MCM-48负载SO42-/ZrO2定位催化硝化合成3,4-二甲基硝基苯

采用液相沉积法制备了由MCM–48介孔分子筛负载SO42－／ZrO2的催化剂,探讨了催化剂表面的成酸过程和催化定位硝化反应机理,并以邻二甲苯和硝酸定位硝化反应为探针反应,考察了催化剂的性能;用酸碱滴定、TEM、N2吸附-脱附和Hammett指示法表征了固体超强酸。结果表明,固体超强酸保持了MCM-48的介孔结构,BET表面积高达208 m2/g,表面含有质子酸和路易斯酸中心,且具有强酸性（H0＜－13.75）;得到适宜的工艺条件：催化剂培烧温度500 ℃,反应温度60 ℃,n(硝酸)/n(邻二甲苯)＝2.5,m(邻二甲苯)/m(催化剂)＝25,反应时间3 h,产物收率为91.8%,含量达到82.1%。     

催化剂SO42-/SnO2-CeO2制备条件对催化合成柠檬酸三丁酯的影响

采用固体超强酸SO_4~(2-)/SnO_2系列为催化剂,对柠檬酸和正丁醇为原料合成柠檬酸三丁酯进行研究,通过考察了不同稀土添加量、不同硫酸浸渍浓度、不同焙烧温度等制备催化剂条件对酯化反应的影响,获得了最适应的催化剂制备条件,使得柠檬酸正丁酯的酯化率可达95.87%。     

SO42-/Al-SBA-15催化合成偏苯三酸三辛酯

异丙醇铝作为铝源通过直接法制备Al-SBA-15介孔分子筛,经1 mol/L硫酸浸渍,得到固体超强酸SO42-/Al-SBA-15,利用X-射线粉末衍射、透射电镜和N2吸附-脱附实验对其进行表征.合成偏苯三酸三辛酯中SO42-/Al-SBA-15的催化活性高于SBA-15、Al-SBA-15,在210℃,偏苯三酸酐和2-乙基己醇的摩尔比为1∶4,催化剂用量为总反应原料质量的4％,反应6h,偏苯三酸三辛酯的酯化率为96.7％.催化剂重复使用六次,酯化率仍为94.4％.     

固体超强酸SO42-/ZrO2对乙酸正丁酯的催化合成研究

采用浸渍法制得的固体超强酸催化剂SO42-/ZrO2,用于乙酸正丁酯的合成实验,在反应时间为3.5h,醇酸摩尔比为2∶1,催化剂焙烧温度为400℃,用量为0.5g时,酯化率可达98.2%,样品重复使用5次后酯化率不低于70%。     

复合固体超强酸SO42-/ZrO2-TiO2催化合成柠檬酸三丁酯

以复合固体超强酸SO42-/ZrO2-TiO2为催化剂合成了柠檬酸三丁酯（TBC）,考察了催化剂用量、投料比和反应终点温度对反应的影响,用傅立叶变换红外光谱对产品进行了结构表征。结果表明,优化的合成反应条件为：催化剂用量（以总投料量质量计）1.5%～2.0%、投料比n（柠檬酸）∶n（正丁醇）=1∶（4.5～5.0）、反应终点温度140～145℃、反应时间3.5 h,此时酯化率达98.5%以上,产品质量达到或超过国家优级品标准。催化剂可重复使用5次,酯化率仍保持98.5%左右,且无腐蚀、环境污染小、再生容易。     

镧改性SO42-/ZrO2-Fe3O4固体超强酸催化剂的初步研究

将固体超强酸SO4^2-/ZrO2-Fe3O4负载镧制备出新型催化剂SO4^2-/ZrO2-Fe3O4/La^3 ,以冰乙酸和正丁醇的酯化反应作为检测反应,考察了不同制备条件对催化剂性能的影响,并用XRD、TDA等手段对该催化剂进行了表征。实验结果表明较好的制备条件是：5％La(NO3)3溶液浸渍,100℃干燥,600℃焙烧3h所制得的催化剂活性较好,乙酸丁酯转化率达到88％。     

SO42-/ZrO2催化降解茜素红水溶液研究

本文提出了利用SO_4~(2-)/ZrO_2固体超强酸催化降解有机废水,以茜素红为模型物试验考察了SO_4~(2-)/ZrO_2催化降SO_4~(2-)/ZrO_2-解能力。结果表明SO_4~(2-)/ZrO_2固体超强酸具有较强的催化降解能力及一定的光助催化作用,但是易水化失活。此外,茜2-素红溶液的pH值与起始浓度和催化剂的用量等对催化降解效果影响很大。在pH=7,催化剂加入量0.25%(wt),起始浓度为140mg/L,太阳光催化4h后脱色率最高,达到92%。     

固体超强酸ZrO2/SO2-4催化合成水杨酸甲酯

研究了以ZrO2/SO2-4固体超强酸催化水杨酸与甲醇合成水杨酸甲酯的反应.在沸腾条件下连续滴加甲醇,控制甲醇的滴加速度与甲醇的馏出速度相等,反应6 h,水杨酸的转化率达81.6%.     

固体超强酸SO42-/ZrO2-TiO2催化合成α-萘乙酸甲酯

采用固体超强酸SO4^2-/ZrO2-TiO2为催化剂,α-萘乙酸和甲醇为原料,结合甲醇精馏回收工艺,合成了α-萘乙酸甲酯（MENA）。催化剂制备和MENA合成最佳工艺条件为：硫酸浸渍液浓度为0.5～0.55mol/L,焙烧温度550℃～600℃,焙烧时间4.0h,催化剂用量为2.0%～2.5%（占总投料量质量分数）,甲醇与萘乙酸投料比为7.0∶1（体积比）,回流反应,反应时间2.5h,产品收率达93.6%,催化剂重复使用7次,其产品收率仍在90%以上,催化剂再生容易。     

SO42－/ZrO2/SBA-15催化丙烯和乙酸合成乙酸异丙酯的研究

水热合成了介孔材料SBA-15，并以其为载体负载固体超强酸SO₄^2－/ZrO₂，得到催化剂 SO₄^2－/ZrO₂/SBA-15，通过XRD对其进行表征。在固定床反应器中，以丙烯和乙酸为原料，研究该催化剂催化合成乙酸异丙酯的活性。对反应条件进行系统地考察，得出最佳反应条件：反应温度140 ℃,反应压力1.2 MPa,空速1 h^－1,n(C₃H₆)∶n(CH₃COOH)=3∶1。在此条件下乙酸异丙酯的产率最高可达79.6％。     

SO4^2-／ZrO2催化葡萄糖水解制乙酰丙酸研究

用沉淀-浸渍法制备了SO4^2-／ZrO2固体酸催化剂并应用于葡萄糖水解制乙酰丙酸的反应。采用正交实验确定了适宜的反应条件。采用单因素实验考察了沉淀pH、硫酸浸渍液浓度、焙烧温度和焙烧时间对乙酰丙酸收率的影响。实验结果表明,适宜的反应条件是葡萄糖浓度为3g／L、催化剂用量为2g／L、反应温度为180℃、反应时间为6h;适宜的制备条件为：沉淀pH等于9、硫酸浸渍液浓度等于0．6mol／L、焙烧温度为500℃、焙烧时间为6h。     

ZrO2/SO2-4固体超强酸制备方法的改进

通过比表面积、热失重、红外光谱等分析方法，进行了Zr(OH)4低温干燥350℃烧结对失水、比表面积、浸渍硫酸时锆的损失变化的研究。证实样品低温干燥失水转化ZrO2，干燥时问与失水量、比表面积的大小成正比，与锆的损失成反比。样品经过350℃、3h烧结，其比表面积、失水转化成的ZrO2的量显著增加，失锆量降低。将两种条件制备的ZrO2／SO4^2-代替硫酸用于净化粗苯，以检验其催化活性。实验表明：两种方法制备的催化剂用于苯净化反应时苯乙烯的转化率有明显差异，采用350℃、3h烧结的样品浸渍硫酸得到的催化剂，苯乙烯的转化率达50％以上。本研究为固体超强酸的应用开拓了新的领域。     

SO42-/ZrO2-HZSM-5固体超强酸催化环化制β-紫罗兰酮

制备了一系列负载SO4^2-／ZrO2-HZSM-5的超强酸催化剂，并用TG、XRD等手段对催化剂的结构和热行为进行了表征，使用Hammett指示剂、吡啶吸附红外光谱等方法测试了催化剂酸性。结果表明。HZSM-5对催化剂的酸性和结构具有调变作用。利用所制备的催化剂对假性紫罗兰酮催化环化反应制卢紫罗兰酮的催化活性进行了研究，假性紫罗兰酮转化率可达54．4％，对应的卢紫罗兰酮的选择性为76％。     

固体超强酸SO42-/ZrO2/SBA-15的合成及其催化活性

水热合成了介孔材料SBA-15,并以其为载体负载固体超强酸SO42-/ZrO2,通过XRD和N2吸附/脱附对制备的SO42-/ZrO2/SBA-15催化剂进行了表征。在固定床反应器中,以丙烯和乙酸为原料,研究了该催化剂合成乙酸异丙酯的活性。结果表明实验制备的催化剂具有较好的介孔结构,并在乙酸异丙酯的合成中表现出了良好的活性。     

SO2-4/ZrO2/MCM-41催化合成柠檬酸三丁酯的研究

水热合成了介孔材料MCM-41,并以其为载体负载固体超强酸SO2-4/ZrO2,通过XRD和N2吸附/脱附对制备的SO2-4/ZrO2/MCM-41催化剂进行表征,认为MCM-41负载SO2-4/ZrO2后,仍为长程有序的六方孔道结构.在固定床反应器中,以柠檬酸和正丁醇为原料,研究该催化剂合成柠檬酸三丁酯的活性.对反应条件进行了考察,得出最佳反应条件:温度140 ℃,空速1.0 h-1,醇酸物质的量比为4.5.在此条件下,柠檬酸的酯化率最高可达94.5%.48 h的寿命实验结果表明,该催化剂具有较好的稳定性.     

SO2-4/ZrO2催化Knoevenagel反应合成E-2-戊烯酸

以SO2-4/ZrO2为催化剂,在无溶剂条件下,丙醛与丙二酸发生Knoevenagel缩合反应合成了E-2-戊烯酸.结果表明,SO2-4/ZrO2对丙醛与丙二酸的Knoevenagel反应具有很高的催化活性,n(丙二酸)/n(丙醛)=1.2,催化剂用量为10%(相对于丙醛的质量),回流反应3 h,E-2-戊烯酸的产率为83.5%,纯度98.2%.催化剂可以重复使用多次.     

水热改性SO2-4/ZrO2催化剂的制备及其对酯化反应的催化性能

通过水热改性氢氧化锆制备了SO2-4/ZrO2固体酸催化剂.以冰乙酸和正丁醇的酯化反应为探针反应,确定了固体超强酸的最佳制备条件.分别考察了浸渍硫酸浓度、硫酸浸渍时间和焙烧温度等对催化活性的影响.并以水热改性和未经水热改性氢氧化锆制备SO2-4/ZrO2固体超强酸做了对比实验,采用XRD、BET对催化剂进行了表征.实验结果表明水热改性氢氧化锆制备SO2-4/ZrO2固体酸催化剂的最佳条件是浸渍硫酸浓度为0.5 mol/L,浸渍时间是120 min,焙烧温度500 ℃.乙酸正丁酯较佳的合成工艺条件是反应温度105～110 ℃,反应时间2 h,n(正丁醇)n(冰乙酸)=21,催化剂用量占反应投料总质量的0.27%,冰乙酸的酯化率达99.1%.催化剂重复使用4次后催化活性降低5%.     

制备条件对Pt/SO42-/ZrO2-Al2O3异构化性能的影响

采用沉淀法制备了Pt/SO₄^2-/ZrO₂-Al₂O₃ (PtSZA)催化剂,考察了氢氧化锆水凝胶干燥速率、锆盐浓度、铂含量、Al₂O₃和SO₄^2-添加顺序等制备条件对PtSZA异构化性能,尤其是低温异构化性能的影响,并用XRD和TG对催化剂进行了表征。结果表明,提高水凝胶的干燥速率降低了PtSZA催化剂中的硫含量,大大提高了催化剂中的单斜相,进而导致了催化剂低温失活加速以及高温活性下降。较低或较高的锆盐浓度劣化了PtSZA的低温异构化稳定性,以0.4~0.6mol/L硝酸氧锆制备的催化剂硫含量和四方相氧化锆含量较高,异构化活性相对较好,Al₂O₃和SO₄^2-添加顺序对PtSZA异构化性能没有明显影响。     

固体超强酸SO_4~(2-)/ZrO_2催化合成乙二醇乙醚醋酸酯

在固体超强酸SO42-/ZrO2催化下,以乙二醇单乙醚和冰醋酸为原料,合成了乙二醇乙醚醋酸酯。考察了催化剂用量、物料配比、反应时间、带水剂等因素对反应的影响。实验结果表明,固体超强酸SO42-/ZrO2对合成乙二醇乙醚醋酸酯有着良好的催化活性,在催化剂用量为反应物料总质量的2%,乙二醇单乙醚9.01 g,n(乙二醇单乙醚)∶n(冰醋酸)=1∶3,回流时间2.5 h,带水剂环己烷用量为17 mL的条件下产品收率达95.8%,且催化剂重复使用5次仍保持较高活性。产品经红外、气质进行定性分析,确定结构为乙二醇乙醚醋酸酯。