La/Ni改性SO_4~(2-)/ZrO_2-Al_2O_3催化正丁烷异构化反应性能研究

利用浸渍法和共沉淀法得到La-Ni改性的硫酸化氧化锆催化剂,并对其在正丁烷异构化反应的性能进行考察。结果表明:改性方法对其催化异构化反应性能具有显著影响;用共沉淀法制得的催化剂在不降低异丁烷收率的前提下,通过减少副反应的发生来提高异丁烷选择性;而用浸渍法得到的催化剂表现出很高的异丁烷选择性,但正丁烷转化率显著降低,造成异丁烷收率也明显降低。利用Py-FTIR、低温氮气吸附-脱附、红外硫碳分析等表征,发现La-Ni改性处理对正丁烷在催化剂表面氧化脱氢能力影响不大,但对质子活化途径影响较大。共沉淀得到的催化剂表面超强B酸位密度的适度降低有利于提高单分子异构化途径所占的比例,而浸渍法所得催化剂表面B酸密度的显著降低导致其正丁烷转化受阻。     

正丁烷在SO_4~(2-)/ZrO_2-Al_2O_3催化剂与H-USY分子筛上的异构化反应研究

对比了SO_4~(2-)/Zr O_2-Al_2O_3(SZA)催化剂和H-USY分子筛的物性结构,并在固定床微型反应装置上考察了2种催化剂酸性质对正丁烷异构化反应的影响。结果表明:H-USY分子筛的比表面积和孔体积明显高于SZA催化剂;SZA催化剂在150～250℃可催化正丁烷发生异构化反应,并以单分子反应为主,而H-USY分子筛在350～450℃才能催化正丁烷发生异构化反应,且单/双分子反应机理并存;SZA催化剂的失活速率明显大于H-USY分子筛,但其表面积炭量少于H-USY分子筛。     

焙烧温度对SO_4~(2-)/ZrO_2-Dy_2O_3-HZSM-5催化性能的影响

运用Hammett指示剂法、比表面测定技术、XRD、SEM和TGA等多种表征手段研究了焙烧温度对SO2 4/ZrO2 Dy2 O3 HZSM 5催化性能的影响。研究结果表明 ,5 5 0℃下焙烧制得的催化剂具有较强的酸性、较大的比表面积和较高的SO2 4含量 ,催化剂中的ZrO2 主要呈四方晶相。     

水对SO_4~(2-)/ZrO_2型固体超强酸催化正戊烷异构化反应的影响

本文从不同角度考察了水对SO2 -4 /ZrO2 催化正戊烷反应的影响。研究发现 ,少量水对催化剂有减活作用 ,但有可逆性 ,可以通过干燥气体吹扫重新恢复活性 ;反应中微量水对催化剂活性的影响 ,可以通过提高反应温度来消除 ;反应系统中存在大量水时 ,可以使催化剂的活性完全丧失 ,其原因是水降低了具有异构化活性的酸中心的强度 ,从而导致了失活。     

固体超强酸SO_4~(2-)/ZrO_2-NiO异构化性能的研究

首次利用尿素为沉淀剂,在常压较低反应温度下制备了具有对正戊烷有较高反应活性与很高异构化选择性的SO_(?)~(2-)/ZrO_2-NiO固体超强酸催化剂,系统研究了催化剂的掺镍量、灼烧温度、反应温度以及催化剂反应前处理条件对催化剂活性及异构化选择性的影响,发现当Zr:Ni=52:10(原子比)时,正戊烷的平均转化率可达44.6％,异构化选择性接近于100％,是相当理想的正戊烷异构化催化剂。     

负载型SO_4~(2-)ZrO_2/γ-Al_2O_3正己烷异构化催化剂的研究

采用附着 -沉淀法制备了负载型 SO2 - 4 -Zr O2 / γ-Al2 O3催化剂。用 NH3-TPD考察了催化剂的酸性 ,用 XRD、IR等表征了催化剂的结构 ,用 BET法测了催化剂的比表面积。考察了制备条件对催化剂酸强度、酸中心结构、催化剂活性的影响 ,以及预处理温度和反应温度对正己烷异构化性能的影响。结果表明 ,处理液的浓度为 0 .8mol/ l、焙烧温度为 1 0 4 3 K时催化剂的酸性最强 ,催化剂样品中氧化锆以四方相存在 ,SO2 - 4 与锆离子以单配位形式结合 ,催化剂的比表面积高于 1 0 0 m2 / g     

正丁烷在Ni(Fe)-SO_4~(2-)/ZrO_2超强酸催化剂上的异构化反应

用脉冲色谱法考察了 Ni ( Fe) SO2 - 4 /Zr O2 固体超强酸催化剂对正丁烷异构化反应的催化性能 ,添加 Ni、Fe元素可有效提高 SO2 - 4 /Zr O2 催化剂的异构化活性。采用 IR,XRD,XPS等手段研究了 Ni ( Fe) SZ型催化剂的结构及性能 ,Ni( Fe)含量≤ 1 % ( w)时 ,随着加入 Ni( Fe)的比例增加 ,有利于稳定 Zr O2 的四方晶相和催化性能的提高     

有机溶剂处理对固体超强酸SO_4~(2-)/ZrO_2催化性能的影响

系统地研究了不同有机溶剂处理Zr(OH)_4对固体超强酸SO_4~(2-)/ZrO_2催化性能的影响。发现不同有机溶剂处理对催化剂性能的影响有较大区别。经乙醚处理后,催化剂的反应活性大大提高,而经乙醇处理后,反应活性明显降低。利用吸附NH_3的TPD、FT-IR、XRD分析和重量法分析6mol/l HCI处理催化剂时SO_4~(2-)的洗脱量等手段研究有机溶剂处理对SO_4~(2-)/ZrO_2催化性能影响的原因。     

焙烧温度对固体超强酸SO_4~(2-)/ZrO_2-Al_2O_3催化合成丙烯酸酯的影响

采用共沉淀和浸渍法制备SO_4~(2-)/ZrO_2-Al_2O_3酯化催化剂。借助XRD、FT-IR、TG-DSC等手段,对500、600和700℃不同焙烧温度下制备的催化剂进行表征。发现随着焙烧温度的升高,催化剂中ZrO2的四方晶型增多;600℃焙烧时,催化剂形成的S-O键的红外吸收峰最强;TG-DSC分析显示,高于700℃后催化剂质量损失较严重,酸中心被破坏。以丙烯酸和十八醇的酯化反应为探针反应,对不同焙烧温度下制备的催化剂进行活性评价。结果表明,催化剂的活性随焙烧温度的升高先增大后减小,其中焙烧温度为600℃时催化剂活性最好;且当反应温度为120℃、酸/醇摩尔比为1.25、催化剂添加量为0.8g、反应8h时,酯化收率达到97%以上。     

载气气氛对SO42-/ZrO2-Al2O3催化正丁烷异构化反应性能的影响研究

采用“沉淀-浸渍”法制备SO42-/ZrO2-Al2O3催化剂,在常压、200 ℃的反应条件下,通过改变载气类型和数量,在固定床微型反应评价装置上考察了载气气氛对SO42-/ZrO2-Al2O3催化正丁烷异构化反应性能的影响。实验结果表明,惰性的氮气仅仅起到稀释原料和中间产物浓度的作用;而氢气在该反应中是非惰性的,除稀释作用外,还与催化剂发生相互作用,既能与正丁烷分子在活性中心上发生竞争吸附,还能提高中间物种和产物分子从催化剂表面上脱附下来的能力,从而减缓催化剂的失活速率。其中,与催化剂的相互作用是其提高催化剂稳定性的关键因素。     

SO_4^(2-)/ZrO_2类固体超强酸催化烷烃异构化反应的研究进展

概述了SO42-/ZrO2催化剂的制备方法,介绍了SO42-/ZrO2催化剂改性研究进展和SO42-/ZrO2类催化剂表征方法,综述了SO42-/ZrO2类催化剂对烷烃异构化的催化作用,并在此基础上对SO42-/ZrO2催化剂研究发展方向进行了展望。     

SO_4~(2-)/SnO_2-Al_2O_3固体超强酸催化环戊烯水合制备环戊醇

采用共沉淀-浸渍两步法制备固体酸催化剂SO42-/SnO2-Al2O3。利用XRD,BET,TG-DTA,NH3-TPD等测试方法表征了催化剂的性质及结构,考察了焙烧温度及锡铝物质的量比对催化剂用于环戊烯水合制备环戊醇反应的催化性能的影响。确定出其最佳制备条件:nSn/nAl=9,焙烧温度为500℃。     

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-)/TiO_2-Al_2O_3固体超强酸催化合成癸二酸二异辛酯

选择多种催化剂用于催化癸二酸和2-乙基己醇合成癸二酸二异辛酯,研究了固体超强酸SO42-/TiO2-Al2O3的催化性能,并考察了影响反应的因素,结果表明,适宜的反应条件为:醇酸摩尔比3.5:1;催化剂用量1.0 g/mol癸二酸,带水剂甲苯10 mL,反应时间4.5 h,酯化率达98.5％。     

SO_4~(2-)/TiO_2-Al_2O_3固体酸催化剂催化合成均苯四甲酸四异辛酯

以SO2-4/TiO2-Al2O3固体酸为催化剂、均苯四甲酸二酐和异辛醇为原料合成均苯四甲酸四异辛酯(TOPM)。考察了Al含量、硫酸的浓度、焙烧温度等因素对催化剂活性的影响。实验结果表明,在n(Ti)∶n(Al)=1∶0.3、硫酸的浓度为0.5mol/L、焙烧温度为673K时催化剂活性最好。通过正交实验得到了最佳酯化反应工艺条件:催化剂用量(相对于均苯四甲酸二酐的质量)为1.8%、反应时间3.0h、异辛醇与均苯四甲酸二酐摩尔比为7∶1;在该条件下,均苯四甲酸二酐的转化率可达到99.60%。催化剂重复使用7次后,均苯四甲酸二酐的转化率仍可达到96.50%。利用红外光谱对产品进行分析,结果显示,产物中没有副产物,反应选择性很高。     

固体超强酸SO_4~(2-)/ZrO_2-TiO_2催化苯胺N甲基化反应研究

共沉淀法制备复合氧化物固体超强酸催化剂 SO2 - 4 / Zr O2 Ti O2 ,用于常压气相法苯胺与甲醇反应合成N,N二甲基苯胺 ( DMA)。实验结果表明 ,催化剂有良好的催化活性 ,苯胺转化率 >98% ,DMA的选择性 >96% ,催化剂使用 1 4 0 0 h后仍具有良好的活性。研究了温度、原料配比及空速对反应的影响 ,探讨了催化剂酸中心类型、酸强度与活性的关系。     

金属离子改性对纳米SO_4~(2-)/ZrO_2固体超强酸性能的影响

制备了一系列金属离子改性的SO42-/ZrO2固体超强酸(SZ)。用N2吸附比表面积测定、X射线衍射、透射电子显微镜、扫描电子显微镜、差热分析等方法对固体超强酸进行表征。以正己烷的裂解为探针反应,考察了固体超强酸催化剂的催化活性和乙烯选择性。实验结果表明,不同金属离子改性的SZ均为纳米粒子(粒径小于40nm),但其催化剂的催化活性不同。金属离子和SO42-的共同作用使得ZrO2由四方晶形向单斜晶形转化的温度升高,晶粒粒度减小,比表面积增大,催化活性提高。催化剂催化正己烷裂解的活性由高到低的顺序为:N i/SZ>A l/SZ>Sn/SZ>SZ>Ag/SZ。     

SO_4~(2-)/ZrO_2-SiO_2的制备及其催化合成丁酸丁酯

采用分别沉淀/混合沉淀法、改性共沉淀法和以硅溶胶为硅源的共沉淀法制备了SO42-/ZrO2-S iO2固体超强酸催化剂;考察了沉淀剂及沉淀终点的pH等制备条件对分别沉淀/混合沉淀法制备的SO42-/ZrO2-S iO2催化剂催化合成丁酸丁酯活性的影响;探索了ZrO2-S iO2的制备方法、反应时间对SO42-/ZrO2-S iO2催化剂活性的影响。实验结果表明,以硝酸铵为沉淀剂,当沉淀终点的pH为7~8时,采用分别沉淀/混合沉淀法制备的SO42-/ZrO2-S iO2催化剂的活性较高(酯化率88.7%),但分别沉淀/混合沉淀法制备的ZrO2-S iO2组成不均匀;以硅溶胶为硅源采用共沉淀法制备的SO42-/ZrO2-S iO2催化剂催化合成丁酸丁酯,在正丁醇0.48m ol、正丁酸0.40m ol、反应时间3h、不添加任何带水剂的条件下,酯化率高达96.4%,该方法制备的催化剂稳定性和再生性能好,制备成本低。     

Pt-SO42-/ZrO2催化正丁烷异构化反应的性能

通过沉淀法和水热合成法制备了固体超强酸催化剂Pt-SO42-/ZrO2,采用N2吸附、X射线衍射(XRD)、吡啶红外光谱(Py-IR)、X射线光电子能谱(XPS)、高通量反应评价等技术对Pt-SO42-/ZrO2的结构、表面性质和正丁烷异构化性能进行了研究,并考察了反应条件对正丁烷异构化反应的影响规律.结果表明:与沉淀...     

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%。