H_3PW_(12)O_(40)催化合成三乙酸甘油酯及产物精制

对H3PW12 O4 0 ·xH2 O(PW12 )和PW12 /C催化乙酸和甘油酯化合成三乙酸甘油酯进行了研究。考察了催化剂用量、甘油 /乙酸 (摩尔比 )、反应温度、反应时间等因素对反应结果的影响。固载型杂多酸催化剂重复使用 9次 ,活性没有明显下降。粗产物可用活性炭脱色。较适宜的酯化反应条件是 :甘油 /乙酸 (摩尔比 ) 1∶4.0 ,催化剂 /甘油 (质量比 ) 2 .5 %,醋酐 /甘油 (质量比 ) 2 0 %,总反应时间 4～ 5h ,反应温度 <12 5℃ ,甘油酯化率大于 98%,纯度大于 99%。     

H_3PW_(12)O_(40)@C催化剂的原位合成及催化乙酸与正丁醇酯化反应

以磷钨酸和蔗糖为原料,采用原位合成法制备出活性炭包覆Keggin结构的磷钨酸催化剂30%(w)H_3PW_(12)O_(40)@C,通过正交实验探索出所制备的30%(w)H_3PW_(12)O_(40)@C催化剂催化乙酸和正丁醇液相合成乙酸正丁酯反应的最优工艺条件。采用FTIR,XRD,EDS,SEM,TG-DSC等方法对C包覆前后及重复使用前后的催化剂进行表征。表征结果显示,H3PW12O40较均匀地包覆在C球上,且C包覆后H_3PW_(12)O_(40)仍保持Keggin结构;催化剂使用过程中加剧了团聚,减小了有效比表面积,活性组分发生了溶脱,同时表面吸附了部分有机物;回收催化剂和新鲜催化剂热稳定性能非常相似,但回收催化剂失重率相对增加。正交实验结果表明,在反应温度为125℃、催化剂用量为0.6 g(占反应物总量4.43%(w))、醇酸摩尔比为1∶1、反应时间为3.0 h的最优工艺条件下,酯化率可达97.3%;催化剂重复使用到第5次时,酯化率仍可达77.8%。     

H_3(PW_(12)O_(40))/PVA催化膜用于酯化反应的研究

对渗透蒸发和酯化反应的耦合过程进行了研究。制备了Ｈ３（ＰＷ１２Ｏ４０）／ＰＶＡ催化功能膜，用于乙酸丁酯合成反应。试验考察了温度、初始进料物质的量比对反应转化率的影响。     

PW_(12)/E-12催化剂的制备及对柠檬酸和正丁醇酯化反应的催化性能

用环氧树脂E-12为载体,采用浸渍法负载磷钨酸制备了多相催化剂PW12/E-12,用于催化柠檬酸和正丁醇反应制备柠檬酸三丁酯,并用XRD、FT-IR、SEM及热重分析等方法对其进行了结构表征。结果表明:环氧树脂E-12对PW12具有较强的吸附力;PW12/E-12具有良好的催化活性,其中以负载量为15%的催化剂活性最高,稳定性最好。对于柠檬酸和正丁醇的酯化反应,在n(正丁醇)∶n(柠檬酸)=5∶1、120℃、反应时间4.5h、催化剂用量为4%条件下,柠檬酸的转化率和柠檬酸三丁酯的选择性分别为97.67%和95.81%,反应后的催化剂可以回收和重复使用。     

TiSiW_(12)O_(40)/TiO_2催化合成乙酸正戊酯

以固载杂多酸盐TiSiW_(12)O_(40)/TiO_2为多相催化剂,通过乙酸和正戊醇反应合成了乙酸正戊酯,并探讨了诸因素对收率的影响。实验表明,TiSiW_(12)O_(40)/TiO_2具有良好的催化活性,并得到最佳反应条件:醇酸摩尔比1.30:1,催化剂用量占反应物料总量的1.0％,反应时间1.0 h,反应温度107～113℃,收率可达95.94％。     

H_3PW_(12)O_(40)/SiO_2催化甘油制备丙烯醛的研究

采用等体积浸渍法合成了负载型H3PW12O40/SiO2催化剂,在常压连续流动的固定床反应器中,考察了其对甘油脱水制备丙烯醛的催化性能。结果表明,在反应温度为300℃,H3PW12O40杂多酸负载质量百分含量为30%时,催化剂具有较高的催化活性和生成丙烯醛的选择性,甘油的转化率达到98.2%,丙烯醛的摩尔选择性为85.6%。通过红外光谱对H3PW12O40和H3PW12O40/SiO2催化剂的结构进行研究,发现催化剂基本保持杂多酸的Keggin结构。     

TiSiW_(12)O_(40)/TiO_2催化合成氯乙酸酯的研究

以固载杂多酸盐TiSiW12 O40 /TiO2 为多相催化剂 ,用乙醇、丙醇、丁醇、戊醇、异戊醇分别和氯乙酸反应合成氯乙酸酯。实验表明 :TiSiW12 O40 /TiO2 是合成氯乙酸酯的良好催化剂 ,适宜反应条件为 :n (醇 )∶n(酸 ) =1.4∶1,催化剂用量为反应物料总质量的 2 .0 % ,反应时间为 1.5～ 2 .0h。收率为氯乙酸乙酯 4 9.8% ,氯乙酸丙酯 70 .0 % ,氯乙酸丁酯 93.3% ,氯乙酸正戊酯 96 .1% ,氯乙酸异戊酯 92 .8%。催化剂可回收、再生、重复使用 5次。     

Keggin型配合物[(CH_2)_5NH_2]_4SiMo_(12)O_(40)的合成及其催化氧化合成苯甲酸的研究

实验以钼酸钠,硅酸钠为原料合成母体酸,以六氢吡啶为有机配体合成有机/无机电荷转移配合物[(CH2)5NH2]4Si Mo12O40。将合成的[(CH2)5NH2]4Si Mo12O40杂多酸哌啶盐应用于苯甲醛氧化合成苯甲酸反应,考察了催化剂用量、氧化剂30%H2O2的用量、反应温度、反应时间等对苯甲酸收率的影响。最佳工艺条件为:n(催化剂)∶n(苯甲醛)=0.003∶1,n(H2O2)∶n(苯甲醛)=7.2∶1,反应温度80℃,反应时间2.5h。苯甲酸收率达85%以上。     

H_3PW_(12)O_(40)/Al_2O_3催化剂在甘油脱水制备丙烯醛反应中的性能评价研究

采用等体积浸渍法制备了H3PW12O40/Al2O3催化剂,在常压连续流动固定床反应器中,对催化剂的活性稳定性进行了考察,同时利用BET、SEM和XRD等对反应前后的催化剂进行了基本表征。结果显示,在反应过程中,催化剂上的积炭量呈上升趋势,尤其在催化剂活性增长期其积炭生成速率很快。较高的空速有利于减少催化剂上的积炭量。积炭可能是由丙烯醛在杂多酸催化剂上的聚合而产生的,它覆盖在催化剂表面,堵塞了孔道,从而引起了催化剂活性降低。但积炭并没有破坏催化剂的结构,催化剂仍然保持Keggin结构,仍具有催化活性。     

溶胶-凝胶法制备H_3PW_(12)O_(40)/SiO_2催化合成甲缩醛

采用溶胶-凝胶(Sol-Gel)方法制备合成甲缩醛的H3PW12O40/SiO2催化剂,优化了制备条件并对催化剂进行了表征。催化剂的比表面积达233m2·g-1,酸强度超过100%硫酸。考察了催化剂合成甲缩醛的催化性能并优化了合成条件。当合成条件为:甲醇18mL,37%甲醛15mL,催化剂2.5g,带水剂环己烷20mL和反应温度65℃,甲缩醛转化率可达到94.36%,收率达到91.55%。催化剂重复使用30次后,甲醛转化率及甲缩醛的收率仍可达到85%。     

TiSiW_(12)O_(40)/TiO_2催化合成肉桂酸系列酯

以固载杂多酸盐TiSiW12O40/TiO2为多相催化剂,对以乙醇、正丙醇、正丁醇、正戊醇和肉桂酸为原料合成肉桂酸系列酯的反应条件进行了研究。实验表明,TiSiW12O40/TiO2是合成肉桂酸系列酯的良好催化剂,较系统地研究了醇酸摩尔比、催化剂用量、反应时间诸因素对酯收率的影响。最佳反应条件为n(醇)/n(酸)=4/1或9/1,催化剂用量为反应物料总量的2 0%,反应时间为1 5～3 0h。上述条件下,肉桂酸乙酯的产率为58 7%,肉桂酸正丙酯的产率为62 0%,肉桂酸正丁酯的产率为81 2%,肉桂酸正戊酯的产率为93 3%。     

H_3PW_(12)O_(40)/SiO_2催化氧化甘油制备二羟基丙酮

采用等体积浸渍法制备了PW/SiO2催化剂(PW为H3PW12O40),在固定床反应器上对甘油选择性氧化制备二羟基丙酮(DHA)的反应进行了研究;采用BET,XRD,FTIR,NH3-TPD,TG等方法对PW/SiO2催化剂进行了表征。实验结果表明,PW的负载量及焙烧温度对PW/SiO2催化剂的酸性及其活性有明显的影响,当PW的负载量(基于SiO2载体的质量)为10%(w)、焙烧温度为350～400℃时制备的PW/SiO2催化剂的酸量和酸强度适宜,对甘油氧化制备DHA的反应具有较高的活性;在反应温度60℃、常压、空气流量20 mL/min、液态空速0.06 h-1、甘油水溶液的含量10%(w)、PW负载量10%(w)的PW/SiO2催化剂1 g的条件下,DHA的收率达到39.1%。     

合成油酸丁酯用TiSiW_(12)O_(40)/TiO_2-SnO_2催化剂的制备与性能研究

制备出以混合氧化物为载体的固载杂多酸盐催化剂TiSiW1 2 O4 0 /TiO2 -SnO2 ,以油酸和正丁醇为原料 ,系统研究了催化合成油酸丁酯的影响因素 ,确定了该反应的优化条件 :醇酸摩尔比为 2∶1,催化剂用量为反应物总质量的 1 5 % ,反应时间 60min ,反应温度 13 0～ 14 0℃。在此反应条件下 ,油酸丁酯的收率达到 90 8%。     

Ni-H_3PW_(12)O_(40)/ZrO_2和Ni-Pt-H_3PW_(12)O_(40)/ZrO_2双功能催化剂的正戊烷异构化性能

用分步浸渍法制备了ZrO2负载的Ni-H3PW12O40(TPA)和Ni-Pt-TPA金属-酸性位双功能催化剂,用X射线衍射和傅里叶变换红外光谱对其进行了表征。以正戊烷为模型化合物,在常压临氢条件下考察了催化剂的异构化性能及还原温度和反应温度的影响。实验结果表明,Ni/ZrO2催化剂主要表现出氢解活性,产物为甲烷;向Ni/ZrO2中加入TPA后,Ni-TPA/ZrO2催化剂具有异构化作用,且随TPA含量的增加异构化能力逐渐增强,当Ni-TPA/ZrO2中Ni和TPA的质量分数分别为8%和30%时,催化剂的异构化效果较佳;向Ni-TPA/ZrO2中加入质量分数0.5%的Pt时,Ni-Pt-TPA/ZrO2催化剂的活性和选择性显著增加。     

金属氧化物对H_3PW_(12)O_(40)/γ-Al_2O_3在甘油制丙烯醛过程中性能的影响

采用分步等体积浸渍法制备了CeO2、La2O3、MgO、ZnO改性的PW/γ-Al2O3催化剂,用FTIR、XRD、BET、TG-DTA和活性评价等表征手段,考察了不同金属氧化物对PW/γ-Al2O3催化剂催化甘油脱水制丙烯醛反应性能的影响。结果表明:氧化物的引入,修饰了催化剂的表面性质,降低了催化剂的表面酸量。CeO2的添加,提高了催化剂的活性,尤其La2O3的添加,明显改善了催化剂的反应稳定性。而不同氧化物抑制积炭能力的强弱为:MgO>ZnO>La2O3>CeO2。     

H4SiW12O40/ZrO2-Al2O3催化合成丁醛1，2-丙二醇缩醛

H4SiW12O40/ZrO2-Al2O3为催化剂,丁醛和1,2-丙二醇为原料合成了丁醛1,2-丙二醇缩醛,用正交实验法研究了反应物料配比、催化剂用量、带水剂用量及反应时间等因素对反应的影响。结果表明,在n（丁醛）：n（1,2-丙二醇）=1：1．5,催化剂用量为反应物料总质量的1．5％,带水剂环己烷用量为8mL,反应时间为45min的条件下,丁醛1,2-丙二醇缩醛的收率可达82．6％。     

TiSiW_(12)O_(40)/TiO_2催化合成苯甲酸酯的研究

以固载杂多酸盐TiSiW_(12)O_(40)/TiO_2为多相催化剂,以丙醇、丁醇、戊醇、异戊醇和苯甲酸为原料合成了一系列苯甲酸酯,并对反应条件进行了研究。实验表明,TiSiW_(12)O_(40)/TiO_2是合成苯甲酸酯的良好催化剂,最佳反应条件为:醇酸摩尔比为4:1,催化剂用量为反应物料总量的1.5％～2.5％,反应时间为1.5～2.5 h。上述条件下,苯甲酸丙酯的产率为40.5％,苯甲酸丁酯的产率为75.6％,苯甲酸戊酯的产率为96.7％,苯甲酸异戊酯的产率为83.3％。     

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 %。     

Y_2P_2W_(18)O_(62)·nH_2O/MWCNTs催化剂的制备及其催化合成乙酸正丁酯

以Dawson型磷钨酸钇(Y_2P_2W_(18)O_(62)·nH_2O)为活性组分,多壁碳纳米管(MWCNTs)为载体,通过浸渍法制备了负载型磷钨酸钇催化剂。利用FTIR,XRD,SEM,TG,Py-IR,NH3-TPD,N2吸附-脱附等手段对催化剂进行表征,考察了催化剂催化正丁醇与乙酸液相反应合成乙酸正丁酯的性能。表征结果显示,催化剂具有Dawson结构,且同时具有Br觟nsted酸中心和Lewis酸中心,与Y_2P_2W_(18)O_(62)·nH_2O相比,催化剂出现了弱酸中心,总酸量减小,催化剂的比表面积及热稳定性均明显提高。实验结果表明,在n(正丁醇)∶n(乙酸)=2.0∶1.0、催化剂用量为反应物的1.7%(w)、反应温度125℃、反应时间2.0 h的条件下,酯化率为97.4%。催化剂重复使用5次时,酯化率仍可达80.7%。     

SO2-4(S2O2-8)/Fe2O3-SiO2固体超强酸对乙酸/丁醇酯化反应的催化性能研究

研究了SO4^2-(S2O8^2-)/Fe2O3-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H2SO4浓度1mol/L,550℃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S2O8^2-/Fe2O3-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％。