杂多酸催化乙醇与环氧乙烷醚化

考察了在杂多酸准液相催化剂上乙醇和环氧乙烷醚化反应。结果发现：杂多酸催化剂具有较高的催化反应活性和较窄的相对分子量分布，其活性顺序为：ＰＷ１２＞ＳｉＷ１２－ＰＭｏ１２＞ＳｉＭｏ１２，用其替代ＢＦ３催化剂，具有环境友好特点。同时，还考察了各种影响因素，如乙醇与环氧乙烷物质的量比、催化剂用量、反应温度、反应时间、反应机理等对乙二醇乙醚分布、选择性、副产物（双醚）的影响。

ZW固体酸催化甲醇和环氧乙烷醚化

报道了在ＺＷ 固体酸催化剂上甲醇和环氧乙烷的醚化反应。结果表明，ＺＷ 固体酸具有很高的催化活性和较窄的相对分子质量分布。采用间歇釜式反应器，在甲醇∶环氧乙烷＝ １０∶１（ 摩尔比） 、催化剂的用量为甲醇质量的１ ％～５ ％ 、反应温度６５ ～７５ ℃、操作压力＜ ０－３ ＭＰａ 的条件下，环氧乙烷的转化率为１００ ％ 、乙二醇单甲醚的选择性高于９３ ％ 。确立了最佳工艺参数并成功地进行了工业放大。

以杂多酸为催化剂合成乙二醇-乙醚的研究

研究了杂多酸催化无水乙醇和环氧乙烷(EO)制备乙醇乙醚的醚化反应,考察了不同种类的杂多酸以及醚化反应工艺条件对反应活性和选择性的影响.结果表明,PW_(12)催化剂的反应活性高、反应温度低、选择性好,当用PW_(12)作催化剂,乙醇与环氧化乙烷之比为3.0(mol),反应温度45℃,反应时间1h时,转化率和选择性均超过97%.

新型固体酸催化丁醇和环氧乙烷醚化

研究了丁醇和环氧乙烷在一种新型固体酸催化剂上的醚化反应。结果表明，这种新型固体酸具有很高的催化活性和较窄的相对分子质量分布。采用间歇釜式外循环反应器，在n丁酮：n环氧乙烷=4：1（物质的量比）、催化剂的质量为丁醇质量的0．4％、反应温度120℃、操作压力0．2～0．3MPa的条件下，环氧乙烷的转化率为100％、乙二醇单丁醚的选择性较好。确定了最佳工艺参数并成功地进行了工业放大。

层柱稀土固体酸催化甲醇和环氧乙烷醚化反应

全面系统地考察了在层柱稀土固体酸催化剂上甲醇和环氧乙烷醚化反应.结果发现:层柱稀土固体酸催化剂具有较高的催化反应活性和较窄的分子量分布,对金属基本无腐蚀,具有环境友好特色;实验结果表明:间歇釜式反应器工艺生产乙二醇甲醚适宜操作条件是:醚化反应温度45～65 ℃,压力＜0.3 MPa,加料比甲醇∶环氧乙烷=1∶1(质量比).在此条件下,环氧乙烷转化率接近100%,甲醇转化率70.5%,乙二醇甲醚在产物中分布50%,产率70.2%,选择性70.1%,副产物(双醚)在产物中分布1.6%,确立了最佳工艺参数.

Fe_2O_3/γ-Al_2O_3催化乙醇脱水制乙烯

采用浸渍法制备了一系列不同Fe_2O_3负载量的Fe_2O_3/γ-Al_2O_3催化剂,考察了它们在乙醇脱水制乙烯反应中的催化性能,通过XRD、BET和NH_3-TPD等手段对催化剂进行了表征,并对Fe_2O_3负载量、反应温度、乙醇含量和液态空速等工艺条件进行了优化。实验结果表明,Fe_2O_3可较好地分散在γ-Al_2O_3载体上,Fe_2O_3的引入使催化剂的孔体积和孔径都有所增大,表面酸量、酸密度和强度分布发生明显变化。Fe_2O_3负载量为0.5%的Fe_2O_3/γ-Al_2O_3催化剂的表面总酸量和酸密度最大,尤其是中强酸含量最多,其催化乙醇脱水制乙烯的性能最佳。以Fe_2O_3负载量为0.5%的Fe_2O_3/γ-Al_2O_3为催化剂,在反应温度380℃、原料乙醇质量分数92.4%、液态空速1.2h^(-1)的反应条件下,乙烯收率可达98.5%。

Nb-F/HZSM-5催化剂催化乙醇脱水制乙烯

以HZSM-5分子筛为载体,采用浸渍法制备了Nb-F/HZSM-5固体酸催化剂,利用XRD、N2吸附-脱附、NH3-TPD、热分析等技术考察了催化剂的结构和表面酸性,并与乙醇催化脱水制乙烯的反应活性、稳定性进行了关联。实验结果表明,Nb-F的添加并没有破坏HZSM-5分子筛的特征结构;随Nb-F负载量增加,催化剂的比表面积、孔体积和孔径逐渐减小,酸量逐渐减少。单纯负载Nb2O5的Nb/HZSM-5催化剂催化乙醇脱水制乙烯的活性明显下降。在进料为质量分数50%的乙醇溶液、反应温度230℃、WHSV=1.4h-1、反应时间4h的条件下,Nb2O5负载量(w)为2%、F负载量(w)为0.2%的Nb-F/HZSM-5催化剂(Nb-F/Z-2)的活性和HZSM-5分子筛相当;HZSM-5分子筛和Nb-F/Z-2催化剂上乙烯收率在50h内分别由开始时的97.5%和89.7%降到56.2%和88.6%,Nb-F的添加有效延长了催化剂的使用寿命。

F-Nb摩尔比对F-Nb/HZSM-5催化剂催化乙醇脱水性能的影响

利用BET、NH3-TPD、FT-IR、MAS-NMR和SEM等方法研究了经不同F/Nb负载的F-Nb/HZSM-5催化剂的结构和表面酸性,并与乙醇催化脱水制乙烯的反应催化性能进行了关联。结果表明,F-Nb改性后的HZSM-5分子筛发生了明显的脱铝现象,且随着F离子添加量的增加,脱铝越发严重。经27Al MAS NMR测试显示,脱铝后产生了新的非骨架铝物种,其化学位移为-13.5。随F/Nb摩尔比的增大,改性HZSM-5的弱酸、强酸量都减少。当F/Nb摩尔比大于2时,NH3-TPD谱中观察到在500℃的高温区出现新的酸性位。当F/Nb摩尔比为0.7时,F-Nb/HZSM-5催化剂催化低浓度乙醇脱水制乙烯性能得到改善,转化率、选择性和产率均达到最高,且优于HZSM-5分子筛,F/Nb的添加有效延长了催化剂的稳定性。

聚氧化乙烯大单体与苯乙烯的接枝共聚物对某些有机反应的相转移催化效应

以叔丁氧基钾为引发剂合成了由甲基丙烯酰基封端的聚氧化乙烯大单体,用VPO、GPC与UV进行了表征。其数均官能度接近0.90,分子量分布较窄(Mw/Mn<1.10)。将这类大单体与苯乙烯经自由基共聚,制备了接技共聚物。初步考察了这类接技共聚物对酚类化合物与环氧氯丙烷或β-溴乙苯反应时的相转移催化作用,发现产物收率随接技共聚物中氧化乙烯含量的增加而提高。

乙醇乙氧基化研究

以环氧乙烷及无水乙醇为原料,在催化剂作用下合成乙二醇单乙醚,考察了催化剂用量、温度、反应物摩尔比、反应时间等因素对转化率、产率的影响。该工艺过程简单,操作容易,三废少,选择性高,收率高,生产的产品是一种性能优异的理想溶剂。