铈改性Hβ分子筛催化苯酐法合成蒽醌的研究

采用离子交换法和等体积浸渍法用氧化铈对Hβ分子筛进行改性,对其催化苯酐一步法合成蒽醌的反应进行了研究。结果表明,改性后Hβ分子筛的L酸位加强,B酸位减弱,催化性能下降;CeO2的负载量越高,催化效果越差;但改性催化剂的选择性有了很大提高,蒽醌选择性最高可达98.46%。     

微波辐射加热金属离子改性Hβ分子筛催化合成蒽醌

在微波辐射加热下用不同金属离子(Al3+、Ti4+、Fe3+)对Hβ分子筛进行改性,并将其用于催化苯与苯酐合成蒽醌。采用XRD、NH3-TPD和吡啶-IR对分子筛进行了表征。结果表明,微波辐射加热能提高分子筛的改性效率,改善其催化性能,且对分子筛晶体结构没有破坏作用。不同金属离子改性分子筛的催化效果差别很大,其中,0.5 mol/L的Al2(SO4)3溶液改性的Hβ分子筛催化效果最好,蒽醌产率38.87%,选择性92.78%。分子筛的表面酸性质对其催化性能有较大影响,催化剂表面的中强度酸是催化活性中心,L酸量与B酸量的比值对分子筛的催化性能有重要影响。     

固体酸作催化剂苯与苯酐合成蒽醌反应研究

蒽醌是构成众多染料的基础原料，在工业生产上有广泛的应用。本通过对不同固体酸催化剂的催化活性的比较，筛选出催化性能较好的固体酸催化剂，探索了苯酐法合成葸醌清洁生产的可行性。     

超声浸渍无机盐改性Hβ分子筛催化合成乙基蒽醌

采用超声浸渍法将无机盐Al₂(SO₄)₃、(NH₄)₂SO₄、Ce(NH₄)₂(NO₃)₆和Fe(NO₃)₃负载于Hβ分子筛上,通过NH₃-TPD、XRD和吡啶-IR对分子筛进行表征,考察改性前后分子筛酸性能和晶相的变化。将改性的Hβ分子筛用于催化乙苯和苯酐合成乙基蒽醌。结果表明,不同无机盐超声浸渍改性分子筛的催化效果差别较大,其中,每克分子筛负载0.2 g的Al₂(SO₄)₃的Alβ分子筛催化效果最好,苯酐转化率为45.67%,乙基蒽醌选择性为50.12%。分子筛的酸性能（包括酸量、酸种类和酸强度）对催化性能影响较大。     

酸处理改性Hβ分子筛催化合成乙基蒽醌

采用微波辐射法,对Hβ分子筛进行酸处理改性,并通过NH₃-TPD、XRD和吡啶－IR对分子筛进行表征,考察改性前后分子筛酸性质和晶相变化,采用改性的Hβ分子筛催化乙苯和苯酐合成乙基蒽醌。结果表明,无机酸改性分子筛时,由于酸性太强,溶解了大量分子筛的铝物种,减小了分子筛固有的酸催化中心数,使分子筛的催化活性大幅度下降,不适合作为Hβ分子筛的改性试剂。有机酸对Hβ分子筛的改性效果较好,以0.1 mol·L^-1马来酸处理后的分子筛催化效果最好,苯酐转化率为51.53%,乙基蒽醌选择性为39.10%,乙基蒽醌收率最高可达20.15%。采用马来酸和Ce(NO₃)·6H₂O复合改性分子筛,乙基蒽醌选择性为54.0%,乙基蒽醌收率最高可达23.5%,选择性比马来酸单独改性时提高约15个百分点,催化效果明显提高。     

微波辐射法氢交换Naβ分子筛催化合成蒽醌及其分离

用微波辐射法对Naβ分子筛进行氢交换,并对微波辐射条件进行了优化.通过对微波辐射法与常规加热方法氢交换Naβ分子筛的催化性能比较,发现利用微波辐射法省时,节能,高效.用溶剂法对产物进行了分离,通过对不同溶剂的筛选,发现N,N-二甲基甲酰胺是较合适的溶剂,分离得到蒽醌的纯度为97.98%,回收率为93.90%.     

SiO_2-Al_2O_3酸催化剂催化苯-苯酐酰基化反应合成蒽醌的研究

研究了SiO_2-Al_2O_3催化荆催化苯-苯酐酰基化反应生成蒽醌的反应性能和催化剂酸中心强度对催化反应性能的影响。实验结果表明:SiO_2-Al_2O_3可以有效地催化苯-苯酐反应生成蒽醌,催化剂上中强和强酸中心是催化反应的活性中心。     

苯酐法合成蒽醌固体酸催化剂的进展

蒽醌(AQ)是重要的有机合成中间体,采用固体酸催化剂代替传统的液体酸催化剂可以使蒽醌合成过程绿色环保。笔者对固体酸催化剂硅-铝酸盐、粘土矿物、金属氧化物、分子筛、杂多酸催化剂、阳离子交换树脂应用于蒽醌合成的研究进展进行了综述,认为固体酸催化剂对蒽醌合成有很好的研究前景。     

改性对β分子筛酸性的影响

考察了处理溶液的pH值及水蒸气分压对β分子筛酸性的影响,发现水蒸气处理后,样品的酸密度减小;随着水蒸气分压的增大,样品的酸密度持续降低;酸碱性处理时,在pH＞7的条件下,样品的酸密度基本保持不变;pH≤7的情况下,酸密度随pH值的减小一直呈下降的趋势;β分子筛经水蒸气处理或酸碱性处理后,B酸的相对含量减小,说明分子筛表面的B酸经过改性可转化为L酸.     

苯酐法合成2-甲基蒽醌催化剂的研究进展

2-甲基蒽醌是一种重要的有机合成中间体,合成2-甲基蒽醌催化剂的改良可以提高收率,并使合成过程更加绿色环保。综述了近十几年来以邻苯二甲酸酐和甲苯为起始原料,经Friedel-Crafts反应,苯酐法合成2-甲基蒽醌催化剂的研究进展。分子筛催化剂是近几年研究的热点,具有其它催化剂不能比拟的优势,对2-甲基蒽醌的合成有很好的前景。     

2-烷基蒽醌的合成研究进展

2-烷基蒽醌是一种重要的化工原料,在化工、医药等领域应用广泛.综述了近几年国内外2-烷基蒽醌的合成研究进展,详细介绍了苯酐法的绿色改进和烷基蒽氧化法.烷基蒽氧化法是近年来研究的重点,具有绿色环保、操作简单、经济可行等优势,有大规模工业化生产的潜力.     

磷酸改性的Hβ分子筛催化合成对甲氧基苯乙酮

在磷酸改性的Hβ分子筛催化剂作用下,以苯甲醚和乙酸酐为原料,通过Friedel-Crafts酰基化反应合成了对甲氧基苯乙酮。通过XRD和NH3-TPD表征研究了磷酸的改性作用。系统地考察了反应温度、催化剂用量和反应时间对乙酸酐转化率的影响,确定了最佳反应条件:反应温度120℃、催化剂用量2.0g、反应时间2h。在催化剂的4次套用实验中,乙酸酐的转化率和对甲氧基苯乙酮的选择性均大于99.0%。     

金属改性的FSM-16分子筛催化苯与过氧化氢合成苯酚

研究了金属改性的FSM-16分子筛在催化苯与过氧化氢合成苯酚反应中的应用,其中钒改性的FSM-16分子筛显示了较好的活性和高的选择性。当温度为323 K,反应时间为10 h,n(H2O2)∶n(C6H6)=1∶1,乙酸作溶剂,在催化剂V-FSM-16上得到苯的转化率为5.8%,苯酚的选择性为98.8%。催化剂的红外光谱和XRD的表征表明,钒进入了分子筛的骨架中。     

碱改性Hβ分子筛催化酯交换合成草酸二苯酯

研究了以KOH碱改性Hβ分子筛为催化剂,苯酚和草酸二甲酯(DMO)酯交换合成草酸二苯酯(DPO)反应。通过对催化剂进行吸附吡啶的IR光谱和NH3-TPD测试,对催化剂的表面状态和性质进行了表征。结果表明,弱酸中心的酸强度改变不影响苯甲醚选择性,只有强酸中心的酸强度减弱或酸量减少才使苯甲醚选择性降低。当用少量的KOH改性Hβ时,强酸中心酸量和酸强度不变,只是弱酸中心酸强度进一步减弱,所以苯甲醚选择性不变。同时因为K2O活性中心和酸中心协同催化作用,DMO转化率增加。当K负载量增大到0．32％时,强酸中心消失,苯甲醚选择性显著降低．但因为弱酸中心同时大量减少导致了DMO转化率的降低。当K负载量为0．04％时,K改性Hβ催化剂催化性能相对较好,DMO转化率62．4％,MPO,DPO和苯甲醚选择性分别为51．8％,14．8％,30．2％,MPO和DPO收率分别为32．3％,9．2％。     

β-分子筛膜的改性

以四乙基溴化铵(TEABr)为有机模板剂合成了支撑型β-分子筛膜,研究了不同改性条件对β-分子筛膜的形貌和催化反应活性的影响.实验以乙基叔丁基醚(ETBE)的合成为探针物系,发现低温与高温组合焙烧有利于保持β-分子筛膜的连续性,提高其催化反应活性;分子筛膜的催化活性随离子交换次数的增加而增大,但经过三次离子交换后,再增加交换次数,对活性基本无影响;酸碱性处理过程中,溶液pH值为4时所得的分子筛膜活性最高.     

苯乙炔苯酐改性硅烷偶联剂的合成研究

利用4-苯乙炔苯酐(4-PEPA)对γ-氨丙基三乙氧基硅烷(γ-APS)进行改性,合成了热稳定性、黏附性、防腐性更好的新型硅烷偶联剂,并用红外、差热分析、热重分析进行了表征.     

蒽醌合成工艺的改进

对以无水三氯化铝为催化剂,苯和苯酐为原料合成蒽醌的传统工艺进行了改进优化,通过控制反应底水的浓度,采用水蒸汽蒸完过量的苯之后,邻苯甲酰苯甲酸（BB酸）和剩余的水分经过静置,可以实现分层。这样就可以分离出液态BB酸,省掉了原有工艺BB酸的粒化工序;然后考察了BB酸的脱水条件,用蒸汽在130℃加热脱水4小时,水分可以降低到2.8%;再用105硫酸进行脱水闭环,105硫酸的消耗量可以降低到0.9吨/吨蒽醌,比原有工艺降低了1.6吨/吨蒽醌,大大降低了105硫酸产生的废酸污染。     

磷酸和水蒸汽联合改性Hβ分子筛的表征及催化性能

应用BET、XRD和IR等技术研究了磷和水蒸汽联合改性的Hβ分子筛的物化性能。系统考察了FCC汽油在Hβ为基质的改性沸石分子筛上的烯烃转化反应。BET结果表明,磷改性引起分子筛比表面积由417 m²·g^-1减小到401 m²·g^-1,单独经过水蒸汽处理的分子筛的比表面积随处理温度的升高也明显下降。XRD和IR研究表明,磷与水蒸汽改性前后没有新的晶相出现,并且联合改性后Hβ沸石保留了合适的酸含量,总酸量均保持在038 mmol·g^-1以上。改性前后样品的活性评价在微型反应装置上进行,结果表明,联合改性样品在973 K的高温条件下,烯烃转化率仍可达到42%,远高于仅仅由水蒸汽改性分子筛的催化活性(后者烯烃转化率仅为33％),显示出磷物种对沸石分子筛高温水蒸汽脱铝的抑制作用。     

氢氟酸改性USY分子筛催化合成乙基叔丁基醚的研究

以氢氟酸改性USY为催化剂,乙醇和叔丁醇为原料,合成乙基叔丁基醚(ETBE)。与未改性USY和国产强酸性阳离子树脂D005相比,氢氟酸改性USY的催化作用显著。分别考察了催化剂负载量、反应温度和反应时间等因素对醚化反应的影响。最佳操作条件为:n(乙醇)∶n(叔丁醇)=2∶1,原料质量为10 g,催化剂用量为1 g,USY分子筛上氢氟酸负载量6%,反应温度120 ℃,反应时间3 h。最佳操作条件下乙基叔丁基醚的产率为52.46%,叔丁醇转化率为55.83%,选择性为95%。