气相酯交换法合成碳酸甲丙酯负载型催化剂的研究

考察了负载型金属氧化物催化剂对碳酸二甲酯和丙醇气相酯交换合成碳酸甲丙酯的催化性能,并采用BET、XRD、CO2-TPD方法对催化剂进行了表征.结果表明,TiO2/Al2O3对反应具有较高的催化活性和稳定性.随着TiO2负载量的增加,催化剂的比表面积减小,而催化性能则随Ti负载量的增加先增加后减小,在Ti负载量为5%(wt)时活性达到最高,当Ti负载量低于5%(wt)时,TiO2可能以非晶态形式分散在Al2O3表面,而当Ti负载量高于5%(wt)时,TiO2以微晶的形式存在.CO2-TPD研究表明,负载量的改变对催化剂的碱性影响不明显.     

类水滑石催化剂催化合成碳酸二丙酯

采用共沉淀法,在500 ℃烘干焙烧制备了类水滑石催化剂,采用X射线衍射（XRD）、红外光谱（FT-IR）、BET分析对催化剂进行了表征。将类水滑石催化剂应用于碳酸二甲酯（DMC）与正丙醇酯交换合成碳酸二丙酯（DPC）。研究结果表明：镁铝摩尔比为2∶1,在500 ℃焙烧后,类水滑石对反应有较高的催化活性;当丙醇∶DMC =3∶1（摩尔比）、催化剂用量为反应物总质量的1%、反应温度为90 ℃、反应时间为5 h时,DPC的收率为46.87%。     

碳基固体酸的制备与应用研究进展

碳基固体酸材料具有制备简单、热稳定性好、质子酸性强、催化活性高等优点,已成为国内外固体酸催化剂研究的热点。本文综述了碳基固体酸的制备方法及其应用,不同制备条件对碳基固体酸酸性的影响。     

CaO/ZrO2 - La固体碱催化合成碳酸二异辛酯

本文以CaO/ZrO2-La固体碱为催化剂,碳酸二甲酯、异辛醇为原料,通过酯交换反应合成碳酸二异辛酯。实验结果表明,活化温度600℃下催化剂的投加量(占反应物总质量)为1.5%时,产品收率达到66.8%。使用7次后,产品收率仍可达56.3%。利用核磁共振、红外光谱对产品进行分析,结果显示产品中无副产物,纯度较高。     

甲醇钠催化合成碳酸甲乙酯研究

介绍了国内外合成碳酸甲乙酯(EMC)的工艺现状。并在实验条件下以碳酸二甲酯(DMC)和碳酸二乙酯(DEC)为原料,用甲醇钠(CH₃ONa)催化合成了EMC。其中重点研究了投料比、实验时长、实验温度及催化剂加入量对实验的影响。实验结果显示,CH₃ONa的催化活性表现良好,在CH₃ONa的催化反应下最适合的合成条件是：25℃下,催化剂CH₃ONa加入量占投料总质量的0.1%,DMC与DEC投料物质的量比2∶1,实验时长0.5 h。     

碳基固体酸催化剂的制备及催化合成油酸甲酯

以蔗糖和对甲基苯磺酸混合物为原料,采用水热法一步合成了碳基固体酸催化剂,用于催化油酸和甲醇酯化合成油酸甲酯。考察了催化剂用量、原料配比、反应时间及催化剂重复使用性等对酯化率的影响。结果表明,适宜反应条件为:催化剂用量为油酸质量的3.54%,醇酸摩尔比6∶1,反应时间7 h,酯化率可达94.96%。该催化剂尚具有一定的重复使用性。     

碳酸二丙酯的绿色合成及其与DMC相平衡数据测定

用碳酸二甲酯(DMC)与正丙醇(n-PrOH)酯交换反应合成了碳酸二丙酯(DPC),考察了催化剂种类、物料摩尔比、催化剂用量、温度和时间等因素对反应的影响。结果表明,碳酸钾(K2CO3)具有较好的催化活性和选择性,反应最佳工艺条件为:常压,反应温度95℃,n(n-PrOH)∶n(DMC)=3∶1,w(K2CO3)=1%,反应时间5 h,DMC转化率95.9%,DPC产率73.7%。优化条件下的重复实验表明,该反应易于控制,重复性好。测定了常压下DPC和DMC的气液相平衡数据,结果表明,在常压下DPC和DMC二元物系不形成共沸物。     

不同基质碳基固体酸催化剂制备及其催化酯化性能

分别以葡萄糖、蔗糖和淀粉为基质,对甲苯磺酸为磺酸基来源,采用一步碳化法制得3种碳基固体酸催化剂。用透射电子显微镜(TEM)、多点BET(Brunauer-Emmett-Teller)法(BET)、X射线衍射法(XRD)、红外光谱、元素分析和热重分析等对催化剂进行了表征,并以新型双子表面活性剂1,4-丁二醇双琥珀酸聚醚(3)正辛基混合双酯磺酸钠合成中的双酯化反应Ⅱ为探针,比较了三者的催化活性及重复性。结果表明:三种催化剂均为层状和片状的无定形碳架结构,葡萄糖基质碳基固体酸催化剂上磺酸基团含量最高,在制备工艺下均有较好的热稳定性;三者重复性均较好,其中葡萄糖基质碳基固体酸催化剂对于探针反应的催化酯化活性最好。     

碳酸二甲酯酯交换合成碳酸二月桂酯

用正交实验法,对碳酸二甲酯(DMC)与月桂醇酯交换合成碳酸二月桂酯的催化剂,进行了筛选,对反应条件进行了优化,发现K2CO3具有较高的催化活性,得到最佳反应条件为:催化剂碳酸钾(K2CO3)用量为原料总质量的0.5%,n(碳酸二甲酯)∶n(月桂醇)=1∶4,反应时间4 h,反应温度140℃。在该条件下DMC的单程转化率为59.4%,碳酸二月桂酯产率55.3%,甲基十二烷基碳酸酯产率4.1%,碳酸二月桂酯选择性93%,未反应的DMC与月桂醇可以循环使用。     

碳基固体酸催化剂的合成及其催化酯化性能

以桃核壳为原料合成了碳基固体酸催化剂。利用乙醇和乙酸的酯化反应为模型反应,考察了不同碳化温度、磺化温度和磺化时间对催化剂活性的影响。 用TG分析催化剂的热稳定性,用SEM及搭载的能谱分析仪EDS考察了催化剂的外貌特征和表面元素分布。结果表明,在300 ℃碳化和98 ℃磺化4.5 h所得的催化剂活性最高,每克碳基固体酸催化剂负载的磺酸基团为2.1 mmol。在反应时间5 h、反应温度70 ℃、催化剂用量为冰乙酸和乙醇混合物总质量的2%和醇酸物质的量比为1.5∶1时,冰醋酸转化率为70.84%。     

基于间苯三酚的磺化碳基固体酸催化剂的制备及其催化油酸甲酯的合成

采用间苯三酚与对苯二甲醛缩聚得到的树脂为碳前驱体,分别以1,4-二氧六环与去离子水为溶剂,以溶剂热和水热法、氯磺酸为磺化试剂制备两种磺化碳基固体酸催化剂。SEM、XPS和TGA等分析表明,以1,4-二氧六环为溶剂合成的TP-A-S催化剂为形貌规整、高酸密度、良好稳定性的球形,并表现出良好的催化性能。将其用于油酸与甲醇的酯化反应,最适宜的条件为:醇油物质的量比10∶1,催化剂用量占原料总质量的2.0%,反应温度70℃,反应时间4h,油酸最高转化率达98.3%。且催化剂循环使用5次后,油酸转化率仍达84.4%。将制备的TP-A-S催化剂用于长链游离脂肪酸与甲醇的酯化反应,转化率高于90%,表现出良好的催化效果。     

炭基固体酸催化废油脂合成生物柴油动力学研究(英文)

The kinetics of simultaneous transesterification and esterification with a carbon-based solid acid catalyst was studied.Two solid acid catalysts were prepared by the sulfonation of carbonized vegetable oil asphalt and petroleum asphalt.These catalysts were characterized on the basis of elemental analysis,acidity site concentration,the Brunauer-Emmett-Teller(BET)surface area and pore size.The kinetic parameters with the two catalysts were determined,and the reaction system can be described as a pseudo homogeneous catalyzed reaction.All the forward and reverse reactions follow second order kinetics.The calculated concentration values from the kinetic equations are in good agreement with experimental values.     

磺化碳固体酸催化剂的制备及其催化性能的研究

以微晶纤维素(MCC)为原料制备了碳基磺酸化固体酸催化剂,用该磺化碳固体酸MCC进行糖化水解,考察其催化水解微晶纤维素的最优条件及碳化温度对催化剂催化活性的影响,并对其重复使用性及再生进行了研究。结果表明,反应温度180℃、反应时间6 h、催化剂用量0.15 g为最佳反应条件,最高糖产率为68.71%;400℃为最佳碳化温度。催化剂重复使用后,由于表面磺酸基团的脱落其活性有所下降,可以通过再磺化得到恢复。     

生物柴油合成用木质素固体酸催化剂的制备

采用炭化磺化法,以天然生物质木粉为原料制备了生物质炭基固体酸催化剂,研究了不同树种的生物质木粉对炭基固体酸催化剂的催化酯化性能的影响.比较了4种不同原料制备的炭基同体酸催化剂的催化性能,并进行了表征.结果表明,与其他炭基固体酸催化剂相比,以生物质木粉为原料制备的炭基固体酸催化剂表现出了较高的催化酯化性能.     

Fe-Ce/SiO2固体碱催化剂用于制备碳酸二甲酯

采用化学还原法制备亚价负载铁催化剂,通过空气氧化为Fe³⁺碱性活性中心。考察了该催化剂在碳酸丙烯酯与甲醇酯交换制备碳酸二甲酯反应中的活性和选择性。采用N₂吸附-脱附、TEM、XRD、XPS和CO₂-TPD等对所制备的催化剂进行了表征。结果表明：催化剂的表面结构与碱性是影响其活性的重要因素。相对于Fe或Ce单金属催化剂,Fe-Ce/SiO₂催化剂的碱量大幅度提升,且Fe与Ce通过相互作用形成了稳定的非晶态结构。在醇酯比为15∶1、反应温度为140℃、催化剂用量为反应物总质量的0.5%、 Ce/Fe原子比为2∶1的反应条件下,碳酸丙烯酯转化率为88%,碳酸二甲酯的选择性为92%。催化剂在循环使用10次之后,其活性保持不变。     

竹炭碳磺酸的制备及其催化性能

以富含纤维素的天然竹粉为原料,通过硫酸浸渍,炭化和磺化的过程,制备竹炭碳磺酸并将其应用于纤维素水解反应。首先对改性前后的竹粉及其主要成分进行热重分析,发现硫酸能打破竹粉组分之间部分原有的化学键,促进竹粉的热解过程,使竹粉在低温下进行热解与炭化。然后系统地研究浸渍比例、浸渍液浓度、炭化温度和磺化温度等因素对催化剂活性的影响,得到催化剂最优制备条件。最后采用XRD、BET、FT-IR和SEM等方法对竹炭碳磺酸进行表征,结果表明通过合理调控温度能使竹炭磺酸具有良好的孔结构和较高的磺酸量,且磺酸量可能和芳香碳环上的活泼氢数目有关。     

碳基固体酸催化合成乙酰水杨酸

以淀粉和对甲苯磺酸为原料合成了碳基固体酸催化剂,并采用FTIR、TG、BET、SEM和EDS对催化剂进行了表征。研究了催化剂对乙酰水杨酸合成反应的催化活性,并比较了常规加热和微波加热方式对反应的影响。通过单因素试验确定了较佳工艺条件为：乙酸酐与水杨酸物质的量比为1.5∶1,催化剂用量为水杨酸质量的5.8%,反应时间25 min,反应温度76～80 ℃。常规加热条件下收率82.1%,使用5次后,收率仍保持在78.2%。碳基固体酸催化剂在常规加热条件下催化性能和重复使用性能均优于微波加热条件反应。     

离子液体催化碳酸二甲酯和乙醇酯交换合成碳酸甲乙酯

考察了碱性离子液体催化碳酸二甲酯和乙醇酯交换反应合成碳酸甲乙酯的过程, 筛选出催化性能较好的离子液体1-丁基-3-甲基咪唑溴盐（［Bmim］Br）作为催化剂, 并对酯交换反应条件进行优化。结果表明,［Bmim］Br对反应表现出优异的催化性能,在常压、反应温度90 ℃、反应时间12 h、n(碳酸二甲酯)∶n(乙醇)=1∶1和［Bmim］Br用量为碳酸二甲酯质量的2%条件下,碳酸二甲酯转化率为71.1%,碳酸甲乙酯选择性为81.8%。经回收和循环利用 3次,催化剂仍保持较好的催化活性。     

碳酸二甲酯酯交换反应制碳酸甲乙酯研究进展

碳酸甲乙酯是一种重要的化工原料,市场潜力巨大。相对于传统制备方法,酯交换法制备碳酸甲乙酯具有明显优势。综述碳酸二甲酯酯交换反应合成碳酸甲乙酯的路线,对比碳酸二甲酯分别与乙醇和碳酸二乙酯进行反应的特点,表明碳酸二甲酯与乙醇反应需要解决产物分离的问题,而碳酸二甲酯和碳酸二乙酯酯交换反应则需要提高转化率。两种方法均具有良好的发展前景。