Cu-H4SiW12O40/γ-Al2O3催化甘油氢解制备1,2-丙二醇

采用分步等体积浸渍法合成了Cu-H4SiW12O40/γ-Al2O3催化剂,并研究了其在甘油氢解反应中的催化性能。系统考察了H4SiW12O40的负载量、体积空速对反应的影响,以及催化剂的稳定性。并利用X射线衍射(XRD)、程序升温还原(H2-TPR)和氨气程序升温脱附(NH3-TPD)等手段对催化剂进行了表征。结果表明,较低的体积空速有利于提高甘油的转化率,但对1,2-丙二醇的选择性不利;催化剂上所负载H4SiW12O40的质量分数对甘油转化率影响较大,在H4SiW12O40的质量分数为5%时甘油的转化率达到最大值90.05%;负载型催化剂Cu-H4SiW12O40/γ-Al2O3具有双功能催化性质:同时具有酸中心和金属加氢中心。

乙烯在Pd-Se-H4SiW12O40催化剂上直接氧化制乙酸的研究

研究了不同助剂促进的由不同载体负载的Pd-Se/H4SiW12O40催化剂对乙烯氧化直接合成乙酸的影响.采用固定床微反评价了催化剂性能及采用C2H4和O2吸附量测定,吸附C2H4的TPD-MS、TPSR-MS等技术对催化剂进行了表征.

超临界水热极速合成异质结构H4SiW12O40/Bi2WO6光催化剂及其脱氮性能

采用超临界水热合成方式极速合成一种H4SiW12O40/Bi2WO6光催化剂,通过X射线衍射(XRD)、场发射扫描电子显微镜(SEM)、透射电子显微镜(TEM)、比表面积及孔隙度(BET)测定对所合成催化剂的结构和性质进行了考察,并以吡啶含量为15 mg/g的模拟油对光催化剂的脱氮效果进行评价。结果表明,该光催化剂为二维纳米片自组装成的三维球状结构,其中,H4SiW12O40与Bi2WO6不是简单的固载关系而是在超临界水热条件下生成一种新的晶相,正是由于这种晶相的存在,使得H4SiW12O40牢固固载在Bi2WO6光催化剂本体上的同时,对光生载流子进行了有效疏导,提升了H4SiW12O40/Bi2WO6光催化剂的使用寿命和光催化活性。本研究针对光催化剂制备周期与晶形发育的矛盾,将超临界水热技术与光催化剂模板导向合成技术有机结合,在获得良好晶形异质结构H4SiW12O40/Bi2WO6光催化剂的同时明显缩短了光催化剂的制备周期,从而降低了催化剂的制备成本,攻克了光催化剂工业化应用的主要矛盾,所制备的H4SiW12O40/Bi2WO6光催化剂轻质油脱氮效率达97%以上。

H_4SiW_(12)O_(40)/TiO_2/beads光催化降解亚甲基蓝的研究

以钛酸四丁酯为原料,空心微珠为载体,采用溶胶-凝胶法制备TiO2/beads光催化剂载体,然后浸渍法制备出H4SiW12O40/TiO2/beads表面负载修饰型复合光催化剂,并运用SEM、XRD、FT-IR和DRS对催化剂进行表征和分析。研究了H4SiW12O40/TiO2/beads对亚甲基蓝降解的光催化活性,考察了光强度、pH值、曝气量、底物浓度和催化剂用量等对催化效率的影响。实验结果表明,在中性条件下,H4SiW12O40/TiO2/beads催化剂的投加量为0.25 g/L,浓度为7.5 mg/L的亚甲基蓝溶液在250 W的紫外灯和600 W的可见光灯下光照60 min降解率分别可达到94.5%和55%。

硅钨酸对胜利油田超稠油的催化降黏作用

针对胜利油田超稠油降黏问题,制备了一种超强酸催化剂硅钨酸(H4SiW12O40).在近似蒸汽吞吐开采稠油的条件下,通过室内正交实验,考察了H4SiW12O40对胜利油田超稠油的催化降黏作用,分析了H4SiW12O40,H2O以及反应温度、反应时间对超稠油黏度的影响;测定了反应前后超稠油的黏度、烃分布和S的质量分数;并考察了地层水和油层矿物对催化降黏作用的影响.结果表明:当m(超稠油)∶m(H4SiW12O40)∶m(H2O)=100.00∶0.04∶8.00,反应温度为240℃,反应时间为36h时,胜利油田超稠油的黏度可降低67.5%,轻烃组分增加,重烃组分减少,S的质量分数降低;H4SiW12O40质量和反应温度是影响催化降黏反应的主要因素;地层水对H4SiW12O40催化作用的影响与地表水相同,油层矿物与H4SiW12O40催化剂之间存在协同效应,可使超稠油的降黏率达73.2%.

原位合成H_4SiW_(12)O_(40)@C协同UV/H_2O_2降解罗丹明B模拟废水

以H4Si W12O40及可溶性淀粉为起始原料,原位合成了H4Si W12O40@C光催化剂,并采用SEM、EDS、XRD、FTIR、UV-vis、BET对其进行了表征。对H4Si W12O40@C协同UV/H2O2降解罗丹明B废水工艺进行了研究,考察了不同因素对降解效果的影响及协同效应,并探讨了催化氧化反应机理。研究结果表明:UV-Si W20@C-H2O2体系能高效快速降解废水中的罗丹明B,产生了明显的协同效应。在优化工艺条件下,即在250m L初始p H值为3、质量浓度为100mg/L的罗丹明B废水中,Si W20@C催化剂0.15g、H2O2浓度14mmol/L、温度25℃、高压汞灯功率500W、紫外照射70min条件下,罗丹明B脱色率达到了95.78%。紫外可见光谱和HPLC结果显示,罗丹明B分子结构被破坏,分解成了含苯环结构等有机小分子。此外,Si W20@C催化剂还具有较好的重复使用性能。

H_4SiW_(12)O_(40)/SiO_2催化一锅法合成4-苯基-6-甲基-5-乙氧羰基-3,4-二氢嘧啶-2(H)-酮

采用一锅法Biginelli反应以H4SiW12O40/SiO2为催化剂,以苯甲醛、乙酰乙酸乙酯和尿素为原料,无水乙醇为溶剂合成了4-苯基-6-甲基-5-乙氧羰基-3,4-二氢嘧啶-2(H)-酮。探讨了原料摩尔比、反应温度、催化剂用量及反应时间对收率的影响。结果表明,固定苯甲醛用量为0.04 mol的条件下,n(苯甲醛)∶n(乙酰乙酸乙酯)∶n(尿素)=1∶1.5∶1.5,催化剂的用量占反应物料总质量的2.0%,反应温度为90℃,反应时间为60 min,产品平均收率可达71.7%。通过熔点的测定,IR,1HNMR和MS对合成的3,4-二氢嘧啶酮化合物进行了表征。

分子筛MCM-48负载硅钨酸催化合成环己酮乙二醇缩酮

以分子筛MCM-48负载硅钨酸H4SiW12O40/MCM-48为催化剂,通过环己酮和乙二醇反应合成了环己酮乙二醇缩酮,探讨了H4SiW12O40/MCM-48对缩酮反应的催化活性,较系统地研究了酮醇物质的量比,催化剂用量,反应时间诸因素对产品收率的影响,通过正交实验优选反应条件。实验表明:H4SiW12O40/MCM-48是合成环己酮乙二醇缩酮的良好催化剂,在n(环己酮)∶n(乙二醇)=1∶1.4,催化剂用量为反应物料总质量的0.25%,环己烷为带水剂,反应时间1.0 h的优化条件下,环己酮乙二醇缩酮的收率可达77.8%。

不同前驱体制备的Mn-H_4SiW_(12)O_(40)/SiO_2催化剂对二甲醚催化氧化制取甲缩醛反应性能的影响

采用浸渍法分别用硫酸锰、醋酸锰、氯化锰和硝酸锰为原料制备了Mn-H4SiW12O40/SiO2杂多酸催化剂。在常压连续流动固定床反应器中,考察了二甲醚选择氧化制取甲缩醛的反应活性。实验结果表明,催化剂的催化活性顺序为MnCl2-H4SiW12O40/SiO2>Mn(NO3)2-H4SiW12O40/SiO2>MnSO4-H4SiW12O40/SiO2>Mn(AC)2-H4SiW12O40/SiO2。并进一步考察了反应温度对不同锰盐前驱体催化剂性能的影响。结果表明,随温度的升高,硫酸锰修饰的H4SiW12O40/SiO2催化剂催化氧化比较剧烈,在613K时二甲醚转化率高达42.4%,但此时甲缩醛选择性仅为0.9%。采用氯化锰修饰的H4SiW12O40/SiO2催化剂,二甲醚催化氧化反应较缓和,并且甲缩醛的选择性明显高于分别采用硫酸锰、醋酸锰和硝酸锰改性的催化剂,在593K反应1h时,二甲醚转化率为8.6%,甲缩醛选择性达到37.5%。H2-TPR结果显示,硫酸锰改性的催化剂高温氧化性能明显强于另外三种催化剂,氯化锰的修饰使得催化剂的低温氧化性能变强。XRD结果表明,MnCl2-H4SiW12O40/SiO2催化剂的衍射特征峰明显强于其他三种催化剂,并且发现了MnO2衍射特征峰。

H_4SiW_(12)O_(40)/ZrO_2-Al_2O_3催化合成丁酮1,2-丙二醇缩酮

采用浸渍法制备ZrO2-Al2O3复合载体负载硅钨酸催化剂H4SiW12O40/ZrO2-Al2O3,并通过FT-IR、XRD对其进行了表征.以H4SiW12O40/ZrO2-Al2O3为催化剂催化合成丁酮1,2-丙二醇缩酮.系统地研究了各种因素对收率的影响.结果表明:H4SiW12O40/ZrO2-Al2O3催化剂是合成丁酮1,2-丙二醇缩酮的良好催化剂,固定丁酮物质的量为0.20mol,丁酮与1,2-丙二醇质量比为1:1.5,带水剂环己烷的用量为8mL,反应时间60min,催化剂的用量占反应物总质量的1.5%的优化条件下,产品的收率可达78.1%.

分子筛MCM-48负载硅钨酸催化合成丁酮-1,2-丙二醇缩酮

报道了以分子筛MCM-48负载硅钨酸H4SiW12O40/MCM-48为催化剂,通过丁酮和1,2-丙二醇反应合成了丁酮-1,2-丙二醇缩酮。探讨了H4SiW12O40/MCM-48对缩酮反应的催化活性,较系统地研究了酮醇物质的量比、催化剂用量、反应时间诸因素对产品收率的影响。实验表明:H4SiW12O40/MCM-48是合成丁酮-1,2-丙二醇缩酮的良好催化剂,在n(丁酮)∶n(1,2-丙二醇)=1∶1.6,催化剂用量为反应物料总质量的0.6%,环己烷为带水剂,反应时间45 min的优化条件下,丁酮-1,2-丙二醇缩酮的收率可达91.9%。

H_4SiW_(12)O_(40)-PAn催化剂催化合成苯甲醛乙二醇缩醛

报道了以自制的H4SiW12 O40 (硅钨酸 ) -PAn (聚苯胺 )为催化剂 ,通过苯甲醛和乙二醇为原料合成了苯甲醛乙二醇缩醛。实验表明 :合成苯甲醛乙二醇缩醛适宜反应条件为 :n(苯甲醛 ) /n(乙二醇 ) =1 /2 .0 ,催化剂用量为反应物料总质量的 1 .0 % ,环己烷为带水剂 ,反应时间 1 .0h。上述条件下 ,苯甲醛乙二醇缩醛的收率可达 86.7% .

H_4SiW_(12)O_(40)/SiO_2纳米粉体的溶胶-凝胶法合成与表征

用正硅酸乙酯、正丁醇、水及硅钨酸为原料 ,通过Sol-Gel法合成出H4SiW1 2 O40 SiO2 纳米粉体 .采用IR、XRD、XPS、TEM等手段对其性能进行了表征 .结果表明 :H4SiW1 2 O40 与SiO2 以共价键牢固结合 ,纳米粉体为典型的非晶态 ,平均粒径为 33nm .

H_4SiW_(12)O_(40)/TiO_2-ZrO_2的制备及光催化降解甲基橙的研究

采用浸渍法制备了H4SiW12O40/TiO2-ZrO2光催化剂,以光催化降解染料废水甲基橙为探针反应,探讨了催化剂投加量、溶液pH值对光催化降解效果的影响以及催化剂的重复使用性。结果表明,H4SiW12O40/TiO2-ZrO2催化剂具有更优越的光催化性能,当催化剂的用量为1.8 g/L,甲基橙溶液初始浓度为10 mg/L,pH=4时,反应4 h后甲基橙的降解率可达90%以上。

H_4SiW_(12)O_(40)/C催化合成丁酮1,2-丙二醇缩酮

以丁酮和1,2-丙二醇为原料,活性炭负载硅钨酸(H4S iW12O40/C)为催化剂,催化合成了丁酮1,2-丙二醇缩酮。正交试验筛选出最佳反应条件为:丁酮200 mmol,n(丁酮)∶n(1,2-丙二醇)=1.0∶1.4,w(催化剂)=1.2%(以反应物质量计),反应时间1 h。在此最佳反应条件下,丁酮1,2-丙二醇缩酮的收率可达71.13%。

SiW_(12)/SBA-15介孔分子筛催化合成月桂酸乙酯

用传统的水热合成法制备纯硅介孔分子筛SBA-15,将SiW12负载在SBA-15上。采用X射线衍射(XRD)、红外光谱(IR)对不同负载量的催化剂进行了表征。表征结果表明,催化剂SiW12/SBA-15仍具有纯硅SBA-15的介孔结构,SiW12的Keggin结构保持完整。该催化剂用于月桂酸与乙醇的酯化反应,重点考察了硅钨酸的负载量、反应温度、酸醇比、催化剂用量等因素对酯化反应性能的影响。得到最佳反应条件为:硅钨酸的负载量为25%,反应温度90℃,酸醇比1∶2.5,催化剂用量为月桂酸质量的1%,反应时间4 h。催化剂再生实验结果认为,SiW12/SBA-15介孔分子筛具有良好的再生性能和稳定性。

H_4SiW_(12)O_(40)催化合成乙酸-β-萘酯

以H4SiW12O40为催化剂,用乙酸酐和β-萘酚合成了乙酸-β-萘酯。结果表明,H4SiW12O40催化效果明显,产品后处理简单,催化剂可重复使用4次以上。乙酸-β-萘酯合成的最佳工艺条件为:乙酸酐0.06 mol、β-萘酚0.05 mol、H4SiW12O401.0 g、反应温度80℃、反应时间30 min,此时产率达93.5%。

H_4SiW_(12)O_(40)/ZrO_2-Al_2O_3催化合成环己酮1,2-丙二醇缩酮

采用浸渍法制备ZrO2-Al2O3复合载体负载硅钨酸催化剂,并通过FT-IR、XRD对其进行了表征。以H4SiW12O40/ZrO2-Al2O3为催化剂,通过环己酮与1,2-丙二醇反应合成了环己酮1,2-丙二醇缩酮。较系统地研究了醇酮物质的量比、催化剂用量、带水剂用量及反应时间等条件对收率的影响。结果表明:H4SiW12O40/ZrO2-Al2O3催化剂是合成环己酮1,2-丙二醇缩酮的良好催化剂,固定环己酮用量为0.20mol,在n(环己酮):n(1,2-丙二醇)=1:1.3,催化剂的用量占反应物量总质量的2.0%,带水剂环己烷的用量为8mL,反应时间75min的优化条件下,环己酮1,2-丙二醇缩酮的收率可达84.6%。

H_4SiW_(12)O_(40)催化合成衣康酸二甲酯

以衣康酸和甲醇为原料,H4SiW12O40为催化剂,合成了衣康酸二甲酯,考察了影响反应的因素。实验结果表明:n(甲醇)∶n(衣康酸)=5.0∶1、催化剂与衣康酸质量比为1∶100、反应时间6.0 h是最适宜的反应条件,在此条件下衣康酸二甲酯的收率可达90.4%。产品经折光率、红外光谱表征。

H_4SiW_(12)O_(40)/SiO_2催化合成苯甲醛1,2-丙二醇缩醛

从以固载杂多酸盐H4SiWT2O40/SiO2为多相催化剂。通过苯甲醛和1,2-丙二醇缩醛,探讨了H4SiWT2O40/SiO2对缩醛反应的催化活性,较系统地研究了原料量比,催化剂用量,反应时间诸因素对产品收率的影响。实验表明:H4SiWT2O40/SiO2是合成苯甲醛1,2-丙二醇缩醛的良好催化剂,在苯甲醛与1,2-丙二醇的摩尔比为1:1.5,催化剂用量为反应物料总质量的0.8%,环已烷为带水剂,反应时间45min的优化条件下,苯甲醛1,2-丙二醇缩醛的收率可达75.8%。