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。

SO_(4)^(2-)/M_(x)O_(y)型固体酸抗硫流失的稳定性研究进展

SO_(4)^(2-)/M_(x)O_(y)型固体酸催化剂具有酸强度高、制备方法简便、成本低、无腐蚀性等优点,但其在催化反应过程中却表现出稳定性差、易失活的问题,严重地限制了其大规模应用。硫物种流失是造成SO_(4)^(2-)/M_(x)O_(y)型固体酸失活的最主要原因。硫物种与载体间的S—O—M键受到水的影响而容易发生断裂,进而使得硫物种浸出、脱落,造成固体酸的酸强度降低和酸量减少。调研了关于SO_(4)^(2-)/M_(x)O_(y)型固体酸抗硫流失的稳定性研究进展文献的基础上,针对其结构设计、表面调控和技术改进3方面进行概述,并展望了未来研究方向。

纳米级SO_4^(2-)/TiO_2固体超强酸的红外光谱及催化活性

用不同晶型的纳米TiO2制备出纳米级SO2-4/TiO2固体超强酸,利用红外光谱研究了TiO2晶型、硫酸浓度及焙烧温度对SO2-4/TiO2固体超强酸的影响。制备SO2-4/TiO2的最优条件是:锐钛型TiO2,c(H2SO4)=1 0mol/L的硫酸浸泡,450℃焙烧。此时其红外光谱的特征吸收峰最强,催化乙酸和丁醇酯化反应可使酯化率达到98 4%。

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-SiO_2固体超强酸的结构及其光催化性能

A series of SO 2- 4/TiO 2 SiO 2 catalysts with different mass fractions of SiO 2 were prepared by sol gel method. The effect of adding SiO 2 on the crystal structure, specific surface area, oxygen adsorption, and acidity of SO 2- 4/TiO 2 catalyst and its photocatalytic property for degradation of bromomethane was studied. The results showed that the specific surface area and amount of oxygen adsorption of catalyst were increased by addition of SiO 2, leading to the obvious increase on photocatalytic activity of SO 2- 4/TiO 2 SiO 2 catalysts and mineralization ratio of bromomethane. Comparing with SO 2- 4/TiO 2, the acidic strength and anti moisture ability of SO 2- 4/TiO 2 SiO 2 catalyst were decreased.

固体超强酸SO^(2-)_4/ZrO_2催化合成十二烷二酸二异辛酯

采用沉淀-浸渍法制备了固体超强酸SO2-4/ZrO2催化剂,经FT-IR、XRD对制备的固体超强酸进行表征。以十二烷二酸、异辛醇为原料,采用SO2-4/ZrO2固体酸催化剂合成十二烷二酸二异辛酯。考察了反应温度、反应时间、原料配比、催化剂的质量分数等对合成反应的影响。使用该催化剂合成十二烷二酸二异辛酯的最佳反应条件为:反应温度为130℃,醇酸物质的量比为4∶1,反应时间为5 h,催化剂质量为酸的质量的1.5%,酯化率为98.4%。催化剂不经处理可循环使用,使用5次以后酯化率为95.3%。

SO_4^(2-)/TiO_2固体超强酸催化剂上的酯化反应研究

通过沉淀、老化、过虑、洗涤、干燥、浸渍和焙烧等过程 ,从TiCl4和H2 SO4制备了SO2 -4/TiO2 固体超强酸 ;用Hammett指示剂法和吡啶吸附的FT -IR光谱法测定了其酸强度和酸中心类型 ;以脂肪酸和脂肪醇为探针反应 ,研究了催化剂预处理温度对催化性能及反应物分子结构对酯化反应的影响。研究结果表明 ,当预处理温度在4 2 5～ 5 75℃范围内 ,SO2 -4/TiO2 催化剂体系可以形成固体超强酸 ,同时表面上存在Lewis酸中心和Bronsted酸中心 ,并且Lewis酸中心和Bronsted酸中心可以相互转化 ;SO2 -4/TiO2 在酯化反应中表现出良好的催化活性 ,但随着脂肪酸和脂肪醇的碳原子数增加或支链度增大 。

SO_4^(2-4)/TiO_2固体超强酸催化合成冰片的研究

研究了SO2-4/TiO2固体超强酸催化α-蒎烯酯化-皂化法合成冰片.冰片产率大于45%,正龙脑含量>97%,酯化反应条件:催化剂用量为α-蒎烯质量的1%,90～110℃,7h;皂化反应条件:80℃,3h.

介孔SO_4^(2-)/TiO_2固体超强酸的制备与表征

以工业硫酸钛液为原料,分步水解制得吸附硫酸根的介孔偏钛酸,焙烧得到介孔SO42-/TiO2固体超强酸。用Hammett指示剂法、XRD、BET和FI-IR等多种手段对催化剂进行了表征;以乙酸乙酯的合成为模型反应,考察了催化活性。结果表明所制备的SO42-/TiO2催化剂是介孔结构;随着焙烧温度的升高和SO42-含量的增加,其比表面积和酸强度都先增大后减小,最高酸强度H0=-14.52,最大比表面积为192m2/g;酸强度及硫含量与催化活性都有着密切联系,在500℃下焙烧,硫含量为2.7%时,催化活性最高。

稀土改性固体超强酸催化剂SO_4^(2-)/TiO_2-La_2O_3催化合成环己酮乙二醇缩酮

制备了稀土改性固体超强酸催化剂SO42-/TiO2-La2O3,并利用该催化剂催化合成了环己酮乙二醇缩酮,探讨了SO42-/TiO2-La2O3对缩酮反应的催化活性,较系统地研究了酮醇物质的摩尔比,催化剂用量,反应时间诸因素对产品收率的影响。实验表明:SO42-/TiO2-La2O3是合成环己酮乙二醇缩酮的良好催化剂,在n(酮)∶n(醇)=1∶1.5,催化剂用量为反应物料总质量的0.5%,环己烷为带水剂,反应时间1.5h的优化条件下,环己酮乙二醇缩酮的收率可达84.3%。

硫酸浓度对纳米级SO_4^(2-)/TiO_2固体超强酸的影响

用锐钛型纳米TiO2 制备了纳米级SO42 -/TiO2 固体超强酸 ,分析了硫酸浓度不同时其比表面积、失重率、红外光谱及催化活性的不同 .当硫酸浓度为 1.0mol/L时 ,它在 4 5 0～ 90 0℃的失重率为 3.3% ,比表面积为 10 5 .2m2 / g ,对乙酸和丁醇酯化反应的酯化率达到 98.4 % .玻璃球负载纳米级SO42 -/TiO2 固体超强酸的重复使用性能好 ,在乙酸和丁醇的酯化反应中重复使用 9次后的酯化率才由初次的 99.3%变为 84 .9% .

稀土固体超强酸SO_4^(2-)/TiO_2/La^(3+)的制备及其催化酯化作用

制备了稀土固体超强酸 SO2 - 4 / Ti O2 / L a3+ ,研究了以其为催化剂 ,癸二酸和无水乙醇为原料合成癸二酸二乙酯 ,并考察了影响反应的因素。结果表明 ,它是一种良好的酯化催化剂。

SiO_2负载纳米级SO_4^(2-)/TiO_2固体超强酸催化合成对羟基苯甲酸丁酯

以对羟基苯甲酸和正丁醇为原料,SiO2负载纳米级SO42-/TiO2固体超强酸为催化剂催化合成对羟基苯甲酸丁酯,研究了对羟基苯甲酸丁酯的合成条件和催化剂的重复使用效果.实验结果显示:SiO2负载纳米级SO42-/TiO2固体超强酸是合成对羟基苯甲酸丁酯的良好催化剂,在最佳反应条件下,对羟基苯甲酸的转化率为98.6%,催化剂重复使用6次后,对羟基苯甲酸的转化率仍可达90.8%.

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%。

坡缕石负载纳米SO_4^(2-)/TiO_2固体超强酸催化合成偏苯三酸三辛酯

以坡缕石(PGS)浸渍负载TiO2,H2SO4改性后制备了固体超强酸SO42-/TiO2-PGS,利用红外光谱、X射线粉末衍射、扫描电镜、比表面仪对催化剂结构进行了表征。用正交设计法探讨了SO42-/TiO2-PGS对合成偏苯三酸三辛酯的催化活性,实验结果表明,在油浴温度210℃,偏苯三酸酐和2-乙基己醇的摩尔比为1∶4.5,催化剂用量为总反应原料质量的3.7%,反应6 h酯化率可达94.15%。

SO_4^(2-)/TiO_2固体超强酸掺杂可剥离膜的放射性去污性研究

制备出酸度- 13. 20 <H0 < - 11. 99 的SO42 /TiO2 固体超强酸,将其掺杂于导电高分子聚苯胺后制备出应用于核设施工业的放射性去污可剥离膜,得到满意的结果是其电导率达到7.01S/cm,涂膜湿法电解的放射性去污率高于94%,涂膜干法电解去污率高于97%。

固体超强酸SO_4^(2-)/TiO_2-SiO_2催化合成马来酸二辛酯

用H2 SO4浸渍钛硅复合氧化物 ,制得固体超强酸SO2 -4/TiO2 -SiO2 ,考察了催化剂对马来酸酐与正辛醇的酯化反应的催化作用及其制备条件对催化剂活性的影响 ,并与硫酸、对甲苯磺酸的催化效果比较。结果表明 :对于给定反应 ,当n(Ti)∶n(Si)为 15∶1、用浓度 0 .6mol/L的硫酸浸渍 8h、在 5 5 0℃下焙烧 3h时制得的催化剂SO2 -4/TiO2 -SiO2 具有最高的催化活性 ;用以催化马来酸酐和正辛醇的酯化反应 ,可得无色透明的酯化产物 ,3h内酯化率达 99.1% ;较SO2 -4/TiO2 催化剂的酯化率提高了约 6 %

稀土固体超强酸SO_4^(2-)/TiO_2-La_2O_3催化的α-蒎烯异构化反应

稀土固体超强酸SO2 -4 TiO2 -La2 O3对α -蒎烯异构化反应具有很高的催化活性和较好的选择性 ,主产物为莰烯 ,副产物主要是双戊稀、三环烯和萜品油烯 .考察了催化剂制备方法及处理催化剂所用的稀土离子La3+浓度、硫酸溶液浓度、催化剂焙烧温度、反应温度、反应时间及催化剂用量等因素对其催化性能的影响 ,得出最佳反应条件 .

固体酸SO_4^(2-)/TiO_2-ZrO_2催化制备乙酰丙酸的研究

以蔗糖为原料,固体SO42-/TiO2-ZrO2为催化剂,以水为溶剂制备乙酰丙酸。研究了浸渍用硫酸浓度和催化剂焙烧温度对催化剂活性的影响,并探讨了不同反应条件及催化剂重复使用次数对乙酰丙酸得率的影响。用XRD和NH3-TPD对使用前后的催化剂的结构和酸性进行了表征。实验结果表明,1.0 mol/L硫酸浓度浸渍,550℃焙烧3 h的催化剂活性较强。在催化剂投加量为1.0 g,反应温度为190℃的条件下反应1 h,乙酰丙酸摩尔得率高达50.0%。回收的SO42-/TiO2-ZrO2催化剂焙烧后在多次重复使用过程中仍然表现出较好的催化活性。

用玻璃球负载纳米级SO_4^(2-)/TiO_2固体超强酸催化合成乙酸正丁酯

用玻璃球负载纳米级SO42-/TiO2固体超强酸催化合成乙酸正丁酯,对催化剂的制备条件和乙酸正丁酯的合成条件进行了研究。在最佳反应条件下,乙酸的转化率为99.3%,催化剂重复使用8次后乙酸的转化率仍高达92.3%。该催化剂选择性好,未发现有副产物生成,看来具有较好的应用前景。