Ni/ZrO_2催化乙酰丙酸加氢制备γ-戊内酯

以Ni/ZrO_2为催化剂催化乙酰丙酸加氢制备γ-戊内酯,制备了5种不同Ni含量的Ni/ZrO_2催化剂,采用氮气物理吸附、X射线衍射和透射电镜等对催化剂进行表征,并考察了催化剂的Ni含量、反应温度、反应时间、氢气压力和反应溶剂等条件对加氢催化活性的影响。结果表明:随着Ni含量的增加,乙酰丙酸的转化率也相应增加,Ni的质量分数为50%的Ni/ZrO_2催化剂的乙酰丙酸转化率最高,Ni的质量分数为30%的Ni/ZrO_2催化剂中单位Ni的比活性(TO_F)最高;提高反应温度可加快反应速率;溶剂二氧六环比水更能促进反应的进行;而Ni含量及不同的反应条件对反应的选择性均没有显著的影响。在二氧六环中,温度200℃,氢压5MPa下,反应9h得到最高的乙酰丙酸转化率及γ-戊内酯收率,分别为99.1%和91.6%。     

Ni/ZrO2-SiO2催化剂催化乙酰丙酸加氢合成γ-戊内酯

分别以ZrO₂、SiO₂及ZrO₂-SiO₂复合氧化物为载体,采用等体积浸渍法制备了Ni含量为10%（质量分数）的催化剂,考察了其催化乙酰丙酸液相加氢性能。采用N₂-物理吸附、NH₃-TPD、H₂-TPR、XRD、TEM等表征手段对催化剂进行了表征。研究结果表明,在所制备的催化剂上,乙酰丙酸先经C=O加氢生成4-羟基戊酸,后者快速脱水酯化为γ-戊内酯。Ni/ZrO₂-SiO₂催化剂较Ni/ZrO₂与Ni/SiO₂催化剂具有高的金属分散度和丰富的表面酸性中心,表现出高的C=O加氢活性以及优异的乙酰丙酸加氢合成γ-戊内酯性能。在反应温度为200℃,氢气压力4 MPa的反应条件下,乙酰丙酸的转化率达到100%,γ-戊内酯的选择性大于99.9%。     

Ni-Al复合催化剂催化乙酰丙酸加氢制备γ-戊内酯

通过尿素水解法合成了一系列Ni-Al复合催化剂,并首次应用于乙酰丙酸(LA)加氢反应,能够实现在1,4-二氧六环体系中以温和条件下高效催化LA转化为高价值生物质基平台化合物γ-戊内酯(γ-valerolactone, GVL)。采用XRD, H2-TPR,SEM,XPS等方法对催化剂进行了表征,结果显示,Ni/Al2O3催化剂的高催化活性主要来自于Ni0金属位点以及单质Ni和Al2O3的相互作用。不同的Ni/Al比例直接影响金属Ni颗粒的粒径大小和分布,较大的或较小Ni/Al比例均会降低催化剂的活性。当Ni/Al为2,且在140℃,3 MPa H2,2 h的条件时,催化LA加氢转化为GVL的反应可达到100%的GVL产率。     

非贵金属催化剂催化乙酰丙酸加氢制γ-戊内酯的研究进展

γ-戊内酯(GVL)是乙酰丙酸(LA)衍生物,可用作精细化工、食品添加剂的中间体,由于GVL具有独特的性质,如高沸点(207℃)、不易挥发、高能量密度、稳定性好等优点而被广泛应用,如作为绿色溶剂、绿色燃料、燃料添加剂、绿色聚合物、树脂等。通过将生物质资源转化为高附加值化学产品已成为国内外学者的研究热点,本文综述了非贵金属催化剂催化乙酰丙酸加氢制γ-戊内酯的研究进展。     

催化乙酰丙酸加氢转化制备γ-戊内酯的研究进展

综述了过去几十年大量非均相催化剂对于γ-戊内酯生产的研究现状,以及伴随的一系列反应过程,概述了由乙酰丙酸转化制备γ-戊内酯的非均相催化剂的研究进展。重点讨论了载体对于该反应过程的影响,其目的在于强调在该领域取得的成果以及存在的挑战,并对今后制备γ-戊内酯的研究提出建议。     

催化乙酰丙酸加氢转化制备γ-戊内酯的研究进展

综述了过去几十年大量非均相催化剂对于γ-戊内酯生产的研究现状,以及伴随的一系列反应过程,概述了由乙酰丙酸转化制备γ-戊内酯的非均相催化剂的研究进展。重点讨论了载体对于该反应过程的影响,其目的在于强调在该领域取得的成果以及存在的挑战,并对今后制备γ-戊内酯的研究提出建议。     

乙酰丙酸乙酯加氢制备γ-戊内酯研究进展

戊内酯可用于食品添加剂、精细化学品生产过程的中间体,同时因其较高的热值和能量密度,可以用于汽油、柴油或生物柴油燃料的混合剂。通过资源丰富的可再生能源乙酰丙酸乙酯催化加氢合成γ-戊内酯受到国内外广泛关注,本文综述了乙酰丙酸乙酯加氢制备γ-戊内酯的研究迚展。     

Cu/Al_2O_3-ZrO_2催化乙酰丙酸加氢生成γ-戊内酯反应性能

采用共沉淀法制备了Cu/Al_2O_3-ZrO_2催化剂,考察了其催化乙酰丙酸选择性加氢生成γ-戊内酯性能,并用透射电子显微镜、X射线粉末衍射对催化剂的结构进行了表征。结果表明,当Al_2O_3/(Al_2O_3+ZrO_2)=0. 05(质量比)时,Cu/Al_2O_3-ZrO_2催化乙酰丙酸加氢制γ-戊内酯具有较好的性能,在200℃、3. 0 MPa氢气条件下反应120 min,乙酰丙酸100%转化为γ-戊内酯。     

Cu/Al_2O_3-ZrO_2催化乙酰丙酸加氢生成γ-戊内酯反应性能

采用共沉淀法制备了Cu/Al_2O_3-ZrO_2催化剂,考察了其催化乙酰丙酸选择性加氢生成γ-戊内酯性能,并用透射电子显微镜、X射线粉末衍射对催化剂的结构进行了表征。结果表明,当Al_2O_3/(Al_2O_3+ZrO_2)=0. 05(质量比)时,Cu/Al_2O_3-ZrO_2催化乙酰丙酸加氢制γ-戊内酯具有较好的性能,在200℃、3. 0 MPa氢气条件下反应120 min,乙酰丙酸100%转化为γ-戊内酯。     

不同载体负载钴金属催化乙酰丙酸加氢制备γ-戊内酯的研究

通过不同的载体合成钴基催化剂,并将其用于乙酰丙酸制备γ-戊内酯的加氢实验,以探究不同载体对钴金属加氢催化的影响。利用比表面积测试仪、X射线衍射仪、扫描电子显微镜、透射电子显微镜和NH3-程序升温脱附等表征手段分析各类催化剂。通过加氢实验发现,除使用中性载体的Co/AC催化剂外,其余酸性载体的催化剂都展现出极高的转化率,表明钴基催化剂在此反应中的催化活性主要是源于金属钴颗粒与载体上的酸性位点的协同作用。     

负载型Ru催化剂在乙酰丙酸加氢制γ-戊内酯中的应用研究进展

生物质由于其储量丰富、来源广泛、价格低廉等优点,成为可再生燃料和化学品的主要来源。在众多的生物质基化学品中,γ-戊内酯(GVL)是一种重要的平台化合物,可由乙酰丙酸(LA)催化加氢制得。Ru催化剂在乙酰丙酸选择性加氢制备γ-戊内酯中具有良好的催化性能。对负载型Ru催化剂催化LA制备GVL的研究进展进行了总结。     

一种乙酰丙酸及其酯类转移加氢制备γ-戊内酯的方法

正一种乙酰丙酸及其酯类转移加氢制备γ-戊内酯的方法,涉及γ-戊内酯。在反应底物中加入有机醇,将所得的醇溶液作为原料液置于高压反应釜中,加入金属氧化物催化剂加热反应,即得目标产物γ-戊内酯。使用醇同时作为氢供体和反应媒介,不需要外     

Co/γ-Al2O3催化乙酰丙酸加氢合成γ-戊内酯的研究

采用等体积浸渍法制备一系列Co负载量不同的Co/Al₂O₃催化剂,用于乙酰丙酸液相催化加氢制γ-戊内酯反应。采用X射线衍射仪和透射电镜对Co/Al₂O₃催化剂进行表征,考察Co负载量、反应温度、反应压力和催化剂用量等对乙酰丙酸液相催化加氢反应的影响。结果表明,在Co负载质量分数15%、反应温度140 ℃、反应压力4.0 MPa和催化剂用量为反应物总质量的20%条件下,以甲醇为溶剂,反应6 h,乙酰丙酸转化率100%,γ-戊内酯选择性80.4%。催化剂重复使用6次仍具有较好的催化性能。     

络合浸渍法制备Ni/ZrO_2催化剂及其催化顺酐液相加氢性能

分别以柠檬酸、乙二胺、乙酰丙酮以及乙二胺四乙酸二钠为络合剂,采用络合浸渍法制备Ni质量分数为10%的Ni/ZrO_2催化剂,考察催化顺酐液相加氢性能,并利用XRD、H2-TPR、H2-TPD等对其进行表征。结果表明,各络合剂对催化剂中金属-载体相互作用、活性金属分散度以及C=O加氢活性的影响均不相同。引入乙酰丙酮的Ni/ZrO_2-AC催化剂具有最高的活性金属分散度和C=O加氢活性,表现出最高的γ-丁内酯选择性,该催化剂在反应温度210℃、氢压5 MPa条件下反应3 h,顺酐转化率约100%,γ-丁内酯选择性47.0%。     

顺酐加氢合成γ-丁内酯的Cu/ZnO-X催化剂研究

采用XRD、TPR、BET等方法对几种Cu/Zn催化剂进行表征,考察了催化剂活性与寿命。发现Cu/Zn催化剂添加活性炭可以使顺酐常压气相加氢合成γ-丁内酯（GBL）的反应温度降低至240℃。在优化条件下：液体空速为0.1h-1,氢酐摩尔比为50:1,顺酐转化率100%,GBL选择性为93.28%,催化剂寿命达到2000h以上。     

顺酐加氢合成γ-丁内酯的Cu-ZnO/C催化剂研究

采用XRD、TPR、BET等方法对几种Cu/Zn催化剂进行表征,考察了催化剂活性与寿命。发现Cu/Zn催化剂添加活性炭可使顺酐常压气相加氢合成γ-丁内酯(GBL)的反应温度降低至240℃。在优化条件下:液体空速为0.1h-1,氢酐摩尔比为50∶1,顺酐转化率100%,GBL选择性为93.28%,催化剂寿命达2000h以上。     

顺丁烯二酸醉加氢合成γ-丁内酯催化剂的研究

研究了负载型钯及镍催化剂对于顺酐加氢生成γ-丁内酷的催化性能,考察了不同载体的影响。结果表明,钯催化剂的性能优于镍催化剂,在2.5%Pd/C上γ-丁内醋的收率为52.5%,180℃和5.05MPa氢压的反应条件有利于γ-丁内醋的生成。     

TiO_2-SiO_2/ZrO_2催化剂的制备及催化燃烧甲苯性能

以ZrO2为载体,制备出TiO2-SiO2/ZrO2催化剂,用XRD和SEM对其进行表征;并将催化剂用于甲苯的催化燃烧,探讨了温度、气流速率、进气浓度等因素对甲苯催化效率和反应产物CO、CO2选择性的影响。结果表明:催化剂中的TiO2呈锐钛矿晶型,催化剂颗粒成功负载于ZrO2表面;随着温度升高,甲苯催化效率增大,350℃时能达到最大值100%,CO2选择性随之增大,但CO选择性却减少;气流速率增大导致甲苯催化效率增大,CO选择性稍稍增大,而CO2选择性减小;进气浓度从25 mg/L增加到100 mg/L时,甲苯催化效率逐渐减小,CO2选择性减小,CO选择性稍有增大。     

Cu-Zn-Ti催化剂上顺酐气相催化加氢制备γ-丁内酯

通过共沉淀法制备了Cu-Zn-Ti系列催化剂,并对还原前后的样品进行了XRD、XPS、TPR以及BET等表征分析。结果表明,Cu-Zn-Ti催化剂催化顺酐加氢制备γ-丁内酯的活性与选择性和催化剂的原子配比有关。铜含量较低时,CuO与ZnO及TiO₂之间存在强的相互作用。铜含量较高时,存在游离的CuO。催化剂还原后,铜以Cu0形式存在。当CuO以表面结合形态存在时,还原得到的Cu0有利于顺酐深加氢反应的进行。     

超细Cu/Ni催化糠醛加氢合成2-甲基四氢呋喃

采用溶胶凝胶法制备了超细Cu/Ni混合催化剂,并用于糠醛液相加氢制2-甲基四氢呋喃(2-MeTHF)反应。考察了Cu/Ni摩尔比、Na2CO3溶液浓度等对催化剂制备的影响,及反应压力、反应温度、反应时间等对糠醛转化率和2-MeTHF选择性的影响。结果表明,适宜催化剂制备条件为n(Cu)∶n(Ni)=1∶1,Na2CO3溶液浓度为1.0mol/L;适宜的反应条件为反应压力8 MPa,反应时间3.5 h,反应温度180℃;产品经气相色谱检测分析,糠醛的转化率为100%,2-MeTHF的选择性为64.52%。