SO_4^(2-)/MxOy类固体超强酸研究进展

本文主要介绍SO_4^(2-)/MxOy型固体超强酸制备方法,制备条件对SO_4^(2-)/MxOy型固体超强酸性能的影响,SO_4^(2-)/MxOy型固体超强酸性能改进措施,SO_4^(2-)/MxOy型固体超强酸的失活机理及再生方法。

SO_4^(2-)/M_xO_y型固体超强酸催化剂改性研究进展

综述了国内外有关SO24-/MxOy型固体超强酸催化剂在载体、促进剂以及贵金属的引入等方面的改性方法。分析了SO24-/MxOy型固体超强酸催化剂的失活原因,详细介绍了载体中引入纳米材料、稀土元素、其他金属元素(Al,Ga等)、交联剂、分子筛等对催化剂活性和稳定性的影响;综述了用S2O28-,稀土离子,其他离子(Ag+,Ni2+,Al3+,Sn4+等),硫酸盐,WO3,MoO3,NO3-等代替SO42-作促进剂,以及引入贵金属Pt和Pd改性方面的研究进展;最后展望了固体超强酸催化剂的发展前景。

绿色催化剂SO^2-4／ZrO22／ZSM-5用于催化合成氯乙酸异丁酯的研究

采用共沉淀一浸渍法制备了固体超强酸SO^2-4／ZrO22／ZSM-5，以氯乙酸和异丁醇为原料，SO^2-4／ZrO22／ZSM-5为催化剂，合成氟乙酸异丁酯。探讨了原料醇酸摩尔比、反应时间、催化剂用量、催化剂重复使用性等工艺条件对酯化反应的影响。结果表明：在氯乙酸用量0．25mol，醇酸摩尔比1．5，催化剂1g，带水剂环己烷12mL，反应时间2h的反应条件下，酯化率可达99．12％。催化剂重复使用6次以上，催化活性基本不变。该催化剂具有催化活性高、不污染环境、可重复使用等优点。

Nano-TiO_(2)回收过程中SO^(2-)_(4)对不同混凝剂混凝过程的影响

为了降低纳米TiO_(2)使用成本,采用不同混凝剂对纳米TiO_(2)悬浊液进行固液分离.通过考察浊度去除率、出水pH值的变化情况,并结合X射线光电子能谱(XPS)、傅里叶红外光谱(FTIR)、固体核磁(NMR)、扫描电镜(SEM)及能谱分析(EDS)表征,探究了纳米TiO_(2)回收过程中SO^(2-)_(4)对不同混凝剂混凝过程的影响.结果表明,当使用AlCl_(3)作混凝剂时(0.1mmol/L),SO^(2-)_(4)浓度从0.0mmol/L增加到20.0mmol/L,浊度去除率降低了0.80%,絮体粒径从450μm下降到215μm,而强度因子无明显变化.低聚合态的Ala不与SO^(2-)_(4)结合,混凝过程中通过吸附架桥和网捕卷扫的作用形成大量无定形的Al(OH)_(3_.当使用Al_(13)作混凝剂时,再生长后絮体的粒径随着SO^(2-)_(4)浓度的增加而下降,S-O峰的红移证明有新的含S聚合物产生,Al 2p的峰均向较高的结合能移动证明生成的絮体不是Al(OH)_(3).

SO_4^(2-)/M_xO_y型固体超强酸催化剂的发展与应用

综述了近年来国内外有关SO2-4/MxOy型固体超强酸催化剂的研究进展与应用,包括催化剂的制备方法、酸强度及其表征以及催化剂在氢化异构化、烷基化、酯化等催化反应中的应用,并指出了目前在催化剂研究方面存在的问题,对它的发展前途进行了展望。

SO_4^(2-)/MxOy固体超强酸催化合成烷基吡嗪类化合物研究

以乙二胺为唯一原料,在常压气相条件下经固体超强酸、固定床催化合成以乙基吡嗪为主要产品的烷基吡嗪系列化合物;并对反应温度、进料流速、原料配比和水等条件对产品产率的影响,进行了较为深入的讨论,得到最佳反应条件:温度340°C,原料配比乙二胺:水=0.9∶1,进料流速1.2 cm3/m in。

基于水内标的NO^(-)_(3),SO^(2-)_(4),ClO^(-)_(4)拉曼光谱定量分析研究

拉曼光谱由于重现性差,在进行定量分析时往往需要内标。在水溶液中,水在2700~3900 cm^(-1)范围伸缩振动拉曼峰很强,有作为内标的可能性,但水与溶质的相互作用会导致水伸缩振动拉曼峰形状发生变化,此外水的占比也会随着溶质浓度的变化而变化,当溶质浓度较高时需要对水的含量进行校正。将这两点因素考虑在内,研究了以水为内标,采用拉曼光谱法测量水溶液中NO^(-)_(3),SO^(2-)_(4)和ClO^(-)_(4)浓度的适用性。不同浓度NaNO_(3),Na_(2)SO_(4)和NaClO_(4)溶液的拉曼光谱显示随着盐浓度的升高水在2700~3900 cm^(-1)范围内的拉曼峰呈现出左肩下降右肩上升的变化趋势。将三种盐溶液拉曼光谱中酸根离子拉曼峰面积(A_(盐))和水的拉曼峰面积(A H_(2)O)的比值(R^(S)=A_(盐)/A H_(2)O)与溶液中酸根离子和水的含量的比值(c_(盐)/c H_(2)O)作图,均呈现出良好的线性关系,拟合得到三条相关曲线的R^(2)分别为0.9991,0.9991和0.9994,说明酸根离子和水的拉曼散射系数均未发生变化或者在同比例变化。虽然水拉曼峰的形状发生了改变,但并不会影响水作为内标的可行性。在引入水的含量修正后,经理论推导c_(盐)与R^(S)符合关系式:c_(盐)=AR^(S)/(1+BR^(S))。在0.1 mol·L^(-1)到近饱和的宽浓度范围内,将R^(S)对c_(盐)作图,通过数据拟合获得的NaNO_(3),Na_(2)SO_(4)和NaClO_(4)的工作曲线分别为c NaNO_(3)=18.8 R^(S)/(1+0.6 R^(S))(R^(2)=0.9991),c Na_(2)SO_(4)=20.2 R^(S)/(1+1.0 R^(S))(R^(2)=0.9988),c NaClO_(4)=15.0 R^(S)/(1+0.7 R^(S))(R^(2)=0.9998)。NaNO_(3),Na_(2)SO_(4)和NaClO_(4)的检出限分别为0.0080,0.0052和0.0073 mol·L^(-1)。在水拉曼峰形状变化不影响其作内标可行性的基础上,当溶液中同时存在两种阴离子时,通过在水含量修正部分加入干扰离子对水含量的影响,可以在单盐溶液定量工作曲线中加入校正项来消除溶液中干扰离子对待测离子分析结果的干扰,但当干扰离子浓度较大而待测离子浓度较小时,干扰离子拉曼峰强度过大会影响到待测离子拉曼峰面积的准确性,从而使得校正的效果下降。

SO_4^(2-)/M_nO_m型固体超强酸及其制备技术

ＳＯ２－４／ＭｎＯｍ型固体超强酸及其制备技术华卫琦周力吴肖群吕德伟（浙江大学联合反应工程研究所，杭州３１００２７）ＨｕａＷｅｉｑｉ，ＺｈｏｕＬｉ，ＷｕＸｉａｏｑｕｎａｎｄＬｕＤｅｗｅｉ（ＩｎｓｔｉｔｕｔｅｏｆＵｎｉｔｅｄＲｅａｃｔｉｏｎＥｎｇｉｎｅｅ...

SO_4^(2-)/M_xO_y型固体超强酸催化剂的研究进展

概述了SO42-/MxOy型固体超强酸催化剂的催化机理;分析比较了纳米技术法、低温陈化法、沉淀–混合共沉淀浸渍法、浓硫酸活化钛白粉法等制备出的催化剂对催化性能的影响;介绍了催化剂载体改性、引入金属或离子、促进剂等改性方面的研究进展;展望了固体超强酸催化剂的研究和应用前景。

MCM-41负载SO_4^(2-)/ZrO_2超强酸的性能研究

采用浸渍 -焙烧法制备了 MCM-4 1负载 SO2 - 4 /Zr O2 ( SZ)超强酸催化剂 ,并考察了其织构性质及酸性的变化规律 .结果发现 ,过高的 SZ负载量会引起 MCM-4 1介孔结构的破坏 ,而负载量过低则不能产生超强酸性 .适宜的负载量为 4 0 %左右 .样品的超强酸性随其 Zr O2 含量的增加而递增 .SZ的引入同时也增加了样品的中强酸酸性和弱酸酸性 ,样品酸性可通过改变

SO_4^(2-)/ZrO_2-TiO_2-La固体酸催化合成乙酸正丁酯

采用低温陈化法制得SO2 - 4/ZrO2 -TiO2 -La复合固体超强酸 ,应用于乙酸正丁酯的合成中 ,在反应时间 2h ,醇酸摩尔比 1/2 5 ,催化剂用量为反应物质量的 1 7%时 ,酯的产率高达 97 6%。实验发现该催化剂使用后无需任何处理 ,可重复使用多次 ,是一种贮存稳定性高、选择性好的环境友好催化剂。

SO_4^(2-)/TiO_2固体酸的红外和拉曼光谱研究

用IR、Raman光谱研究了SO2 -4 /TiO2 固体酸在不同烧结温度下的结构、晶相转变和表面酸中心。结果表明 ,SO2 -4 与TiO2 表面的结合为螯合式双配结构。当烧结温度小于 5 0 0℃时 ,SO2 -4 /TiO2 样品具有较高的结构稳定性 ,晶相结构以锐钛矿为主 ,表面B酸位数目约是L酸位数目的 2倍。当烧结温度大于5 0 0℃时 ,随着烧结温度的升高 ,表面结合的SO2 4 逐渐流失 ,晶相从锐钛矿转变为金红石 ,表面B酸位减少并消失。

无机离子SO_4^(2-)对小麦幼苗积累稀土的影响

采用ＭＩＮＴＥＱＡ 程序计算出在无机离子ＳＯ２－４ 存在下，轻（Ｌａ）、中（Ｇｄ）、重（Ｙ）３ 种稀土元素在溶液中的形态分布．研究了在水培条件下ＳＯ２－４ 对３种稀土元素在小麦幼苗根、茎和叶部的积累规律．热力学实验表明，小麦幼苗在加ＳＯ２－４ 的稀土元素溶液中培养３０ｄ 后，小麦根部对Ｌａ、Ｇｄ 的积累受抑制，而对Ｙ的积累却明显提高；加入ＳＯ２－４ 后茎叶部对Ｌａ、Ｙ积累值改变不明显，但对Ｇｄ的积累有所增加．生长动态实验表明，在ＳＯ２－４ 存在下，小麦幼苗根部对稀土的积累随时间增加而增加，其积累值符合线性递增函数方程，相关系数ｒ＞ ０．９４；而茎叶部最初积累能力较强，ＳＯ２－４ 的加入对小麦植株动态吸收稀土规律无明显影响．

湘南第四纪红壤吸附SO_4^(2-)的机理研究

本文研究了湖南第四纪红粘土及其发育的旱地和水田表层土壤对SO_4~2的吸附.结果表明这三种土壤吸附SO_4~2的顺序为;红粘土>旱地红壤>红壤性水稻土.而且随介质pH的升高,SO_4~2吸附量减少,吸附机理也发生改变:当介质pH<ZPC时,以置换水合基(—OH_2)的方式进行;pH在3.5—6.5之间时,以置换羟基(—OH)的方式为主;pH>6.5以后,解吸占优势.

SO_4^(2-)/M_xO_y型固体超强酸在有机合成中的应用

SO2 -4 /MxOy(M =Ti,Zr,Fe)是一新型的固体超强酸催化剂 .综述了近年来SO2 -4 /MxOy 型催化剂在有机合成中的应用 ,并对其今后的发展趋势作了预测 .

固体酸SO_4^(2-)/SnO_2催化合成邻苯二甲酸二丁酯的研究

以苯酐和正丁醇为原料,SO42-/SnO2为催化剂,合成邻苯二甲酸二丁酯(DBP),研究了浸渍H2SO4浓度、活化温度、活化时间、粒度等对催化剂的催化性能的影响。结果表明,浸渍酸浓度1.0 mol/L,颗粒度为110目,活化温度525℃,活化时间4 h,在催化剂用量1.5 g时,DBP的产率可达94%以上。

SO_4^(2-)/TiO_2光催化还原Cr(Ⅵ)的研究

将溶胶-凝胶法制备的SO42-/TiO2在不同温度下焙烧得到了具有不同特性的催化剂,用X射线衍射(XRD)、热重-差热分析(TG-DTA)、氨气程序升温脱附(NH3-TPD)、静态吸附等手段对催化剂进行了表征.研究了不同特性的SO42-/TiO2催化剂光催化还原Cr(Ⅵ)的行为,并对其影响因素进行了分析.结果表明:SO42-/TiO2在300-600℃下焙烧均具有较高的催化效率,而在700℃及800℃下焙烧其催化活性显著降低.SO42-/TiO2的这种催化特性是由其吸附性能、晶相组成及表面酸量决定的.

娘子关泉域岩溶地下水SO_4^(2-),Ca^(2+),Mg^(2+)污染分析

分析了娘子关泉域岩溶地下水ＳＯ２－４，Ｃａ２＋，Ｍｇ２＋等组分含量增多的原因，并定量地探讨了ＳＯ２－４，Ｃａ２＋，Ｍｇ２＋的各种来源比例。研究表明，含水层中石膏溶解及硫化物氧化是造成ＳＯ２－４，Ｃａ２＋，Ｍｇ２＋高含量的主要原因，控制硫化物氧化水进入含水层，对水质改良有显著效果。

SO_4^(2-)和Cl^-对稻田土壤养分及其吸附解吸特性的影响

利用长期定位试验 ,比较了长期施用含SO2 - 4和Cl- 化肥 2 2年后稻田土壤的 pH值、养分状况及其吸附解吸特性。结果表明 ,长期施用含SO2 - 4化肥 ,土壤有机质、速效氮和速效钾的含量较高 ,但全量氮磷钾的含量较低 ;长期施用含Cl- 化肥 ,土壤全量氮磷钾和速效磷的含量较高 ,但pH值相对较低。长期施用含上述二种阴离子的化肥后 ,土壤对H2 PO- 4的最大吸附量均较大 ,且在Cl- 处理下土壤对H2 PO- 4吸附的结合能较大 ,而SO2 - 4处理下土壤在同等吸附量时对H2 PO- 4的解吸量相应较多。长期施用含SO2 - 4的化肥亦使土壤对钾素的供应强度较大 (ΔK0的绝对值较大 )、缓冲能力增强 (AR0值较高 ) ,而长期施用含Cl- 的化肥时则与SO2 -

玻璃珠载固体超强酸SO_4^(2-)/TiO_2催化合成二甘醇二苯甲酸酯

以玻璃珠为载体,制备了固体超强酸SO42-/TiO2催化剂,用于催化合成二甘醇二苯甲酸酯(DEDB)。通过实验确定了合成DEDB的适宜工艺条件:回流温度为165~170℃,m(甲苯)/m(二甘醇)=0.5,n(苯甲酸)/n(二甘醇)=2.2,m(催化剂)/m(二甘醇)=0.5,反应时间4 h,在该条件下,酯化率可达99.6%。该催化剂经过10次重复使用,活性每次平均下降2.9%。