钆复合固体超强酸SO42-/TiO2-Gd2O3催化合成松香甘油酯

采用沉淀浸渍法制备了复合固体超强酸SO42-/TiO2-Gd2O3,并用以催化合成了松香甘油酯,利用Hammett指示剂法、傅立叶红外光谱(FT-IR)、X射线衍射(XRD)、扫描电子显微镜(SEM)进行了催化剂性能表征。通过单因素实验、L9(34)正交试验优化出催化剂制备及酯化反应工艺条件为:硫酸浓度为0.5 mol/L、Gd质量分数为2%、焙烧温度450℃、焙烧时间3 h、催化剂SO42-/TiO2-Gd2O3质量分数为1.0%(以松香质量为基准)、酯化反应时间5 h。松香甘油酯的酸值为9.87 mgKOH/g,酯化率达94.13%。

光催化剂SO42-/TiO2和TiO2的光谱行为比较分析

光催化剂是指在光子激发的前提下,表现出催化作用的所有化学物质。例如,促进水与二氧化碳合成的叶绿素。首先介绍了什么是"光催化剂",其次以SO42-/TiO2、TiO2为切入点,围绕其光谱行为展开了一系列实验,最后结合实验现象和结果,深入分析了二者的光谱行为。

SO_4^(2-)/TiO_2催化纤维素水解制乙酰丙酸的研究

用沉淀-浸渍法制备了SO42-/TiO2固体酸催化剂,研究了不同制备条件如浸渍硫酸浓度、浸渍时间和焙烧温度对固体酸催化活性的影响。以SO42-/TiO2为催化剂催化纤维素水解制得乙酰丙酸,并探讨了反应温度、反应时间、催化剂投加量、固液比诸因素对产率的影响。实验表明反应温度220℃、时间15 min、催化剂投加量为m(纤维素)∶m(催化剂)=2∶1、固液比为1∶15时为较优的工艺条件,乙酰丙酸产率为25.51%。

用SiO2负载纳米级SO4^2-)/TiO2固体超强酸催化合成柠檬酸三正丁酯

用SiO2负载纳米级SO24-/TiO2固体超强酸为催化剂,对合成柠檬酸三正丁酯的条件和催化剂的重复使用效果进行了研究。在最佳反应条件下,柠檬酸的转化率98.1%,催化剂重复使用6次后的转化率仍高达90.5%。催化产物的气相色谱说明,该催化剂选择性好,无副产物生成,具有较好的应用前景。

SO_4^(2-)/TiO_2-SnO_2-Al-MCM-41固体超强酸的制备及其催化合成邻苯二甲酸二辛酯(DOP)

采用水热法合成了Al-MCM-41分子筛,并以此为载体,浸渍法合成了含钛和锡的SO42-/Ti O2-SnO2-Al-MCM-41分子筛型固体超强酸催化剂。通过XRD、FT-IR、SEM、TG-DTA、BET、NH3-TPD、酸强度测定等分析测试手段,表征了其介孔结构和表面性质。以邻苯二甲酸酐和异辛醇为原料合成邻苯二甲酸二辛酯(DOP)为探针反应,考察了催化剂制备条件对反应的影响。

坡缕石负载纳米SO_4^(2-)/TiO_2固体超强酸催化合成偏苯三酸三辛酯

以坡缕石(PGS)浸渍负载TiO2,H2SO4改性后制备了固体超强酸SO42-/TiO2-PGS,利用红外光谱、X射线粉末衍射、扫描电镜、比表面仪对催化剂结构进行了表征。用正交设计法探讨了SO42-/TiO2-PGS对合成偏苯三酸三辛酯的催化活性,实验结果表明,在油浴温度210℃,偏苯三酸酐和2-乙基己醇的摩尔比为1∶4.5,催化剂用量为总反应原料质量的3.7%,反应6 h酯化率可达94.15%。

固体酸SO_4^(2-)/TiO_2-ZrO_2催化制备乙酰丙酸的研究

以蔗糖为原料,固体SO42-/TiO2-ZrO2为催化剂,以水为溶剂制备乙酰丙酸。研究了浸渍用硫酸浓度和催化剂焙烧温度对催化剂活性的影响,并探讨了不同反应条件及催化剂重复使用次数对乙酰丙酸得率的影响。用XRD和NH3-TPD对使用前后的催化剂的结构和酸性进行了表征。实验结果表明,1.0 mol/L硫酸浓度浸渍,550℃焙烧3 h的催化剂活性较强。在催化剂投加量为1.0 g,反应温度为190℃的条件下反应1 h,乙酰丙酸摩尔得率高达50.0%。回收的SO42-/TiO2-ZrO2催化剂焙烧后在多次重复使用过程中仍然表现出较好的催化活性。

固体超强酸SO_4^(2-)/TiO_2-Al_2O_3的制备及其催化合成冰片

采用溶胶-凝胶法和浸渍法制备了系列SO_4^(2-)/TiO_2-Al_2O_3固体超强酸催化剂,运用XRD、NH_3-TPD、FT-IR、PyFTIR、XPS、SEM等技术手段,研究了复合催化剂材料的结构与性质,初步探讨了固体超强酸SO_4^(2-)/TiO_2-Al_2O_3催化剂的构效关系,得到适宜的催化剂制备条件为:n(TiO_2)/n(Al_2O_3)=1∶2、硫酸浸渍浓度1mol/L、催化剂焙烧温度500℃。考察了物料物质的量比、催化剂用量、反应时间等对催化合成冰片的影响。结果表明,在物料物质的量比为1∶0.4,催化剂用量为α-蒎烯质量的7%,采用程序升温方式(65℃-1h,75℃-4h,90℃-1h)加热的条件下,固体超强酸SO_4^(2-)/TiO_2-Al_2O_3催化剂的催化活性最高,α-蒎烯的转化率高达100%,龙脑的收率高达59.74%,SO_4^(2-)/TiO_2-Al_2O_3固体超强酸催化剂在重复使用6次的条件下,α-蒎烯的转化率均不变,龙脑的收率下降2.99%,催化剂的重复使用性良好。

γ-Al_2O_3负载纳米级SO_4^(2-)/TiO_2固体超强酸催化合成乙酸正丁酯

以自制γ-Al2O3负载纳米级SO42-/TiO2固体超强酸为催化剂,以冰醋酸和正丁醇为反应物,催化酯化合成乙酸正丁酯。考察了醇酸摩尔比、催化剂用量、反应时间对反应的影响,在最优反应条件下,乙酸的转化率达97.6%。催化剂重复使用6次后,乙酸的转化率仍高达90.1%。该催化剂选择性高,未发现有副产物生成。

固体超强酸SO_4^(2-)/TiO_2催化合成乙酰水杨酸

以固体超强酸SO_4^(2-)/TiO_2为催化剂,水杨酸和乙酸酐为原料合成乙酰水杨酸。研究了原料配比、催化剂用量、反应时间、反应温度的影响。结果表明,固定水杨酸质量为7.0 g时,乙酸酐为11.4 g,催化剂用量为0.8 g,反应时间为25 min,反应温度为80℃的条件下,乙酰水杨酸的收率为88.7%。催化剂重复使用5次收率还能够达到86.1%。

固体超强酸SO_4^(2-)/TiO_2催化合成利巴韦林缩合物研究

以1,2,4-三氮唑-3-羧酸甲酯和1,2,3,5-四-O-乙酰基-β-D-呋喃核糖为原料,在催化剂固体超强酸SO42-/TiO2的作用下得到了1-(2,3,5-三-O-乙酰基-β-D-呋喃核糖基)-1H-1,2,4-三唑-3-羧酸甲酯,简称利巴韦林缩合物。它是广谱抗病毒药物利巴韦林的重要中间体。通过对影响反应的多种因素进行研究以及反应条件的优化,结果表明:当催化剂为固体超强酸SO42-/TiO2、催化剂用量为12%、1,2,4-三氮唑-3-羧酸甲酯和1,2,3,5-四-O-乙酰基-β-D-呋喃核糖投料摩尔比为1.05:1、反应温度控制在100℃～110℃、反应时间为2h、甲醇重结晶,所得产物收率为87.0%,纯度99.5%(HPLC)。该反应方法催化剂易制备,催化效率较高,容易循环使用,不污染环境,有一定的再生能力,易从产品中除去,操作过程简便,产品色泽好、纯度高。

固体超强酸SO_4^(2-)/TiO_2在α-蒎烯合成紫苏葶中的应用研究

筛选出了用α-蒎烯三步法合成制紫苏葶的一种新型催化剂SO42-/TiO2型固体超强酸,得到催化剂制备的最适工艺条件为:硫酸浓度0.5mol/L、催化剂焙烧温度300℃、焙烧时间3h。用上述条件制备的催化剂催化桃金娘烯醛异构化制紫苏醛,得到最适工艺条件为:反应温度400℃、反应压力28kPa、空气流速12h-1。桃金娘烯醛的最高转化率达87.45%,紫苏醛的收率达41.29%,三步反应总转化率为33.49%。用IR、程序升温脱附(TPD)和BET比表面积对催化剂进行了表征,并将催化剂特性与它们的催化性能相关联。实验结果表明:SO42-/TiO2固体超强酸催化剂表面形成螯合配位;该催化剂的活性随其比表面积和总酸量的增加而增大。

SO_4^(2-)/TiO_2-ZrO_2复合氧化物固体酸催化剂的长叶烯芳构化催化性能

本工作用溶胶-凝胶法制备不同组成的SO42-/TiO2-ZrO2复合氧化物固体酸催化剂,用微型催化反应评价结合X-射线粉末衍射(XRD)、孔结构/BET表面积测试和NH3-程序升温脱附(NH3-TPD)等表征了SO42-/TiO2-ZrO2复合氧化物固体酸催化剂结构、表面酸性和长叶烯芳构化催化性能。复合氧化物固体酸SO42-/TiO2-ZrO2催化剂具有优良的长叶烯芳构化催化性能,并且其芳构化催化性能与催化剂组成和表面酸性密切相关。随催化剂中nZr/(nZr+nTi)增加,催化剂表面中等强度的酸中心量增加,芳构化产物选择性和收率明显增加,在nZr/(nZr+nTi)=0.5时达极大值。随nZr/(nZr+nTi)进一步增加,不仅催化剂表面酸中心量减少、原料转化率明显下降,而且催化剂酸强度增强,导致芳构化产物选择性和收率下降。催化长叶烯芳构化的二元复合氧化物固体酸SO42-/TiO2-ZrO2催化剂适宜的组成为nZr/(nZr+nTi)=0.5。

磁性纳米固体超强酸SO_4^(2-)/TiO_2-Fe_3O_4催化α-蒎烯异构化反应

为了提高纳米固体酸催化剂与液体产物的分离性能,制备了磁性纳米固体超强酸SO24-/TiO2-Fe3O4催化剂,并用透射电子显微镜(TEM)、X射线衍射光谱(XRD)、红外光谱(IR)对催化剂进行结构表征。将其用于α-蒎烯异构化反应,通过单因素试验和正交试验,得出α-蒎烯异构化最适宜工艺条件为:反应温度120℃,催化剂用量2%,反应时间2 h,此时α-蒎烯的转化率为92.07%,莰烯的选择性为58.96%。

三维有序大孔负载Pt-SO_4^(2-)/TiO_2固体超强酸的制备和性能

以一种直径约170nm的PMMA微球胶体晶体为模板,复制出孔径约为95nm的三维有序大孔SiO2,以这种大孔结构为载体,采用浸渍-焙烧法制备了三维有序大孔负载的Pt-SO42-/TiO2固体超强酸催化剂。探讨了TiO2负载量对三维有序大孔结构的影响。采用SEM、XRD、N2吸附-脱附实验对其大孔结构进行了表征。结果表明,适宜的TiO2负载量为30%(质量分数),太低,酸性不强,太高,易产生大孔的堵塞。负载后的大孔孔径约为75nm,呈现一种厚壁的球形大孔结构。与通常的三维有序大孔材料(孔径大于300nm)相比,这种孔径小化的大孔材料具有稳定性高和表面积大的特征。以乙酸和正丁醇的液相酯化反应为探针反应,发现这种大孔固体超强酸催化剂可以明显提高其催化活性。

固体超强酸SO_4^(2-)/TiO_2-Fe_2O_3的制备及其光催化性能

采用共沉淀-浸渍法制备了SO42-/TiO2-Fe2O3固体超强酸催化剂,通过样品光催化降解酸性蓝染料,考察了制备条件对染料脱色率的影响.结果表明,当固体酸中nTi和nFe的配比为1∶1,陈化pH为9~10,硫酸浸渍液浓度为0.5 mol/L,在500℃下焙烧4 h时制得的催化剂具有最高的催化活性.SO42-/TiO2-Fe2O3固体超强酸再生后催化活性基本不变,可重复使用.

SO_4^(2-)/TiO_2-WO_3催化剂催化合成苯甲醛乙二醇缩醛

报道了以固体超强酸SO2-4/TiO2-WO3为催化剂,通过苯甲醛和乙二醇反应合成了苯甲醛乙二醇缩醛,探讨了SO2-4/TiO2-WO3对缩醛反应的催化活性,较系统地研究了醛醇物质的量比,催化剂用量,反应时间诸因素对产品收率的影响.实验表明:SO2-4/TiO2-WO3是合成苯甲醛乙二醇缩醛的良好催化剂,在n(醇)∶n(醛)=1.25∶1,催化剂用量为反应物料总质量的0 50%,环己烷为带水剂,反应时间50min的优化条件下,苯甲醛乙二醇缩醛的收率可达77 3%.

用复合固体超强酸SO_4^(2-)/TiO_2-Fe_2O_3催化剂光降解甲基橙

采用溶胶-凝胶法制备SO42-/TiO2-Fe2O3光催化降解催化剂,研究工艺条件对甲基橙水溶液脱色率的影响,确定催化剂的最佳再生方法。结果表明:在催化剂用量为2 g/L,溶液的pH值为6,初始质量浓度为10 mg/L,光距为12 cm,光照反应时间为2 h的最佳条件下,甲基橙的脱色率可大于96.8%;催化剂的最佳再生方法是先用浓度为0.5 mol/L的硫酸浸渍2 d,后在500℃下焙烧2 h。

稀土改性固体超强酸催化剂SO_4^(2-)/TiO_2-La_2O_3的制备及其催化性能

制备了稀土改性固体超强酸SO24-/TiO2-La2O3环境友好催化剂,并以丁酸丁酯的合成作为探针反应,系统考察了原料摩尔比n(La3+)∶n(Ti4+)、硫酸浸渍时间、焙烧温度、活化时间等制备条件对SO24-/TiO2-La2O3催化活性的影响.实验表明:制备催化剂的适宜条件是原料摩尔比n(La3+)∶n(Ti4+)=1∶34,浸渍浓度为0.8 mol.L-1,浸渍时间为24 h,焙烧温度为480℃,活化时间3 h.利用优化条件下制备的催化剂SO24-/TiO2-La2O3催化合成缩醛(酮),在醛/酮与二元醇(乙二醇,1,2-丙二醇)的投料摩尔比为1∶1.5,催化剂的用量占反应物总投料质量的0.5%,反应时间为1 h条件下,10种缩醛(酮)的产率为41.4%～95.8%.

SO_4^(2-)/TiO_2-SiO_2固体超强酸光催化降解茜素红染料的实验研究

采用共沉淀-浸渍法制备了SO42-/TiO2-SiO2型固体超强酸催化剂,研究工艺条件对茜素红水溶液脱色率的影响.结果表明:在催化剂用量为2.0g/L,溶液pH值为8,水样初始浓度为50mg/L,光距为12cm,光照反应时间为3h的最佳条件下,其对茜素红的脱色率可大于92.02%.