铁掺杂TS-1分子筛催化剂催化苯羟基化制备苯酚反应

本研究通过浸渍法制备了铁/TS-1系列催化剂,将制备的新型催化剂应用于苯直接羟基化制备苯酚的反应。研究了铁/TS-1催化剂的制备条件(煅烧温度,煅烧时间和铁的负载量)对催化活性的影响。考察了在不同的反应条件(反应时间,催化剂的量,H2O2的量)下铁/TS-1催化剂对苯羟基化制备苯酚的催化活性。在优化反应条件下得到苯的转化率为11.2%和苯酚的选择性为100%。     

钒掺杂β-沸石分子筛催化剂催化苯羟基化制备苯酚反应

通过浸渍法制备了钒/β-沸石系列催化剂,研究了催化剂的制备条件(煅烧温度和煅烧时间)对催化活性的影响。考察了在不同的反应条件(反应时间,催化剂的量,H2O2的量)下钒/β-沸石催化剂对苯羟基化制备苯酚的催化活性。在优化反应条件下得到苯的转化率为9.7%和苯酚的选择性为96%。     

Fe_3O_4/CNTs催化苯羟基化制苯酚反应性能

为实现苯一步羟基化直接合成苯酚的绿色工艺路线,基于高温热分解法制备了Fe3O4/碳纳米管(CNTs)复合催化剂应用于H2O2为氧化剂的苯羟基化制苯酚反应。采用单因素法考察了H2O2及催化剂用量对反应的影响,并评估了催化剂的重复使用性能。采用X射线衍射(XRD)、透射电子显微镜(TEM)、傅里叶红外光谱(FTIR)和振动样品磁强计(VSM)对催化剂的微观结构、磁性能进行了研究和分析。结果表明,负载于CNTs表面上的Fe3O4粒子是H2O2为氧化剂的苯羟基化制苯酚反应的主要活性组分;在Fe3O4/CNTs用量30 mg,H2O2 1.5 m L的条件下,反应90 min时苯转化率为26%,苯酚选择性为91%。     

一种高性能的苯酚羟基化用复合氧化物催化剂

用Hβ沸石对复合氧化物进行修饰和改性,制得一种高性能苯酚羟基化用复合氧化物催化剂Fe Hβ80〔w(Hβ) =7%〕。以Fe Hβ80做催化剂,对羟基化反应工艺条件进行了优化,优化的反应工艺条件为:反应温度65~70℃,反应时间0 25~0 5h,m(苯酚) /m(催化剂) =294~883,n(苯酚) /n(H2O2 ) =3 00~5 78,m(苯酚) /m(水) =0 43~0 91。以Fe Hβ80作催化剂,去离子水为溶剂,反应温度65℃,反应时间30min,苯酚5 3g,m(苯酚) /m(催化剂) =294,n(苯酚) /n(H2O2 ) =3 00,溶剂水10 0g,反应结果表明,羟基化反应诱导期不到1min,苯酚转化率22 3%,苯二酚选择性91 9%,过氧化氢有效利用率62 1%。与Fe Cu Sn Zn O/γAl2O3、Fe Mg O/γAl2O3 和TS分子筛等典型苯酚羟基化用催化剂相比较,由于Hβ沸石能为复合氧化物催化剂提供合适的酸性中心,从而缩短了苯酚羟基化反应诱导期,提高了催化活性和目标产物选择性,降低了过氧化氢在反应器中积累所带来的风险。Fe Hβ80催化剂用量仅为TS分子筛的1 /29 4(质量比), 但羟基化反应诱导期仅1min(TS分子筛为120min),证明Fe Hβ80是一种高性能的苯酚羟基化用催化剂。     

Ni对Cu-Ni/γ-Al_2O_3苯羟基化催化剂的影响

通过程序升温还原方法合成了Cu/γ-Al2O3和Cu-Ni/γ-Al2O3催化剂,使苯直接羟基化制苯酚。该反应过程中,温度和溶剂对Cu-Ni/γ-Al2O3催化剂的反应性能影响进行了探讨。采用H2-TPR、XRD、EDS等表征技术考察了Ni对催化剂结构和性质的影响。结果表明,Ni使催化剂前驱体还原温度增加、活性组分Cu单晶粒度降低、催化剂表面Cu原子数增加;当反应温度为70°C、以水作反应溶剂时,Cu-Ni/γ-Al2O3比Cu/γ-Al2O3催化剂有较高反应活性和选择性,苯转化率为32.4%,苯酚选择性为93.3%,苯酚收率为30.2%。     

铁铝交联黏土催化剂的制备及其苯直接羟基化的催化性能

通过直接向稀释的黏土悬浮液中加入Fe-Al交联剂制备了不同物质的量比的铁铝交联黏土催化剂。研究了该催化剂在苯/H2O2直接羟基化制备苯酚反应中的催化性能。结果表明,铁铝交联黏土催化剂在苯直接羟基化反应中具有良好的催化活性,苯酚收率最高可达4.9%,选择性可高达73.5%。运用XRD、FT-IR、TG-DSC、SEM等手段对铁铝交联黏土催化剂进行了表征。     

Au/CeO_2-cube催化1,3-丙二醇氧化酯化反应性能

采用沉积-沉淀法制备了高活性的Au/Ce O2-cube催化剂,并对催化剂进行了电感耦合等离子发射光谱、透射电镜、X射线衍射和X射线光电子能谱表征。将制得的催化剂用于1,3-丙二醇选择性氧化酯化反应,考察了沉淀剂尿素的用量、Ce O2-cube载体焙烧温度、催化剂焙烧温度、Au负载量和沉积温度对反应性能的影响,结果表明:尿素和Ce O2-cube的质量比为6、沉积温度80℃、Ce O2-cube焙烧温度400℃、催化剂焙烧温度200℃制备的1.5%Au/Ce O2-cube,具有最优的催化活性。在100℃、O2分压2 MPa、1,3-丙二醇和Au的物质的量比为75.5的条件下反应4 h,1,3-丙二醇的转化率达到97.5%,3-羟基丙酸甲酯和丙二酸二甲酯的选择性分别达到90.1%和6.1%。将用过的催化剂在200℃焙烧2 h烧掉表面的中毒物质后循环使用4次,催化性能略有降低,性能下降主要是由催化反应过程中Au颗粒粒径的长大造成的;催化剂上2.0~4.0 nm左右的具有少量Auδ+的负载纳米Au单质颗粒有助于醇的氧化酯化反应。     

铁掺杂γ-Al_2O_3分子筛催化苯直接羟基化制备苯酚反应

通过浸渍法制备了Fe/γ-Al2O3系列催化剂,研究了不同的煅烧温度和时间对催化剂催化活性的影响。考察了在不同的反应条件(例如:不同的溶剂,反应时间,催化剂的量,H2O2的量)下催化剂对苯直接羟基化制备苯酚的催化活性,以期得到最优的反应条件。     

负载型湿式氧化催化剂RuO2/γ-Al2O3活性与稳定性

采用浸渍法制备了RuO2 /γ Al2 O3 催化剂 ,以苯酚为目标有机物重点研究了进水 pH值和温度对RuO2 /γ Al2 O3 催化剂组分溶出和活性的影响 .结果表明 ,催化剂在降解苯酚过程中存在着组分溶出现象 ,随着进水溶液pH值降低催化剂组分溶出量增加 ,且在进水为酸性时苯酚去除率高于碱性时的去除率 .反应温度升高 ,催化剂组分溶出量降低 ,苯酚去除率增加 .采用在负载型RuO2 /γ Al2 O3 催化剂中掺杂Ce和Zr的方法对抑制催化剂组分溶出进行了初步研究 ,发现掺杂Ce和Zr后有效地降低了RuO2 /γ Al2 O3 催化剂组分的溶出 ,且提高了催化剂的活性     

类水滑石负载的二氧化钛制备及对苯酚羟基化反应的活性

利用微波晶化法合成了四元类水滑石前体,以此为载体制备了负载TiO2的水滑石催化剂,考察了其对苯酚羟基化反应的活性,结果表明:负载TiO2类水滑石催化剂表现出了较好的羟化反应活性,研究了苯酚羟化的反应工艺条件对催化剂活性的影响,确定了适宜的羟基化反应条件为:温度为70℃、反应时间为60min、催化剂用量为0.53g、30%的H2O2用量为24mL、苯酚加入量为5.0g。在此条件下,苯酚的转化率为89%。     

Ce0.8Cu0.2O2-δ氧化物直接涂载的整体式催化剂的催化性能研究

Ce0.8Cu0.2O2-δ氧化物为前驱体,通过浸渍法制备了Ce0.8Cu0.2O2-δ氧化物整体式催化剂。超声波振荡结果表明,Ce0.8Cu0.2O2-δ氧化物涂层具有良好的抗振荡性。以乙酸乙酯完全燃烧为模型反应,发现Ce0.8Cu0.2O2-δ氧化物直接涂载的整体式催化剂具有良好的催化活性。BET和H2-TPR结果表明,催化剂的活性与涂层的有效成分Ce0.8Cu0.2O2-δ固溶体的量有密切的关系。当Ce0.8Cu0.2O2-δ固溶体的质量分数为3％时,涂层的抗振荡性能和粘结强度较好,催化剂的活性也相对较高。     

Keggin型多元杂多化合物催化氧化苯甲醇制苯甲醛

合成了一系列具有Keggin结构的P-V-Mo-W四元杂多化合物(Cpyr)3+xPVxMoyW12-x-yO40·nH2O[其中,Cpyr=(C16H32C5H4N)+,x=0、1、2和3],采用傅里叶变换红外光谱和X射线衍射等方法表征了杂多化合物的结构;以磷钒钼钨杂多化合物为相转移催化剂,用m(H2O2)=30%双氧水氧化苯甲醇制备苯甲醛。考察了催化剂的种类、溶剂的类型和反应条件(催化剂用量、反应温度、反应时间、H2O2用量)对苯甲醇氧化反应的影响。在优化条件下,即苯甲醇0.1mol、催化剂(Cpyr)5PV2Mo5W5O400.04mmol、m(H2O2)=30%H2O20.1mol、在100℃反应8h、溶剂水10mL,苯甲醇的转化率达88.51%、苯甲醛的选择性达96.06%。     

导电氧化钼的制备及表征

用金属肼盐热分解法,以钼酸铵为原料,用草酸和肼作为添加剂制备了草酸钼酸肼复合盐,并以此为前驱物在氮气保护下,于760℃热分解制得低价态氧化钼粉末。测定了产品的钼、NH4+的质量分数以及电阻率,并通过DSC-TGA、XRD以及BET比表面积测试等表征手段,考察了肼和草酸添加量,以及前驱物热分解时间和分解温度对产品性状的影响。结果表明,典型产品为MoO2,比表面积25 0m2/g,体积电阻率为0 0477Ω·cm,具有良好的导电性能,可以用作导电粉体材料。     

钴取代Dawson型磷钼钒催化氧化环己烷制环己酮和环己醇

合成了Dawson型磷钼钒钴杂多酸盐,用傅立叶变换红外光谱、X射线衍射和31P核磁共振等方法表征了磷钼钒钴的结构。以环己烷为原料、H2O2为氧化剂、磷钼钒钴杂多酸盐为催化剂催化氧化制备了环己醇和环己酮,考察了催化剂的钒含量和反应条件(催化剂用量、H2O2用量、反应时间、反应温度)对环己烷氧化反应的影响。实验结果表明,钒含量适中的Co2H5P2Mo15V3O62催化剂活性最高。在Co2H5P2Mo15V3O62用量0.20 mmol、w(H2O2)=50%的双氧水用量13.6 g(0.2 mol)、反应时间10 h、反应温度75℃、叔丁醇用量30 mL的优化反应条件下,环己烷的转化率为88.37%,环己醇和环己酮的总收率可达16.56%。     

二氧化硅负载磷钨钼酸催化合成丁酮乙二醇缩酮

以二氧化硅负载磷钨钼酸(H₃PW₆Mo₆O₄₀/SiO₂)为催化剂,丁酮和乙二醇为原料合成丁酮乙二醇缩酮。探讨了H₃PW₆Mo₆O₄₀/SiO₂对缩酮反应的催化活性,较系统地研究了酮与醇物质的量比、催化剂用量、反应时间等因素对产物收率的影响。实验表明,二氧化硅负载磷钨钼酸催化剂是合成丁酮乙二醇缩酮的良好催化剂,在n（丁酮）:n（乙二醇）=1:1.5,催化剂用量占反应物料总质量的0.6%,环己烷10mL作带水剂,反应时间60min的优化条件下,丁酮乙二醇缩酮的平均收率可达86.0%。     

TS-1催化苯酚羟基化制苯二酚的本征动力学研究

采用苯酚直接羟基化联产邻、对苯二酚被认为是目前合成苯二酚的绿色工艺路线之一,但关于以TS-1分子筛为催化剂的本征反应动力学尚在研究中。文中借助高效液相色谱技术,研究了在TS-1分子筛催化下以双氧水直接氧化苯酚为苯二酚的本征反应动力学。结果表明,当搅拌器的转速大于380 r/min时,外扩散已基本消除,反应进入动力学控制区。该反应对于苯酚和羟基化试剂双氧水的反应级数为1.2和0.53,反应活化能为76.87 kJ/mol,反应指前因子为7.58×109mol0.73/(L0.73.min)。这可为TS-1催化-膜分离耦合制备苯二酚反应过程开发和工业反应器设计提供基础数据。     

Dawson结构磷钼酸铵催化氧化十八醇清洁合成十八酸

以Dawson结构磷钼酸铵为催化剂,用30%H2O2水溶液为氧化剂,研究了十八醇液相选择氧化制十八酸的反应。考察了催化剂用量、反应时间、H2O2用量、反应温度等因素对催化反应的影响。通过单因素检验和正交试验确定了反应的最佳条件:催化剂用量为十八醇质量的3.7%,n(H2O2)/n(醇)比值为10∶1,反应温度为95℃,反应时间为4h,收率可达95.3%。催化剂重复使用5次后,十八酸的收率仍可达91.6%。     

超分子化合物(APH)_2(H_4P_2Mo_5O_(23))·2H_2O的水热合成和性质

以四水合钼酸铵〔(NH4)6Mo7O24.4H2O〕、磷酸和2-氨基-4-甲基吡啶(AP)为原料,按一定比例在180℃恒温水热法反应5 d,合成了超分子化合物(APH)2(H4P2Mo5O23).2H2O,收率为80%。用红外光谱、紫外可见光谱、氢核磁共振谱、X射线粉末衍射和TG-DTA对产物进行了表征。结果表明,杂多阴离子保持结构不变,而有机阳离子红外和紫外光谱发生了蓝移,有机阳离子和杂多阴离子以静电力和氢键作用形成了超分子化合物。     

大孔聚氯乙烯树脂负载H_3PMo_(12)O_(40)杂多酸催化剂的研究

以大孔PVC树脂为载体,采用简易的方法制备出了新型杂多酸H3PMo12O40催化剂,并测定了其不同负载量的比表面积、表面形貌、表面酸度和表面酸强度,研究了其负载过程中的结构变化及对乙酸丁脂合成反应的催化活性。结果表明,H3PMo12O40负载于大孔PVC树脂后,与PVC在一定程度上发生了键合作用,呈多孔状态,比表面积增大;仍然表现出与H3PMo12O40相似的固体强酸性质,在给定条件下的乙酸、正丁醇合成乙酸丁脂的探针反应中,正丁醇的转化率提高了45%~63%,增幅达到169%~237%,催化活性大幅度提高;大孔PVC树脂适合作为H3PMo12O40的载体。