固体催化剂铌酸催化合成油酸甲酯

用XRD、BET和TG/DTG对铌酸的结构特征和表面酸强度进行了分析。结果表明,经酸处理的铌酸具有明显的晶体结构,其表面酸强度依次为：经硝酸及磷酸处理的铌酸〉硝酸处理的铌酸〉水洗的铌酸。研究了（硝酸＋磷酸）处理的铌酸对制备油酸甲酯催化反应活性的影响,并对此酯化反应合成条件进行了考察。试验结果表明,铌酸对催化油酸和甲醇的酯化反应具有较好的活性和稳定性。适宜酯化反应条件：反应温度180℃,醇酸摩尔比为2.0,反应时间4.0 h,催化剂用量为原料质量的9.10%。     

磺化碳固体酸催化旧瓦楞纸箱水解糖化

以葡萄糖为原料,制备了磺化碳固体酸催化剂,用该磺化碳固体酸对旧瓦楞纸箱(OCC)进行糖化水解,考察了相关因素对水解反应的影响。结果表明,磺化碳固体磺酸可以有效地催化OCC水解糖化,最佳反应条件为:反应温度150℃,反应时间8h,固液比(OCC∶水)2 mg/mL,催化剂加入量0.6 g,还原糖产率为26.65%,葡萄糖产率为10.88%。但催化剂稳定性较差,重复使用3次后,由于表面磺酸基团流失,还原糖产率下降24.54%,葡萄糖产率下降34.56%。催化剂的活性可以通过再磺化得到恢复。     

磺化碳固体酸催化剂的制备及其催化性能的研究

以微晶纤维素(MCC)为原料制备了碳基磺酸化固体酸催化剂,用该磺化碳固体酸MCC进行糖化水解,考察其催化水解微晶纤维素的最优条件及碳化温度对催化剂催化活性的影响,并对其重复使用性及再生进行了研究。结果表明,反应温度180℃、反应时间6 h、催化剂用量0.15 g为最佳反应条件,最高糖产率为68.71%;400℃为最佳碳化温度。催化剂重复使用后,由于表面磺酸基团的脱落其活性有所下降,可以通过再磺化得到恢复。     

酸处理的铌酸催化合成乙基叔丁基醚

用XRD、BET和TG／DTG等考察了水洗铌酸、硝酸处理的铌酸和经硝酸和磷酸处理后的铌酸结构特征和表面酸性。试验研究了用（硝酸＋磷酸）处理的铌酸对制备乙基叔丁基醚（ETBE）催化反应活性的影响,对合成ETBE的醚化反应条件进行了考察。试验结果表明,经硝酸和磷酸处理后的铌酸具有较好的催化合成ETBE的醚化反应性能和稳定性。适宜醚化反应条件为反应温度130℃、乙醇与叔丁醇摩尔比2．0、反应时间3．0h和催化剂用量为原料质量的9．10％。     

磷酸氧钛负载钌双功能催化剂催化纤维素转化制山梨醇

山梨醇是纤维素催化加氢转化中重要的平台化合物之一。制备了固体酸磷酸氧钛TiOPO₄及磷酸氧钛负载钌Ru/TiOPO₄双功能催化剂,首先对磷酸氧钛催化纤维素水解反应进行研究,以葡萄糖收率为目标,考察了反应时间、氢压、温度的影响,得到了最适宜水解反应条件。在此基础上,以磷酸氧钛负载钌为催化剂,对其催化纤维素制山梨醇的催化性能进行研究,结果表明,水解加氢反应中,在反应温度（453 K）稍低于最适宜水解温度（463 K）,反应时间（150 min）略短于最适宜水解时间（180 min）的反应条件下进行反应可得到更好的效果,最高山梨醇收率为77.6%,纤维素转化率99.3%。改变不同催化剂与底物之比,研究水解反应与水解加氢反应的转化率、产物分布,结果表明,双功能催化剂Ru/TPO可以使葡萄糖快速进行加氢反应,减少葡萄糖进一步降解的发生,液相中碳回收率显著提高,可达80%以上。     

Nb/USY的制备及催化氧化脱硫性能

以USY分子筛为载体,铌酸为铌源,通过浸渍法制备了Nb/USY催化剂,并采用XRD、N2吸附-脱附、FTIR和TG-DTA对其进行表征分析。以噻吩的异辛烷溶液为模拟汽油、H2O2为氧化剂进行氧化脱硫反应,考察了铌酸负载量、催化剂焙烧温度、焙烧时间对催化剂活性的影响以及催化剂的再生使用性能,通过对氧化产物的分析,探讨了氧化脱硫机理。结果表明,在铌酸的负载量为15%、催化剂焙烧温度为300℃、焙烧时间为120 min时,Nb/USY催化剂活性最高,且再生性能良好,经分析确定噻吩硫的最终的氧化产物为硫酸根。     

环境友好催化剂催化葡萄糖水解的研究

研究了n(SiO₂)∶n(Al₂O₃)=20～25的ZRP-5分子筛（催化剂1）、n(SiO₂)∶n(Al₂O₃)=30的ZRP- 5分子筛（催化剂2）、甲酸、液态水四种催化剂分别催化葡萄糖水解。研究发现,葡萄糖水解机理复杂,产物众多,水解主产物为乙酰丙酸(LA),同时还有5 羟甲基糠醛(HMF)、果糖、乳酸、甲酸、呋喃甲醛等副产物生成。不同的催化剂对葡萄糖的转化率影响不大,但各个反应产物收率相差很大。HMF的生成比较容易,而LA的生成相对困难。ZRP-5分子筛催化剂对LA具有良好的选择性。     

碳硅负载氧化铌催化果糖制备5-羟甲基糠醛的研究

制备了碳硅负载氧化铌催化剂,并对其催化生物质糖转化为5-羟甲基糠醛(HMF)进行研究,对铌负载量、反应时间、反应温度、催化剂质量等影响因素进行考察。结果表明,铌负载量对催化剂酸量和催化活性及HMF选择性均有重要影响:催化剂酸量随铌质量分数增加而增加,果糖转化率也随之增加; HMF选择性随着铌质量分数增加呈现先上升后下降的变化趋势,铌负载量为5%时,HMF收率最大可达82. 8%。     

重氮盐水解制备愈创木酚的实验工艺研究

概述了邻甲氧基苯重氮盐水解制备愈创木酚的机理,指出了反应所需的基本条件。通过单一因素实验研究,考察了水解温度、重氮盐稀释倍数和滴加时间、水酸质量配比、催化剂用量等对水解产品收率的影响,弥补了对重氮盐水解制备愈创木酚工艺进行详细研究的空白。结果表明,水解温度和催化剂用量对产品收率影响显著,重氮盐的稀释倍数、滴加速度和水解液中水酸配比有最佳值。     

重氮盐水解制备愈创木酚的实验工艺研究

概述了邻甲氧基苯重氮盐水解制备愈创木酚的机理,指出了反应所需的基本条件。通过单一因素实验研究,考察了水解温度、重氮盐稀释倍数和滴加时间、水酸质量配比、催化剂用量等对水解产品收率的影响,弥补了对重氮盐水解制备愈创木酚工艺进行详细研究的空白。结果表明,水解温度和催化剂用量对产品收率影响显著,重氮盐的稀释倍数、滴加速度和水解液中水酸配比有最佳值。     

Solvolysis and isomerization of phenyloxirane catalyzed with niobic acid

Solvolysis and isomerization of phenyloxirane were studied with niobic acid (Nb₂O₅.xH₂O) as catalyst. In aqueous solution, niobic acid showed much higher hydrolysis performances in activity and selectivity than other solid acid catalysts. Selectivity of alcoholysis with methanol was much higher than that with other alcohols because of simultaneous isomerization and dehydration of alcohol.     

硫酸催化葡萄糖制备乙酰丙酸的过程强化

采用高温下稀硫酸催化葡萄糖的方法制备乙酰丙酸。考察了反应温度、硫酸浓度和搅拌转速对葡萄糖转化率和乙酰丙酸收率的影响,并优化确定了最优反应条件。进一步,分析了最优反应条件下不同葡萄糖初始浓度对乙酰丙酸收率的影响。为了提高高浓度葡萄糖底物反应时乙酰丙酸的收率,采用两种不同的补料方法进行实验：分3次,依次加入7%、6%与5%的葡萄糖;每次均添加3%的葡萄糖,共6次。结果表明：①提高硫酸浓度、反应温度和搅拌速度有利于加快葡萄糖转化和乙酰丙酸生成;②高浓度葡萄糖底物不利于乙酰丙酸的生成,且浓度越高,乙酰丙酸收率越低;③通过补料操作,可使乙酰丙酸收率由 44.3%提高至65.9%。     

沙柳酸催化水解制备乙酰丙酸及分离提纯

以沙柳为原料,硫酸为催化剂,考察了催化剂浓度、反应时间、反应温度、液固比对沙柳水解制备乙酰丙酸得率的影响,通过正交实验方法得到最佳的水解反应条件为：反应温度200 ℃,反应时间90 min,催化剂质量分数9%,液固比（mL∶g）15∶1,乙酰丙酸的最高得率为18.80%;各因素对水解反应影响的大小顺序为：反应时间＞催化剂浓度＞反应温度＞液固比。在静态条件下,用335弱碱性阴离子交换树脂对水解液进行分离提纯,在附吸温度为35 ℃、树脂投料量为15 g、盐酸洗脱剂浓度为0.5 mol/L时,乙酰丙酸的回收率为95.35%。     

SO_4~(2-)/Al_2O_3-TiO_2转化纤维素生成乙酰丙酸

以纤维素为原料,固体SO42－/ Al2O3-TiO2为催化剂,以水为溶剂制备乙酰丙酸。研究了催化剂中铝钛氧化物的配比、浸渍用硫酸浓度、催化剂的焙烧温度和焙烧时间对催化剂活性的影响,以及反应温度、催化剂投加量及液固比对乙酰丙酸产率的影响。在反应温度220 ℃,反应时间15 min,催化剂投加量0.6 g,液固比20∶1条件下,乙酰丙酸产率可达到19.34%。     

Acetylation of glycerol to synthesize bioadditives over niobic acid supported tungstophosphoric acid catalysts

Acetylation of glycerol to yield mono, di and triacetin (acetylated glycerol) was carried over niobic acid supported tungstophosphoric acid (TPA) catalysts. The catalysts with varying TPA content were prepared and characterized by different techniques. The characterization results reveal the presence of well-dispersed Keggin ion on support. The results suggest that the glycerol conversion and selectivities depend on the acidity of the catalysts, which in turn is related to the content of TPA on niobic acid. The change in conversion and selectivities during the acetylation also is attributed to the reaction time, catalyst concentration and glycerol to acetic acid molar ratio.     

半乳糖常压水解制备乙酰丙酸

以半乳糖为原料,常压下硫酸催化水解制备乙酰丙酸,探讨了半乳糖浓度、反应温度、反应时间、硫酸浓度等对乙酰丙酸产率的影响.结果表明,硫酸催化水解制乙酰丙酸的最优反应条件为:半乳糖浓度0.4 mol·L-1、反应温度130℃、反应时间60 min、硫酸浓度3.5 mol·L-1,在此条件下,乙酰丙酸产率最高达到64.2％.     

磷钨酸盐催化转化葡萄糖合成乙酰丙酸

制备了一系列金属离子修饰的磷钨酸盐(M_XH_3-2XPW₁₂O₄₀,M=Zn,Cu,Cs,Ag)催化剂,并将磷钨酸银盐(Ag₃PW₁₂O₄₀)用于水解葡萄糖制备乙酰丙酸的实验中。采用FTIR、XRD、SEM和EPMA等技术对磷钨酸盐性能进行了表征,并分析了磷钨酸银盐催化剂在反应前后结构和表面元素相对含量的变化。考察了反应温度、反应时间、催化剂用量和葡萄糖浓度等对乙酰丙酸得率的影响。结果表明:合成的磷钨酸盐具有磷钨酸的Keggin结构,并且Ag₃PW₁₂O₄₀催化剂在多次使用后Keggin结构没有被破坏。在催化合成反应中,在反应温度200℃、反应时间2 h、Ag₃PW₁₂O₄₀催化剂用量0.7 g和葡萄糖浓度40 g·L^-1的条件下,乙酰丙酸的最大得率可达到81.61%,催化剂可重复利用。     

酸处理对铌酸催化剂性能的影响

用XRD、原位红外和BET等考察了铌酸经硝酸、磷酸处理后的结构特征、表面酸性以及催化活性。酸处理改变了铌酸的表面酸性和结构特征,同时使铌酸即使在450 ℃以上热处理也不结晶,并且对2,5-二甲基-2,4-己二烯的Prins缩合反应具有很高的活性和使用寿命。     

Co/γ-Al2O3催化乙酰丙酸加氢合成γ-戊内酯的研究

采用等体积浸渍法制备一系列Co负载量不同的Co/Al₂O₃催化剂,用于乙酰丙酸液相催化加氢制γ-戊内酯反应。采用X射线衍射仪和透射电镜对Co/Al₂O₃催化剂进行表征,考察Co负载量、反应温度、反应压力和催化剂用量等对乙酰丙酸液相催化加氢反应的影响。结果表明,在Co负载质量分数15%、反应温度140 ℃、反应压力4.0 MPa和催化剂用量为反应物总质量的20%条件下,以甲醇为溶剂,反应6 h,乙酰丙酸转化率100%,γ-戊内酯选择性80.4%。催化剂重复使用6次仍具有较好的催化性能。     

固体超强酸催化剂S2O82-/聚乙二醇-TiO2-M2O3(M=Al,Cr)制备乙酰丙酸

研制了固体超强酸催化剂S₂O₈^2-/聚乙二醇-TiO₂-M₂O₃(M=Al,Cr), 并以赤砂糖为原料,催化水解法制备乙酰丙酸。通过单变量法考察了催化剂焙烧时间、催化剂用量、赤砂糖浓度、反应温度和反应时间等对乙酰丙酸收率的影响,并通过正交实验确定最佳工艺条件。结果表明,在催化剂焙烧时间120 min、赤砂糖浓度为10 g·L^-1、催化剂用量为赤砂糖质量的15%、反应温度200 ℃和反应时间120 min条件下,乙酰丙酸收率达39.98%。