SO_4~(2-)/ZrO_2固体超强酸催化剂上的酯化反应机理

与液体酸和酸性树脂催化剂相比,固体超强酸催化剂具有许多优点,如无腐蚀性、不污染环境、易与产物分离和重使用性等。通过沉淀、老化、过滤、洗涤、干燥、浸渍、焙烧等过程,从ZrOCl2·8H2O和(NH4)2SO4制备了SO42-/ZrO2固体超强酸催化剂;使用Hammett指示剂法和吡啶吸附的FT-IR光谱法测定了其酸强度和酸中心类型;以甲醇、乙酸和乙酸乙酯吸附在SO42-/ZrO2固体超强酸催化剂上的FT-IR光谱,推测酯化反应机理。结果表明,当焙烧温度高于500℃,SO42-/ZrO2可以形成超强酸,其表面上同时存在Lewis酸和Bronsted酸中心;在SO42-/ZrO2固体超强酸催化剂上,酯化反应既可以在Lewis酸中心进行,也可以在Bronsted酸中心上进行。     

SO_4~(2-)/TiO_2固体超强酸催化剂上的酯化反应研究

通过沉淀、老化、过虑、洗涤、干燥、浸渍和焙烧等过程 ,从TiCl4和H2 SO4制备了SO2 -4/TiO2 固体超强酸 ;用Hammett指示剂法和吡啶吸附的FT -IR光谱法测定了其酸强度和酸中心类型 ;以脂肪酸和脂肪醇为探针反应 ,研究了催化剂预处理温度对催化性能及反应物分子结构对酯化反应的影响。研究结果表明 ,当预处理温度在4 2 5～ 5 75℃范围内 ,SO2 -4/TiO2 催化剂体系可以形成固体超强酸 ,同时表面上存在Lewis酸中心和Bronsted酸中心 ,并且Lewis酸中心和Bronsted酸中心可以相互转化 ;SO2 -4/TiO2 在酯化反应中表现出良好的催化活性 ,但随着脂肪酸和脂肪醇的碳原子数增加或支链度增大 ,脂肪酸的转化率下降     

固体超强酸SO_4~(2-)/ZrO_2的动态行为及催化酯化活性

通过分析导出了用于计算脱附动力学参数的理论公式。以吡啶作为分子探针,利用程序升温脱附技术研究固体超强酸的动态行为,并用苯酐与２－乙基己醇酯化反应,考察其活性。实验结果表明,ＳＯ２－４／ＺｒＯ２（３００℃）和ＳＯ２－４／ＺｒＯ２（７５０℃）催化剂表面有一类酸位,ＳＯ２－４／ＺｒＯ２（５７５℃）有二类酸位。求出脱附活化能和指前因子。采用ＳＯ２－４／ＺｒＯ２作为酯化催化剂对酯化活性进行探讨,考察了焙烧温度对催化剂酸强度及活性的影响。     

纳米固体超强酸SO_4~(2-)/TiO_2催化合成尿囊素的研究

以纳米固体超强酸SO24 /TiO2 为催化剂 ,以尿素和乙醛酸为原料合成了尿囊素 ,得到了最佳条件为 :尿素、乙醛酸摩尔比 3.5∶1 ,催化剂用量 6% ,反应温度 70～ 75℃ ,收率达 58.0 %     

固体超强酸SO_4~(2-)/ZrO_2-SiO_2的制备及其催化性能的研究

分别以氧氯化锆、硅溶胶和氨水为锆源、硅源和沉淀剂,采用共沉淀法制备Zr(OH)4-Si(OH)4,110℃干燥后经硫酸浸渍、干燥和焙烧制得SO42-/ZrO2-SiO2固体超强酸。XRD和比表面积测定结果表明,SiO2的引入对SO42-/ZrO2催化剂的结构产生了重要影响,从而使其比表面积明显增大。以所制备的SO42-/ZrO2-SiO2固体超强酸为催化剂,代替浓硫酸用于丁酸和丁醇的酯化反应,考察了硫酸浸渍液浓度、焙烧温度等制备条件对其催化性能的影响。结果表明,采用硫酸浸渍液浓度为1.0 mol/L,焙烧温度为550℃所制备的SO42-/ZrO2-SiO2催化剂,在丁醇和丁酸的物质的量比为1.2及不添加任何带水剂的条件下,丁酸丁酯的收率高达90%以上,优于SO42-/TiO2-WO3和TiSi W12O40/TiO2催化剂。     

SO_4~(2-)/M_xO_y 型固体超强酸催化剂的发展和应用

ＳＯ２－４／ＭｘＯｙ是一种新型的固体超强酸催化剂，本文总结了该催化剂的研究和发展过程，讨论了它的制备方法及其应用，对其今后的发展趋势作了预测．     

SO42-/Fe2O3型固体超强酸的制备及酯化催化活性的研究

研究了由FeSO4·7H2 O直接焙烧制备SO2 -4/Fe2 O3 型固体超强酸时 ,焙烧温度、焙烧时间对催化剂性能的影响 ,并对制得的SO2 -4/Fe2 O3 型固体超强酸催化剂 ,测定了其SO2 -4与Fe2 O3 的摩尔比、表面酸度、酯化催化活性等数据 ,得到了SO2 -4/Fe2 O3 型固体超强酸的最佳制备条件 :焙烧温度 5 5 0℃ ,焙烧时间 5h。在此条件下 ,制得的SO2 -4/Fe2 O3 型固体超强酸催化剂中SO2 -4与Fe2 O3 的摩尔比为 1.71时 ,相应的表面酸度最大 (3.4 7mmol/g) ,对酯化反应的催化活性最好 ;SO2 -4与Fe2 O3 的摩尔比低于或高于这一数值 ,对应的表面酸度值都降低 ,对酯化反应的催化活性也降低。适量吸水会使SO2 -4/Fe2 O3 固体超强酸催化剂的表面酸度增加 ,从而使其对酯化反应的催化活性提高 ,但吸水过多 ,反而会导致其对酯化反应的催化活性丧失     

邻苯二甲酸线性高碳脂肪醇酯增塑剂合成方法的研究(Ⅱ)——SO_4~(2-)/MxOy型固体超强酸催化酯化反应行为

研究了SO2 -4 /MxOy型固体超强酸作为合成邻苯二甲酸高级醇酯催化剂的制备条件 ,催化活性及反应条件对酯化反应的影响 ,确定了较佳的酯化反应工艺条件 .     

SO_4~(2-)/TiO_2固体超强酸的制备及用于催化酯化反应的研究

用两相滴定沉淀法制备了SO4（2-）／TiO2固体超强酸，透射电镜表征为超细粒子。分别用于氯乙酸酯、马来酸酯、丙烯酸酯的合成，具有较高的催化活性。对酯化反应的活性主要是B酸中心，其选择性要求B酸和L酸有一最佳协同作用。对该催化剂的使用寿命及再生进行了研究，认为不饱和羧酸在固体超强酸表面的强吸附及由此引起的失硫是催化活性降低的主要原因。     

固体超强酸SO_4~(2-)/TiO_2的制备及其在季戊四醇酯化反应中的催化性能

采用溶胶-凝胶法制备SO42-/TiO2固体超强酸,以异辛酸与季戊四醇的酯化反应为探针反应,考察浸渍液种类及浓度、焙烧温度对固体超强酸催化性能的影响。用流动指示剂法测定催化剂的酸强度,并采用原位吡啶吸附的IR谱图对催化剂进行表征。结果表明,在H2SO4浸渍液浓度为1.0 mol.L-1、500℃下焙烧3 h制备的SO42-/TiO2催化剂活性最好,酯化率可达到85.0%。     

SO4^2-／FeNH4Y固体超强酸的酸性研究

α-Fe2O3中的Fe可以在高温下与SO4^2-配位而产生超强酸性，由SO4^2-活化的α-Fe2O3可以催化许多反应。交换进入沸石内的Fe^3 是否会与SO4^2-作用，对酸性有什么影响，本文制备了SO4^2-／FeNH4Y固体超强酸并以NH3的吸附为探针技术研究了这一课题。酸催化活性以丙酸与正丁醇的酯化反应来评定。     

SO4^2-／ZrO2／Al2O3催化剂的制备及其催化性能

用微波、红外、烘箱3种干燥方法制备了负载型纳米ZrO2／Al2O3复合载体,同时在复合载体表面负载SO4^2-制成SO4^2-／ZrO2／Al2O3催化剂,将此催化剂用于α-蒎烯催化异构化反应中。用XRD、FT—IR、TPD等对催化剂的表面积、孔径、晶相结构、酸强度等进行了表征。结果表明,微波干燥法制备的复合载体催化剂（SO4^2-／ZA-W）中ZrO2的粒度较小（平均6nm）,比表面积为156．1m^2／g,平均孔径为4．95nm,其表面酸性中心数和酸强度均高于红外干燥法和烘箱干燥法制备的催化剂。SO4^2-／ZA-W催化剂在α-蒎烯催化异化反应中具有较高的活性,α-蒎烯转化率为95．6％,α-松油烯、柠檬烯等单环萜烯的含量达到56．5％。     

SO4^2-／TiO2固体超强酸催化合成呋喃酚

通过沉淀、老化、过滤、洗涤、干燥、浸渍和焙烧等过程,从TiCl4和H2SO4制备了SO2-4/TiO2固体超强酸;用Hammett指示剂法和吡啶吸附的FT-IR光谱法测定了其酸强度和酸中心类型;以邻苯二酚和异丁醛为原料,经过缩合、重排合成了呋喃酚;考察了催化剂的焙烧温度、用量和原料配比对反应的影响。结果表明,当焙烧温度在425～575℃,SO2-4/TiO2样品可以形成固体超强酸体系,同时表面上存在Lewis酸中心和Bronsted酸中心,并且Lewis酸中心和Bronsted酸中心可以相互转化;SO2-4/TiO2固体超强酸在呋喃酚的合成中具有较高的催化活性、催化速率快、化学稳定性好、无环境污染。在该实验条件下,邻苯二酚的转化率达到51.8%,呋喃酚的收率可达30%,其纯度为99.2%。     

ZrO_2/SO_4~(2-)固体超强酸催化剂研究(Ⅰ)──酸性和酯化反应

制备了ZrO2/SO42-型固体起强酸催化剂；以有机酸和醇的酯化为探针反应，研究了焙烧温度和反应物分子结构对催化活性的影响；用滴定法和FT－IR研究了其酸强度和表面酸中心类型。     

SO_4~(2-)/TiO_2-MoO_3-La_2O_3催化合成丁醛乙二醇缩醛

报道了以稀土改性固体超强酸SO42-/TiO2-MoO3-La2O3为多相催化剂,通过丁醛和乙二醇为原料合成丁醛乙二醇缩醛,探讨了SO42-/TiO2-MoO3-La2O3催化剂对缩醛反应的催化活性,较系统地研究了原料量比,催化剂用量,反应时间诸因素对产品收率的影响。实验表明:在n(丁醛):n(乙二醇)=1:1.5,催化剂用量为反应物料总质量分数的0.80%,环己烷为带水剂,反应时间1.0h的优化条件下,丁醛乙二醇缩醛的收率可达81.9%,由此可见:SO42-/TiO2-MoO3-La2O3是合成丁醛乙二醇缩醛的优良催化剂,具有良好的应用前景。