蒙脱土担载钴配合物催化剂制备及性能研究

制备了系列蒙脱土担载钴(Ⅱ)(Co(Ⅱ))配合物催化剂,并对其结构进行了X射线衍射和透射电镜等表征,初步研究了蒙脱土担载钴(Ⅱ)配合物催化剂对烯烃的催化氧化性能.结果表明:配体进入了蒙脱土的片层间与Co(Ⅱ)配位,形成蒙脱土担载的铜配合物复合催化材料;在催化剂催化H2O2氧化苯乙烯的反应中,对苯甲醛和环氧苯乙烷的选择性高达94.7%,转化率达到38.4%;在环己烯的氧化反应中,对环氧环己烷、环己醇、环己烯醇和环己烯酮的选择性共达到98.5%,转化率达到33.2%.     

铁镧交联蒙脱土的合成及催化氧化性能

以临安钠基蒙脱土为原料,制备了铁交联和铁镧复合交联蒙脱土催化剂,利用物理吸附(BET)、扫描电镜(SEM)和X-射线衍射(XRD)对催化剂进行表征,并以铁镧复合交联蒙脱土(Fe/La-PILC)为催化剂,质量分数为30%的过氧化氢水溶液为氧化剂,考察反应时间、催化剂用量和过氧化氢用量对苯甲醇催化氧化制苯甲醛的影响.结果表明:铁镧复合交联蒙脱土形成了比较均一的中孔骨架结构;当苯甲醇与过氧化氢物质的量之比为1:2,Fe/La(200)-PILC(Fe与La物质的量之比为200)质量分数为4%,反应5 h时,苯甲醇转化率和苯甲醛选择性分别为62.1%和86.4%.研究铁镧交联蒙脱土催化剂的催化氧化机理,发现Fe/La-PILC催化氧化苯甲醇的活性氧来自于Fe/La-PILC所吸附的氧.     

复合载体法制备聚丙烯-蒙脱土复合材料

将传统Z-N催化剂TiCl4负载于蒙脱土．乙醇镁复合载体上,进行丙烯常压原位聚合,制备聚丙烯-蒙脱土纳米复合材料,克服了单-蒙脱土作载体时聚合活性低、产物分子量小的缺点。对比不同制备过程的催化剂,发现TiCl4的后处理可以大幅提高催化活性。引入苯乙烯可有效降低Mg—MMT／Mg(OEt)2/TiCl4/EB体系制备的Cat5催化聚合时所需的Al／Cat比。由Mg—MMT／Mg(OEt)2/Ti(OBu)4/TiCl4/EB体系制备的Cat6具有活性高,所需Al／Cat低的优点,为合适的制备聚丙烯-蒙脱土纳米复合材料的催化剂。WAXS和TEM表明复合材料中蒙脱土主要呈剥离杰分散干聚丙烯基体中。产物的熔点和商用聚丙烯的熔点接近。     

蒙脱土负载噻唑催化合成1,3-二羟基丙酮

将不同种类的噻唑盐化合物负载于钠基蒙脱土(Na~+-MMT)上,制备出一系列蒙脱土负载噻唑催化剂,将其用于选择性催化甲醛聚糖反应合成1,3-二羟基丙酮(DHA)。通过FTIR、XRD、SEM对制备的催化剂结构和形态进行了表征。测试了催化剂选择性催化甲醛聚糖反应的活性,考察了反应时间、温度、催化剂种类、催化剂用量等对DHA收率的影响,结果表明:在不含水的正丁醇甲醛反应液(甲醛量30 mmol),蒙脱土负载噻唑催化剂1.2 mmol[溴己基苯并噻唑盐与Na~+-MMT离子交换容量(CEC)物质的量比为0.8∶1.0],温度120℃,反应时间30 min条件下,DHA收率达62.3%。N2和空气氛围对蒙脱土负载噻唑催化剂催化甲醛聚糖生成DHA的活性影响不大,催化剂循环使用3次,仍具有催化活性。     

蒙脱土改性催化材料的研究进展

改性蒙脱土是一种用途广泛的催化新材料。分别介绍了酸化蒙脱土酸催化剂、交联蒙脱土催化剂、蒙脱土中孔异构催化材料等的制备、结构及催化应用研究。     

新型蒙脱土催化材料的制备与应用

蒙脱土催化材料是一种新的用途广泛的新型催化材料。本文分别介绍了无机交联蒙脱土催化剂、蒙脱土负载试剂酸催化剂、蒙脱土中孔异构催化材料等的制备、结构及催化应用研究。     

有机改性蒙脱土增强环氧/酚醛树脂力学性能研究

通过原位聚合法制备了蒙脱土/环氧/酚醛纳米复合材料.通过DSC研究了催化剂TPP用量和固化温度的关系.结果表明:增加TPP用量可以有效地降低纳米复合材料的固化温度,确定了不同蒙脱土用量体系所需的最佳催化剂(TPP)用量.在此基础上,研究了纳米复合材料的力学性能和机械性能.研究表明:加入少量的蒙脱土(质量分数为2%)能够提高体系的拉伸强度,进一步增加蒙脱土的用量,拉伸强度降低但依然高于纯环氧酚醛体系;蒙脱土的加入可以有效地提高玻璃化转变温度和储能模量.     

噻唑-蒙脱土负载催化剂制备1,3-二羟基丙酮

将不同种类的噻唑盐化合物负载于钠基蒙脱土（Na+-MMT）上,制备出一系列噻唑-蒙脱土负载催化剂,将其用于选择性催化甲醛聚糖反应合成1,3-二羟基丙酮。通过FTIR、XRD、SEM对噻唑-蒙脱土催化剂的结构和形态进行了表征。测试了催化剂选择性催化甲醛聚糖反应的活性,考察了反应时间、温度、催化剂种类、催化剂用量等对1,3-二羟基丙酮产率的影响,结果表明：甲醛量30 mmol,噻唑-蒙脱土负载催化剂1.35 g,温度120 ℃,反应时间30 min, 1,3-二羟基丙酮的收率达62.3%。N2和空气氛围对于负载噻唑-蒙脱土催化剂催化甲醛聚糖生成DHA的活性影响不大,催化剂循环使用3次,仍具有良好催化活性。     

手性麻黄素-卟啉锰催化剂的合成及催化性能的研究

以一类新型的手性麻黄素 -卟啉作配体 ,制备了金属锰配合物。考察了配合物对烯烃环氧化反应的催化性能 ,发现含麻黄素基团的锰卟啉催化剂在烯烃环氧化的两相溶剂 ( CH2 Cl2 /H2 O)体系中 ,不仅催化活性增强 ,同时具有相转移能力。还探讨了反应条件对环氧化结果的影响规律     

一种新型脱卤催化剂水相催化芳香卤化物脱卤

把起相转移作用的聚乙二醇键合到蒙脱土上(MontK10-PEG400),再将聚乙烯吡咯烷酮(PVP)配合双金属Pd-Sn(PVP-PdCl2-SnCl4)后负载其上,制成一种新型双负载双金属水相脱卤催化剂PVP-PdCl2-SnCl4/MontK10-PEG400,以甲酸钠为氢转移试剂,在水相中催化芳香卤化物脱卤,结果表明:反应温度为80°C,Pd∶Sn=4∶1(摩尔比)时,该催化剂对芳香氯化物呈现出高的脱氯活性和选择性。芳香氯化物转化率达100%。此催化剂易于制备并具有良好的重复使用性。     

(C2H5)2AlCl/TiCl4催化1-癸烯聚合制备高黏度指数润滑油

以(C₂H₅)₂AlCl/TiCl₄为催化剂研究了1-癸烯聚合制聚烯烃基础油。比较烯烃原料和溶剂对聚α-烯烃性能的影响,探讨催化剂用量、Al与Ti物质的量比、反应时间和反应温度等工艺条件对合成油性能的影响。结果表明,(C₂H₅)₂AlCl/TiCl₄催化剂对1-癸烯聚合具有较高的活性;溶剂极性越大,聚α-烯烃的枝化度越大,从而导致黏度指数降低。100 ℃的运动黏度随着Al与Ti物质的量比不同而变化,因此,可以通过调节Al与Ti物质的量比,制备各种黏度的聚α-烯烃。以(C₂H₅)₂AlCl/TiCl₄ 为催化剂,1-癸烯聚合的最佳反应条件：反应温度80 ℃,反应时间4 h,催化剂用量为反应物总质量的4.0%,此条件下聚α-烯烃收率为75.6%,黏度指数高达173。     

正己烷在HZSM-5分子筛上的催化裂解研究

为筛选反应活性和烯烃选择性相对较高的催化剂用于研究吸热型碳氢燃料的催化裂解,以正己烷的催化裂解作为探针反应,探讨其在不同硅铝物质的量比HZSM-5［n(Si)∶n(Al)=25、36、100］分子筛上催化裂解的反应活性和产物分布。结果表明,正己烷在HZSM-5分子筛上的裂解转化率随温度的升高和分子筛中硅铝物质的量比的减小而增大;裂解产物中乙烯、丙烯和总烯烃的选择性均随裂解温度的升高和分子筛中硅铝物质的量比的增加而增加,在（300~550） ℃,HZSM-5［n（Si)∶n(Al)=36］上的总烯烃收率最高,芳烃含量随分子筛中硅铝物质的量比的增加而减小;基于裂解转化率、烯烃和芳烃收率等因素综合考虑,HZSM-5 n(Si)∶n(Al)=36］分子筛为优选催化剂。     

稀释气对甲醇在Ca/HZSM-5上制低碳烯烃的影响

使用连续流动固定床反应器,以2%Ca/HZSM-5为催化剂,考察水蒸汽、N₂、H₂和空气等作为稀释气对甲醇制烯烃催化活性稳定性、低碳烯烃选择性以及副产物的影响。低碳烯烃选择性和催化稳定性实验结果表明,水蒸汽较好,N₂、H₂次之,空气较差。水蒸汽条件下,催化活性稳定性大幅提高,甲醇完全转化时间5 000 min以上,丙烯选择性达52.3%。提高水蒸汽分压有利于甲醇制烯烃反应,水蒸汽分压（82.07~89.17） kPa时,催化剂稳定性较好,且低碳烯烃选择性高。实验结果还表明,即使稀释气中含有少量空气,对甲醇制烯烃反应的影响也较大,与空气中的效果接近。对不同稀释气的作用与机理进行了分析。     

改性Y型分子筛非临氢催化脱除重整芳烃中的烯烃

研究以NaY分子筛粉与Al₂O₃混合成型后离子交换,引入AlF₃和少量稀土（La、Ce）增加催化剂的酸性以提高脱烯烃性能,制备出简单高效的非临氢芳烃脱烯烃催化剂。采用NH₃-TPD、XRF、Py-IR和XRD对催化剂进行表征,结果表明,引入AlF₃后,催化剂的总酸量增加和L酸酸量增加,B酸酸量减少;引入适量La和Ce组分后,催化剂上中强酸量和B酸酸量增加。以La和Ce改性的催化剂对溴指数540.0 mg·（100g油）^-1的原料脱烯烃,产品分布基本无变化,溴指数约稳定在9.0 mg·（100g油）^-1。改性催化剂总酸量多、合适中强酸量以及适当提高B酸酸量有利于催化剂脱烯烃性能。     

三氯化铝催化C_(13)～C_(14)烯烃齐聚反应

使用三氯化铝作催化剂,对C_(13)～C_(14)内烯烃齐聚反应进行了研究,考察三氯化铝用量、反应温度和反应时间等工艺条件对聚内烯烃合成油收率的影响,确定了最佳工艺条件:三氯化铝用量为原料总质量的3%,反应温度160℃,反应时间4 h。在此条件下,以C_(13)～C_(14)内烯烃与1-十四碳烯的混合物为反应原料合成了聚烯烃合成油,并研究了其物化性能。结果表明,采用质量分数各为50%的1-十四碳烯与C_(13)～C_(14)内烯烃混合物,可以合成100℃黏度为6.10 mm~2·s~(-1)、黏度指数147和凝点-40℃的聚烯烃合成油,收率为78%,具有黏度低、凝点低和黏度指数高的特点,是高质量的聚烯烃合成油。     

煤制油工业尾气不饱和烃加氢催化剂的研制

针对煤间接制油工业尾气的特点,采用浸渍法制备了一系列不饱和烃加氢催化剂,进行了筛选试验及相关条件试验,并对定型的样品进行表征。结果表明,研制的催化剂能有效脱除尾气中不饱和烃,加氢活性好和稳定性高。     

季戊四醇改性三氯化铝催化C_(12)～C_(14)烯烃齐聚反应的研究

使用季戊四醇改性三氯化铝催化剂,对C12-C14的内烯烃的齐聚反应进行研究,对反应过程中的三氯化铝用量,改性剂用量,反应时间,反应温度对齐聚物的收率的影响。确定其最佳的工艺条件,三氯化铝用量2%,改性剂季戊四醇用量0.25%,水浴反应加热温℃度,反应时间4 h,在此条件下,以C12-C14内烯烃为反应主原料合成了聚烯烃合成油,对其物理性质和化学性质进行研究。研究结果显示,采用此质量分数的C12-C14的内烯烃,可以合成100℃黏度为7.15 mm2·s-1。粘度指数为133和凝点-39℃的聚烯烃合成油,其收率为78%,具有黏度低,凝点低和黏度指数高的特点,是高质量的润滑油基础油。。     

Cr/SSZ-13催化二氧化碳氧化乙烷脱氢反应的研究

通过脱氢反应将低碳烷烃转化为同碳数的烯烃是烷烃高值化利用和烯烃原料多元化的重要途径。烷烃氧化脱氢制烯烃的反应具有不受反应平衡限制、积炭少、反应温度低等优点,一直是研究的热点。通过利用浸渍法制备不同铬（Cr）负载量的Cr_x/SSZ-13系列催化剂,采用氮气物理吸附、氨程序升温脱附（NH₃-TPD）、二氧化碳程序升温脱附（CO₂-TPD）、氢气程序升温还原（H₂-TPR）、紫外-可见吸收光谱（UV-Vis）以及高角度环形暗场-扫描透射电镜（HAADF-STEM）与耦合能谱分析（EDX-Mapping）等方法对催化剂进行了物性表征,并用微型固定床反应器评价催化剂对乙烷氧化脱氢制乙烯的催化性能,最终建立了Cr/SSZ-13催化剂的构效关系。研究发现,当n（二氧化硅）/n（氧化铝）=10时,Cr_1.5/SSZ-13-10催化剂上含有丰富的Cr³⁺物种,其中配位不饱和Cr³⁺是优异的脱氢活性位,有利于二氧化碳氧化乙烷脱氢反应的进行。因此,Cr_1.5/SSZ-13催化剂在650 ℃时表现出优异的催化性能,即二氧化碳转化率和乙烷转化率分别达到26.41%和53.2%,乙烯产率为38.83%。     

离子液体催化1-丁烯齐聚反应

用AlCl3、FeCl3与溴化1-烷基-3-甲基咪唑盐([Rmim]Br)合成酸性离子液体,用于催化1-丁烯齐聚反应,考察反应温度、催化剂用量、反应时间、反应压力及催化剂阴阳离子物质的量比对齐聚产物选择性的影响.结果表明,以[C4mim]Br-FeCl3为催化体系效果较佳.在室温、催化剂用量2.0 g、反应时间2 h、...     

甲醇制烯烃催化剂SAPO-34分子筛的改性研究进展

甲醇制烯烃（MTO）被认为是最有希望以煤或天然气为原料替代石油制取烯烃的技术路线。具有CHA结构的SAPO-34分子筛是MTO反应生产乙烯和丙烯最理想的催化剂,但在甲醇转化过程中,芳香烃类中间体受到SAPO-34分子筛八元环微孔结构的限制,使催化剂孔道堵塞并覆盖其酸性位点,造成催化剂积炭失活。为了提高SAPO-34分子筛催化剂的寿命和低碳烯烃的选择性,改善传质并延缓焦炭的沉积至关重要。从构建多级孔结构、减小晶粒尺寸及调控分子筛酸性3个方面出发,总结了SAPO-34分子筛在MTO反应中的研究进展,并对今后催化剂的粒度、孔尺寸、酸性质等方向的改进及发展进行了展望。