人造沸石负载铜催化剂催化苯酚羟化反应研究

考察了以离子交换法制备负载Cu的人造沸石为催化剂在水溶液中催化苯酚羟基化反应中的性能。研究了催化剂铜负载量、催化剂用量、H2O2用量、反应时间、反应温度等条件苯酚转化率和苯二酚选择性的影响。实验结果表明,铜负载量为3%的铜离子交换沸石表现出了良好的催化活性和苯二酚的选择性。在优化条件下,苯酚转化率可达到49%以上,苯二酚的选择性大于97%。回收催化剂的活性可通过将回收的催化剂于550℃条件下煅烧1 h加以恢复。     

改性磷钨酸及其在生物柴油合成中的催化活性研究

采用改变焙烧温度的方式,制备不同酸量、结构的改性磷钨酸催化剂,研究其在生物柴油合成反应中的催化活性,并建立催化剂活性与性质的关系;利用X射线衍射仪和傅里叶变换红外光谱仪对催化剂的结构进行表征,采用间接滴定法对催化剂的总酸量进行表征,以甲醇和油酸的酯化反应为模型反应合成生物柴油﹒结果表明：1)随着焙烧温度的增加,催化剂酸量呈先增加后减小趋势;当焙烧温度为300℃时,磷钨酸酸量达最大值5.63 mmol/g;当焙烧温度小于等于500℃时,磷钨酸依然保持Keggin结构,且随着焙烧温度的提高,结晶度下降;当焙烧温度达600℃时,磷钨酸分解为产物WO₃,其酸量仅为0.29 mmol/g﹒2)随着催化剂酸量的增加,其在油酸酯化反应中的催化活性提高,且当焙烧温度为300℃时,改性的磷钨酸催化活性最高﹒3)单因素优化试验结果表明,当催化剂用量为2 wt.%,醇油比为10：1,反应温度为90℃,反应时间为3 h时,油酸转化率达最大值97.2%﹒     

Al-P-K-O催化剂上苯酚和甲醇烷基化反应

采用沉淀法制备了Al-P-K-O体系催化剂,研究了该催化剂上苯酚和甲醇气相烷基化反应.结果表明:反应温度和催化剂组成对苯酚和甲醇气相烷基化催化性能影响很大,酸量的增大有利于催化活性的提高.当反应温度为320℃时,在Al1P0.75K0.05催化剂上苯酚的转化率最高.     

HY沸石表面酸性的红外和紫外光谱研究

HY型沸石经过400℃真空煅烧,150℃吸附吡啶,分别在150℃、200℃、250℃、300℃、350℃真空脱附,先由红外光谱测得吸附在Lewis酸(简称L酸)和Bronsted酸(简称B酸)中心的吡啶吸收峰消光度(频率分别为1453cm~(-1)和1543cm~(-1)),然后,由紫外光谱测定其吡啶含量。求得两个红外吸收峰的消光系数为:ε~L=0.095±0.005cm~2/μmol,εB=0.065±0.004cm~2/μmol,计算了两种酸的酸量。测定了HY沸石和超稳Y沸石表面酸的酸强度分布。HY沸石的总酸量比超稳Y高,超稳Y酸强度比HY强。稳定化过程使总酸量减小,酸强度增加。在HY沸石中,L酸酸量随煅烧温度升高而升高,B酸酸量在300℃左右煅烧时达到最大,总酸量在300—350℃煅烧时出现最大。这与HY沸石催化苯的烷基化反应转化率比较,催化活性和总酸量存在密切联系。     

固体酸H_2SO_4-SiO_2催化制备9,9-双(4-羟苯基)芴的应用研究

以9-芴酮和苯酚为原料,首次采用固体酸H_2SO_4-SiO_2(简称:固体酸)为催化剂合成9,9-双(4-羟苯基)芴(简称:双酚芴).用熔点、IR和1H-NMR对双酚芴的结构进行了表征.对反应温度、原料摩尔比、催化剂用量进行了优化.结果显示当温度45℃,反应时间3.5 h,原料摩尔比n(9-芴酮)∶n(苯酚)=1∶6,固体酸催化剂的量占原料总质量8%,助催化剂β-巯基丙酸的量占原料总质量0.5%时,双酚芴的产率为96.05%,纯度为99.7%,苯酚的回收率为90%.     

固体混合酸催化FCC汽油烷基化硫的转移性能

采用固体混合酸在搅拌反应釜中催化FCC汽油进行烷基化硫转移反应,研究了载体催化剂在不同硅铝质量比下的B酸、L酸和总酸含量、催化剂混合酸的负载量、混合酸的质量比以及不同焙烧温度对酸量的影响,考察了酸分布、酸量与催化剂催化活性的关系,分析了FCC汽油烷基化反应前后的烃组成和辛烷值。结果表明:当载体中w(Si)为0.6~0.7时,催化剂中B酸含量最大;当混合酸负载量为60%,焙烧温度为500~550℃时,催化剂的总酸量最大,此时催化剂烷基化硫转移反应的活性最高,噻吩硫的转移率达到93.7%。在烷基化反应前后,FCC汽油油品的组成变化不大,烯烃含量略有降低,辛烷值下降0.2个单位。     

Al-β沸石催化合成乙酸辛酯

用不同浓度的AlCl3溶液将Si/Al比为50的β沸石进行离子交换得4种改性Al-β沸石,并对β-沸石及改质沸石的表面酸量和酸强度进行了表征.用0.2mol.l AlCl3进行离子交换的Al-β沸石的表面酸量和酸强度最大,催化活性最高.利用Al-β沸石分子筛作催化剂.对乙酸和辛醇的酯化反应进行了研究,考查了催化剂用量、醇酸摩尔比、反应时间等对乙酸辛酯的酯化产率的影响;适宜的反应条件为:n(醇)/n(酸)为1.0:1.4,催化剂用量6g/mol辛醇,反应时间1.5h.酯化率达92%以上.     

氯苯在ZSM－5分子筛负载复氧化物催化剂上的催化水解

本文作者研制出以高硅沸石ＺＳＭ－５型分子筛为载体，浸渍法混合负载复氧化物催化剂．考察了其对氯苯汽相水解制苯酚反应的催化活性，以及添加物对催化剂性能的调变作用。用ＸＫＤ、ＩＣＰ、ＥＰＭＡ、ＤＴＡ等技术对催化剂进行表征，结果表明在负载复氧化物催化剂中添加某过渡金属，大大提高了对氯苯汽相水解制苯酚反应的催化活性。在４６０℃，氯苯进样空速为０．５ｈ（－１）条件下，氯苯转化率达７９．７％，苯酚产率为７２．０％，选择性为９０．３％。     

新型磷钼钒杂多酸季铵盐催化氧化苯制苯酚

采用碱式碳酸钴、四丁基溴化铵和磷钼钒杂多酸反应合成系列新型Dawson型磷钼钒酸季铵盐Co(8-n)/2(Bu4N)nP2Mo16V2O62(n=1～8),其中(Bu4N+是C16H36N+)。将其用于乙腈作溶剂,30%过氧化氢作氧化剂催化氧化苯制苯酚的反应过程中,考察了催化剂种类对反应的影响。结果表明,催化剂中各组分在双氧水作用下催化活性较高,任一组分单独作用时催化活性较低,只有当催化剂中钴盐、季铵盐与磷钼酸配比合适时,催化效果才会最优,其中Co2(Bu4N)6P2Mo16V2O62的催化活性最优。在最佳合成条件下,即苯5mL、30%双氧水10mL、催化剂0.176g、乙腈25mL、反应温度65℃、反应时间6h,苯的转化率达40.4%,苯酚的选择性达85%,且催化剂重复使用情况良好。     

脱铝USY催化剂上柠檬酸三丁酯的合成

对超稳Y沸石(USY)进行水蒸气和硝酸铵水溶液脱铝,并采用过量浸渍法制备脱铝USY负载磷钨酸(PW)催化剂,使用氨程序升温脱附(NH3-TPD)技术表征其酸性质,并在柠檬酸与正丁醇的酯化反应中考察其催化性能.结果表明:催化剂的酸量和酸强度与USY脱铝程度相关,水蒸气脱铝后的USY1具有较大酸量和适宜的酸强度.USY1催化剂具有最大的柠檬酸转化率(97.3％),柠檬酸正三丁酯的选择性为98.8％,适宜反应条件为反应温度110℃,反应时间90 min;反应4次后柠檬酸的转化率保持在80％以上,产品选择性高于98％.     

B-Si及无胺型Fe-Si-ZSM-5沸石合成规律的研究

用几种伯胺及TEA,TMA为模板剂合成了B-Si-ZSM-5沸石。在不使用有机胺等模板剂的前提下,用加入晶种的方法合成了Fe-Si-ZSM-5沸石。讨论了制备上述沸石的水热合成条件,用X射线衍射、红外光谱、热分析、B.E.T.等手段研究了它们的一些物理化学性质。     

高掺量沸石水泥的试验研究

研究了沸石的加入量对水泥性能的影响，同时选用适宜掺量的早强剂，提高了高掺量沸石水泥的早期强度，且后期强度发展正常。结果表明：在早强剂存在的情况下，沸石掺量≤４０％时，达到了４２５Ｒ型普通硅酸盐水泥标准，并具有良好的抗硫酸盐侵蚀性能。     

天然沸石及其改性沸石对甲醛的吸附

对沸石吸附甲醛进行了试验研究,探讨了用氢氧化钠、盐酸及有机改性的沸石对吸附甲醛的影响。结果表明,有机改性的沸石对甲醛的吸附要比天然沸石和无机改性沸石对甲醛的吸附效果明显。     

BETA沸石酸性质的红外测定

分别利用0.1mol/L的NH_4Cl和HCl对BETA沸石分子筛进行了离子交换.结果表明,HCl导致了BETA沸石骨架脱铝,而NH_4Cl则对骨架铝无影响.红外光谱的OH振动频率显示出了两个谱峰在3740cm~(-1)和3610cm~(-1)处,分别归属于Si—OH和Si(OH)Al基团.吸附吡啶的红外光谱表明,不仅3610cm~(-1)而且部分的3740cm~(-1)谱带也显示了较强的酸性.     

偏高岭土转化为A沸石的结晶动力学

研究了不同粒径偏高岭土向Ａ沸石转晶的动力学，该偏高岭土是由结晶良好，不含杂质的硬质高岭土经预处理获得的偏高岭土中，硅铝摩尔比与理论值一致，预处理时焙烧温度，所用的ＨＣｌ溶液浓度及ＮａＯＨ溶液浓度对Ａ沸石的结晶动力学及所获得的Ａ沸石相对结晶度有很大的影响，粒径为２－３μｍ及２５－３０μｍ的偏高岭土转化为Ａ沸石的成活化能分别为１０．８ＫＪ／ｍｏｌ及１６．６ＫＪ／ｍｏｌ。这表明由偏高岭土转化为Ａ沸石较之     

在多孔α—Al2O3陶瓷管上合成ZSM—5沸石膜

在无过渡层的、孔径为３－５μｍ的α－Ａｌ２Ｏ３陶瓷管上,引入溶胶,两次涂膜合成了出了无缺陷的沸石膜。ＸＲＤ、ＳＥＭ及气体渗透性表征表明,该膜确为ＺＳＭ－５沸石膜,且膜在模板剂的去除过程中,并未产生明显的缺陷,在室温下,该膜对Ｈ２、Ｎ２的渗透速率分别为８．４０＊１０＾－７和２．４５＊１０＾－７ｍｏｌ．ｓ＾－１．ｍ＾－２．Ｐａ＾－１,Ｈ２／ｎ－Ｃ４Ｈ１０、ｎ－Ｃ４Ｈ１０／ｉ－Ｃ４Ｈ１０的选择因素分别达     

Synthesis of zeolite membranes

Zeolite membranes offer great application potentials in membrane separation and/or reaction due to their excellent separation performance and catalytic ability. Up to present, various synthesis methods of zeolite membranes have been developed, including embedded method, in-situ hydrothermal synthesis method, and secondary growth method etc. Compared with the in-situ hydrothermal synthesis method, the secondary growth method possesses a variety of advantages such as easier operation, higher controllability in crystal orientation, microstructure and film thickness,leading to much better reproducibility. This review provides a concise summary and analysis of various synthesis methods reported in the literature. In particular, the secondary growth method was discussed in detail in terms of crystal orientation, defects and crystal grain layers. Some critical issues were also highlighted, which were conducive to the improvement in the synthesis technology of zeolite membranes.     

一种A型分子筛的结晶度测定法

测定分子筛的结晶度有多种方法,而以无定形强度卡法测得的值为准确。因它可不用标样而客观地将结晶峰与无定形峰分开,而结晶峰的测量是采用多个峰的加和。本文是运用无定形强度卡法对A型分子筛的结晶度的研究。 1 原理     

Fast formation of NaA zeolite membrane in the microwave field

NaA zeolite membrane was successfully synthesized on the porous α-Al₂O₃ support by microwave heating. The synthesis of NaA zeolite membrane in the microwave field only needs 15 min and the synthesis time is 10 times shorter than that by conventional heating. SEM characterization indicates that the zeolite crystals in the NaA zeolite membrane synthesized by microwave heating are uniform in size; the membrane thickness is about 4 μm and is thinner than that of the NaA zeolite membrane synthesized by conventional heating. Gas permeation studies indicate that the permeances of the NaA zeolite membrane synthesized by microwave heating are 3–4 times higher than those of the NaA zeolite membrane synthesized by conventional heating, while their permselectivities are comparable.     

酸性沸石催化葡萄糖制备5-羟甲基糠醛研究

以酸性沸石为催化剂,催化葡萄糖脱水制备5-羟甲基糠醛(5-HMF).沸石催化剂采用固载磷钨酸(PW)和脱铝两种方法制备,固载PW方法用3种类型沸石:HY、MCM-41和HMOR,脱铝方法用HY型沸石,共制得产物PW/MCM-41、PW/HMOR、PW/HY、HY-D0.2和HY-D1.0,考察沸石结构、反应温度、葡萄糖与水质量比、催化剂与葡萄糖质量比对制备5-HMF的影响.结果表明,沸石固载PW后5-HMF的产率均有所提高,其中,以Y型沸石(HY)固载PW后(PW/HY)作为催化剂时5-HMF产率最高,为27.9％;HY特殊的结构对提高5-HMF的产率具有重要的作用.另外,提高反应温度有利于加快5-HMF的生成;葡萄糖与水质量比为3.0∶100时5-HMF产率最高,反应2.5h时达到30.4％,说明适当的葡萄糖与水质量比有利于5-HMF的制备.