阳离子交换树脂作催化剂合成乙酸乙酯的研究

以DOWEX MARATHONC型强酸性阳离子树脂为催化剂,在常压液相下用乙酸和乙醇合成乙酸乙酯。考察了反应温度、反应时间、催化剂用量和反应物初始摩尔比等参数对反应体系的乙酸乙酯收率影响。通过正交实验得到优化反应条件:反应时间为55 min,反应温度为70℃,催化剂用量为110 g/L,醇与酸摩尔比为1.5∶1,乙酸乙酯收率可达62%。

C102大孔强酸性阳离子交换树脂催化剂的制备与应用

以ＮＢ－ １ 型弱极性溶剂为致孔剂合成的ＳＴ－ ＤＶＢ 共聚体为骨架，经氯化、磺化制得Ｃ１０２ 大孔阳离子交换树脂。在绝热反应器中将其用作壬烯与苯酚的烷基化反应催化剂，在空速９ ｈ － １ 、反应温度８８ ～１３０ ℃的条件下，６００ ｈ连续反应后壬烯转化率≥９４ ％ ，壬基酚选择性达９５ ％ ；在等温反应器中用作二甘醇分子内脱水环化反应的催化剂，在空速为０－４ ｈ － １ 、平均床温１５５ ℃下，连续反应３８０ ｈ 后二甘醇的单程转化率≥６２－９ ％ 。

强酸型阳离子交换树脂催化剂预处理研究

本文分别采用静态和动态法对苯乙烯－二乙烯基苯强酸型阳离子交换树脂催化剂进行了预处理研究。结果表明在强酸型阳离子交换树脂催化剂中有５％ ～１５％ 的磺酸基团属于快速流失部分，经过预处理可以预先除去，进而可提高催化剂的使用寿命。预处理后的树脂催化剂应用于丙烯水合反应：在１４０℃、８．０ＭＰａ、丙烯空速０．３ｈ－ １、水烯摩尔比１３．６ 的反应条件下表现出很高的活性和稳定性。

树脂载钯双功能催化剂的制备及其催化碳四烯烃临氢叠合反应

基于碳四烯烃叠合反应工艺,设计并制备了酸性树脂(KC110、Amberlyst35)载钯双功能催化剂,用于一步法催化1,3-丁二烯选择性加氢和异丁烯叠合反应。借助电子微区探针分析(EPMA)、N 2物理吸附-脱附(BET)、透射电子显微镜(TEM)、X射线光电子能谱(XPS)等手段对其物化性质进行表征,并进一步考察了双功能催化剂在碳四烯烃临氢叠合反应过程中的催化性能。结果表明:0.10%Pd/KC110双功能催化剂负载的钯纳米颗粒主要分布在树脂大孔表层结构,平均粒径为3~10 nm,且树脂载体本身的酸性和孔结构保存完好;在反应温度为25℃、压力为1.4~1.6 MPa、质量空速为2.7 h-1、氢气/丁二烯摩尔比为1.5的条件下进行0.10%Pd/KC110催化碳四烯烃临氢叠合反应,1,3-丁二烯可以完全脱除,异丁烯转化率高于81.5%,叠合产物中碳八选择性为75.1%。

以大孔阳离子交换树脂为催化剂合成水杨酸异戊酯

以大孔阳离子交换树脂为催化剂,使水杨酸和异戊醇进行酯化反应,可制备水杨酸异戊酯.该法操作简便,无三废产生,收率达77%.

Al^(3+)/阳离子交换树脂催化剂制备及在裂解C_9馏分聚合中的应用

以苯乙烯系732型阳离子交换树脂为载体,通过离子交换络合无水AlCl3,制备Al 3+/阳离子交换树脂催化剂,并考察了制备Al 3+/阳离子交换树脂催化的工艺条件。实验结果表明,732型阳离子交换树脂减压干燥12h,以四氯化碳为溶剂,交换温度72℃,无水AlCl3与732型阳离子交换树脂质量比为1.1∶1,交换时间为10h,后处理采用蒸馏水-乙醇(质量分数95%)-蒸馏水洗,Al 3+的负载量达到2.29%。将Al 3+/阳离子交换树脂催化剂用于乙烯裂解副产C9馏分催化聚合反应。在反应温度为50℃,反应时间6h,催化剂中Al 3+质量分数为2%,得到的聚合物通过红外分析结构,结果表明Al 3+/阳离子交换树脂固体催化剂在多烯烃系统里具有良好的催化效果。使用树脂固体催化剂催化聚合多烯烃,省去脱除催化剂过程,不产生反应系统的洗脱废液。

阳离子交换树脂催化合成乳酸甲酯动力学研究

工业化生产乳酸甲酯需要特定催化剂的动力学数据进行模拟计算.本文研究了在大孔阳离子交换树脂DA330的催化作用下,乳酸和甲醇生成乳酸甲酯的反应动力学.乳酸甲酯是一种重要的化工生产基础原料,多用来作为合成香料和农药的原料.随着化石能源紧缺和环保要求提高,具有可降解和可再生特性的乳酸甲酯及其高聚物的需求也在与日俱增.乳酸甲酯的连续化生产是提高乳酸甲酯产量的关键,具有广阔的研究前景.采用固体大孔阳离子交换树脂代替传统浓硫酸作为催化剂,需要对动力学方程进行重新测定.本文针对乳酸甲酯反应体系外扩散影响、内扩散影响、酯化反应动力学、水解反应动力学分别进行了实验.采用气相色谱对反应体系中的乳酸甲酯含量进行测定.研究发现内、外扩散在实验条件范围内对反应速率无明显影响:以酯化反应为例,搅拌转速达400 r/min以上时体系内催化剂颗粒悬浮程度达到峰值,外扩散不影响酯化反应速率;在催化剂颗粒悬浮程度达到峰值之后,催化剂粒径大小不影响酯化反应速率.反应温度在实验范围内对反应速率呈现显著的正相关影响,酯化和水解实验数据拟合均符合Quasi-Homogeneous模型,最终得到DA330催化条件下的反应动力学.

以阳离子交换树脂负载镧作催化剂合成乙酸异戊酯

采用以离子交换树脂负载镧为酯化催化剂合成乙酸异戊酯 ,发现有很高的催化活性、反应速度快、脱水时间短。探讨了原料比例、催化剂用量、反应时间等因素对酯化产率的影响 ,确定了较佳的工艺条件 ,并考察了催化剂重复使用效果。

以强酸性阳离子交换树脂为催化剂合成14-氧杂二环[10,3,0]十五碳烯-2

以三种类型的强酸性阳离子交换树脂(聚苯乙烯磺酸树脂、酚醛磺酸树脂和全氟磺酸树脂)为催化剂进行环十二碳-烯的普林斯反应,合成了14-氧杂二环[10,3,0]十五碳烯-2.考察了该三种树脂的催化性能,并与苯磺酸和对甲苯磺酸的催化性能作了比较.考察了孔径、粒度及反应条件(温度、时间、催化剂用量等)对聚苯乙烯磺酸树脂催化性能的影响.实验结果表明:全氟磺酸树脂和交联大孔聚苯乙烯磺酸树脂(交联度10%,孔径3.9×10^(2)A,比表面积20m^(2)/g)具有良好的催化性能.

改性阳离子交换树脂催化合成双酚F

筛选了可用于催化苯酚、甲醛缩合合成双酚F的阳离子交换树脂催化剂,研究了以负载AlCl3的大孔型低交联度阳离子交换树脂为催化剂催化合成双酚F的工艺条件。结果表明,苯酚与甲醛的物质的量比为5/1,75℃反应2.5h,双酚F的收率可达80%以上,催化剂可以重复使用。

AlCl_3改性阳离子交换树脂催化合成异丙叉甘油

以无水AlCl3、阳离子交换树脂和AlCl3改性阳离子交换树脂为催化剂,对丙三醇与丙酮缩合反应进行了研究,AlCl3改性阳离子交换树脂对反应的催化效果最佳.Hammett指示剂法和吡啶吸附红外表征结果表明,采用AlCl3对阳离子交换树脂进行改性后,催化剂的酸强度有所提高,催化活性增强.AlCl3改性阳离子交换树脂催化合成异丙叉甘油的优化反应条件为:反应温度82℃,n丙三醇/n丙酮=1:3,催化剂用量为丙三醇质量的10%,反应时间11h,异丙叉甘油收率为90.9%。

基于阳离子树脂的Fenton非均相催化剂制备及性能测试

采用阳离子交换树脂颗粒为催化剂载体采用浸渍法负载二价铁离子,制备出非均相Fenton反应催化剂,并用该非均相Fenton催化剂氧化脱色亚甲基蓝溶液,考察其催化性能。实验结果表明:制备催化剂时最佳FeSO4浓度为16.67 mmol/L,pH=3.0,H2O2初始浓度为46.6 mmol/L,反应时间为30 min的条件下,亚甲基蓝溶液初始浓度为0.028 mmol/L时,亚甲基蓝溶液在非均相Fenton催化氧化过程中,其脱色率可达92.9%。采用序批形式反应使用5次后,该非均相催化剂仍有良好的催化效果,反应30 min后亚甲基蓝溶液脱色率仍可达85.2%,拓宽了Fenton技术的使用范围。

耐温强酸性阳离子交换树脂催化剂的合成及应用

综述了耐温强酸性阳离子交换树脂催化剂的合成方法,介绍了一些应用实例,并对今后的开发提出了建议。

硫酸高铈改性阳离子交换树脂催化合成衣康酸二甲酯

采用自制的硫酸高铈改性阳离子交换树脂催化合成衣康酸二甲酯,考察了催化剂用量、醇酸物质的量比、反应时间、催化剂重复使用次数及带水剂等因素对收率的影响。结果表明该催化剂具有催化活性高,易分离回收,有一定的重复使用性等优势。适宜条件下衣康酸二甲酯收率可达93.8%。

AlCl_3改性阳离子交换树脂催化合成环氧大豆油

以AlCl3改性阳离子交换树脂为催化剂,甲酸为活性氧载体、双氧水为活性体合成环氧大豆油.考察了AlCl3改性阳离子交换树脂、双氧水、甲酸、反应温度、反应时间等因素对环氧化反应的影响,确定了最佳反应工艺为:AlCl3改性阳离子交换树脂、双氧水、甲酸用量分别为大豆油质量的14%、90%、15%,反应温度55℃,反应时间5.0h,环氧大豆油的环氧值达到6.21%;AlCl3改性阳离子交换树脂使用四次后环氧值为6.18%,具有良好的重复使用性能.

以强酸型离子交换树脂为催化剂合成顺丁烯二酸二烷基酯

用７３２型阳离子交换树脂作催化剂，研究了顺丁烯二酸酐与甲醇、乙醇和丁醇的酯化反应，达到９８％以上的转化率。

耐温强酸性阳离子交换树脂催化合成乙酸丁酯

开发了耐温强酸性阳离子交换树脂催化剂，采用此催化剂，以乙酸和正丁醇为原料合成了乙酸丁酯。用13C核磁共振光谱表征了耐温强酸性阳离子交换树脂催化剂的结构；在工业生产条件下，对比了不同强酸性阳离子交换树脂催化剂的活性；以耐温强酸性阳离子交换树脂为催化剂，考察了进料量对乙酸转化率的影响及催化剂的稳定性。实验结果表明，以耐温强酸性阳离子交换树脂为催化剂合成乙酸丁酯，在反应釜温度120℃、分馏柱顶部温度91～92℃、正丁醇与乙酸摩尔比1．02、进料量60mL／h的条件下，乙酸的转化率为95．1％，达到了采用硫酸催化剂时的水平。耐温强酸性阳离子交换树脂催化剂的寿命在500h以上，稳定性好，具有较好的工业化前景。

阳离子交换树脂改性研究进展

强酸性阳离子交换树脂含有大量的强酸性基团,具有选择、交换、吸收和催化等功能,但其存在耐高温性能差、酸强度低等问题,故需要对其进行改性。改性的阳离子交换树脂广泛应用于水处理、有机合成、分离处理、环境保护及生物制药等领域。本文简要介绍了近年来强酸性阳离子交换树脂的改性方法,主要包含:金属离子改性(Al^(3+)、Sn^(4+)、Zn^(2+)、Ti^(4+)、Fe^(3+)和Fe^(2+)、Ce^(4+)和Ga^(3+)、Ni^(2+)、Zr^(4+)、Pd^(2+)等)、磺化改性、巯基改性、胺化改性及其他类改性等方法;指出了其存在的问题,分析了改性阳离子交换树脂的未来发展方向,开发和研制具有耐高热和化学稳定性的树脂载体材料成为其研究的关键。除此之外,对树脂进行各种改性处理也是改善树脂综合性能、扩大其应用范围的重要方法。