[bmim]BF4离子液体的制备及其催化酯化反应研究

本文采用一步环合法合成了N-甲基咪唑,再由N-甲基咪唑和溴代正丁烷合成了中间体溴化1-丁基-3-甲基咪唑,中间体再经过离子交换得到1-丁基-3-甲基咪唑四氟硼酸盐（[bmim]BF4）离子液体．在该离子液体介质中,氯苄和乙酸钠反应高效合成了乙酸苄酯．结果表明：以[bmim]BF4为溶剂和催化剂乙酸钠与苄氯的摩尔比为1．4：1,反应温度为60℃,反应时间为2．5h,氯苄转化率可达95％．而且产物易于分离,离子液体可重复使用．中间体和产物结构经Fr—IR表征．     

咪唑类离子液体[PMIm]BF4的合成及表征

本文采用两步法合成离子液体1-甲基-3-丙基咪唑四氟硼酸盐（[PMIm]BF4）,收率为92.59%。通过红外光谱（IR）、元素分析等方法对其结构进行了表征。又通过X射线衍射（XRD）分析反应生成的固体为NH4Br,表明了反应所进行的方向,进一步验证了此离子液体的组成。热重（TG）分析显示300℃以下[PMIm]BF4不会发生氧化反应,热稳定性好。     

Brnsted酸性离子液体[CMMIm]BF_4催化燃油深度脱硫研究

以Brnsted酸性离子液体1-甲基-3-羧甲基咪唑四氟硼酸盐([CMMIm]BF4)为萃取剂和催化剂,以H2O2为氧化剂,催化噻吩模型油氧化脱硫.结果显示,当离子液体用量为5g/5mL模型油,反应温度为70℃,n(O)/n(S)为6,反应时间50min时,噻吩的转化率可以达到约100%.离子液体回收再利用3次,催化活性仅略有下降.     

AISI E52100钢在1-乙基-3-甲基咪唑四氟硼酸盐离子液体中的腐蚀行为

考察了AISI E52100钢在1-乙基-3-甲基咪唑四氟硼酸盐([emim]BF4)离子液体中的腐蚀行为。采用电化学方法(开路电位、电化学阻抗谱(EIS)、动电位极化曲线)考察了E52100钢在[emim]BF4离子液体中耐腐蚀的能力。腐蚀后样品表面形貌和产物的组成使用表面分析技术(扫描电镜、能谱仪和X射线衍射仪)进行观察和分析。研究结果表明:离子液体[emim]BF4对E52100钢有腐蚀性,且氧气存在、温度升高和含水率的增大都会加速E52100钢的腐蚀,含水量对腐蚀的影响最为显著;腐蚀产物以铁的氟化物和氧化物为主。     

离子液体[Hmim]BF4催化合成β-烯胺酮类化合物

合成了一系列具有不同阴离子的[Hmim]+ 咪唑型离子液体,并考察了催化剂在β-烯胺酮合成中的催化性能.结果表明,[Hmim]+ 咪唑型离子液体对β-烯胺酮合成具有高的催化活性,其中[Hmim]BF4活性最高,反应时间为10 min,产率可达96%;将该催化剂用于催化不同底物的β-烯胺酮化合物的合成,多数反应显示了优良的催化性能.离子液体[Hmim]BF4重复使用5次,催化活性基本不变,反应10 min后,β-烯胺酮产率仍有89%.     

HZSM5型分子筛催化乙醇溶液脱水制备乙烯的工艺

以稀乙醇溶液为原料、自制分子筛HZSM5为催化剂,催化脱水制备乙烯.考察了硅铝比、反应温度、质量空速及乙醇的质量浓度对该反应的影响,得到了较优化的反应工艺条件为:催化剂为HZSM5(硅铝比30)分子筛,ρ(乙醇)为100～200 g/L,质量空速为2～6 h-1,反应温度为300 ℃.乙醇的转化率可达99%,乙烯的选择性达99%以上.     

环己烷催化氧化制环己酮的MCM-41催化剂研究

以十六烷基三甲基溴化铵为模板剂,正硅酸乙酯为硅源,采用水热合成法制备纯MCM-41分子筛和掺杂不同金属离子的MCM-41分子筛,并采用等体积浸渍法将一定量的金属离子负载在纯MCM-41分子筛内表面上,制备了负载型和掺杂型2类不同的MCM-41分子筛催化剂.分别考察了负载和掺杂的金属种类、金属Cr负载和掺杂量等对环己烷氧化制环己酮中的催化活性和选择性的影响.研究表明:采用掺杂制备的MCM-41分子筛催化剂活性明显高于负载型MCM-41分子筛催化剂;Cr掺杂量增加,虽然环己烷氧化转化率增加,但产物选择性下降;掺杂Cr的MCM-41分子筛催化剂,用于环己烷氧化制环己酮,在Si与Cr摩尔比为50以下、反应温度75 ℃、H2O2与环己烷摩尔比为1.2的条件下,环己烷的转化率可达60%左右,环己酮和环己醇的总选择性可达94%以上.     

烷基咪唑离子液体与甲苯相互作用的理论研究

在密度泛函理论中的B3LYP/6-31G（d,p）水平上研究了1-乙基-3-甲基咪唑四氟硼酸盐（[EMIM][BF4]）离子液体与甲苯相互作用的微观机制.研究结果表明,[EMIM]＋和[BF4]-离子对有两种稳定的构型,存在强的氢键及静电作用,[BF4]-离子靠近咪唑环2位H的构型比[BF4]-离子靠近咪唑环4、5位H处的构型稳定.甲苯与这两种构型的[EMIM][BF4]离子对形成π配位作用的分子复合物,咪唑环2位H对甲苯的吸附作用比咪唑环4、5位H对甲苯的吸附作用强,2位H表现出更高的活性.离子液体的存在能有效地降低甲苯的前线轨道能级差,表明甲苯在离子液体环境中更易发生催化反应.     

HZSM-5分子筛硅铝比对催化氯甲烷偶联制备低碳烯烃性能的影响

采用硅铝比(n(SiO_2)/n(Al_2O_3))分别为25、38、50、80、200和300的HZSM-5分子筛作为催化氯甲烷偶联制备低碳烯烃(MeXTO)的催化剂,系统地考察HZSM-5分子筛的硅铝比、结构与表面性质对催化性能的影响。利用X线衍射仪(XRD)、N_2吸附-脱附、NH_3程序升温脱附(NH_3-TPD)和O_2程序升温氧化(O_2-TPO)对催化剂进行表征。结果表明:随着硅铝比的增加,分子筛表面的中强酸酸量逐渐降低,酸强度也逐渐减弱,氯甲烷的转化率逐渐降低,而低碳烯烃的总选择性逐渐增大,催化剂的稳定性也逐渐增强,其中,硅铝比为80的HZSM-5分子筛因具有较适宜的表面酸强度和酸量,催化性能最优。在反应温度450℃、空速2.45 h~(-1)下,氯甲烷的转化率达到92.9%,低碳烯烃的选择性达78.3%,反应稳定性达28 h。     

Hβ分子筛一步催化合成乙酸松油酯的研究

以固体酸-Hβ分子筛为催化剂,较系统地研究了由松节油与乙酸一步合成乙酸松油酯的工艺条件.考察了浸渍条件、分子筛的硅铝比、反应温度、反应时间和反应物的配比对反应的影响.结果表明,在反应温度20℃、乙酸和蒎烯配比100∶15、反应时间24 h,以硅铝比60的Hβ分子筛为催化剂,蒎烯的转化率可以达到75.5%,乙酸松油酯的得率为22.8%.     

MnxOy/SBA-3对环己烷催化氧化的性能研究

 采用Mn_xO_y/SBA-3为催化剂,H₂O₂为氧化剂,对环己烷进行催化氧化.考察了催化剂在不同溶剂、反应温度、反应时间等条件下对环己烷催化氧化反应的影响.实验表明,在催化剂用量为0.050g,环己烷1.0g,以冰醋酸为溶剂,5.0mL 30%的H₂O₂,反应温度373K,反应时间10h的条件下,环己烷的转化率为60.2%,环己酮的选择性为72.2%,环己醇的选择性为27.1%.     

不同分子筛上正辛烷反应性能的研究

以正辛烷为模型化合物,在连续微型反应器装置一上考察了负载金属Ni的HzsM-5、HFER、SAPO-11、Hp和HY一系列分子筛催化剂的异构化和芳构化性能。试验到果表明,S议Al比不同而孔结构相同的N训HZSM-5具有相近的反应产物分布,液收和lI$氢异构化选择性随着S“Al比的增大而增加;孔径越大,分子筛的异构化和芳构化选择性越高,N订HY催化剂的异构化和芳构化选择性分别为41.83%和3.4%。高S订Al比的N议HzSM-5催化剂具有较高的反应活性和抗结焦能力,同时具有相时较好的异构化和芳构化性能。     

MeAPO-5(Me=Fe、Co、Mn)分子筛的制备、表征及催化环己烷氧化性能

以拟薄水铝石、正磷酸、九水合硝酸铁、硝酸锰、四水合乙酸钴为原料,三乙胺(Et3N)为模板剂,水热晶化法合成了一系列具有不同金属质量分数的FeAPO-5、CoAPO-5和MnAPO-5分子筛.采用XRD,UV-Vis,SEM及氮气物理吸附-脱附等手段对分子筛的结构、形貌以及金属原子在分子筛骨架中的存在状态进行了表征.结果...     

分子筛催化剂制备条件对催化转化NO的影响

采用浸渍法制备Cu_Na_ZSM_5催化剂 ,用C3H6 作还原剂 ,考察了贫燃条件下不同Cu2 +担载量、不同硅铝的量比和不同焙烧温度对Cu_Na_ZSM_5催化剂上选择还原NO的活性影响 ,并与Cu_SAPO_1 1、Cu_SAPO_34和Cu_Al2 O3进行比较 .实验结果表明 ,硅铝量比为2 5、担载Cu2 +的质量分数为 3%、 5 0 0℃焙烧制得的Cu_Na_ZSM_5分子筛催化剂具有较好的催化活性 ,反应温度为 350℃时 ,NO转化率高达 94. 3% .     

镍负载 AlMCM-41催化剂上正辛烷的加氢异构化研究

为研究镍负载AlMCM-41催化剂的催化性能,合成了一系列不同硅铝比的AlMCM-41中孔分子筛,担载活性非贵金属组分镍（ Ni）,制得烷烃异构化催化剂Ni-AlMCM-41。以正辛烷为模型化合物,在连续流动固定床反应器上评价了催化剂对正构烷烃异构化反应的催化性能,考察了催化剂不同的还原温度、反应温度、Si/Al、Ni负载量等因素对辛烷临氢异构化反应的影响。研究表明：在还原温度430℃,反应温度300℃,Si/Al为20％～30％,Ni负载量为3％～4％的条件下,其异构化选择性达到44．8％～42．0％,正辛烷的转化率达到58％～75％。     

Ag-ZSM-5分子筛上乙醇氧化过程中积碳行为的研究

用不同银含量及不同硅铝比的Ａｇ－ＺＳＭ－５分子筛催化乙醇化氧乙醛,采用高温氧化烧炭考察了银杏量,硅铝比及反应温度对催化过程中积炭行为的影响,结果表明：高ＳｉＯ２／Ａｌ２Ｏ３时积炭较慢,Ａｇ含量超过１０％,对积炭速率影响不大,反应温度高时积炭速率减慢,但是选择性及转化率降低,研究发现Ｓｎ改性的Ａｇ－ＺＳＭ－５分子筛具有较好的积炭能力。     

Preparing amphiphilic acidic zeolite via chemically coating alkylamine

Amphiphilic ODA/HY and ODA/ Hβ zeolites have been prepared via chemically coating octadecylamine (ODA) with alcohol as solvent. IR and titrimetric results indicate that ODA molecules are chemisorbed on the acidic sites in zeolite, showing the higher thermostability and alcohol-resistance. These am- phiphilic zeolites contain both the hydrophobic and hydrophilic groups, orient at the liquid-liquid phase-boundary in both cyclohexane/water and water/carbon tetrachloride systems, and exhibit the potential to be used in the phase-boundary catalysis and adsorption. No by-products with strong acid- ity are formed in this approach, therefore, it can be used to prepare amphiphilic acidic zeolites with low Si/Al ratio.     

在钛合金表面制备Al-Si涂层的方法及其高温抗氧化性

采用低氧压高温快速熔结技术在Ti-6Al-4V合金表面成功地制备出具有抗高温氧化能力的Al-Si熔结涂层. 与其他工艺相比,这种工艺相对简单,且不需要经过长时间的加热处理就能在合金的表面形成一层足够厚度的Al-Si熔结涂层,不仅省时节能,且涂层中的抗氧化元素铝、硅的浓度可通过调整涂层粉末的混合比例来进行控制. XRD检测表明涂层主要由Al、Si、Ti5Si3和TiAl3相组成. 在1 073 K空气中循环氧化105 h的实验结果表明:未经过处理的钛合金试样的氧化增重一直保持着较高的增长速率;而对带有低氧压熔结Al-Si涂层的试样来说,其氧化增重近似呈抛物线规律,显著地提高了钛合金的抗氧化能力.     

偏高岭土基磷酸硅铝分子筛合成及其催化性能研究

以偏高岭土兼作Al、Si源,H3PO4作磷源,十六烷基三甲基溴化铵－三乙醇胺为复合模板剂,采用分段晶化的方法制备磷酸硅铝分子筛。利用X射线衍射分析、扫描电镜、XPS及NH3-TPD等手段对产物进行了表征。实验结果表明：产物为柱状的磷酸硅铝分子筛,其晶粒尺寸大约为20 μm×5 μm×5 μm,其晶体结构中P:Al:Si＝1:1.19:0.67（摩尔比）,硅含量较高;采用分段晶化方式制备的SAPO-5分子筛的总酸量为578.0 μmol/g高于一段晶化方式制备的SAPO-5分子筛的总酸量;采用分段晶化生成的SAPO-5分子筛的催化正丁烷异构化反应初始活性可达到24.8 %,远高于一段晶化制备的SAPO-5分子筛的初始活性14.1 %。     

偏铝酸四(4-羧基)苯基铁卟啉催化氧化环己烷

为考察偏铝酸[MAA]负载四(4-羧基)苯基铁卟啉[Fe TCPP]选择性催化氧化环己烷生成环己酮和环己醇(K/A油)的能力,采用溶胶-凝胶-煅烧法制备了偏铝酸负载四(4-羧基)苯基铁卟啉[Fe TCPP/MAA]催化剂,采用紫外(UV-Vis)、傅立叶红外(FT-IR)、X射线衍射(XRD)、热重分析(TG)以及透射电镜(TEM)等技术手段对该固体催化材料进行结构表征。研究其在无外加溶剂和助催化剂的条件下选择性催化空气氧化环己烷生成K/A油的产率。结果显示:在较优的催化条件下(155℃和0.8 MPa),用仅含1.14×10-6mol四(4-羧基)苯基铁卟啉的负载催化剂,既可回收又可重复有效催化11次,平均的环己烷转化率达到13.6%,K/A油的产率为10.8%,转化数为2.4×105,比未负载的四(4-羧基)苯基铁卟啉催化效率高11倍,也比当今工业用钴盐催化空气氧化环己烷生产环己酮和环己醇的收率(3.2%)高。