Ni、Co、Mn（Salen）／MCM-41的制备及其催化性能的研究

直接合成法制备了NH2-MCM-41,进而负载Ni、Co、Mn（Salen）配合物制备了催化剂．采用傅里叶变换红外光谱（FT-IR）、X射线衍射（XRD）对催化剂进行了表征．将这些催化剂用于以H2O2为氧化剂的环己烯环氧化反应,结果表明：与Ni（Salen）／MCM-41和Co（Salen）／MCM41相比,Mn（Salen）／MCM41具有较高的反应活性．以Mn（Salen）／MCM41为催化剂,获得了优化的反应条件：在n（C6H10）／n（H2O2）=3、20mL乙腈为溶剂、反应时间4h的条件下,环己烯转化率为8．0％,选择性为47．5％．     

SO_4~(2-)/Au-TiO_2催化合成丙二醇单甲醚乙酸酯

采用光还原沉积法制备了SO_4~(2-)/Au-TiO_2催化剂,考察了其在丙二醇单甲醚乙酸酯合成反应中的催化活性。用XRD对催化剂结构进行了表征,结果显示催化剂经过酸化后的晶体结构并没有发生改变,Au颗粒均匀地分散在TiO_2表面。使用SO_4~(2-)/Au-TiO_2催化剂,以合成丙二醇单甲醚乙酸酯为探针反应,研究了反应温度、酸醚物质的量比、催化剂用量对反应平衡转化率的影响。实验结果表明,其最佳反应条件为反应温度413 K,酸醚物质的量比3:1,催化剂用量3%(w)。     

SO_4~(2-)/Fe_2O_3型固体超强酸酯化活性的研究

经过对制备方法的某些改进,合成了一种 SO_4~(2-)/Fe_2O_3型固体超强酸。用它作催化剂,对乙酸乙酯的酯化活性作了初步探讨。考察了焙烧温度对SO_4~(2-)/Fe_2O_3型固体超强酸酸度及活性的影响。研究认为,对于SO_4~(2-)/Fe_2O_3一类深色固体超强酸的强酸总量可以用溶剂法的乙醇酸量来计量;单位强酸部位的酯收率可近似作为此类固体超强酸的相对酸强度,而SO_4~(2-)/Fe_2O_3型固体超强酸的相对酯化活性优于浓硫酸催化剂。     

SO_4~(2-)/TiO_2-Fe_2O_3固体超强酸的制备与表征

以TiCL_4、FeCL_3·6H_2O、NH_3·H_2O和H_2SO_4为原料,采用共沉淀硫酸浸渍法制备SO_4~(2-)/TiO_2-Fe_2O_3固体超强酸,用滴定法测定催化剂的酸性;用FTIR、XRD、TG-DSC、SEM和EDS表征催化剂结构;用粒径分析仪表征催化剂的粒径分布.结果表明:复合氧化物TiO_2-Fe_2O_3中,TiO_2以无定形方式分布在Fe_2O_3表面,以Ti-O-Fe键形成键联,经适宜浓度硫酸浸渍焙烧后,Fe2O3的骨架结构未发生明显变化,SO_4~(2-)负载在TiO_2-Fe_2O_3上.通过试验,得到Ti-Fe摩尔比1∶2,浸渍液硫酸浓度0.5mol/L,在550℃焙烧3h制得的SO_4~(2-)/TiO_2-Fe_2O_3催化剂酸性较强,比表面积较大,催化活性较佳.     

基于介孔氧化硅的光响应固体碱催化剂的构筑

采用直接合成法将氨基作为碱性位引入介孔氧化硅MCM-41,进而通过后嫁接法在载体孔口处引入光响应基团4-(3-三乙氧基甲硅烷基丙基脲基)偶氮苯(AB-TPI),制备智能光响应固体碱催化剂Azo-NH_2-MS。所制备的固体碱催化剂可以有效地通过可见光/紫外光的照射实现对催化反应的控制。利用核磁共振氢谱仪(~1H NMR)、X线粉末衍射仪(XRD)、N_2吸附和透射电子显微镜(TEM)等对所制备的MCM-41、氨基功能化的MCM-41和Azo-NH_2-MS进行表征。结果表明:MCM-41以及功能化后的材料均显示出较好的介孔结构;AB-TPI负载量为3.9%的Azo-NH_2-MS在紫外光照射后,通过有效碳数法计算反应物的转化率为68.0%,在可见光照射后的转化率为42.0%,该催化剂在不同光照条件下的转化率差值百分比为61.4%,表现出良好的光响应催化性能。     

希夫碱锰催化氧化环己烯合成环己烯酮

以MCM-41型介孔分子筛为载体,制备出固载型金属希夫碱锰催化剂,并用红外、紫外漫反射对其结构进行了表征.以固载型金属希夫碱锰为催化剂,对分子氧氧化环己烯制备环己烯酮的工艺条件进行了探索,结果表明,在催化剂用量:0.2g,温度:60℃,时间:9h,溶剂:乙腈的条件下,环己烯转化率可达90.9%,环己烯酮的选择性可达55.8%,催化剂重复使用4次后活性略有下降.     

负载型高分子金属配合物的制备及其催化H2O2分解性能研究

以介孔分子筛MCM-41作载体制备了Cu()-壳聚糖(CS)高分子金属配合物为活性组分的催化剂Cu-CS/MCM-41,并利用红外光谱和低温N2吸附等手段研究了催化剂的结构特征.结果表明,Cu-CS/MCM-41催化剂的比表面积为208.6 m2/g,平均孔径和孔容分别为2.3 nm和0.27 cm3/g.将Cu-CS/MCM-41用于催化过氧化氢分解反应,当温度为20℃,pH=4.5,反应液体积为60.0 mL,H2O2的初始浓度为0.1443 mol/L,Cu-CS/MCM-41催化剂用量为0.100 0 g等条件下,反应24 h,H2O2的分解率可达84%.催化剂显示具有模拟过氧化氢酶(CAT)的作用,而且可多次重复使用,并有较稳定的催化活性.同时分别考察了温度、H2O2的浓度、pH值、反应时间及Cu-CS/MCM-41催化剂的用量等对Cu-CS/MCM-41催化性能的影响规律.     

还原方式对Ru-Zn/ZrO_2催化剂上苯加氢反应的影响

以苯选择性加氢制环己烯为模型反应,考察了Ru-Zn/ZrO_2催化剂制备过程中还原方式对催化剂催化性能的影响.运用TEM、SEM、BET等技术对催化剂进行了表征.评价结果表明,采用高压液相还原制备的RuZn/ZrO_2-3催化剂在苯选择加氢制环己烯反应中表现出高催化性能,当苯转化率为41%时,环己烯选择性达到了83.8%.TEM、SEM结果表明催化剂上Ru微晶呈高分散,有利于苯转化率的提高.BET比表面积25 m~2/g,RuZn/ZrO_2-3催化剂最可几孔径分布范围20~50 nm,有利于环己烯选择性的提高.     

SO_4~(2-)/Fe_2O_3型固体超强酸催化合成苹果酯-B

以自制固体超强酸SO_4~(2-)/Fe_2O_3催化乙酰乙酸乙酯和1,2-丙二醇合成苹果酯-B。结果表明:SO_4~(2-)/Fe_2O_3是催化合成苹果酯-B的良好催化剂,最佳反应条件为:物料比n1(1,2-丙二醇)∶n2(乙酰乙酸乙酯)为1.5∶1,催化剂用量1.5%,带水剂苯60ml,反应时间2.0h,收率为79.4%。产物的结构经折光率和红外光谱得到证实。     

山苍籽核仁油合成生物柴油研究

以山苍籽核仁油为原料,采用固体酸催化酯化-相转移催化酯交换反应合成生物柴油.从固体酸SO_4~2-/ZrO_2为催化剂进行酯化反应降低酸值,以十六烷基三甲基溴化铵(CTMAB)/NaOH为相转移催化剂进行酯交换反应,得到合成牛物柴油的优化工艺条件.研究结果表明,固体酸SO_4~(2-)/ZrO_2催化酯化反应的最佳条件为:油重4%的SO_4~(2-)/ZrO_2,醇油摩尔比为10:1,温度为68℃,反应时间为4 h,原油酸值降到2.52 mg/g:该法相对浓硫酸催化酯化法具有不需耐酸设备、催化剂易回收、无废水排放等优点;相转移催化酯交换反应的最佳条件为:温度为25℃,0.5%的十六烷基三甲基溴化铵,油重1%的NaOH,醇油摩尔比为6:1,反应15 min,原油酯交换率达到97.6%;采用相转移催化技术,反应在常温下进行,大大减少了能耗,缩短了反应时间,具有的产业化前景.     

焙烧温度对SO_4~(2-)/TiO_2固体超强酸抗水稳定性的影响

通过水预处理方法对比研究了不同焙烧温度制备的SO_4~(2-)/TiO_2固体超强酸的抗水稳定性,借助XRD、NH_3-TPD、FT-IR、TG和BET等表征技术分析材料的结构特征。结果表明,当焙烧温度在500℃以下时,所制得的SO_4~(2-)/TiO_2固体超强酸具有相近的优异酯化性能;当焙烧温度提升至600℃以上时,SO_4~(2-)/TiO_2的孔结构坍塌,SO_4~(2-)含量下降,酯化性能显著下降。经过水预处理后,所有固体超强酸酯化活性降低,主要与其SO_4~(2-)脱落和酸量明显减小有关。相比之下,400℃制备的SO_4~(2-)/TiO_2固体超强酸催化剂具有较好的稳定性。     

SO_4~(2-)/M_xO_y类固体酸催化剂研究进展

SO_4~(2-)/M_xO_y类固体酸催化剂因其催化活性高、选择性好、易分离、无腐蚀性等优点成为近年来环境友好型催化材料之一.综述SO_4~(2-)/M_xO_y类固体酸催化剂的制备及其改性,利用负载模板如分子筛、掺杂金属元素和改变浸酸种类等方法可以改善其微观孔道结构、增加比表面积,提高SO_4~(2-)/M_xO_y类固体酸的热稳定性,改善SO_4~(2-)/M_xO_y类固体酸的催化活性以及重复使用性,并对今后SO_4~(2-)/M_xO_y类固体超强酸的研究方向进行展望.     

环已烯制备实验的改进与探讨

环已烯的制备实验中,催化剂的选择和温度的控制是反应的关键因素,特别是催化剂的选择对反应的影响较大。实验教材中环已烯的制备选用浓硫酸(或浓磷酸)作催化剂,存在着副反应多、选择性差、不能重复使用和废酸的污染等问题。为了使环已烯的制备实验安全、环保和催化效果理想,制备了SO_4~(2-)/NaHSO_4/C催化剂,对环已烯的制备实验进行了改进。结果表明,该催化剂是一类优质、环保和可重复利用的催化剂。     

H6P2Mo9W9O62/MCM-41催化合成环己酮乙二醇缩酮

目的合成环己酮乙二醇缩酮。方法采用浸渍法制备了H_6P_2Mo_9W_9O_(62)/MCM-41催化剂,并采用FT-IR、XRD对其进行了表征。以环己酮和乙二醇为原料,催化合成环己酮乙二醇缩酮,采用FT-IR表征手段来表征合成产物。结果经反应条件优化,在酮醇摩尔比为1∶1.3,带水剂环己烷用量为8 mL,催化剂用量为反应物总质量的0.8%,反应时间为60 min的条件下,缩酮收率可达82.6%。催化剂重复使用5次后收率仍有73.5%。结论催化剂H_6P_2Mo_9W_9O_(62)/MCM-41对合成环己酮乙二醇缩酮具有反应时间短、催化剂用量少、产品收率高等优点。     

不同载体的固体酸催化剂对糠醛渣水解制乙酰丙酸催化性能的影响

首先用一步法合成了一种介孔分子筛,然后分别以常规微孔分子筛ZSM-5、介孔分子筛SBA-15以及自制分子筛为载体制备了三种不同载体负载的TiO_2/SO_4~(2-)固体酸催化剂.以糠醛渣为原料,研究了三种不同载体负载的TiO_2/SO_4~(2-)固体酸催化剂对纤维素水解制乙酰丙酸催化性能的影响,在相同的反应条件下自制载体负载的TiO_2/SO_4~(2-)催化剂显示了较好的催化性能.在优化的反应条件下,反应温度在220℃、反应时间60 min、固体酸用量10%左右、液固比15∶1,自制载体催化剂乙酰丙酸收率可以达到72.3%.     

SO_4~(2-)/TiO_2—ZrO_2型固体超强酸的制备及其在酯化反应中的初步应用

本文研究新型无机固体超强酸 SO_4~(2-)/TiO_2-ZrO_2的制备方法,并用它代替通用的硫酸、对甲苯磺酸作为合成马来酸二正丁酯的催化剂,取得了较理想的结果。     

复合型固体超强酸SO_4~(2-)/Al_2(Fe_2O_4)_3催化合成环己烯

应用新型复合型固体催化剂 SO4 2 - /Al2 (Fe2 O4 ) 3作为环己醇的脱水剂 ,成功地制备了环己烯 ,并对催化剂用量 ,反应温度和反应时间的影响进行了探讨 ,实验结果表明 :SO4 2 - /Al2 (Fe2 O4 ) 3是环己醇脱水制备环己烯的良好催化剂 ,且反应时间短 ,后处理容易 ,催化剂用量少 ,可重复使用 ,收率高。脱水反应的最佳工艺条件为 :催化剂用量为环己醇质量的 6% ,反应温度为 1 5 0℃ ,Al/Fe=1 :2 (摩尔比 ) ,反应时间为 0 .9h     

MCM-41固载席夫碱钴配合物在环己烷氧化反应中的应用

制备γ-氨丙基三乙氧基硅烷修饰的MCM-41分子筛固载型双水杨醛缩乙二胺合钴(Cosalen)配合物,采用傅里叶变换红外光谱、X线衍射、比表面积测定、热重-差热(TG-DSC)、紫外-可见光光谱(UV-Vis)、透射电镜等方法对分子筛固载型配合物Cosalen/MCM-41的结构进行表征,并对比Cosalen/MCM-41与Cosalen/NaY的催化性能。研究结果表明:Cosalen已进入分子筛孔道内;在以氧气为氧源的环己烷氧化反应中,Cosalen/MCM-41催化剂具有较好的活性和对环己醇、环已酮的选择性。该催化反应产物中环已基过氧化氢(CHHP)的量很少,表明Cosalen/MCM-41催化剂能加速环已基过氧化氢的分解;以Cosalen/MCM-41为催化剂,在初始氧气压力为0.80 MPa,温度为130℃,环己烷与催化剂的质量比为100,叔丁基过氧化氢0.06 g的相对温和条件下反应2 h,环己烷的转化率达到5.96%,醇酮选择性87.03%。     

“双溶剂”浸渍法制备Cu/ZnO/MCM-41催化剂及其在CO_2加氢中的催化性能

以"双溶剂"浸渍法制备Cu/ZnO/MCM-41催化剂,考察其在CO_2中的催化性能.结果表明,浸渍过程中加入适量的乙二醇,形成"水-乙二醇"双溶剂,可以促进金属离子进入MCM-41载体孔道,形成较小的金属颗粒并均匀镶嵌在MCM-41孔道内. H_2程序升温还原(H2-temperature program reduction, H_2-TPR)具有相对较低的还原温度,说明还原后催化剂中Cu与ZnO有较强的相互作用,并且高度分散.使用该方法制备的Cu/ZnO/MCM-41催化剂在CO_2加氢制备甲醇反应中表现出稳定的催化性能.通过调整负载量控制Cu颗粒粒径,甲醇选择性和产率可达到64.3%和32.8 g·(kgcat)-1·h-1.因此,使用"双溶剂"浸渍法可以促使MCM-41载体限制活性组分迁移与烧结,调控粒径尺寸,从而得到活性组分高度分散、性能稳定的CO_2加氢制备甲醇催化剂.     

不同介孔载体负载Cu催化合成1,4-丁炔二醇

利用浸渍法制备了Cu负载于不同介孔材料的高分散催化剂,并通过透射电子显微镜(TEM)、X射线衍射(XRD)和N_2物理吸附分析仪确认催化剂的结构特征和形貌。XRD图谱证明了Cu/MCM-41和Cu/Al2O3催化剂存在CuO、Cu/CMK-3存在Cu_2O和CuO;TEM显示了催化剂内部结构和表明了纳米粒子已担载于介孔载体上。通过反应釜作为低压机械搅拌淤浆床评估了几种催化剂在1,4-丁炔二醇合成反应中的催化性能,结果表明:与Cu/MCM-41和Cu/CMK-3催化剂相比,Cu/Al_2O_3不仅转化率高达86.2%,稳定性也较好,表明Al_2O_3作为载体在1,4-丁炔二醇合成工业中具有良好的应用前景。