利用Prins缩合反应降FCC汽油中烯烃研究

通过1-己烯和三聚甲醛模拟体系考察Prins缩合反应降烯烃的性能,比较大孔阳离子交换树脂Amberlyst-35、DFHS-6、分子筛H-Y和负载型离子液体BsMIMHSO 4/sg的催化活性,选择Amberlyst-35为该反应的催化剂,研究甲醛来源、催化剂用量、1-己烯/三聚甲醛物质的量配比、反应温度、反应压力以及反应时间对反应的影响。结果表明:最佳工艺条件为催化剂用量为原料的4%,1-己烯/三聚甲醛物质的量配比为1∶1.5,反应温度105℃,反应压力1.5 MPa,反应时间4 h;在最佳工艺条件下,用质量比为1∶7的三聚甲醛与FCC汽油反应,可使FCC汽油中烯烃质量分数从25.1%降至12.2%,且反应后产品的辛烷值略有下降。     

乙酸苄酯合成新工艺研究

用强酸性阳离子交换树脂负载Fe3 制备的催化剂用于合成乙酸苄酯,研究了在不分离产物的条件下,醇酸比,催化剂用量,反应温度等因素对乙酸转化率的影响.当催化剂用量为15%(以乙酸加入的质量计),酸醇摩尔比为1∶1,反应温度为100℃,反应时间为2.5小时,乙酸转化率为69.30%.经负载Fe3 的树脂在选择的反应条件下催化合成乙酸苄酯,其催化活性比原树脂的催化活性提高了16.66%.催化剂经8次重复使用,其催化性能未见明显降低.     

硅胶固定离子液体乙酸酐醇解反应催化剂的制备及表征

采用溶胶凝胶法制备了一系列硅胶负载离子液体催化剂,通过IR,XRD和SEM等对催化剂进行了表征,并对其催化乙酸酐醇解反应的性能进行了考察.结果表明:该反应具有反应条件温和、反应时间短、收率高和无副反应等优点.阴离子含有质子的离子液体催化剂较阴离子无质子的催化剂酸性更强,因而催化活性更高.其中,[bmin]HSO4/silica,[bmin]H2PO4/silica催化活性最高,在室温无溶剂条件下反应0.5 h,目标产物产率分别达到89.9%和96.2%.     

氯铝酸盐离子液体催化苯与丙烯的烷基化反应

以盐酸三乙胺季铵盐和AlCl3形成的氯铝酸盐离子液体为催化剂,实验考察了离子液体中AlCl₃物质的量分数、催化剂用量、苯烯物质的量比、反应温度以及反应时间对苯与丙烯烷基化反应的影响。结果表明,增加离子液体中AlCl₃物质的量分数、催化剂用量、反应时间和苯烯物质的量比,降低反应温度均有利于丙烯转化率和异丙苯选择性的提高。在优化条件下,即离子液体中AlCl3物质的量分数为66.7%、催化剂用量为苯的质量的10%、苯烯物质的量比为10、反应温度为40℃及常压反应条件下, 10min时丙烯转化率和异丙苯选择性均可达到97.6%。离子液体催化剂重复使用8次后仍能基本保持新催化剂的性能,但如何增加循环使用的次数尚需进一步研究。     

酸性离子液体催化合成乙二醇硬脂酸酯

以硬脂酸和乙二醇为原料,酸性离子液体为催化剂,制备了乙二醇硬脂酸酯.结果表明,离子液体催化活性很高,在醇酸摩尔比11,反应温度120℃,反应时间3h的条件下,酯化转化率可达91.65%,且离子液体稳定,可循环使用     

磁性负载催化剂Pd/Fe_3O_4的制备及其在Sonogashira反应中的应用

利用浸渍法制备Pd/Fe_3O_4负载型磁性纳米催化剂并对其进行表征,研究Pd/Fe_3O_4在碘苯与苯乙炔的Sonogashira偶联反应中的催化性能.结果表明:在100℃、DMF为溶剂、K_2CO_3为碱源的反应条件下, Pd的负载量摩尔分数为13.7%时, Pd/Fe_3O_4的催化活性最高;其催化活性与负载的纳米Pd粒径有关, Pd粒径为3.56 nm时催化性能最佳;利用外磁场分离回收催化剂,循环使用5次后,其催化产率为75.3%,仍有较高的催化活性.     

磺酸离子液体中脂肪酸酯化制生物柴油

以磺酸基离子液体1-甲基-3-丁磺酸基咪唑硫酸氢盐([BSMim]HSO4)为酸性催化剂,以油酸与短链醇的酯化反应作为高酸值油脂制备生物柴油的预处理模型反应,考察了反应时间、温度、催化剂用量、醇-酸摩尔比等条件对酯化反应的影响.结果表明,80℃下,使用x=20%的离子液体催化剂,在醇-酸摩尔比为2∶1,反应12 h后,油酸甲酯的产率可达到97.5%.离子液体催化剂与产物油酸酯可自动分成两相,产物分离简便,离子液体重复使用4次仍保持较好的催化活性.     

离子液体[BSMim]HSO4催化合成油酸甲酯的研究

制备了一种对水稳定的磺酸功能化咪唑离子液体1-甲基-3-丁磺酸基咪唑硫酸氢盐([BSMim]HSO4),并以其作为催化剂催化油酸酯化合成油酸甲酯。离子液体表现出良好的催化活性及稳定性。通过单因素实验确定最佳反应条件为:离子液体[BSMim]HSO4催化剂用量为油酸质量的20%,n(甲醇):n(油酸)=3∶1、反应温度75℃、反应时间4h,酯化率达85.3%以上,此外离子液体还具有稳定性好、可循环使用等特点。     

离子液体催化制备生物柴油的试验研究

制备了一种水溶性正丁基吡啶硫酸氢盐离子液体,运用红外光谱、热重分析等方法对所制备离子液体进行表征,数据表明与预期结构相符.以该离子液体为催化剂催化小桐子油脂肪酸制备生物柴油,考察了试验反应温度、甲醇与小桐子油脂肪酸体积比、离子液体催化剂用量等因素对试验转化率的影响.结果表明在反应温度100℃、催化剂用量为小桐子油脂肪酸质量的6%、醇酸体积比1∶1、反应时间75 min的条件下反应转化率可达96%以上.离子液体稳定性较好,循环使用6次依然保持较高的催化转化率.     

离子液体催化制备生物柴油的试验研究

制备了一种水溶性正丁基吡啶硫酸氢盐离子液体,运用红外光谱、热重分析等方法对所制备离子液体进行表征,数据表明与预期结构相符.以该离子液体为催化剂催化小桐子油脂肪酸制备生物柴油,考察了试验反应温度、甲醇与小桐子油脂肪酸体积比、离子液体催化剂用量等因素对试验转化率的影响.结果表明在反应温度100 ℃、催化剂用量为小桐子油脂肪酸质量的6%、醇酸体积比1:1、反应时间75 min的条件下反应转化率可达96%以上.离子液体稳定性较好,循环使用6次依然保持较高的催化转化率.     

离子液体中生物质基木糖制备糠醛的研究

在离子液体反应体系中,催化生物质基木糖脱水制备糠醛.考察了反应温度、反应时间、催化剂用量、木糖浓度、含水量、反应体系重复使用次数等因素对反应的影响.结果表明:当离子液体1-丁基-3-甲基咪唑氯盐([BMIM]Cl)用量为2 g、催化剂Al Cl_3·6H_2O用量为0.5 mmol、木糖质量分数为5%、反应温度为160℃、反应时间为10 min时,糠醛最高得率可达76.6%;反应体系具有良好的稳定性,重复使用5次,催化活性没有明显下降.     

无溶剂条件下氮杂碳黑负载钯催化苯乙醇选择性氧化的研究

以炭黑为载体、双氰胺为氮源,采用一步热解法制得氮杂炭黑(NBC),并用于负载高分散的Pd纳米颗粒(Pd/NBC).在无溶剂条件下、以空气作为氧源的苯乙醇选择性氧化中,Pd/NBC的催化活性明显高于无氮掺杂的炭黑(Pd/H2O2-BC)和活性炭(Pd/H2O2-AC)负载的钯催化剂.表征发现:氮源的添加提高了载体表面Pd纳米颗粒的分散性和缺电子钯的含量.在90℃下反应3 h,α-苯乙醇的转化率达到87.9%,苯乙酮的选择性为95.4%.反应温度可低至70℃,催化剂具有良好的可重复使用性能.     

磁性核壳型纳米负载催化剂的制备及在重要有机反应中的应用进展

负载型催化剂可以解决均相催化剂存在的难分离、不易回收等缺点,磁性纳米粒子在催化化学反应的过程中,可以均匀地分散在反应体系中,与反应物充分接触,而提高反应速率,表现出优良的催化性能.综述了近年来磁性核壳型纳米负载催化剂的制备及应用,即γ-Fe_2O_3或Fe_3O_4为磁核和以尖晶石铁氧体(MFe_2O_4)为磁核的磁性核壳型纳米负载催化剂在C—C偶联反应、氧化反应、氢化反应等几类重要有机反应中的应用,进而对其研究前景进行了展望.     

室温离子液体中TiO_2-ZrO_2纳米颗粒的合成及其在光催化中的应用

室温离子液体作为一种新型的绿色环保溶剂,在无机纳米材料合成中的应用引起广泛关注。本文以室温离子液体1-辛基-3-甲基咪唑六氟磷酸([C8mim]PF6)(含0.08%必须水)为反应介质,以丁基钛和丁基锆为原料,甲醇沉淀法制备TiO2-ZrO2纳米颗粒,并探索了反应物浓度、温度、搅拌速度等对材料粒径大小、均匀度的影响,并用扫描电子显微镜、X射线衍射仪和物理吸附仪等对产物进行了表征,测定了纳米颗粒在光催化降解对氯苯酚反应中的活性要高于商品化催化剂Degussa P25,且重复使用两次催化效率可保持原来的60%。     

α-MnO_2纳米颗粒的可控制备及其催化性能

以高锰酸钾和硫代硫酸钠为前驱物,采用氧化还原沉淀法可控制备了α-MnO2纳米颗粒,并以邻二甲苯为目标污染物评价了α-MnO2纳米颗粒对其深度催化氧化性能的影响.考察了pH值、反应物的摩尔比、焙烧温度对催化剂结构和活性的影响.采用X射线衍射、扫描电子显微镜和比表面积分析仪对催化剂进行了表征.结果发现,该类α-MnO2纳米颗粒的催化活性和稳定性良好,在400~700℃保持晶型稳定,粒径为25~50nm.其中,当反应原料的反应摩尔比为8∶3、pH=5、焙烧温度400℃时所制备的催化剂可在220℃时使0.06%(体积分数)的邻二甲苯完全转化为CO2和H2O,表现出最好的催化活性,并且其活性在连续60h的测试中保持稳定.     

SBA-15固载离子液体在碳酸丙烯酯水解反应中的应用

 为寻找一种用于制备1,2-丙二醇（PG）的更有效简单的离子液体,通过在咪唑阳离子上引进碱性基团,合成了具有一个碱性位点的咪唑类离子液体,并将其固载到介孔分子筛SBA-15 上,制得功能化三乙胺固载离子液体材料。采用红外、热重、X射线衍射、透射电镜、N₂吸附-脱附等测试技术对催化剂进行了表征。通过表征分析可知,与纯硅SBA-15 相比,固载催化剂的比表面积、孔容和孔径有一定程度的减小。考察了其在碳酸丙烯酯水解反应中的催化活性,在有足够水的条件下,反应温度140℃、催化剂的用量为3%（质量分数）、反应时间为2 h 时,取得最好的催化效果,选择性和产率均大于99%,同时该催化剂具有重复使用性。     

反应萃取生产三聚甲醛的新工艺

针对三聚甲醛传统生产工艺存在的缺陷,提出反应萃取方法生产三聚甲醛的新工艺。以工业甲醛为原料,强酸性离子交换树脂为催化剂,系统研究了反应温度、催化剂用量、萃取剂二甲苯的用量对三聚甲醛反应过程的影响规律。确定了最佳反应条件为：反应温度为85℃,催化剂用量为甲醛的8％（质量分数）,萃取剂与反应液进料比为1：1（质量比）。在此工艺条件下,结合中试设备进行实验,甲醛转化率达到90．41％,三聚甲醛收率达到87．39％。     

负载二茂钛（锆）族催化剂催化苯乙烯聚合的研究

用负载二茂钛族催化剂与格氏试剂组成催化体系催化苯乙烯聚合，考察了催化反应温度、催化体系的组成、催化剂浓度、单体浓度和Ｍｇ／Ｔｉ比等因素对苯乙烯聚合的影响。结果表明，负载化可提高催化活性，减少活性中心的偶联衰减。催化活性与负载催化剂的结构、反应条件等因素密切相关。     

离子液体体系下的玉米秸秆降解条件

在离子液体体系下,采用HCl作为催化剂对玉米秸秆进行降解.研究了降解条件(催化剂体积分数、反应温度、反应时间)对玉米秸秆降解过程的影响,确定适宜降解条件为催化剂体积分数7.4%,反应温度85℃,反应时间2.5h.在此条件下,得到的玉米秸秆的降解率为65.8%;在工艺参数相同的条件下,离子液体体系下玉米秸秆的降解率比水体系下玉米秸秆的降解率提高了48.7%.利用SEM分析最优降解参数下固体产物的结构特征,结果表明,离子液体体系降解下产物中纤维素的聚合度降低.红外分析结果表明,离子液体体系与水体系下玉米秸秆降解的剩余物结构基本一致.     

离子液体体系中ZSM-5分子筛催化环己烷氧化反应研究

以离子液体[emim]BF4为反应介质,叔丁基过氧化氢（TBHP）为氧化剂,考察了不同硅铝比（质量比,下同）ZSM-5分子筛对环己烷氧化反应的影响。结果表明：在离子液体[emim]BF4溶剂中,环己烷转化率随催化剂硅铝比的增大而减小,硅铝比为25的催化剂催化活性最高,环己烷转化率及产物总收率高达15.8%和15.3%。与传统溶剂丙酮和无溶剂相比,离子液体中HZSM-5分子筛具有较高的环己烷氧化反应活性。