稀土固体超强酸SO4^2-／ZrO2-SnO2-Nd2O3的制备及催化合成乙酸松油酯

采用分沉淀-共浸渍法制备了新型稀土固体超强酸SO42-/ZrO2-SnO2-Nd2O3,利用IR、TG-DTA、XRD测试技术表征了催化剂的物化性质,并用于催化乙酸酐和松油醇合成乙酸松油酯,显示了良好的反应活性和重复使用性。对反应条件进行优化的结果表明,n(松油醇)∶n(乙酸酐)=1∶1.5,反应温度50℃,反应时间5 h,催化剂用量占松油醇质量分数的2%,在此反应条件下松油醇的转化率为93%左右,产物中乙酸松油酯的含量为88%。催化剂失活主要原因是由于有机物在表面吸附,通过无水乙醇洗涤,干燥,即可再生。

稀土固体超强酸Gd^(3+)-SO_4^(2-)/ZrO_2催化剂的制备及表征

研究以氨水、氧氯化锆和氧化钆为原料,用沉淀法制得锆的氢氧化物,经陈化、过滤、烘干、浸渍后高温焙烧,制备出Gd3+-SO42-/ZrO2稀土固体超强酸.用Hammett指示剂法测定其酸强度,用FT-IR对其进行表征.

以稀土固体超强酸Gd^(3+)-SO_4^(2-)/ZrO_2催化合成三氯水杨酸正戊酯

以不同配比的Gd3+-SO42-/ZrO2稀土固体超强酸合成三氯水杨酸正戊酯为探针反应,筛选出制备稀土固体超强酸Gd3+-SO42-/ZrO2的最佳工艺条件为:20 g ZrOCl2.8H2O1、.0%(质量分数)Gd2(SO4)3和0.8 mol.L-1H2SO4混合液,搅拌60 min后浸泡3 h,600℃焙烧3 h。以GSZ-1合成三氯水杨酸正戊酯的最佳反应条件为:72.8 g(0.3 mol)3,5,6-三氯水杨酸、17.6 g(0.2 mol)正戊醇、40 mL二甲苯和1.5 g的催化剂,电热套加热(105~110℃)回流反应2 h,酯化率可达93%。

SO_4^(2-)/WO_3/ZrO_2固体超强酸的制备与表征

本文自制了复合型SO_4^(2-)/WO_3/ZrO_2固体超强酸,通过单因素实验考察了WO_3负载量、浸渍液H_2SO_4浓度、焙烧温度对固体超强酸制备条件的影响,并通过正交实验确定了适宜的制备条件;采用程序升温脱附(NH_3-TPD)、X射线衍射(XRD)以及Hammett指示剂法对催化剂进行表征。结果表明,适宜的制备条件为:WO_3负载量20%、浸渍液H_2SO_4浓度1mol/l、焙烧温度550℃,此时固体超强酸比表面积可达239.768m^2/g、酸量可达4.939mmol/g。

复合纳米固体超强酸SO_4^(2-)/ZrO_2-Al_2O_3-SiO_2的制备及催化合成乙酸戊酯的研究

制备了纳米级复合固体超强酸SO42-/ZrO2-Al2O3-SiO2催化剂,研究了其对乙酸和正戊醇酯化反应的催化作用,确定了反应的最佳条件:复合氧化物中n(Zr):n(Al):n(Si)=1:4:1,浸渍液(NH4)2SO4浓度为2mol/L,600℃焙烧3h,n(酸):n(醇)=1:1.4,催化剂用量为反应物料总质量的4.4%,在130℃下反应6h,乙酸戊酯的收率为89.13%。并通过XRD、IR、流动Hammett指示剂法以及TEM法对催化剂进行了表征,该催化剂的酸强度为-12.70<Ho≤-11.99。

SO_4^(2-)/ZrO_2型固体超强酸催化剂的改性

针对传统SO24-/ZrO2固体超强酸存在稳定性较差等缺点,通过添加α-Al2O3和偏钨酸铵对其进行改性,制备出复合氧化物固体超强酸SO42-/ZrO2-WO3-Al2O3(SWZA).为了获得催化性能高的SZWA催化剂,采用流动指示剂法测定改性催化剂的酸度,同时利用XRD,FTIR,TGA-DSC,SEM等多种现代物理方法对SWZA催化剂进行表征,研究了陈化温度、焙烧温度等制备条件以及Al2O3,WO3等不同金属氧化物的引入对产物催化性能的影响.实验结果表明:较低的陈化温度使催化剂表面易形成结晶中心,降低了质点的迁移速率,抑制了晶粒生长,易于生成小且规则的晶粒,使得到的催化剂具有较大的比表面积;在制备催化剂时,500℃的焙烧温度有利于ZrO2向四方晶型转化,增大了超强酸的比表面积;Al2O3的引入增加了超强酸的Lewis酸位,提高了催化剂的催化活性;WO3的引入对催化剂晶型具有定向诱导作用,延迟了ZrO2晶化,稳定了亚稳态的四方晶型,缓和了SO42-高温下分解流失的趋势.

Pt-SO_4^(2-)/ZrO_2-Al_2O_3催化剂的制备及其催化正戊烷异构化性能

制备了Pt-SO42-/ZrO2-A l2O3固体超强酸催化剂,采用XRD,TG-DTA,FT-IR,TPR,SEM,BET,ICP等表征方法对催化剂进行了表征。以正戊烷异构化反应为探针,在高压固定床-色谱联合装置上,评价了催化剂的活性,考察了空速v空、反应温度t、反应压力p和氢与正戊烷摩尔比对正戊烷异构化反应的影响。在t=200℃,p=2.0 MPa,v空=1.5 h-1,n(氢)/n(正戊烷)=4∶1的条件下反应时,正戊烷转化率为72.9%,异戊烷收率为67.6%,异戊烷选择性为92.8%,液收率为94.8%。

微波辐射下稀土固体超强酸催化合成蔗糖棕榈酸酯

以蔗糖棕榈酸酯合成产率为目标函数,采用正交实验法分别研究了稀土固体超强酸催化剂的制备方法和微波辐射下催化合成蔗糖棕榈酸酯反应的最佳条件。结果表明,Nd3+-SO42-/ZrO2催化剂的最佳制备方法和条件为:通过ZrOCl2与NH3.H2O的沉淀反应制备无定型水合氧化锆;将合成的无定型水合氧化锆在2%的硫酸钕溶液中浸泡30min;浸积有钕的水合氧化锆沉淀经过滤、洗涤和干燥后在600℃下煅烧3h。而蔗糖与棕榈酸的酯交换反应条件为:酯糖比1∶1.2,微波辐射功率390W,反应时间15min,催化剂用量为原料的5%。在上述条件下,三次平行试验的平均产率达到68%,高于相同条件下以无水碳酸钾作催化剂时的合成产率。

微波辐射下稀土复合固体超强酸催化合成抑芽酸酯

借助微波辐射技术,以稀土复合固体超强酸Nd3+-SO42-/ZrO2作催化剂,1-萘乙酸和甲醇为原料合成了抑芽酸酯。通过单因素和正交实验,探讨了影响酯产率的主要因素,确定了最佳合成条件:醇酸摩尔比为16∶1,催化剂用量为醇酸总质量的11%,微波输出功率为480 W,辐射时间为12 min。在此优化条件下,抑芽酸酯的产率可达97%以上。实验结果表明:稀土复合固体超强酸Nd3+-SO42-/ZrO2对抑芽酸酯的合成具有良好的催化活性,同时微波辐射加快了反应进程。

纳米稀土复合固体超强酸催化合成胡萝卜酸乙酯

目的 研究纳米稀土复合固体超强酸催化剂对合成胡萝卜酸乙酯的影响,确定最佳反应条件.方法 稀土复合固体超强酸SO42/ZrO2-2％Nd2O3催化剂利用化学共沉淀法制备,并用电镜分析方法研究其相关性质;采用正交试验来确定胡萝卜酸乙酯催化合成的最佳条件.同时利用折光率、元素分析、气相色谱、红外光谱等对产品进行物性、组成和结构表征.结果 电镜分析表明,自制催化剂颗粒直径在15 nm左右,比表面积达200.56 m2/g,酸强度为-12.70＜H0＜-11.99.通过正交实验确定的酯化反应优化条件是：n乙醇∶n丙二酸为3.0∶1.0,催化剂用量为反应物总质量的2.0％,反应时间为120min,反应温度为95～105℃,带水剂环己烷用量为20 mL,酯化率可达97％以上.各种分析结果一致表明,催化合成所得之物与胡萝卜酸乙酯标准相符合.结论 该催化剂具有良好的催化活性和重复使用性,反应条件温和,方法简便,酯化率高,具有很强的实用价值.

超声化学共沉淀法制备SO_4^(2-)/ZrO_2/Al_2O_3固体酸及其催化作用

采用超声化学共沉淀法制备SO24-/ZrO2/Al2O3固体超强酸催化剂,采用FT-IR、TG-DTG对催化剂进行了表征,并对催化剂的酸性强度及催化乙二胺合成哌嗪的性能进行了研究.结果表明,该催化剂具有桥式双配位结构,该结构在温度超过700℃时被破坏;随浸渍溶液浓度增大,催化剂的酸性强度和含硫量均先增大后减小;随陈化时间增加,催化剂的酸性强度增大,但陈化时间超过9 h后,催化剂的酸性强度没有明显变化;焙烧温度不超过550℃时,催化剂的酸性强度随焙烧温度升高而增强,但温度超过550℃后,催化剂的酸性强度随焙烧温度升高反而降低;随催化剂中Al摩尔分数的增大,催化剂的酸性强度先增大后减小.引入Al对于提高乙二胺的转化率、改善哌嗪的收率和选择性具有一定的作用,并且哌嗪的收率和选择性随Al含量的增大而增大.