固体超强酸Nd-SO2-4/ZrO2/13x的制备与表征

合成了稀土Nd促进型Nd-SO2-4/ZrO2固体超强酸,并将其负载于分子筛13x上,制备出Nd-SO2-4/ZrO2/13x复合型固体超强酸催化剂.掺杂Nd提高了样品的催化活性,催化合成醋酸甘油酯反应的酯化率可达97.7%;负载分子筛13x,提高了样品的重复使用性能,重复使用5次后酯化率不低于92%.用IR及XPS对其结构进行了表征,结果显示,掺杂稀土Nd后IR谱图中S-O键超强酸位振动吸收峰显著增多,XPS谱图中Zr(Ⅳ)3d峰的化学位移进一步增大.结果表明,样品具有较高酸性,因而也说明具有较高催化活性和使用稳定性.     

SO42-/ZrO2超细粒子固体超强酸研究

用TEM、BET、Hammett指示剂法、化学分析和正丁烷异构化反应等手段对不同制备方法所得固体超强酸的性质进行了表征。实验结果表明，普通的ZrO₂浸渍H₂SO₄^2-和焙烧后制得的SO₄^2-/ZrO₂超强酸粒径＜10nm,属超细粒子范畴；以超临界条件制得的超细化ZrO₂晶体为原料制备的SO₄^2-/ZrO₂超强酸,可明显提高正丁烷异构化反应稳定性。观察到超细ZrO₂晶体与一般的ZrO₂晶体不同,用稀硫酸浸溃处理后其酸强度H₀可达到-16.0,且表面硫酸根离子浓度高于用常规方法制备的SO₄^2-/ZrO₂超强酸。     

复合固体超强酸SO42-/ZrO2-TiO2催化合成三醋酸甘油酯

采用复合固体超强酸SO₄^2-/ZrO₂-TiO₂为催化剂，甘油和冰醋酸为原料，结合醋酸精馏回流工艺，合成了三醋酸甘油酯（TCG）。通过对合成工艺改进，免除了有毒带水剂的使用。使TCG合成更安全，更经济和环保。催化剂制备和TCG合成最佳工艺条件为：硫酸浸渍液浓度（0.5～0.55） mol·L^－1，焙烧温度（550～600） ℃，催化剂用量（占总投料量质量分数）2.5％～3.0%。投料比n（甘油）∶n（醋酸）=1∶ 5.5，反应温度130 ℃，反应时间3.0 h，产品收率达92.6%，催化剂可重复使用6次，易于再生。     

固体超强酸SO42-/ZrO2-TiO2 的声化学制备及表征

采用超声共沉淀法制备了SO₄^2-/ZrO₂-TiO₂ (SZT)固体超强酸,用流动指示剂法测定酸强度,通过BET、IR、TG-DTA和XRD进行表征,并反复用于催化乙酸和乙醇的酯化反应,检验其催化稳定性。结果表明,超声共沉淀法且在-15 ℃陈化条件下制备的SO₄^2-/ZrO₂-TiO₂ 固体超强酸的比表面积及酸强度大(H0≤-14.5),催化活性高,样品表面与SO₄^2-/结合较牢固,重复使用时,催化活性变化不大。     

SO42-/ZrO2固体超强酸的失活与再生

初步探索了SO₄^2-/ZrO₂固体超强酸的失活机理, 并着重研究了催化剂的两种再生方法:灼烧法和溶剂洗涤法。催化剂主要是因结焦而失活,高温灼烧能基本恢复催化剂原有活性,且再生效果与灼烧温度有关。溶剂洗涤法有一定的再生能力,但不显著。     

SO42-/TiO2-Al2O3复合固体超强酸的结构表征

用Hammett指示剂、NH₃-TPD、FT-IR、TG-DTA、XRD及SEM等分析手段对催化剂SO₄^2-/TiO₂-Al₂O₃的结构进行了研究, 结果表明:该催化剂为固体超强酸, 其表面酸强度与培烧温度有很好的对应关系催化剂表面存在SO₄^2-;催化剂的热稳定性较好, 说明SO₄^2-与金属氧化物之间的化学键较为牢固催化剂经多次使用后主体结构未发生变化, 有较长的使用寿命和良好的再生性能催化剂的表面呈疏松状结构, 具有很高的催化活性。     

稀土固体超强酸SO42－/TiO2/Ce4+催化剂的制备及性能研究

用溶胶-凝胶法制备了稀土固体超强酸催化剂SO₄^2－/TiO₂/Ce⁴⁺，用于催化苯甲醛与乙二醇的缩合反应。考察了硫酸的浓度、Ce(SO₄)₂的浓度和焙烧温度等因素对催化性能的影响；采用IR、DSC、XRD和Hammett指示剂法对其性能进行研究。结果表明，催化剂SO₄^2－/TiO₂/Ce⁴⁺是合成苯甲醛乙二醇缩醛的良好催化剂，在硫酸浓度1 mol·L^－1、Ce(SO₄)₂的浓度012 mol·L^－1和焙烧温度550 ℃的制备条件下,产率可达88.2％。催化剂晶体结构为锐钛矿型。     

磁性固体超强酸ZrO2/SO2－4催化合成丁二酸二丁酯

以丁二酸和正丁醇为原料,磁性固体超强酸ZrO₂/SO₂^－4为催化剂合成了丁二酸二丁酯。考察了影响酯化率的各种因素,确定最佳反应条件是:丁二酸为0.05 mol,正丁醇与丁二酸的摩尔比为 2.4,催化剂0.5 g,甲苯5 ml作带水剂,反应时间2 h,酯化率91%以上。结果表明,磁性固体超强酸ZrO₂/SO₂^－4是合成丁二酸二丁酯的优良催化剂,同时利用催化剂的磁性可将催化剂迅速分离。     

SO42-/MxOy型固体超强酸研究进展

SO₄^2-/M_xO_y固体超强酸具有不腐蚀设备、污染小、耐高温、对水稳定性好和可重复使用等优点。综述了SO₄^2-/M_xO_y型固体超强酸的催化机理、失活原因、改性及表征方法,并对今后SO₄^2-/M_xO_y型固体超强酸的研究方向进行了展望。     

ＳＯ４２－／ＭxＯy型无机固体超强酸研究进展

本文综述了ＳＯ_４^２－／Ｍ_xＯ_y型无机固体超强酸的研究进展,并对其制备条件、酸中心构型及性能改进等问题进行了探讨。     

SO_4~(2-)/M_xO_y型固体超强酸催化剂改性研究进展

介绍固体超强酸催化剂的发展、特点、应用及改性研究方向,研究催化剂酸强度低、催化剂易失活和稳定性差等问题,并提出解决方案。通过对国内外SO_4~(2-)/M_xO_y型固体超强酸催化剂的研究,分析向载体中引入稀土元素、分子筛、其他金属、纳米材料和交联剂对固体超强酸催化剂催化活性、热稳定性、酸性、比表面积和晶型等的影响,综述采用S2O2-8或硫酸盐替换SO_4~(2-)作为催化剂活性组分对催化剂的催化活性、酸强度及结构等的影响以及引入过渡金属(贵金属)形成的双官能团对催化剂结构与活性的影响,对制约SO_4~(2-)/M_xO_y型固体超强酸催化剂研究与工业化应用的催化剂寿命、稳定性、机械强度、合成方法、催化活性及催化剂再生等问题进行探讨。     

固体超强酸TiO2/SO42-催化合成乙酸苄酯

研究了以固体超强酸TiO2/SO42-为催化剂,乙酸和苄醇为原料合成乙酸苄酯,考察了反应条件对酯化率的影响,结果表明,当酸的用量为0.2 mol,醇酸摩尔比为1.8,催化剂用量为2.0 g,带水剂甲苯为15 mL,反应时间为2.0 h,反应温度为100～110C时,酯化率达91.2%.     

复合固体超强酸SO42-/Fe2O3/Al2O3/ZnO的制备及其催化性能的研究

利用共沉淀法由Fe(NO3)3、Al(NO3)3、Zn(Ac)2和H2SO4制备了SO42-/Fe2O3/Al2O3/ZnO催化剂,并用于催化合成苯甲醛丙二醇缩醛,研究了醛醇摩尔比、催化剂用量、反应时间等因素对产品收率的影响。结果表明,在n(苯甲醛)∶n(丙二醇)=1∶1.2,催化剂用量为反应物总质量的1%,反应时间50 min的最佳条件下,苯甲醛丙二醇缩醛的收率可达97.6%。     

无机固体超强酸的制备与再生

本文论述了无机固体超强酸的研究现状,介绍了固体超强酸作为催化剂使用时的制备方法与再生技术。     

Review of SO2-4/MxOy solid superacid catalysts

Some metal oxides modified with sulfate ions form highly acidic or superacidic catalysts. SO₂₋⁴/M _x O _y solid superacid catalysts, play a vital role in more and more fields such as organic synthesis, fine chemicals, pharmaceuticals, and means for strengthening environmental safeguards. This review highlights the recent development of solid superacid catalysts based on SO₂₋⁴/M _x O _y , including synthesis method, characterization of acid sites and acid strength, and applications.     

固体超强酸SO42-/MoO3-TiO2制备及催化活性的研究

以硫酸钛、钼酸铵等为原料,采用浸渍法制备固体超强酸SO24-/MoO3-TiO2催化合成乙酸异戊酯。着重探讨了影响制备催化剂活性的条件和催化剂的重复使用活性。结果表明SO24-/MoO3-TiO2最佳制备条件是:在pH为8时,将沉淀陈化24h,用浓度为0.5mol/L硫酸浸渍,在马弗炉中500℃灼烧3小时。此时SO24-/MoO3-TiO2的催化活性最高,催化乙酸异戊酯酯化率达90%左右,同时重复利用性能好。     

稀土固体超强酸SO_4~(2-)/TiO_2/Ce~(4 )催化剂的制备及性能研究

用溶胶-凝胶法制备了稀土固体超强酸催化剂SO42-/TiO2/Ce4 ,用于催化苯甲醛与乙二醇的缩合反应。考察了硫酸的浓度、Ce(SO4)2的浓度和焙烧温度等因素对催化性能的影响;采用IR、DSC、XRD和Hammett指示剂法对其性能进行研究。结果表明,催化剂SO42-/TiO2/Ce4 是合成苯甲醛乙二醇缩醛的良好催化剂,在硫酸浓度1 mol.L-1、Ce(SO4)2的浓度0.12 mol.L-1和焙烧温度550℃的制备条件下,产率可达88.2%。催化剂晶体结构为锐钛矿型。