溶胶-凝胶（水热）法制备TiO2-SiO2及期对Co/TiO2-SiO2的F-T反应催化性能的影响

 分别采用溶胶-凝胶法和溶胶-凝胶水热法制备了TiO₂-SiO₂复合氧化物,采用等体积浸渍法制备了Co/TiO₂-SiO₂催化剂。采用N₂吸脱附、XRD、Raman、XPS、TPR等手段考察了载体制备方法对催化剂结构的影响,考察了载体制备方法对催化剂费-托合成反应性能的影响。结果表明,溶胶-凝胶水热法制备的TiO₂-SiO₂复合氧化物具有较高的比表面积,在提高Co物种还原度的同时,有利于更多的Co物种在载体表面分散,进而提高了催化剂对费-托合成反应的催化活性,降低了甲烷的选择性,并提高了C⁺₅烃的选择性。     

SBA-1和Zr-SBA-1负载Pt-H3PW12O40催化剂的异构化性能

 以正硅酸乙酯为硅源、异丙基氧锆为锆源、十六烷基三乙基溴化铵(CTEABr)为模板剂,采用原位合成法在强酸性条件下合成出具有立方相结构的 SBA-1和Zr-SBA-1。采用共浸渍法制备出 SBA-1和 Zr-SBA-1负载 Pt-H₃PW₁₂O₄₀催化剂2%Pt-30%HPA/SBA-1和2%Pt-30%HPA/Zr-SBA-1。利用 XRD、FT-IR 和 N2吸附-脱附手段对样品进行了表征。在微型固定床反应装置上考察了催化剂对正戊烷的异构化催化性能。并对3种不同结构的 SiO₂载体(SBA-1、MCM-41、SiO₂)负载 Pt-HPA 催化剂的异构化催化性能进行了对比。结果表明,2%Pt-30%HPA/SBA-1催化剂表现出最高的异构化催化活性,正戊烷异构化反应终点(120 min)时,正戊烷转化率和异戊烷选择性分别为65%和96%。当向 SBA-1骨架中掺杂 Zr 元素以后,2%Pt-30%HPA/Zr-SBA-1催化剂的异构化催化活性急剧下降,且 Zr 的掺杂量对催化剂活性没有显著影响。3种不同结构 SiO₂载体的比表面积大小与其相应的负载 Pt-HPA 催化剂异构化催化活性高低顺序一致,载体比表面积大小是影响催化剂异构化催化活性高低的重要因素。     

MoO3-WO3/TiO2-SiO2催化剂对正庚烷异构化的催化性能

 采用溶胶-凝胶法制备了TiO₂-SiO₂复合氧化物载体,浸渍法制备了MoO₃-WO₃/TiO₂-SiO₂催化剂,通过XRD、BET表征了催化剂的物化性质,并在连续流动固定床反应器上考察了MoO₃-WO₃/TiO₂-SiO₂催化正庚烷临氢异构化反应性能,讨论了催化剂制备条件和反应条件对其正庚烷异构化催化性能的影响。结果表明,当 w(MoO₃)=5%、w(WO₃)=15%、w(TiO₂)=80%、w(SiO₂)=20%、焙烧温度773 K、还原温度723 K、反应温度553 K、还原时间6 h 时,MoO₃-WO₃/TiO₂-SiO₂催化剂对正庚烷异构化反应表现出最高催化活性,此时正庚烷转化率可达23.12%, 异庚烷选择性可达77.32%。     

微波辐射促进P2O5催化液相贝克曼重排制己内酰胺

 在微波辐射的条件下,以P₂O₅为催化剂,开发了液相贝克曼重排制己内酰胺的新型工艺。研究了加热方式、催化剂（H₃PO₄、ZnCl₂和P₂O₅）、反应容器、微波辐射强度、辐射时间、催化剂用量以及溶剂（环己酮、水和N,N-二甲基甲酰胺）对环己酮肟液相贝克曼重排反应的影响。在催化剂P₂O₅的质量分数为14.0 %（0.19 g）、10 mL N,N-二甲基甲酰胺为反应介质、1.153 g环己酮肟、微波辐射强度为280 W、辐射时间为5.0 min的工艺条件下,环己酮肟的转化率能达到98.69 %,己内酰胺收率达到95.75 %。此外,该工艺操作简单,反应迅速,收率较高,具有潜在的工业化应用前景。     

二甲醚蒸汽重整制氢PdZn系催化剂

 采用沉积沉淀法制备了一系列 PdZn/ZrO₂催化剂。将其与二甲醚水解催化剂 ZSM-5/γ A1₂O₃机械混合后用于二甲醚蒸汽重整制氢反应。考察了 Pd 前体、Zn/Pd 摩尔比(n(Zn)/n(Pd))和还原温度对该催化剂催化性能的影响。结果表明,在以 PdCl₂为前体、n(Zn)/n(Pd)=6时制备的并经400℃还原的 PdZn/ZrO₂催化剂与 ZSM-5/γ-A1₂O₃质量比为2的 ZSM-5/γ-A1₂O₃水解催化剂组成的混合催化剂在二甲醚蒸汽重整中具有较高催化活性,二甲醚转化率和 H₂产率分别为56.8%和55.7%, CO₂选择性可达81.1%。     

分子筛Hβ担载磷钨杂多酸催化甲苯与乙酸酐的酰化反应研究

 分别以SiO₂、HZSM-5分子筛、Hβ分子筛为载体，采用浸渍法制备了几种担载型12-磷钨杂多酸（PW-12）催化剂，采用BET、XRD、Py-IR等手段对催化剂的结构和酸性进行了表征，考察了制备的催化剂在甲苯与乙酸酐（AA）常压Friedel-Crafts酰基化反应中的作用规律。结果表明，Hβ分子筛经脱铝处理后骨架结构未发生变化，担载量为20%（质量分数）的PW-12制得的催化剂20%PW/Hβ的比表面积高、活性中心分散度良好、总酸量大并拥有较多的B酸位; 该催化剂对常压、100 ℃条件下的甲苯与乙酸酐（AA）酰基化反应具有良好的催化活性，甲基苯乙酮（MAP）收率为14.06%，产物中对甲基苯乙酮（p-MAP）的质量分数为97.65%。     

粗对苯二甲酸加氢精制Pd-Ru/TiO2双金属催化剂的表征及活性评价

 采用浸渍法以TiO₂成型载体制备了Pd-Ru/TiO₂双金属催化剂。采用 XRD、TEM、XPS 等手段对催化剂进行表征,并考察 m(Pd)/m(Ru)以及 Pd+Ru 总金属质量分数对 Pd-Ru/TiO₂催化剂催化粗对苯二甲酸(CTA)中的杂质对羧基苯甲醛(4-CBA)的加氢活性的影响。结果表明,Pd-Ru/TiO₂双金属催化剂中 Pd、Ru 高度分散在 TiO₂载体表面,适量 Ru 的存在提高了催化剂表面 Pd 原子的摩尔分数。当双金属催化剂中m(Pd)/m(Ru)为3/2、(Pd+Ru)总金属质量分数为0.4%时,Pd-Ru/TiO₂双金属催化剂对4-CBA 的加氢具有较高的催化活性,同时由于 Ru 的价格低廉,还可降低催化剂的成本。在反应温度280℃、H₂分压0.6 MPa、 反应时间0.5 h 的条件下,Pd-Ru/TiO₂双金属催化剂上的4-CBA 转化率可达到99.2%。     

FCC汽油选择性加氢硫转移催化剂的研究

 制备了以γ-Al₂O₃为载体的Ni基选择性加氢硫转移催化剂Mo-Ni/γ-Al₂O₃,并用于催化裂化汽油的加氢硫转移反应。对比了预硫化型和氧化型Mo-Ni/γ-Al₂O₃催化剂的活性和选择性,并考察了无氧焙烧温度、活性组分负载量对预硫化型Mo-Ni/γ-Al₂O₃催化剂加氢硫转移催化性能的影响。采用模型化合物研究了硫醇在Mo-Ni/γ-Al₂O₃催化下的反应,考察了烯烃和硫醇对硫转移反应的影响。结果表明,无氧焙烧温度400℃下制备得到的w(NiO)=8.2%、w(MoS₂)=5.6%的预硫化型Mo-Ni/γ-Al₂O₃催化剂具有相对较高的加氢硫转移反应催化活性和选择性;硫醇与烯烃的反应在催化剂表面的加氢活性位上进行,硫醇先加氢脱硫,生成吸附态H₂S,吸附态H₂S再与吸附的烯烃反应生成大分子硫醇或硫醚,达到硫转移的目的。     

微量TiO2对Ni/SiO2催化剂催化顺酐加氢制γ-丁内酯的促进作用

 采用等体积浸渍法分别制备了Ni/SiO₂和含TiO₂的Ni/SiO₂催化剂,采用XRD、TPR、XPS、N₂吸附-脱附技术对催化剂进行了表征,并将催化剂应用于顺酐液相加氢制γ-丁内酯反应中,考察了Ni含量、TiO₂添加量、催化剂还原温度对催化剂活性的影响。结果表明,Ni/SiO₂催化剂对顺酐液相加氢制γ-丁内酯反应具有很高的催化活性, γ-丁内酯选择性很高;Ni/SiO₂添加微量助剂TiO₂,可以提高该反应的γ-丁内酯选择性。推测可能是由于TiO₂促进了催化剂的还原,产生更多的活性中心,并且在400℃还原时,Ni和TiO₂之间产生了强金属-载体相互作用（SMSI效应）,TiO₂富集到Ni的表面,将电子转移到Ni上,产生了更多有利于吸附羰基的活性中心,从而提高了γ-丁内酯选择性。     

过渡金属负载钛交联粘土催化剂的制备及催化性能的研究

 以钛酸正丁酯为钛源制备了钛交联黏土纳米复合材料(Ti-PILC)，然后以该钛交联黏土为载体，制备了并用于苯酚羟化反应的过渡金属负载钛交联黏土催化剂Fe-Ti-PILC、Cu-Ti-PILC和V-Ti-PILC。运用XRD、FT-IR、TG-DSC、SEM和元素分析等对钛交联黏土纳米复合材料和催化剂进行了表征，还考察了以Fe-Ti-PILC为催化剂的苯酚羟化反应中溶剂和催化剂用量、n(Phenol)/n(H₂O₂)、反应温度和反应时间等对反应的影响。结果表明，与Cu-Ti-PILC、V-Ti-PILC相比，Fe-Ti-PILC对苯酚羟基化反应具有较高的催化活性；在以水为溶剂、Fe-Ti-PILC催化剂用量50mg，n(phenol)/n(H₂O₂)=3, 反应温度70℃、反应时间3h的条件下，苯酚羟基化反应中苯酚的转化率为25.8%，苯二酚选择性为85.8%。     

磷钨酸催化合成对甲氧基苯乙酮

以苯甲醚和乙酸酐为原料,在磷钨酸催化作用下,通过Friedel-Crafts酰基化反应合成了对甲氧基苯乙酮;考察了催化剂预处理温度、原料配比、催化剂用量、反应温度、反应时间、催化剂种类对产物收率的影响;考察了传统磁力搅拌加热、微波辐射、超声波辐射3种加热方式对酰基化反应的影响。实验结果表明,不同的杂多酸中磷钨酸的催化活性最好;在磷钨酸预处理温度150℃、苯甲醚0.1mol、n(乙酸酐)∶n(苯甲醚)=1.5、磷钨酸用量1.0g、反应时间4h、磁力搅拌加热、反应温度100℃的条件下,对甲氧基苯乙酮的收率为52.9%;以微波辐射方式合成的效果最好,其次是超声波辐射,两者都优于传统的磁力搅拌加热方式;磷钨酸催化剂可再生重复使用,再生焙烧温度越高,回收后的磷钨酸催化效果越好。     

SiW/ZrO_2/MCM-41催化苯甲醚酰化反应

采用逐层浸渍法制备了MCM-41介孔分子筛负载ZrO2及硅钨酸(SiW)催化剂,考察了催化剂在以苯甲醚为原料、乙酸酐为酰化试剂的Friedel-Crafts酰化反应中的催化活性,同时对催化剂进行XRD、N2吸-脱附测试、DSC、FTIR、NH3-TPD等表征,研究了ZrO2与SiW及载体之间的相互作用对催化剂活性的影响。实验结果表明,SiW直接负载到MCM-41后,SiW与载体发生相互作用使Keggin结构发生畸变,导致活性下降;但SiW通过ZrO2接枝负载到MCM-41后,SiW较好地分散在载体表面且保持了完整的Keggin结构,SiW与ZrO2间的相互作用增加了催化剂上强酸中心的数目,显著提高了催化活性。催化剂的最佳制备条件为:ZrO2负载量20%(w),SiW负载量60%(w),焙烧温度200℃;最佳反应条件为:反应时间4 h,反应温度110℃,催化剂用量为0.2 g(基于10 mmol乙酸酐),苯甲醚与乙酸酐的摩尔比10。     

H3PO4协同AlCl3改性无序介孔羟基磷灰石催化合成双酚F

用水热法合成无序介孔羟基磷灰石,再通过浸渍法将H₃PO₄、AlCl₃负载到无序介孔羟基磷灰石。采用XRD、FT-IR、N₂吸附 脱附、SEM、Pyridine FT IR和XPS对其进行表征。将H₃PO₄协同AlCl₃改性制备的改性无序介孔羟基磷灰石m-HAP-P/Al作为催化剂,用于催化合成双酚F,考察了不同AlCl3负载量催化剂的催化活性以及反应时间、反应温度、催化剂量、酚/醛摩尔比对双酚F收率及其异构体分布的影响。结果表明,无序介孔羟基磷灰石表面P-OH与H3PO4的P-OH作用形成含有-P-O-P-O-P-的结构,其有利于AlCl₃协同改性形成Cl/Al原子比为2的四元环或六元环结构的改性机理,经H₃PO₄协同AlCl₃改性的无序介孔羟基磷灰石兼具BrØnsted和Lewis酸位,在催化苯酚、甲醛羟烷基化合成双酚F反应中呈现较高活性。当以AlCl₃负载量为15 mmol/g的m HAP P/Al作为催化剂,在反应时间120 min、反应温度90℃、酚/醛摩尔比15、催化剂/甲醛质量比3的反应条件下,双酚F收率达8956%。     

BrФnsted-Lewis双酸性离子液体催化合成二苯甲烷二氨基甲酸甲酯

合成了具有不同ZnCl2摩尔分数的BrФnsted-Lewis双酸性离子液体[HO3S-(CH2)4-mim]Cl-xZnCl2,采用Hammett指示剂与紫外联用法测定了其酸强度,考察了其在苯氨基甲酸甲酯(MPC)与甲醛(HCHO)缩合制备二苯甲烷二氨基甲酸甲酯(MDC)反应中的催化性能,并考察了反应条件对MDC收率和MPC转化率的影响。结果表明,当x=0.7时该离子液体的催化活性最高。以[HO3S-(CH2)4-mim]Cl-0.7ZnCl2为催化剂兼溶剂,在反应温度70℃、反应时间60min、MPC与HCHO的摩尔比为10、离子液体与MPC的质量比为2的条件下,MDC收率最高可达99.1%。用水处理反应液并通过减压蒸馏回收的离子液体可以循环使用5次,其催化活性基本不变。     

草鱼鱼骨负载金属卤化物用于催化苯甲醚与乙酸酐的酰化反应

以草鱼鱼骨为载体,采用水热法制备了草鱼鱼骨(GCB)负载金属卤化物催化剂(MX2/GCB)。采用FT-IR、XRD、ICP-OES、比表面积及孔径分析仪等手段对载体和催化剂进行了表征,并将制备的催化剂用于苯甲醚与乙酸酐的酰化反应,考察了反应条件对酰化反应的影响以及催化剂的重复稳定性能。结果表明,在催化苯甲醚与乙酸酐的酰化反应中,ZnBr ₂负载量为1 mmol/g的ZnBr₂/GCB的催化活性最高,在反应时间6 h、催化剂用量2.0 g的条件下,乙酸酐的转化率可达85.4%,对甲氧基苯乙酮的选择性为97.2%,催化剂重复使用5次后仍具有较高的活性。     

CHARACTERIZATION OF SELENIUM CATALYST FOR COAL LIQUEFACTION IN TERMS OF HYDROGENATION AND CRACKING ABILITY

ABSTRACT

The activities of selenium and zinc chloride catalysts upon transferable hydrogen in coal have been investigated by ^IH-NMR. Se is more active than ZnCl₂ for hydrogen transfer in the coal/anthracene system. The change of radical concentration was monitored by high temperature ESR. It was confirmed that radical concentration in the coal/Se system is greater than that in the coal/ZnCl₂ system at the early stage of pyrolysis. It was concluded that Se has a higher cracking activity as well as hydrogen transfer ability and there is the potential for the use of Se as a catalyst for coal liquefaction.     

双十四直链烷基二苯甲烷双磺酸盐的合成及性能

实验以二苯甲烷和酰氯为原料,在催化剂作用下,合成双酰基二苯甲烷,经克莱门森还原成双烷基二苯甲烷,以氯磺酸磺化得到双烷基二苯甲烷双磺酸,再以NaOH溶液中和,制成双直链烷基二苯甲烷双磺酸钠Gemini表面活性剂。在酰基化反应中,n(二苯甲烷):n(酰氯):n(无水氯化铝):n(硝基甲烷)=1:2.5:3.2:6.5,首先在常温下反应24 h,然后在70℃反应6 h,收率93.4%;在克莱门森还原反应中,n(酰基二苯甲烷):n(锌粉):n(浓盐酸)=1:10:50,反应温度105℃,反应时间8 h,收率91%;在磺化反应中,n(烷基二苯甲烷):n(氯磺酸):n(氯仿)=1:2:14,反应时间6 h,收率90%。对中间体进行了红外光谱、核磁共振氢谱分析,对最终产物进行了红外光谱、质谱分析.同时还测定了其水溶液的油水界面张力、表面张力及临界胶束浓度、泡沫性和乳化力。结果表明,产物具有7.22×10~(-3)mN/m的超低界面张力。     

分子筛催化合成正构长链烷基酚

 以月桂酸和苯甲醚为原料，分别采用HY、USY、Hβ和HZSM-5分子筛作催化剂，经Friedel-Crafts酰基化反应、黄鸣龙还原以及醚裂解三个步骤，得到对位正构十二烷基酚，各步产物通过萃取、减压蒸馏、重结晶、柱色谱等方法分离并提纯，采用核磁共振氢谱对产物进行了结构鉴定，探讨了不同分子筛催化剂、溶剂、反应物配比、反应时间等条件对烷基酚产率的影响。根据上述反应路线和反应条件，分别以正辛酸、正癸酸、正十四酸、正十六酸为原料与苯甲醚反应，也合成出了对应的对位正构长链烷基酚。结果表明，HY分子筛催化剂可用于正构长链烷基酚的制备，该催化反应选择性为100 %，苯甲醚转化率为86.3 %，最终目标产物的产率可达到53.1 %。     

Amide-AlCl3类离子液体催化苯与苯酐酰基化反应

采用催化剂筛选和单因素实验及红外光谱、紫外光谱、拉曼光谱等表征手段,对Amide-AlCl3类离子液体催化苯与苯酐(PHA)酰基化合成邻苯甲酰苯甲酸(BBA)的反应性能及机理进行了研究.结果表明,类离子液体N,N-二甲基乙酰胺-2AlCl3(DMA-2AlCl3)为苯与苯酐酰基化反应的较优催化剂,其制备条件为n(AlC...