固体酸催化剂S_2O_8^(2-)/TiO_2-ZrO_2合成马来酸二辛酯

The preparation of peroxodisulfated zirconia titania(PSZT) solid super acid has been investigated as function of molar ratio of Ti to Zr, impregnation time, calcination time and temperature in esterification of maleic anhydride with n octanol. The highest yield of dioctyl maleate was 98 2% at the optimum reaction conditions.

SO_4^(2-)/TiO_2及S_2O_8^(2-)/TiO_2催化剂的制备及表征

制备了纳米级固体超强酸SO42?/TiO2、S2O82-/TiO2,以及MCM-41负载的SO42-/ZrO2。利用X射线衍射、氮吸附-脱附和原位吡啶吸附红外等表征方法,并通过对假性紫罗兰酮催化环化反应的初步考察,从结构、酸性和催化活性等方面对三种催化剂进行了比较分析。结果表明,所制备的SO42-/TiO2和S2O82-/TiO2催化剂不但具有小于7.0nm的纳米级晶粒、高于140cm2-g-1的比表面积、以及约4nm的相对规整的介孔结构,还保持了单纯而完善的锐钛晶型和较强的酸活性。与SO42-/ZrO2/MCM-41主要表现为Lewis酸性不同,SO42-/TiO2和S2O82-/TiO2主要以Brφnsted酸性为主,其中采用硫酸为促进剂制备的SO42-/TiO2具有最强的Br-nsted酸性,而采用过硫酸根作为促进剂则使S2O82-/TiO2产生较SO42-/ZrO2/MCM-41更强的Lewis酸中心。研究发现,SO42-/TiO2和S2O82-/TiO2对假性紫罗兰酮催化环化反应具有远高于SO42-/ZrO2/MCM-41的酸催化活性,其活性差异源于不同的酸性本质,而催化剂中较多强Brφnsted酸中心的存在有利于需要质子参与的环化反应的进行。

纳米复合S2O8^2-／SnO2-TiO2催化α-蒎烯异构反应

采用溶胶-凝胶法制备了新型纳米复合S2O82-/SnO2-TiO2固体超强酸催化剂,用XRD、TEM、FT-IR和BET比表面测定技术对其结构进行了表征。结果显示,所得复合催化剂颗粒为圆球形,粒径为15～20nm,且粒度均匀,具有较好的分散性;S2O82-附着于SnO2-TiO2表面形成强酸中心;SnO2的引入明显增大了催化剂的比表面积。首次将纳米复合S2O82-/SnO2-TiO2用于催化α-蒎烯异构化反应。该催化剂具有较好的催化活性和选择性,异构化反应的主产物是莰烯,副产物是苧烯、异松油烯、三环烯等。与单一型S2O82-/TiO2比较,该催化剂能有效降低异构反应体系温度20～30℃。在适宜的工艺条件下,α-蒎烯的转化率为98%以上,莰烯的选择性达到63%。

固体超强酸S_2O_8^(2-)/TiO_2-SiO_2催化合成柠檬酸三丁酯

研究了用S2O82-浸渍钛硅复合氧化物,制得固体超强酸S2O82-/TiO2 SiO2。用柠檬酸与丁醇的酯化反应来考察制备催化剂的各因素对反应的影响,当反应时间为6h,以及制备催化剂的n(Ti)∶n(Si)为1∶1,(NH4)2S2O8溶液的浓度为0.3mol/L,浸渍时间为8h,焙烧温度为400℃及焙烧时间为5h等情况下制得的催化剂具有很高的催化活性。在合适的条件下,用于催化柠檬酸和正丁醇的酯化反应,可得无色透明的酯化产物柠檬酸三丁酯,酯化率较高,且催化剂可重复使用。

固体超强酸S_2O_8^(2-)/TiO_2催化合成乙酸己酯

以固体超强酸S2 O2 - 8/TiO2 为催化剂合成了乙酸己酯 ,考察了催化剂制备条件对催化活性的影响以及酸醇摩尔比、催化剂用量、反应时间对酯化率的影响。最佳反应条件为 :酸醇摩尔比 0 2 0∶0 2 4 ,催化剂用量0 6g ,反应时间 2h ,带水剂苯 1 0ml ,反应温度 1 0 0℃～ 1 1 0℃ ,酯化率可达 96 %以上。

固体超强酸S_2O_8^(2-)/TiO_2-WO_3的制备及其催化性能研究

用溶胶-凝胶法制备了固体超强酸S2O82-/TiO2-WO3,并对其进行了XRD与IR表征,用乙酸乙酯合成模型反应考察了其催化性能,系统研究了WO3的含量、焙烧温度等制备条件对S2O82-/TiO2-WO3性能的影响。实验表明:在(NH4)10W12O41.xH2O质量分数为5.0%、焙烧温度为500℃条件下通过溶胶-凝胶法制备的固体超强酸S2O82-/TiO2-WO3,其载体为微细且晶格不太完整的锐钛矿型TiO2,比表面积较大,具有比浸渍法制备的SO42-/TiO2更高的硫含量和更强酸性,并具有较高的催化酯化活性和稳定性,在反应条件为:醇酸摩尔比1.48∶1、催化剂用量为冰醋酸的6.0%、反应时间2.0h,乙酸转化率可达74.1%(不加分水器)。催化剂在无需任何再生的条件下重复使用,活性下降趋势平缓,显示良好的稳定性。

固体超强酸S_2O_8^(2-)/TiO_2的溶胶-凝胶法制备与表征

以钛酸四丁酯、无水乙醇、冰醋酸和过硫酸铵等为原料,采用溶胶-凝胶法制得前驱体,再经500℃焙烧得到固体超强酸S2O82-/TiO2催化剂,采用XRD、IR和Hammett指示剂法对其进行表征,结果显示催化剂样品为超强酸,酸强度H0<-14.52。以乙酸乙酯合成反应为模型反应考察其催化活性和稳定性。结果表明,催化剂有较高的活性,当反应条件为醇酸体积比1.5∶1、催化剂0.6 g和反应时间3.0 h时,乙酸转化率可达73.09%(不加分水器)。催化剂稳定性较好,活性下降缓慢,可在无需任何再生的条件下重复使用。重复使用5次后,乙酸转化率仍然达55.13%。

固体超强酸S_2O_8^(2-)/TiO_2-ZrO_2催化合成三氟甲基硝基苯

以固体超强酸S2O82-/TiO2-ZrO2为催化剂,浓硝酸为硝化剂对三氟甲苯进行硝化,考察催化剂的制备条件对催化活性的影响,以及反应时间、催化剂用量等因素对硝化反应的影响.结果表明:将TiO2-ZrO2用0.75 mol/L(NH4)2S2O8溶液浸泡12 h,并在600℃条件下焙烧3 h,可得到较高的催化活性;当固体超强酸催化剂S2O82-/TiO2-ZrO2用量为三氟甲苯质量的15%,反应4 h,三氟甲苯的转化率可达68.7%以上;催化剂具有较好的重复使用性能.

固体超强酸S_2O_8^(2-)/TiO_2-ZrO_2催化合成柠檬酸三丁酯

以固体超强酸S2O82-/TiO2 ZrO2为催化剂合成了柠檬酸三丁酯,考察了催化剂制备条件对催化活性的影响,以及酸醇摩尔比、反应时间、催化剂用量诸因素对酯化率的影响。实验表明:S2O82-/TiO2 ZrO2具有良好的催化活性。在0.5mol/L(NH4)2S2O8溶液中浸渍TiO2 ZrO2,过滤后于500℃下焙烧3h,得到的催化剂活性最高;当酸醇摩尔比为1∶4,反应时间为3h,催化剂用量为反应物总量的1.5%时,酯化率可达98.5%以上。

Al_2O_3掺杂的80TiO_2·20SiO_2介孔光催化剂的合成与表征

以钛酸异丙酯[Ti(OCHMe2)4],正硅酸四乙酯[Si(OEt)4],无水三氯化铝(AlCl3)为无机氧化物前驱体,无水乙醇为溶剂,非离子型三嵌段聚氧烯烃共聚物表面活性剂(P123)为模板剂,采用溶胶-凝胶法成功地合成了Al2O3掺杂的80TiO2.20SiO2介孔材料(1),其结构经UV和XRD表征。研究结果表明,1的介观结构具有良好的有序度;1骨架内的Al2O3为无定形;Al原子未进入锐钛矿晶格内。1对光的吸收主要在紫外区,带隙能2.95 eV～2.97 eV,且低于80TiO2.20SiO2的带隙能(3.22 eV)。在紫外光照射下,1分解H2S气体的活性得到了显著提高,且最高活性是80TiO2.20SiO2的3倍以上。

助烧剂对(Zr_(0.8)S_(0.2))TiO_4晶相与介电性能的影响

采用传统的固相反应法制备(Zr0.8S0.2)TiO4陶瓷样品,研究不同含量ZnO、Fe2O3、NiO对(Zr0.8S0.2)TiO4材料的晶相、显微结构与介电性能的影响。结果表明:上述添加剂可以降低(Zr0.8S0.2)TiO4陶瓷的烧结温度,当助烧剂ZnO、Fe2O3、NiO的质量分数分别为0.5%、0.5%、0.2%时,烧结温度为1 350℃时已烧结成瓷,没有气孔,致密性好,具有α-PbO2型结构(Zr0.8Sn0.2)TiO4相;随着烧结温度的升高,陶瓷样品出现过烧,介电常数εr由1 300℃的39.833 4下降到1 400℃的26.298 4,介质损耗tanδ在10-3数量级。

S_2O_8^(2-)/TiO_2型固体酸催化合成肉桂酸正丁酯

以肉桂酸和正丁醇为原料 ,S2 O82 -/TiO2 型固体酸作催化剂 ,催化合成了肉桂酸正丁酯。确定了最佳酯化反应条件 :肉桂酸用量为 0 0 2mol ,肉桂酸与正丁醇摩尔比为 1∶2 5 ,催化剂用量 0 8g ,反应时间 90min ,在此条件下酯化率可达 98 4 8%。

新型固体超强酸S_2O_8^(2-)/TiO_2的酯催化性能研究

利用低温方法制备了S2O82-/TiO2固体超强酸催化剂,研究了该催化剂在乙酸和异戊醇酯化反应中的催化活性和稳定性。观察了焙烧温度(、NH4)2S2O8溶液浸渍浓度对催化剂催化性能的影响,以及催化剂用量、醇酸比、反应时间、反应温度等因素对酯化率的影响。结果表明:在450~500℃焙烧和用1.00mol/L的(NH4)2S2O8浸渍所得的S2O82-/TiO2对酯化反应具有良好的催化活性,反应的最佳醇酸摩尔比为1.2∶1,催化剂用量为反应物料总量的1.0%,反应时间1.5h,反应温度110~120℃,酯化率可达95%。

H_8Si_8O_(12) 和H_8Si_7TiO_(12)团簇的几何构型和电子结构的从头算研究

应用HF、 MP2和杂化的B3LYP方法，使用3-21G基组，对H8Si8O12 和H8Si7TiO12团簇的几何构型、总能进行了计算，并在B3LYP/3-21G的水平上对硅原子的核磁共振化学位移进行了研究，得到的几何构型，以及核磁共振化学位移与实验结果进行了比较，发现吻合得很好。计算了H8Si８O12和H8Si7TiO12团簇的Mulliken布居数的大小。并对Si原子被Ti原子取代前后的H8Si８O12体系的几何构型、 Mulliken布居数的变化进行了比较和研究。

NaHSO_3-K_2S_2O_8引发壳聚糖与丙烯腈接枝共聚的研究

以 Na HSO3- K2 S2 O8为引发剂 ,引发壳聚糖与丙烯腈接枝共聚 ,结果表明 ,当 K2 S2 O8的浓度为 0 .0 11mol· L- 1 ,Na HSO3的浓度为 0 .0 10 m ol· L- 1 ,丙烯腈 AN的浓度为 0 .5 0 mol· L- 1时 ,1.0 g壳聚糖· (10 0 m L) - 1的溶液 ,在 6 0℃反应 4 .5 h后 ,其接枝率为 16 8.76 % ,接枝效率为 80 .6 3% ,并且其重现性好。

固体超强酸S_2O_8^(2-)/TiO_2的溶胶-凝胶法制备研究

以钛酸四丁酯、过硫酸铵、无水乙醇、冰醋酸等为原料,采用溶胶-凝胶法制备出固体超强酸S2O28-/TiO2前驱体,将前驱体于70℃干燥24h,置于箱式电阻炉中于500℃温度下煅烧2h,取出冷却后,即得固体酸S2O82-/TiO2。系统研究了制备过程中水解用水量、溶剂种类、温度、pH值等条件对固体酸前驱体质量的影响,确定了最佳的制备参数,即控制pH=4～5、70℃水浴保温、水解v(水量):乙(钛酸四丁酯)=1.5:1、选用无水乙醇为溶剂。

TiO_2/S_2O_8^(2-)-沸石分子筛催化合成硬脂酸正丁酯的研究

用TiO2/S2O2-8 -沸石分子筛作催化剂,由硬脂酸和正丁醇发生酯化反应来合成硬脂酸正丁酯。考察了各种因素对酯化反应的影响,得到了反应的最佳条件:当醇和酸的物质的量之比为3∶1、TiO2/S2O2-8 沸石分子筛的用量为反应物质量的2.0%、反应温度为85 ℃时,反应仅需约2.5 h,酯化率可达到98.7%,酯的纯度>99.1%。

S_2O_8^(2-)/TiO_2催化合成乙酸正丁酯

通过浸渍—焙烧法制备了固体超强酸S_2O_8^(2-)/TiO_2催化剂,并以醋酸和正丁醇为原料合成了乙酸正丁酯.考察了催化剂的焙烧温度、酸/醇比、反应时间等因素对反应的影响.结果表明S_2O_8^(2-)/TiO_2的最佳制备条件为:过硫酸铵浸渍浓度0.5mol/L,焙烧温度500℃,焙烧时间3h,在最佳反应条件下,乙酸正丁酯的酯化率可达97.8%,催化剂重复使用3次后,对醋酸的转化率仍可达90.8%.

固体超强酸S_2O_8^(2-)/TiO_2-ZrO_2催化合成对羟基苯甲酸正丁酯

以固体超强酸S_2O_8^(2-)/TiO_2-ZrO_2为催化剂合成了对羟基苯甲酸正丁酯,考察了催化剂制备条件对催化活性的影响,以及酸醇摩尔比、反应时间、催化剂用量诸因素对酯化率的影响。实验表明,S_2O_8(2-)-/TiO_2-ZrO_2具有良好的催化活性和选择性,用0.75 mol/L(NH_4)_2S_2O_8的溶液浸渍TiO_2-ZrO_2,过滤后于550℃下焙烧3 h,得到的催化剂活性最高;当酸醇摩尔比为1:3,反应时间为4h,催化剂用量占反应物总量的1.5％时,酯化率可达94.5％以上。

固体超强酸S_2O_8^(2-)/TiO_2催化合成乙酸仲丁酯

用溶胶—凝胶法制备了固体超强酸S2O82-/TiO2,将其用于乙酸仲丁酯的合成,考察了反应条件对酯化率的影响。结果表明:当冰乙酸的用量为0.12 mol时,仲丁醇为0.14 mol,催化剂为1.0 g,带水剂4.0 mL,反应1.5 h,酯化率可达92.0%以上,催化剂在无需再生的条件下多次重复使用,活性下降趋势平缓,显示良好的稳定性,表明该固体超强酸具有潜在的工业价值。