SO_4~(2-)-TiO_2/Al_2O_3超强酸催化合成新型香料

通过浸渍法制备了SO42--TiO2/Al2O3固体超强酸催化剂,用Hammett指示剂法测定了其酸强度;以乙酰乙酸乙酯和1,3-丙二醇、1,3-丁二醇为原料,合成了新型香料2-甲基-2-乙酸乙酯基-1,3-二氧六环和2,4-二甲基-2-乙酸乙酯基-1,3-二氧六环,考察了催化剂的焙烧温度、TiO2的负载量、反应温度、反应物配比、催化剂用量等因素对反应的影响以及催化剂的重复使用性。结果表明,在425～575℃温度范围内,SO42--TiO2/Al2O3体系可以形成超强酸;在新型香料的合成中具有催化活性高、催化速率快、化学稳定性好,重复使用性佳、无环境污染;在最佳条件下,两种香料的收率分别可达83.5％和83.6％,质量分数为99.1％。     

新型碳基固体强酸催化剂在高酸值生物柴油中的催化性能

通过膨化淀粉和对-甲基苯磺酸混合物的部分炭化制备了新型碳基固体强酸催化剂,研究了新型碳基固体强酸催化剂在油酸与乙醇的酯化反应中的催化性能,考察了乙醇与油酸摩尔比、催化剂质量浓度和反应时间等因素对收率的影响。结果表明,新型碳基固体强酸在油酸与乙醇的酯化中具有较好的催化活性,在醇酸的摩尔比8:1、w(催化剂)为5.0%和回流反应时间6.0h的条件下,油酸乙酯收率可达83.78%,经过6次使用,催化剂保持良好的催化活性。     

二氧化硅负载磷钨酸催化苯甲醛与甘油缩合反应

采用溶胶—凝胶法制备了不同w(磷钨酸)的H3PW12O40/SiO2(简称PW12/SiO2)固体酸催化剂,用XRD和N2-吸附对PW12/SiO2固体酸催化剂进行了表征,考察了催化剂的焙烧温度、w(磷钨酸)、m(催化剂)、反应时间的影响。结果表明,焙烧温度550℃,w(PW12)10%,m(催化剂)0.5 g,n(苯甲醛)∶n(甘油)=1∶1.1、V(甲苯)15 mL,反应时间2.0 h,苯甲醛的转化率达99.2%。PW12/SiO2固体酸催化剂所具有的独特Keggin阴离子结构和表面酸中心、高表面积和准液相在苯甲醛和甘油的缩合中具有重要的作用。     

二氧化硅负载磷钨酸催化甘油与丙酮的缩合反应

利用溶胶-凝胶法制备了二氧化硅负载的磷钨酸(TPA/SiO2)固体酸催化剂,用XRD和N2-吸附脱附对TPA/SiO2固体酸催化剂进行了表征,研究了催化剂在甘油与丙酮缩合反应中的催化性能,考察了催化剂的焙烧温度、磷钨酸质量分数、反应时间和催化剂质量等对反应性能的影响.结果表明:TPA/SiO2固体酸是平均颗粒为20.9...     

CuSO4／SiO2固体酸催化合成环己酮乙二醇缩酮

通过溶胶-胶凝法和浸溃法制备了CuSO4／SiO2固体酸催化剂,用XRD、N2-吸附和NH3-TPD进行了表征,研究了CuSO4／SiO2固体酸催化合成环己酮乙二醇缩酮的催化性能,考察了催化剂的焙烧温度、CuSO4负载量、催化剂用量、酮醇摩尔比等因素的影响。结果表明,CuSO4／SiO2固体酸催化剂在环己酮和乙二醇的缩合反应中具有良好的催化活性和稳定性。催化剂刺备和缩舍反应的最佳条件为：焙烧温度为,500℃、CuSO4的负载量为20％、酮醇摩尔比为1：1．2、催化剂的用量1．1g,在此条件下,环己酮乙二醇缩酮的收率可达99．1％。     

用磷铝硅固体酸催化剂合成乙酸异丙酯

用ＸＲＤ、ＦＴ－ ＩＲ、ＮＨ３ － ＴＰＤ 表征了自行用水热合成法研制合成的硅磷铝分子筛催化剂,得出了与ＡｌＰＯ－ ５ 有相似的结构,以及具有明显的酸性催化剂的特性。并进一步在固定床反应器中,在液－ 固反应体系中研究了异丙醇和乙酸的酯化反应,实际考察了反应条件对此反应结果的影响。分析结果表明,在温度为５１３ ～５７３ Ｋ、反应压力为３ ．５ ＭＰａ 、醇酸摩尔比为１ ．２ ～１ ．６ 和ＬＨＳＶ 为１ ．０ ｈ － １ 的范围内,催化剂具有良好的催化活性和反应稳定性。并且该工艺酯化速度快、转化率高,乙酸的转化率可以从６４ ．５ ％ 提高到９７ ．３ ％ ,在５５３ Ｋ 时催化剂达到了最佳的效果,乙酸的转化率最高可达９９ ．１ ％ ,达到甚至超过了硫酸工艺法酯的收率。完全可以代替目前工业常用的硫酸催化酯化工艺     

二氧化硅负载硫酸铁催化剂上的酯化反应及其动力学研究

通过溶胶-凝胶法和浸渍法制备了二氧化硅负载的硫酸铁[Fe(2SO4)3/SiO2]催化剂,研究了[Fe(2SO4)3/SiO2]的焙烧温度、硫酸铁的负载量、催化剂用量及反应温度对油酸乙酯合成的影响。用积分法研究了等量反应物在常压下的反应动力学。结果表明,二氧化硅负载的硫酸铁催化剂在油酸和乙醇无溶剂条件下的酯化反应中具有良好的催化性能。酯化反应符合假设的朗格缪尔-欣谢尔伍德(L-H)机理,且服从准二级反应动力学方程,表观活化能为50.40kJ/mol,指前因子为1.22×10(7mol/L)-1·h-1。     

鸭蛋壳制备的CaO固体碱催化大豆油制备生物柴油

将700~1000℃焙烧鸭蛋壳4h制备的氧化钙(CaO)固体碱催化剂用于大豆油与甲醇酯交换反应制备生物柴油,用XRD和N2-吸附对其进行了表征,研究了焙烧温度对催化剂结构及催化性能的影响,考察了反应温度、甲醇与大豆油摩尔比、催化剂用量和反应时间对生物柴油收率的影响。结果表明:以900℃焙烧鸭蛋壳制备的CaO固体碱为催化剂,在反应温度90℃、甲醇与大豆油摩尔比9∶1、催化剂用量3.0%(占大豆油质量)、正庚烷用量30.0%(占大豆油质量)和反应时间4h的条件下,生物柴油的收率可达99.1%。催化剂重复使用12次后,生物柴油的收率仍大于97%。说明CaO固体碱催化剂在大豆油与甲醇酯交换反应中具有良好的催化活性和重复使用性。     

Nb2O5负载磷钨酸催化酯化反应研究

采用浸渍法制备TPA/Nb2O5催化剂,用于油酸与甲醇的酯化反应,考察了催化剂焙烧温度、甲醇与油酸物质的量比、反应时间、催化剂用量和TPA负载量等因素对油酸转化率的影响。结果显示,低负载量时(ω=5,10,15),TPA杂多阴离子高度均匀地分散在Nb2O5表面,随着负载量的增加,TPA在Nb2O5表面出现聚结。25-TPA/Nb2O5(300)催化剂在油酸与甲醇的酯化反应中具有良好的催化活性,在n(甲醇)/n(油酸)=12,m(催化剂)/m(油酸)=7%,反应时间在6 h的条件下,油酸的转化率高达92.24%。在303～333 K范围内,油酸的转化率随着温度的升高逐渐增大,油酸与甲醇在TPA/Nb2O5催化剂上的酯化反应符合准二级动力学方程,表观活化能为57.62 kJ/mol,指前因子为1.096×109(mol/L)-1.h-1。     

氧化铝-硫酸固体酸催化剂催化油酸与甲醇酯化反应及其动力学研究

以氯仿为溶剂,通过氧化铝和氯磺酸反应制备了氧化铝-硫酸(ASA)固体酸催化剂,以油酸转化率为指标,考察了ASA催化剂在油酸与甲醇酯化反应中反应时间、醇酸摩尔比、催化剂用量及氯磺酸负载量对酯化反应的影响。得到的最佳酯化反应条件为:氯磺酸负载量4.1 mmol/g,反应时间6 h,反应温度68℃,醇酸摩尔比8∶1,催化剂用量为油酸质量的5%。在最佳酯化反应条件下,油酸转化率达到93.1%,ASA催化剂重复使用5次,油酸转化率仍在80%以上。在303~333K范围内,油酸和甲醇的酯化反应符合准二级动力学方程,表观活化能为54.34 kJ/mol,指前因子为2.91×109L/(mol·h)。