三元稀土固体超强酸催化剂SO_4^(2-)/Nd_2O_3-ZrO_2-Fe_2O_3的制备工艺研究

采用共沉淀法制备了三元稀土固体超强酸催化剂SO_4^(2-)/Nd_2O_3-ZrO_2-Fe_2O_3,并将其应用于乙酸乙酯的催化合成反应中.以乙酸乙酯的合成酯化率为研究指标,探索了制备三元稀土固体超强酸催化剂42-/Nd_2O_3-ZrO_2-Fe_2O_3的条件.结果表明最佳制备工艺为:焙烧温度550℃,浸渍液浓度1.25 mol·L^(-1),陈化温度-15℃.在此条件下,乙酸乙酯合成酯化率达98.0%以上.同时通过红外光谱法、X射线衍射法、透射电镜法对三元稀土固体超强酸催化剂SO_4^(2-)/Nd_2O_3-ZrO_2-Fe_2O_3进行了表征.结果表明:催化剂表面与SO_4^(2-)形成桥式双配位,具有高催化性能;表面有一定程度的晶态结构,其反应为表面催化;该催化剂其平均粒径小于17 nm,处于纳米尺度.

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。

稀土复合固体超强酸SO_4^(2-)/ZrO_2-Nd_2O_3催化合成乳酸正丁酯

研究了以纳米稀土复合固体超强酸SO42-/ZrO2-Nd2O3为催化剂,以乳酸和正丁醇为原料合成乳酸正丁酯。通过正交实验考察了影响酯化反应的主要因素,确定的最佳合成条件为:乳酸用量为0.1mol时,正丁醇与乳酸物质的量之比为3.0∶1,催化剂用量为0.55g,带水剂环己烷15mL,回流反应2.0h,酯化率可达98.7%。该催化剂回收简单,重复使用7次后,酯化率仍在96%以上。

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。

磁性纳米固体超强酸SO_4^(2-)/TiO_2-Fe_3O_4催化α-蒎烯异构化反应

为了提高纳米固体酸催化剂与液体产物的分离性能,制备了磁性纳米固体超强酸SO24-/TiO2-Fe3O4催化剂,并用透射电子显微镜(TEM)、X射线衍射光谱(XRD)、红外光谱(IR)对催化剂进行结构表征。将其用于α-蒎烯异构化反应,通过单因素试验和正交试验,得出α-蒎烯异构化最适宜工艺条件为:反应温度120℃,催化剂用量2%,反应时间2 h,此时α-蒎烯的转化率为92.07%,莰烯的选择性为58.96%。

SO_4^(2-)/La_2O_3-ZrO_2催化合成亚油酸乙酯

将SO42-/ZrO2负载镧制备了新型催化剂SO42-/La2O3-ZrO2,以亚油酸和乙醇的酯化反应为探针,考察了不同制备条件对催化剂性能的影响,结果表明,La3+浸渍浓度为0.07 mol/L,经110℃烘干后于500℃焙烧3 h所得催化剂活性最好。采用正交实验法对影响酯化反应的因素进行考察,最佳实验条件为n(醇)∶n(酸)=6∶1,反应时间6 h,催化剂用量3%(亚油酸),酯化率可达93.7%。且该催化剂具有良好的重复使用和再生能力。

纳米稀土复合固体超强酸SO_4^(2-)/ZrO_2-2% Nd_2O_3催化合成对羟基苯甲酸正丁酯

采用共沉淀法制备稀土复合固体超强酸SO2-4/ZrO2-2%Nd2O3催化剂,电镜分析表明,该催化剂颗粒为纳米级。将其用于对羟基苯甲酸和正丁醇的酯化反应中,考察了影响合成反应的诸多因素。结果显示,催化合成对羟基苯甲酸正丁酯的优化工艺条件为:采用过量的正丁醇作共沸带水剂,回流反应时间为3.0h,催化剂用量为对羟基苯甲酸质量的3.5%,正丁醇与对羟基苯甲酸的物质的量比为3.0∶1.0,在此条件下酯化率可达97.5%。产品经熔点测定、元素分析、液相色谱和红外光谱表征为高纯度的对羟基苯甲酸正丁酯。自制催化剂具有良好的催化活性,并可多次重复再生使用。

Cu/SO_4^(2-)/La_2O_3-ZrO_2-Al_2O_3催化剂的制备及其对C_3H_6选择还原NO的催化性能

以Al2O3为基质,添加ZrO2和La2O3,制成La2O3-ZrO2-Al2O3复合载体,然后采用SO42-进行改性,再负载上Cu2+,制备了铜基SO42-改性的复合载体催化剂(Cu/SO42-/La2O3-ZrO2-Al2O3)。考察了它在富氧条件下对丙烯选择还原NO的催化性能,并借助XRD、SEM、TG、Py-IR、NH3-TPD、FTIR和TPR等方法研究了Cu/SO42-/La2O3-ZrO2-Al2O3的结构和性能的关系。结果表明,ZrO2的加入主要有利于提高催化剂的低温活性;La2O3的加入则主要有利于提高催化剂的热稳定性和还原性能;SO42-能够与Zr形成螯合双配位结构,大幅度促使催化剂表面酸量增加并且酸性增强;因此,有效地提高了Cu/SO42-/La2O3-ZrO2-Al2O3在富氧条件下对丙烯选择还原NO的催化活性和水热稳定性。在无水条件下,Cu/SO42-/La2O3-ZrO2-Al2O3能使NO的最大转化率高达84.3%,即使在275℃10%水蒸气存在的情况下,仍能使NO的转化率高达81.2%。

复合固体超强酸SO_4^(2-)/TiO_2-Fe_2O_3催化合成丁酸异丁酯

The composite solid superacid SO2-4/TiO2-Fe2O3(nTi∶nFe=2∶1)was prepared by the method of deveiopmental sol-gel and wet impregnation.First reported the composite solid superacid catalysis synthesized isobutyl butyrate for buthlacid and isobutyl alcohol.It was researched that the acid-alcohol rate,time,quantity and repeatly applicatiom of catalyzes had imflune upon yield of esterication reaction.The influent actors of reaction were investigated.The results showed that teh appropriate conditions should be:weight of cstalyst was 10g;molar ratio of isobutyl alcohol to buthlacid was 18∶1;reaction time was 30h;the taking water reagent (Benzene) was 15ml.The yield of isobutyl butyrate was about 985%.The acid value was:1602<Ho<1452.

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。

固体超强酸SO_4^(2-)/ZnO-Fe_2O_3的制备及其催化合成乙酸乙酯的研究

采用沉淀法合成了固体超强酸SO42-/ZnO-Fe2O3,考察了该催化剂在乙酸乙酯合成中的催化活性,研究了催化剂用量和反应时间对酯化反应收率的影响。

固体超强酸SO_4^(2-)/TiO_2-Fe_2O_3催化合成丁酸丁酯的试验研究

利用正交试验找到用SO42-/TiO2-Fe2O3固体超强酸催化合成丁酸丁酯的最佳反应条件。即反应时间4.0h,催化剂用量为酸质量的1.4%,酸醇比1.2:1,验证实验产率为97.6%。且该实验反应时间相对短,无腐蚀无污染,催化剂可回收可重复使用。

SO_4^(2-)-/La_2O_3-ZrO_2-HZSM-5催化合成柠檬酸酯

首次合成了固体超强酸催化剂SO42--/La2O3-ZrO2-HZSM-5,并用其合成了六种柠檬酸酯,分析了催化剂用量、焙烧温度、反应时间、醇酸比等因素对酯化率的影响。结果表明:500℃焙烧3h所得催化剂活性最好,柠檬酸酯的酯化率可达91.5%以上,高碳醇的酯化率高于低碳醇的酯化率,且该催化剂具有良好的重复使用和再生能力。

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。

微波诱导稀土复合固体超强酸SO_4^(2-)/ZrO_2-Nd_2O_3催化合成乙酸苄酯

以新型稀土复合固体超强酸为催化剂,在微波辐射下苯甲醇和乙酸反应合成了乙酸苄酯,探索反应各因素对酯化率的影响。实验结果表明:SO42-/ZrO2-Nd2O3具有较高的催化活性。最佳反应条件为:醇酸摩尔比2.0(乙酸用量为0.2mol前提下),催化剂用量为1.8g,带水剂环己烷12mL,微波辐射功率550W,辐射时间25min,酯化率可达96.3%。该催化剂易于回收且可重复使用,具有良好的活性稳定性。

催化精馏专用填料型固体酸SO_4^(2-)/ZrO_2-Al_2O_3-Al的研究

为了研制催化精馏专用催化剂 ,采用铝阳极氧化法制备了Al2 O3 Al一体型载体 ,并将活性固体超强酸SO42 -/ZrO2 引入到Al2 O3 Al上 ,得到一种新型催化精馏专用填料式固体酸SO42 -/ZrO2 Al2 O3 Al催化剂 .利用XRD、SEM、BET、XPS、NH3 TPD等手段对其进行了表征 .结果表明 ,所制得的阳极氧化铝膜厚为 5 6 μm ,SO42 -/ZrO2 Al2 O3 Al固体酸具有比表面积大、酸强度适中的特点 .XRD结果表明 ,ZrO2 在Al2 O3 Al上处于高度分散状态 .将该固体酸用于乙酸 /乙醇酯化反应中 ,显示出较高的催化活性 。

低温陈化法制备SO_4^(2-)/ZrO_2-Sm_2O_3固体超强酸及表征

本研究以氨水、氧氯化锆和三氯化钐为原料,用共沉淀法制得锆和钐的氢氧化物,经低温陈化、过滤、烘干和高温焙烧,制备出SO_4^(2-)/ZrO_2-Sm_2O_3固体超强酸(以下简称SZS)。用流动指示剂法测定其酸度,用IR、XRD对其进行了表征,并将其用于催化氯乙酸和乙醇的酯化反应。结果表明,低温陈化样品的突出优点是酸强度大(H0<-14.5);与SO42-结合得牢;在较宽的温度范围内,具有催化活性的亚稳态的ZrO2四方晶相没有发生相转变,这是其催化活性较高的微观原因。

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-)/ZrO_2-Al_2O_3催化正丁烷异构化反应研究

在固体超强酸SO42-/ZrO2基础上添加A l2O3,利用A l2O3与ZrO2的相互作用,制备了复合氧化物固体超强酸SO42-/ZrO2-A l2O3,并通过XRD、XPS、FTIR等实验技术对催化剂的体相结构、表面性质及其对正丁烷异构化反应的催化活性进行了研究。结果表明,A l2O3的引入稳定了四方晶相的ZrO2,抑制了ZrO2由四方晶相向单斜晶相的转变,使催化剂活性显著提高,A l2O3含量为1.5%的样品异丁烷最高收率达31.7%,选择性达65.5%。

新型填料式固体酸SO_4^(2-)/Al_2O_3-Al催化合成乙酸乙酯

为了制备催化精馏用填料式催化剂 ,采用铝阳极氧化法和浸渍法制备了新型填料式SO2 -4/Al2 O3 Al固体酸催化剂 ,并用于催化乙醇和乙酸的酯化反应。最佳反应条件为 :醇酸摩尔比 1∶8,催化剂 2 .0 g ,反应温度90～ 10 0℃ ,反应时间 6 .0h ,酯化率 90 .4 0 % ,选择性 10 0 % 。