ,DOP的含量达 99.8% ;催化剂连续使用 1 0次后 (每次 3h) ,苯酐 3h的酯化率由初次的 99.3%变为 98.4 % ,经再生处理 ,再连续使用 1 0次 ,苯酐 3h的酯化率由初次的 99.4 %变为 99.2 % ;催化剂较好的制备条件为 :Ti/Sn/Al=1 /1 /3,硫酸处理液浓度 =0 .0 5mol/L,焙烧温度 =70 0℃ ,焙烧时间 =3h;该催化剂还具有沉降速度快 ,易与产物分离 ,耐水性强等特点     

SO_4~(2-)/ZrO_2-TiO_2-La固体酸催化合成乙酸正丁酯

采用低温陈化法制得SO2 - 4/ZrO2 -TiO2 -La复合固体超强酸 ,应用于乙酸正丁酯的合成中 ,在反应时间 2h ,醇酸摩尔比 1/2 5 ,催化剂用量为反应物质量的 1 7%时 ,酯的产率高达 97 6%。实验发现该催化剂使用后无需任何处理 ,可重复使用多次 ,是一种贮存稳定性高、选择性好的环境友好催化剂。     

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 %。     

SO_4~(2-)/ZrO_2/Fe_3O_4/TiO_2磁性固体酸催化剂的制备与性能

采用化学共沉淀法制备了SO_4~(2-)/ZrO_2/Fe_3O_4/TiO_2磁性固体酸,利用X射线衍射、示差扫描量热、M(o|¨)ssbauer谱、透射电子显微镜、NH_3-程序升温脱附、N_2吸附-脱附、磁滞回线等手段对磁性固体酸的结构与性质进行了表征。表征结果显示,磁性基质Fe_3O_4及TiO_2的引入有利于四方晶相ZrO_2(t)的稳定;ZrO_2晶体生长取向于ZrO_2(t)的(101)方向,(101)晶面间距为0.293 nm;M(o|¨)ssbauer谱中双峰的存在表明磁性基质Fe_3O_4的存在;在室温下磁性固体酸具有超顺磁性。以乙酸乙酯的合成为探针反应,考察了SO_4~(2-)/ZrO_2/Fe_3O_4/TiO_2磁性固体酸催化剂的催化性能,实验结果表明,外加磁场使酯化反应的醋酸转化率提高到92%。     

固体超强酸S2O82-/TiO2-ZrO2催化合成对羟基苯甲酸正丁酯

以固体超强酸S2O8^2-／TiO2-ZrO2为催化剂合成了对羟基苯甲酸正丁酯,考察了催化剂制备条件对催化活性的影响,以及酸醇摩尔比、反应时间、催化剂用量诸因素对酯化率的影响。实验表明,S2O8^2-／TiO2-ZrO2具有良好的催化活性和选择性,用0．75mol／L(NH4)2S2O8的溶液浸渍TiO2-ZrO2,过滤后于550℃下焙烧3h,得到的催化剂活性最高;当酸醇摩尔比为1：3,反应时间为4h,催化剂用量占反应物总量的1．5％时,酯化率可达94．5％以上。     

固体超强酸S2O82-/MCM-41催化合成乙酸异戊酯

以固体超强酸S2O8^2-／MCM-41为催化剂，冰醋酸和异戊醇为原料合成了乙酸异戊酯。考察了反应条件对酯化率的影响，结果表明，在醇酸摩尔比1．5：1，催化剂用量0．4g（冰醋酸用量为0．1mol），带水剂甲苯15mL，反应温度110～130℃，反应时间2h的最佳条件下，酯化率可达99％以上。该方法的优点是酯化率高，催化剂可重复使用，且基本不腐蚀设备。     

SO42-/TiO2 - MoO3-La2O3催化剂催化合成苹果酯-B

以自制的稀土改性固体超强酸SO4^2-／TiO2-MoO3-La2O3为多相催化剂,乙酰乙酸乙酯和1,2-丙二醇为原料合成了苹果酯-B。研究了反应条件对产物收率的影响。实验结果表明,稀土改性的固体超强酸SO4^2-／TiO2-MoO3-La2O3是合成苹果酯-B的良好催化剂,最佳反应条件为：n（乙酰乙酸乙酯）：n（1,2-丙二醇）=1：1．8,催化剂用量为反应物料总质量的0．8％,环己烷为带水剂,反应时间60min,反应温度92～124℃。在上述条件下,苹果酯-B的收率可达79．1％。     

低温沉淀法制备固体超强酸及其对酯化反应的催化作用

采用低温沉淀陈化法制备了复合固体超强酸SO2-4/ZrO2-TiO2,并用其催化合成乙酸乙酯,筛选出了最佳的催化剂制备条件。实验结果表明,此制备工艺可以提高催化剂的硫含量,降低硫组分的损失,使催化剂具有良好的催化活性和稳定性。     

SO42-/TiO2-Al2O3固体超强酸催化合成甲酸乙酯

用SO4^2-／TiO2-Al2O3固体超强酸作催化剂催化合成甲酸乙酯,考察了催化剂的活化温度、催化剂用量、反应物配比对酯化反应的影响。结果表明,SO4^2-／TiO2-Al2O3固体超强酸是合成甲酸乙酯的良好催化剂,并且可以重复使用。在醇酸摩尔比2：1、催化剂用量（以每摩尔甲酸计）2g、反应时间4h的最佳条件下,甲酸乙酯的产率可达99．5％。     

TiGeW12O40/TiO2催化合成葡萄糖硬脂酸酯

以TiGeW12O40／TiO2为催化剂，对硬脂酸[CH3(CH2)16COOH]与葡萄糖(C6H12O6)的液相酯化反应进行了研究。考察了催化剂用量、反应时间、酸糖摩尔比、带水剂用量等对合成葡萄糖硬脂酸酯的影响。结果表明，在硬脂酸与葡萄糖摩尔比1．2：1、催化剂用量占反应物总量的6％、反应温度110℃、反应时间2h、带水剂甲苯用量20mL条件下，葡萄糖硬脂酸酯的收率为89％。     

固体超强酸TiO_2/SO_4~(2-)催化合成水杨酸异戊酯

以水杨酸和异戊醇为原料,固体超强酸TiO2/SO24-为催化剂合成了水杨酸异戊酯。最佳的反应条件为:水杨酸/异戊醇(摩尔比)=1∶4,水杨酸用量0.2 mol,催化剂用量1.6 g,反应时间5 h,收率达94.6%。用XRD,N2吸附脱附等方法研究了催化剂的结构与催化性能的关系。     

SO42-/TiO2-La2O3催化合成丙酸丁酯

首次以稀土改性的固体超强酸SO4^2-／TiO2-La2O3为催化剂,通过丙酸和正丁醇反应合成丙酸丁酯,并探讨了诸因素对酯收率的影响。在醇酸摩尔比1．2：1,催化剂用量占反应物料总量的2．5％,反应时间1．5h,反应温度94-110℃的条件下,酯收率可达83．6％。SO4^2-／TiO2-La2O3具有良好的催化活性。     

改性方式对共沉淀法制备S2O82-/Fe2O3-SiO2催化活性的影响

对共沉淀法得到的Fe2O3-SiO2混合氧化物前驱物进行水浴及微波水热改性处理,经负载S2O82-并高温焙烧处理后得S2O22-/Fe2O3-SiO2固体酸催化剂,用乙酸/丁醇酯化催化反应评估该催化剂的催化活性.通过n2吸附/脱附测试,与水浴处理方式相比,前驱物进行微波水热改性处理制得的固体酸微孔消失,中孔增多,孔径分布更加均匀,浸溃时S2O82-在前驱物表面上很快可达到吸附平衡.当(NH4)2S2O8浸渍浓度为O.75mol/L,焙烧温度500℃,焙烧时间3 h,制得的催化剂具有较高的催化活性,催化酯化反应3 h,乙酸的转化率可达97.7%.