固体超强酸Fe/SO_4^(2-)-SnO_2的合成和表征研究

通过沉淀-浸渍法合成了Fe/SO42--SnO2固体超强酸催化剂,并采用XRD、FT IR、TG-DTA和XPS表征技术对该催化剂的结构进行研究;将其应用于乙酸正丁酯的合成反应,考察制备条件对催化剂结构和催化性能的影响。结果表明:该催化剂的表面主要显现出SnO2的四方晶型和Fe2O3的立方晶型的晶体结构;活性组分SO42-与SnO2主要形成以螯合配位和桥式配位为主的共价键结构,即超强酸的酸结构中心;Fe的引入可以较好地获得SO42-组分含量,并有利于延迟催化剂结构的塌陷温度,延缓SO42-在高温下的分解流失;而且Fe的引入改变了S的化学环境,使S2p的化学结合能增强,从而增加催化剂的Lewis酸性;催化剂在合成乙酸乙酯反应中取得活性最佳的条件:焙烧温度为500℃,Fe3+的质量浓度为0.5 mol/L,其催化活性与催化结构存在良好的对应。

磁性超细固体酸催化剂SO_4^(2-)-ZrO_2/Fe_3O_4的组装及表征

将磁性Fe3O4 纳米材料和SO2 -4 ZrO2 固体酸进行组装 ,制得一系列具有磁性和超细粒子结构的固体酸催化剂SO2 -4 ZrO2 /Fe3O4 .采用XRD ,TG DTA和XPS等分析测试手段对催化剂的结构和性能进行了表征 .并分析和测试了催化剂的磁学性能、比表面积、粒度分布和元素的组成等物理化学性质 .该催化剂具有较小的粒度、较高的磁性及酯化催化活性 ,对乙酸丁酯合成反应的催化活性可达 66% ;利用Fe3O4 的磁性可对催化剂进行分离和回收 .经高温处理后 ,固体超强酸的形成对催化剂磁性、比表面积。

纳米固体超强酸SO_4^(2-)/Fe_2O_3的制备及其催化合成乙酸乙酯

将Fe2O3纳米粉体经一定浓度的H2SO4浸泡活化后制成纳米固体超强酸SO42-/Fe2O3,将其用于催化合成乙酸乙酯以考察其活性。利用均匀设计分析了超强酸制备过程及酯化反应过程中各因素的影响,研究结果表明较好的制备条件是:H2SO4浓度:2.5mol·L-1;浸泡时间:1h;活化温度:167℃;活化时间:1h,此时获得的固体超强酸SO42-/Fe2O3的粒径小于50nm。当催化剂用量为冰乙酸质量的5%,n(乙醇)∶n(冰乙酸)为3∶1,反应3.5h后乙酸的转化率高于80%。该催化剂经H2SO4溶液浸泡、活化再生后可重新使用,推断出其酸强度H0<-14.5。

纳米固体超强酸SO_4^(2-)/Fe_2O_3催化合成柠檬酸三丁酯

合成了纳米固体超强酸,考察了该催化剂在柠檬酸三丁酯合成中的催化活性,并与非纳米的SO42-/TiO2,SO42-/ZrO2,SO42-/Fe2O3,浓H2SO4催化剂进行了比较,同时对酯化反应的几种影响因素进行了研究.

固体超强酸SO_4^(2-)/Fe_2O_3的制备及其催化性能的研究

用(NH4)2SO4·Fe2(SO4)3·24H2O直接焙烧的方法制备了固体超强酸催化剂SO42-/Fe2O3,并以乙酸乙酯的合成反应考察了焙烧温度、焙烧时间对固体酸催化活性的影响。实验表明:最佳焙烧温度为550℃,最佳焙烧时间为4h。当催化剂用量为2g,醇酸物质的量比为1.6∶1,回流时间2h时,乙酸转化率为85.1%。

固体超强酸SO_4^(2-)/Fe_2O_3催化N,N-二乙氨基乙醇与含芳香环的羧酸的酯化反应

用固体超强酸SO2-4/Fe2O3催化N,N 二乙氨基乙醇与9个含芳香环羧酸的酯化反应,合成了9个相应的酯,产率在75%～95.6%之间.讨论了不同的固体超强酸及催化剂用量,溶剂和反应温度,反应时间等因素对酯化产率的影响.实验结果表明:当催化剂用量占反应物总量的3.4%～3.8%,溶剂为二甲苯,反应温度140℃,反应时间6h的条件下,酯化产率最高.

SO_4^(2-)/Fe_2O_3型固体超强酸的制备及酯化催化活性的研究

研究了由FeSO4·7H2 O直接焙烧制备SO2 -4/Fe2 O3 型固体超强酸时 ,焙烧温度、焙烧时间对催化剂性能的影响 ,并对制得的SO2 -4/Fe2 O3 型固体超强酸催化剂 ,测定了其SO2 -4与Fe2 O3 的摩尔比、表面酸度、酯化催化活性等数据 ,得到了SO2 -4/Fe2 O3 型固体超强酸的最佳制备条件 :焙烧温度 5 5 0℃ ,焙烧时间 5h。在此条件下 ,制得的SO2 -4/Fe2 O3 型固体超强酸催化剂中SO2 -4与Fe2 O3 的摩尔比为 1.71时 ,相应的表面酸度最大 (3.4 7mmol/g) ,对酯化反应的催化活性最好 ;SO2 -4与Fe2 O3 的摩尔比低于或高于这一数值 ,对应的表面酸度值都降低 ,对酯化反应的催化活性也降低。适量吸水会使SO2 -4/Fe2 O3 固体超强酸催化剂的表面酸度增加 ,从而使其对酯化反应的催化活性提高 ,但吸水过多 。

纳米固体超强酸SO_4^(2-)/Fe_2O_3催化合成尼泊金酸乙酯

以纳米固体超强酸SO24-/Fe2O3催化尼泊金酸与乙醇的酯化反应合成了尼泊金酸乙酯。较适宜的反应条件为:尼泊金酸25 mmol,n(尼泊金酸)∶n(乙醇)=1∶4,w(催化剂)=3.73%,甲苯15 mL,于84℃~86℃反应3 h,产率达到93.3%。

SO_4^(2-)/TiO_2-SnO_2固体超强酸催化合成乙氧喹的研究

以对氨基苯乙醚和丙酮为原料在SO24-/TiO2-SnO2固体超强酸催化作用下,通过Michael加成合成了乙氧喹啉;并分别采用固定床、常压流动床、高压流动床对其合成工艺、反应条件进行了研究和探讨.实验结果表明:采用较高压力下的流动床催化在反应温度为200℃,反应时间为10 h,催化剂的用量为5%条件下催化效果较好,最高催化产率为48.8%.该合成工艺应用固体超强酸催化剂具有较高的催化活性、催化速率快、化学稳定性好、无环境污染,是工业生产乙氧喹较理想方法,具有良好的工业生产前景.

固体酸Fe_2O_3/SO_4^(2-)催化合成肉桂酸丁酯的研究

研究了用Fe2O3/SO42-作为催化剂,使肉桂酸与正丁醇发生酯化反应合成肉桂酸丁酯。获得最佳的反应条件为正丁醇与肉桂酸的摩尔比为2∶1,反应1.5 h,反应温度为130℃,催化剂0.8 g/0.5 mol酸,收率可达98.7%以上。

Propene and CO oxidation on Pt/Ce-Zr-SO_4^(2-) diesel oxidation catalysts:Effect of sulfate on activity and stability

Platinum/cerium-zirconium-sulfate（Pt/Ce-Zr-SO_4^（2-）） catalysts were prepared by wetness impregnation.Catalytic activities were evaluated from the combustion of propene and CO.Sulfate（SO_4^（2-））addition improved the catalytic activity significantly.When using Pt/Ce-Zr-SO_4^（2-） with 10 wt%SO_4^（2-）,the temperature for 90%conversion of propene and CO decreased by 75℃ compared with Pt/Ce-Zr.The conversion exceeded 95%at 240℃ even after 0.02%sulfur dioxide poisoning for 20 h.Temperature-programmed desorption of CO and X-ray photoelectron spectroscopy analyses revealed an improvement in Pt dispersion onto the Ce-Zr-SO_4^（2-） support,and the increased number of Pt particles built up more Pt^（-）-（SO_4^（2-））^（-） couples,which resulted in excellent activity.The increased total acidity and new Bronsted acid sites on the surface provided the Pt/Ce-Zr-SO_4^（2-） with good sulfur resistance.

用磁性SO_4^(2-)/Fe^(2+)Fe_2^(3+)O_4-ZrO_2固体超强酸催化合成柠檬酸三丁酯初探

用磁性材料与对固体超强酸组合,制备出磁性SO42-/Fe2+Fe23+O4-ZrO2固体超强酸催化剂,并用于柠檬酸三丁酯的合成反应进行了活性测试和催化剂回收实验。得到最佳反应条件为:丁醇／柠檬酸(摩尔比)=3.7:1,反应温度为150℃,反应时问5 h,w(催化剂)=1.2％,柠檬酸的转化率达96％。可利用外加磁场将催化剂从产物中迅速分离,回收率达83.2％,并且催化剂能重复使用。

固体超强酸SO_4^(2-)/Fe_2O_3-TiO_2催化合成癸二酸二乙酯的研究

研究了用固体超强酸SO2 -4/Fe2 O3 TiO2 为催化剂 ,由癸二酸和乙醇反应合成癸二酸二乙酯的最佳工艺条件。结果表明 ,当n(醇 )∶n(酸 ) =4 .0∶1,催化剂用量为酸质量的 5 % ,反应时间为 3.5h ,酯的产率可达96 %。该工艺产率高 ,反应时间短 ,无腐蚀无污染 ,催化剂可回收、活化、重复使用 10次。

纳米复合固体超强酸SO_4^(2-)/ZnFe_2O_4的制备与催化合成癸二酸二乙酯的研究

以硫酸盐为原料,添加NaOH和NaHCO3以制备出碱式碳酸盐前驱体,合成出新型的纳米固体超强酸催化剂SO42-/ZnFe2O4,经XRD、BET、IR等检测,粒径为35nm,比表面积很大(137m2·g-1),粒度均匀。首次以该固体酸为催化剂,癸二酸和无水乙醇为原料合成癸二酸二乙酯,考察了影响反应的因素。结果表明,醇酸摩尔比为4.0∶1,催化剂用量为1.0g(癸二酸0.1mol),带水剂苯15mL,反应时间2.5h是最佳反应条件,酯化率可达91%,并推断出该催化剂的酸强度-16.02<Ho<-14.52.

以固体超强酸SO_4^(2-)/ZrO_2-Fe_2O_3催化合成醋酸异戊酯

以合成醋酸异戊酯为探针反应,筛选出制备固体超强酸SO2-4 /ZrO2- Fe2O3 (SZF -1 )的最佳工艺条件为:ZrOCl2·8H2O9. 7g, FeCl3·6H2O16. 2g, 常温陈化24h, 0. 5mol·L-1 H2SO4 (15mL·g-1 )浸泡5h, 550℃焙烧3h。以SZF 1为催化剂合成醋酸异戊酯的反应条件为:异戊醇200mmol, n(异戊醇)∶n(醋酸) =1. 0∶1. 3, SZF -1 1g(反应物总质量的3% ), 环己烷15mL, 回流反应3h, 酯化率93. 47%。催化剂连续使用6次后酯化率仍在70%以上。

固体酸SO_4^(2-)/TiO_2-Al_2O_3-SnO_2催化合成氯乙酸四甘醇双酯

以固体酸SO2-4/TiO2 Al2O3 SnO2为催化剂,氯乙酸和四甘醇为原料催化合成了氯乙酸四甘醇双酯。经实验确定的最佳反应条件为:n(氯乙酸).Mn(四甘醇)=2 5,催化剂和带水剂用量分别为反应物总质量的5%和10%,反应时间2 5h,醇的转化率达97 02%,产品收率为81 87%,产品质量分数>97%,催化剂重复使用10次,催化活性基本不变。

固体超强酸SO_4^(2-)/Fe_2O_3的制备及其对甲缩醛合成反应的催化性能

以Fe(NO_3)_3、NH_3·H_2O和H_2SO_4为原料,采用直接沉淀法制备了固体超强酸SO_4^(2-)/Fe_2O_3催化剂,用于甲醇与甲醛催化合成甲缩醛的反应。围绕焙烧温度对催化剂催化活性的影响进行了考察,得到了最佳焙烧温度。用X-射线衍射(XRD)、红外光谱(IR)、比表面积(BET)、pH测试等方法对催化剂进行了表征,得到了催化剂比表面积、晶型、活性中心结构等性能参数,使用优化条件下制备的催化剂,反应可得59 wt%甲缩醛的馏出液。

固体超强酸SO_4^(2-)/TiO_2-Al_2O_3-SnO_2催化合成DBS

以固体超强酸SO42 -/TiO2 Al2 O3 SnO2 为催化剂、葵二酸和正丁醇为原料合成了癸二酸二丁酯 (DBS)。研究了反应时间、醇酸物质的量比、催化剂用量等对酯化率的影响。结果表明 :最佳反应条件为以 0 0 5mol葵二酸为基准 ,n (酸 )∶n (醇 ) =1∶4,催化剂 0 5g ,反应时间 3 5h ,此时酯化率达 97 5 % ,产品质量分数大于 98% ;催化剂重复使用 6次后 。

纳米固体超强酸SO_4^(2-)/Fe_2O_3催化合成环己酮1,2-丙二醇缩酮

以纳米固体超强酸SO_4^(2-)/Fe_2O_3为催化剂,催化环己酮和1,2-丙二醇的缩合反应,合成了环己酮1,2-丙二醇缩酮。研究焙烧温度、反应时间、酮醇物质的量比、带水剂用量和催化剂用量等对反应的影响。较适宜的反应条件为:环己酮200 mmol,酮醇物质的量比为1:1.1,催化剂用量为200 mg(占反应物总质量的2.9%),甲苯30 mL,温度(120～130)℃,反应2.5 h,环己酮1,2-丙二醇缩酮收率达97.4%,纯度>98%。

固体超强酸SO_4^(2-)/Fe_2O_3-ZrO_2的声化学制备及其催化酯化性能

采用超声共沉淀法制备SO42-/Fe2O3-ZrO2(SFZ)固体超强酸,用流动指示剂法测定其酸强度,通过BET及IR对其进行表征,并将样品用于催化乙酸和正丁醇的酯化反应。结果表明,超声共沉淀法制备的SO42-/Fe2O3-ZrO2固体超强酸比表面积及酸强度大(H0≤-16.0),催化活性高,样品表面与SO42-结合较牢固,重复使用时,催化活性变化不大。