层状磷酸锆催化α-蒎烯异构化反应研究

采用水热法制备了结晶良好的层状α-Zr(HPO_4)_2(α-ZrP)化合物,并利用XRD、SEM、FT-IR、TG、NH_3-TPD等技术表征了样品的物相、结晶度、热稳定性及表面酸性等;以α-蒎烯异构化为模型反应表征了样品的酸催化活性.结果表明:采用水热法可以制备出物相单一且具有良好结晶度和热稳定性的层状α-Zr(HPO_4)_2;磷酸浓度对α-ZrP的物相、结晶度有明显影响,水热条件对其表面酸性影响较大;在磷酸浓度为8M,P∶Zr(摩尔比)=3∶1,180℃下水热24 h制备的α-ZrP样品同时具有弱酸性位和中强度酸性位,150℃下反应4 h后α-蒎烯的转化率可达88.31%,具有较强的酸催化活性,异构化主产物对伞花烃的选择性高达69.45%

固体超强酸SO_4^(2-)/ZrO_2催化α-蒎烯异构反应

研究了固体超强酸SO2-4/ZrO2催化剂的制备条件(硫酸浸渍浓度、焙烧温度等)对其催化性能的影响。结果表明,催化剂的制备条件不同,对莰烯选择性和α 蒎烯转化率有较大影响。适宜的催化剂制备条件是:硫酸浓度0.5～1.0mol/L,焙烧温度650℃。对所制备的SO2-4/ZrO2固体超强酸作为α 蒎烯异构反应的催化剂,以及对影响反应过程的主要因素进行探讨。优化的工艺条件为:反应时间1～3h,反应温度(130±2)℃,催化剂质量分数3%～4%。该条件下α 蒎烯转化率96.4%,莰烯选择性49.7%。此外,还分析了催化剂放置时间对异构产物的影响及催化剂重复使用情况。

β分子筛的酸性和孔道对α-蒎烯催化转化性能的影响

高等物理化学实验是我校理科化学专业学生的必修课,催化剂的制备与表征是其中不可或缺的部分。本实验是对高等物理化学教学实验“NH3-TPD法分析材料的酸性质”及“催化剂活性及选择性的测定”的改进,改进后方案将原实验方案中考察单一催化剂上反应物在不同反应温度和反应时间下的转化率和选择性,更改为具有不同孔道结构和酸量的三种催化剂在同一反应条件下的催化性能对照,同时结合仪器分析实验“N2物理吸附”等相关化学实验,使学生连贯地学习催化剂的制备、改性与表征技术,更清晰地认识影响催化剂催化性能的影响因素。旨在使学生将在多门课程中所学习到的理论知识融会贯通,深入了解β分子筛在较大尺寸反应物分子的转化反应中发挥催化作用的原理。

制备过程中酸对硅钨杂多酸的催化性能的影响

采用浓盐酸、浓硝酸、浓硫酸、冰乙酸酸化和乙醚萃取的方法,分别合成了硅钨杂多酸,并用FT-IR、XRD、SEM、TG等对硅钨杂多酸催化剂的结构、热稳定性、表面酸种类等进行了表征。同时以α-蒎烯的异构化反应为探针考察α-蒎烯的转化率和异构化产物的分布。结果表明,不同酸酸化制备的硅钨杂多酸均为典型的Keggin结构,其中硝酸酸化的硅钨杂多酸颗粒大小均匀,稳定性较好,表面同时存在L酸和B酸中心,在α-蒎烯的异构化反应中表现出较好活性和选择性。

制备方法对锆硅分子筛的催化性能影响

分别以水热法(DHT)、干胶法(DGC)和溶胶-凝胶法(Sol-Gel)合成了锆硅杂原子分子筛,采用XRD、TPD、SEM、TEM、FT-IR、N 2吸附-脱附等对分子筛样品的晶相结构、表面形貌、比表面积、孔径分布以及表面酸性进行表征。结果表明,水热法制备的锆硅杂原子分子筛特征峰明显,具有较高的结晶度,分子筛以微孔为主,并具有较多的酸中心和较大的比表面积,在α-蒎烯异构化反应中表现出较好活性和较高的柠檬烯选择性。