油脂醇解固体碱催化剂的制备及表征

以硝酸钙、硝酸锌、乙酸镁、乙酸铝为原料,碳酸钠为沉淀剂进行共沉淀反应,先制得钙、镁、锌碳酸盐及氢氧化铝混合沉淀,再经陈化、水洗、干燥、焙烧制得钙镁锌铝固体碱催化剂。将蓖麻油甲醇解反应中的蓖麻油转化率作为活性评价指标,采用正交试验考察了制备条件对催化剂活性的影响,得到制备催化剂的优化条件为:n(Ca)∶n(Mg)∶n(Zn)∶n(Al)=2∶0.5∶0.5∶1,混合溶液p H 8,焙烧温度850℃,焙烧时间7 h。将优化条件下制备的固体碱催化剂用于催化蓖麻油甲醇解反应,蓖麻油转化率达93.2%。采用热重分析、X射线衍射、N2吸附-脱附、扫描电镜及Hammett指示剂滴定法对催化剂及其前驱体进行了表征。结果显示:催化剂前驱体在700~800℃温区有1个明显的失重台阶,在800℃以后质量基本不随温度变化;固体碱催化剂主要由Ca O、Zn O及Mg O3种晶体构成,其比表面积为44.08 m~2/g、孔容为0.062 65 cm~3/g,特征为多孔连续型蜂窝状结构;固体碱催化剂的碱强度在7.2~15.0之间,总碱位量为14.895 mmol/g。     

Ca-Zn-Al-O固体碱的制备、表征及其油脂醇解催化活性

以硝酸钙、硝酸锌、硝酸铝为原料,以尿素为沉淀剂,采用均匀沉淀法制备了催化剂前驱体Ca-Zn-Al类水滑石,再高温焙烧制得Ca-Zn-Al-O固体碱催化剂。以一定条件下蓖麻油和甲醇的酯交换反应为探针反应,蓖麻油转化率为催化剂活性评价指标,采用单因素实验考察了催化剂制备条件对催化剂活性的影响。得到制备催化剂的最佳工艺条件为:n(Ca)∶n(Zn)∶n(Al)=2∶1∶1,反应温度120℃,焙烧温度850℃,焙烧时间7 h。将该催化剂用于蓖麻油和甲醇的酯交换反应,在醇油摩尔比9∶1、催化剂与油质量比0.04∶1、反应温度65℃、搅拌速率550 r/min、反应时间3 h的条件下,蓖麻油转化率可达94.5%。采用TG、BET及XRD对催化剂及其前驱体进行了表征。结果表明:Ca-Zn-Al类水滑石在25~800℃温区,随温度升高其质量一直下降,在800~900℃温区,其质量几乎为定值;催化剂BJH脱附累积比表面积为27.36 m~2/g,BJH脱附累积孔容为0.050 45 cm~3/g;Ca-Zn-Al-O固体碱主要由CaO、ZnO两种晶体组成。     

钙镁铝固体碱催化剂的制备及表征

采用氢氧化钠、硝酸钙、硝酸镁制得钙镁氢氧化物沉淀,采用氨水、乙酸铝制得氢氧化铝沉淀。两种沉淀依次经陈化、抽滤、洗涤、干燥后,混合焙烧即得钙镁铝固体碱催化剂。以蓖麻油甲醇醇解反应为模型反应,蓖麻油转化率为活性评价指标,采用正交实验考察了催化剂制备条件对其催化活性的影响;采用Hammett指示剂滴定法、TG、XRD、BET及SEM技术对催化剂及其前驱体进行了表征。结果表明:制备催化剂的优化条件为n(Ca)∶n(Mg)∶n(Al)=1.5∶1.5∶1、陈化时间18 h、焙烧温度400℃、焙烧时间6 h,对应的蓖麻油转化率平均可达88.3%,且其催化活性较稳定;催化剂前驱体在300400℃有1个明显的失重台阶,在800℃以后质量基本不随温度变化;钙镁铝固体碱催化剂的碱强度在7.2~15.0之间,总碱位量为12.262 mmol/g,主要由CaO、MgO两种晶体构成,其比表面积为83.83 m2/g、孔容为0.173 2 cm3/g,其颗粒大小在2~20μm之间。     

钙锌铝固体碱催化剂的制备及表征

以硝酸钙、硝酸锌及硝酸铝为原料,碳酸钠为沉淀剂,采用共沉淀法制备了碳酸钙、碳酸锌及氢氧化铝。经陈化、抽滤、洗涤、干燥及焙烧得到钙锌铝固体碱催化剂。以蓖麻油甲醇解反应为模型反应,蓖麻油转化率为活性评价指标,采用正交实验考察了催化剂制备条件对其催化活性的影响。采用Hammett指示剂滴定法、TG、XRD、SEM及BET技术对催化剂及其前驱体进行了表征。结果表明:制备催化剂的优化条件为n(Ca)∶n(Zn)∶n(Al)=2.5∶0.5∶1、沉淀剂为碳酸钠、焙烧温度800℃、焙烧时间8 h,在优化条件下,蓖麻油转化率可达95.4%;催化剂前驱体在700~850℃温区有1个明显的失重台阶,在850℃以后质量基本不随温度变化;固体碱催化剂的碱强度在7.2~11.2之间,总碱位量为9.740 mmol/g,主要由Ca O、Zn O两种晶体构成,其形状为多孔的连续的不规则固体,其比表面积为30.75 m~2/g、孔容为0.051 64 cm~3/g。     

Ca-Mg-Zn-O催化剂的制备、表征及其蓖麻油醇解的催化活性评价

采用共沉淀及焙烧的方法制备了Ca-Mg-Zn-O固体碱催化剂。采用正交试验考察了制备条件对Ca-Mg-Zn-O固体碱油脂醇解催化活性的影响,得到的优化条件为:n(Ca):n(Mg):n(Zn)=1:1:2、焙烧温度800℃、焙烧时间5 h。以优化条件下制备的Ca-Mg-Zn-O固体碱为催化剂,在醇/油摩尔比9:1、催化剂/油质量比0.04:1、搅拌速率550 r/min、反应温度65℃、反应时间3 h的条件下,蓖麻油转化率达到96.3%。采用TG-DTA、FTIR、XRD、BET技术及Hammett指示剂法对催化剂及其前驱体进行了表征,结果为:Ca-Mg-Zn碱式碳酸盐TG曲线有3个失重台阶,分别出现在200~350℃、450~550℃及680~750℃温区;Ca-Mg-Zn-O固体碱催化剂由ZnO、MgO及CaO 3种晶体构成,其BET、比表面积为5.91m~2/g,BJH脱附累积孔容为0.009 8 cm~3·g~(-1),BJH脱附平均孔半径为3.50 nm,碱强度在7.2~11.2之间。     

CaO/Co-Al-O固体碱的制备、表征及其油脂醇解活性

采用共沉淀、浸渍及高温焙烧的方法制备了Ca O/Co-Al-O固体碱催化剂。采用正交实验考察了制备条件对Ca O/Co-Al-O固体碱油脂醇解活性的影响,得到固体碱催化剂的优化制备条件为:Co与Al摩尔比3∶1、顺加法、Ca(Ac)2浸渍液质量分数0.25、焙烧温度700℃、焙烧时间6 h。以优化条件下制备的Ca O/Co-Al-O固体碱为催化剂,在甲醇与蓖麻油摩尔比9∶1、催化剂与蓖麻油质量比0.04∶1、搅拌速率400 r/min、反应温度65℃、反应时间3 h的条件下,蓖麻油转化率为94.74%。采用TG-DTA、FT-IR、BET及XRD技术对固体碱催化剂及其前驱体进行了表征。结果显示:固体碱催化剂前驱体Ca(Ac)2/Co-Al水滑石TG曲线有3个失重台阶,分别出现在100~200℃、200~300℃及680~730℃;Ca O/Co-Al-O固体碱催化剂的BET比表面积为42.7 m2/g,BJH脱附累积孔容为0.29 cm3/g,BJH脱附平均孔半径为11.4 nm;Ca O/Co-Al-O固体碱中的活性组分Ca O以无定形或微晶的形式高度分散于Co Al2O4及Co3O4表面。     

固体碱KF/CeO2催化大豆油制备生物柴油的研究

以硝酸铈铵为铈源，采用水热法制备CeO₂载体，浸渍法制备KF/CeO₂固体碱催化剂，并采用X射线衍射(XRD)、扫描电镜(SEM)和比表面积(BET)对催化剂进行表征。结果表明：KF/CeO₂固体碱对大豆油制备生物柴油有催化作用；催化剂的最佳制备条件为KF负载量40%、焙烧温度500℃、焙烧时间3 h;制备生物柴油的最佳反应条件为催化剂用量为大豆油质量的3.0%、醇油摩尔比9∶1,在该条件下生物柴油的最高产率为86.7%。     

La/CaO/MgO/Al_2O_3固体碱催化剂的制备及表征

以镧、钙、镁、铝的硝酸盐为原料,以尿素为沉淀剂,采用均匀沉淀及高温焙烧的方法制备了La/Ca O/Mg O/Al2O3固体碱催化剂。采用单因素实验考察了制备条件对催化剂活性的影响,得到制备固体碱催化剂的优化工艺条件为:n(La)∶n(Ca)∶n(Mg)∶n(Al)=0.027 0∶4∶2∶2,反应温度120℃,焙烧温度750℃,焙烧时间8 h。将优化条件下制备的La/Ca O/Mg O/Al2O3固体碱用于催化蓖麻油和甲醇的酯交换反应,在n(醇)∶n(油)=9∶1、m(催化剂)∶m(油)=0.04∶1、搅拌速率550r/min、反应温度65℃、反应时间3 h的条件下,蓖麻油转化率可达88.44%。采用Hammett指示剂法、TG、BET、XRD及SEM对催化剂及其前驱体进行了表征。结果表明:La/CaO/MgO/Al_2O_3固体碱的碱强度为7.2~11.2;当温度超过830℃时,La-Ca-Mg-Al水滑石的质量几乎不再随温度变化;催化剂比表面积为50.84 m2/g、孔容为0.107 3 cm3/g,催化剂主要由Ca O、Mg O及Al2O33种晶体组成。     

CaO/(Mg-Fe-O)固体碱的制备及其酯交换催化活性研究

采用共沉淀、浸渍及高温焙烧的方法制备了Ca O/(Mg-Fe-O)固体碱催化剂,以蓖麻油转化率为催化剂活性评价指标,采用正交实验考察了制备条件对催化剂酯交换催化活性的影响。得到的优化条件为:Mg/Fe摩尔比3∶1,Ca(Ac)2浸渍液质量分数15%,浸渍时间12 h,焙烧温度800℃,焙烧时间2 h。以优化条件下制备的Ca O/(Mg-Fe-O)固体碱为催化剂,用于蓖麻油和甲醇酯交换反应,蓖麻油转化率可达94.74%。采用TG-DTA、FTIR、BET及XRD技术对催化剂及其前驱体进行了表征。结果表明:当温度超过750℃时,Ca(Ac)2/(Mg-Fe水滑石)几乎不再失重;Ca O/(Mg-Fe-O)固体碱和Ca(Ac)2/(Mg-Fe水滑石)相比,其—OH和CO2-3的红外吸收峰显著下降;负载于Ca O/(Mg-Fe-O)固体碱催化剂介孔中的Ca O起主要催化作用;Ca O/(Mg-Fe-O)固体碱中的Ca O以无定形或微晶的形式高度分散于Mg Fe2O4及Mg O表面。     

磁性固体碱K2O/LDO-γ-Fe2O3催化甘油合成碳酸甘油酯

为了解决甘油合成碳酸甘油酯产率较低及反应完成后催化剂的回收问题,制备磁性水滑石LDH-Fe₃O₄,以KNO₃为活性组分前驱体对其改性制备磁性固体碱催化剂K₂O/LDO-γ-Fe₂O₃,对KNO₃的负载量进行考察,对K₂O/LDO-γ-Fe₂O₃进行X射线衍射、扫描电子显微镜、 CO₂程序升温脱附、BET及磁化强度表征,采用单因素试验对K₂O/LDO-γ-Fe₂O₃催化甘油酯交换合成碳酸甘油酯的工艺条件进行了优化,并对K₂O/LDO-γ-Fe₂O₃的重复使用性能进行了考察。结果表明：KNO₃负载提供了大量的碱性位点,有利于催化剂催化活性的提高,KNO₃的最佳负载量为10%(以L...     

生物柴油催化剂——SO42-/ZrO2-TiO2固体酸的制备及表征

以ZrOCl2·8H2O和Ti(SO4)2为原料,以浓氨水为沉淀剂,以稀硫酸为浸渍剂,经高温焙烧制得SO42-/ZrO2-TiO2固体酸催化剂.采用正交试验考察了催化剂制备过程中各因素对其催化活性的影响,得到的优化条件为:焙烧温度723 K,焙烧时间4h,n(Ti)/n(Zr)=6,浸渍液硫酸浓度1.50 mol/L.以优化工艺制备的SO42-/ZrO2-TiO2固体酸为催化剂,在n(醇)/n(油)=20,m(催化剂)/m(油)=0.03,反应温度423 K,反应时间5h,搅拌速率370 r/min的条件下,蓖麻油平均转化率可达98.5％.采用Hammett指示剂法、XRD、SEM技术对正交试验条件下制得的SO42-/ZrO2-TiO2固体酸进行了表征.结果表明:其酸强度(H0)在0.8 ～6.8之间,催化剂活性随总酸量增加而增大;该固体酸催化剂骨架结构为TiO2锐钛矿型晶体且呈不规则微米块状结构.     

三水碳酸镁晶体形貌的调控研究

采用共沉淀法,用工业级卤水和纯碱制备棒状三水碳酸镁晶须。在一定反应时间和一定进料方式下探究晶体形貌的影响因素,得到最适宜条件为：反应温度35℃,卤水浓度1.5 mol/L,陈化时间60 min。在该条件下制备出的MgCO₃·3H₂O产品表面光滑,晶体发育完整,长度达到30μm。同时探究了40℃下小颗粒悬浮物和添加剂对MgCO₃·3H₂O产品形貌的影响,发现在40℃下小颗粒沉淀物对产品形貌有一定影响,但影响程度不大,而添加剂在40℃下则可以促进MgCO₃·3H₂O的晶体形成。     

发酵乳杆菌C6全细胞催化剂的制备及产D-塔格糖催化条件优化

以L-阿拉伯糖异构酶产生菌发酵乳杆菌(Lactobacillus fermentum)C6为全细胞催化剂,对其发酵制备工艺以及生物转化D-塔格糖的催化反应条件和细胞透性化学处理方式进行优化。结果表明,菌株C6以最优培养基配方(葡萄糖10 g/L,酵母浸粉20 g/L,蛋白胨20 g/L,无水乙酸钠10 g/L,MgSO₄·7H₂O 0.4 g/L,MnSO₄·2H₂O 0.05 g/L,K₂HPO₄0.4 g/L,L-阿拉伯糖3 g/L,ZnSO₄·7H₂O 0.04 g/L,生物素100μg/L,焦磷酸硫胺素400μg/L)在最优发酵条件(发酵温度37℃、初始pH值7.5、装液量70 mL/150 mL、接种量1%)下培养24 h,生物量(OD_{600 nm}值=1.25)和L-阿拉伯糖异构酶酶活(107.81 U/mL)较优化前分别提高了92.31%和116.44%;全细胞催化剂在优化的催化...     

生物柴油催化剂——镁铝复合氧化物的制备及表征

采用共沉淀法制备了催化剂前体镁铝水滑石,再高温焙烧制得镁铝复合氧化物催化剂。以蓖麻油和甲醇酯交换反应为探针反应,以蓖麻油转化率为催化剂活性评价指标,采用正交实验考察了催化剂制备条件对催化剂活性的影响,结果表明:在碳酸钠用量7.5%、焙烧温度550℃、焙烧时间7 h条件下,制得的镁铝复合氧化物催化剂用于蓖麻油和甲醇酯交换反应,得出蓖麻油转化率平均可达96.2%。采用TG-DTG、XRD、BET、SEM技术对优化条件下制得的镁铝水滑石及镁铝复合氧化物进行了表征,结果显示:镁铝水滑石在230℃和420℃时,有两个明显的失重峰;镁铝复合氧化物与氧化镁具有相似的晶相结构,其BET比表面积为211.7 m2/g,BJH脱附累积孔容(0.85～150 nm)为0.90 cm3/g,BJH脱附平均孔半径为9.6 nm,表面形貌呈蜂窝状。     

BaFe12O19@（CaO-CaAl12O19）磁性固体碱催化甘油制备碳酸甘油酯

以九水硝酸铁、硝酸钡为原料采用溶胶凝胶法得到BaFe_(12)O_(19)前驱体,焙烧浸渍勃姆石溶胶后分散于Ca(NO_3)_2·4H_2O溶液,采用沉淀法合成了磁性固体碱催化剂BaFe_(12)O_(19)@(CaO-CaAl_(12)O_(19))。对其进行了磁滞回线、X射线衍射(XRD)、扫描电子显微镜(SEM)、透射电镜(TEM)、CO_2-TPD表征。将制得的磁性固体碱催化剂应用于甘油和碳酸二甲酯的酯交换反应,考察反应条件对产物收率的影响。结果表明:催化剂有较强的碱强度且活性位包裹均匀、有较好的磁性;在m(Ca(NO_3)_2·4H_2O)∶m(BaFe_(12)O_(19)@AlOOH)=5∶1、反应温度85℃、反应时间2.5 h、n(甘油)∶n(碳酸二甲酯)=1∶5、催化剂用量5%条件下,甘油转化率达到99.43%,碳酸甘油酯收率达到99.38%。     

KF改性固体碱的制备、表征及在菜籽油醇解中的应用

将乙酸钙溶液、氟化钾溶液作为浸渍液,氧化铝作为载体,通过二次浸渍、二次焙烧制得KF-CaO/Al_2O_3固体碱催化剂。通过正交试验考察各制备因素对催化剂在菜籽油醇解中活性的影响。得出的最佳制备条件为:乙酸钙溶液质量分数20%,氟化钾溶液质量分数25%,一次焙烧温度950℃,一次焙烧时间5 h。最佳条件下制得的催化剂可使菜籽油转化率达到99.4%。采用热重分析、X射线衍射、N_2吸附-脱附、扫描电镜及Hammett指示剂滴定法对最佳条件下制备的CaAc_2/Al_2O_3、CaO/Al_2O_3及焙烧前后的KF-CaO/Al_2O_3进行了表征。结果显示:CaAc_2/Al_2O_3在140、420、700℃附近有明显失重,焙烧前KF-CaO/Al_2O_3在200、570℃附近有明显失重。焙烧后KF-CaO/Al_2O_3固体碱催化剂由无定形Al_2O_3载体及负载于表面的以单层分散的CaO、KF及反应产物构成。其比表面积为29.72 m~2/g、孔体积为0.074 2 cm~3/g。催化剂为表面光滑的层状结构,其碱强度介于7.2～18.4。     

碱式钼酸锌在棉织物上的抑烟应用

以聚乙二醇200为溶剂，采用水浴法制备碱式钼酸锌(Zn₅Mo₂O₁₁·5H₂O)。通过扫描电子显微镜(SEM)、透射电子显微镜(TEM)、X射线粉末衍射(XRD)、傅里叶变换红外光谱(FT-IR)、X射线光电子能谱(XPS)等表征手段对Zn₅Mo₂O₁₁·5H₂O的形貌、结构、化学组成进行分析。采用浸轧-预烘-焙烘法对棉织物进行后整理，探讨整理工艺对织物抑烟性能的影响。结果表明：合成的碱式钼酸锌为规则的空心扁球状，当Zn₅Mo₂O₁₁·5H₂O整理液用量为40 g/L、轧液率为100%、焙烘温度为110℃时，后整理效果较佳。整理织物上的Zn₅Mo₂O₁₁·5H₂O分布均匀，织物的抑烟性能得到显著提高，相对于未整理织物发烟量减少了35%左右。     

固体碱氢氧化钡的制备及催化蓖麻油酯交换制备生物柴油的研究

以Ba(OH)_2·8H_2O为前体,通过两段真空加热脱水法制备了固体碱催化剂氢氧化钡。采用热重分析和X射线衍射分析技术进行催化剂的表征。以蓖麻油为原料,通过单因素实验考察了氢氧化钡的催化活性。结果表明:真空加热脱水第一阶段温度应选择70℃,第二阶段温度应选择150℃;催化剂前体Ba(OH)_2·8H_2O经第一阶段的真空加热脱水处理全部转化为β-Ba(OH)_2·H_2O,再经第二阶段的真空加热脱水处理全部转化为β-Ba(OH)_2;在蓖麻油的酯交换反应中,在醇油摩尔比9∶1、催化剂用量2%、反应温度60℃、反应时间30 min条件下,转化率为93.80%,且固体碱氢氧化钡在此最优条件下重复使用4次时,转化率仍超过80%。     

新型稀土固体超强酸S2O82-/Sb2O3/La3+催化合成乙酸辛酯

采用金属醇盐水解法制备稀土固体超强酸S2O2-8/Sb2O3/La<3 >催化剂.以稀土固体超强酸S2O2-8/Sb2O3/La<3 >为催化剂,以冰乙酸和正辛醇为原料,在微波辐射下合成乙酸辛酯.考察催化剂制备条件及合成条件对酯化率的影响,结果表明,催化剂最佳制备条件:用1.5 mol/L的(NH4)2S2O8和2.71%La(NO3)3混合溶液浸渍前体氧化物Sb2O3,经110℃烘干,于500℃焙烧3 h;最佳合成条件:n(正辛醇):n(冰乙酸)=1.2:1、催化剂用量为0.6 g、辐射时间为20 min、微波功率为528 W,酯化率达82.3%.用IR对产品进行确证.     

反应结晶制备磷酸铵镁的研究

文章以Mg(OH)₂为沉淀剂,开展了磷酸铵镁沉淀法去除废水中氨氮的实验研究。探讨了反应时间、pH值和沉淀剂配比对磷酸铵镁纯度的影响,优化了反应工艺参数,确定了最佳工艺条件：反应时间为4 h、pH值为8.0、NaH₂PO₄·2H₂O与废水中氨氮摩尔比[n(P)∶n(N)]为1.1∶1、Mg(OH)₂与NaH₂PO₄·2H₂O摩尔比[n(Mg)∶n(P)]为1.2∶1,在上述工艺条件下磷酸铵镁纯度达86.20%。将反应得到的磷酸铵镁作为沉淀剂进行二次反应,可使磷酸铵镁纯度提高到93.11%。