阳离子交换树脂和Al_2O_3催化葡萄糖制取5-羟甲基糠醛

以葡萄糖为原料、强酸性阳离子交换树脂732和Al2O3为催化剂、二甲基亚砜(DMSO)为反应介质,研究了5-羟甲基糠醛(5-HMF)的制备方法与反应过程,以及阳离子树脂732和Al2O3的重复使用性.结果表明,DMSO对葡萄糖转化为5-HMF的反应有促进作用,葡萄糖初始质量分数为10%时,130℃下反应12 h后,葡萄糖的转化率可达90.19%,5-HMF的得率可达44.53%,选择性可达49.37%.同时,文中研究结果显示,经过多次使用,阳离子树脂732和Al2O3的催化选择性依然保持稳定.     

纳米TiO2溶胶催化葡萄糖合成5-羟甲基糠醛

采用溶胶凝胶法合成了纳米TiO₂溶胶和PEG-TiO₂溶胶,将其作为葡萄糖转化为5-羟甲基糠醛(HMF)的催化剂,对比研究了纳米TiO₂粉体和TiO₂溶胶的催化性能. 结果表明: 以纳米TiO₂溶胶为催化剂,葡萄糖转化为HMF的转化率为93.7%,HMF的收率为21.7%;以纳米TiO₂为催化剂,葡萄糖的转化率接近100%,而HMF的收率仅为1.4%. 采用聚乙二醇(PEG 200)和钛酸乙酯为原料,制备了具有更高TiO₂固含量的PEG-TiO₂溶胶,方便运输、储存和使用. 在最佳条件下,以PEG-TiO₂溶胶和甲酸为催化剂,以水为反应溶剂,葡萄糖的转化率达到92.0%,HMF的收率达到56.2%,反应温度为100 ℃,反应时间为12 h. 研究结果为工业上大规模绿色高效催化葡萄糖转化为HMF提供了一种新的方法.     

金属氯化物催化葡萄糖制备5-羟甲基糠醛

用金属氯化物做催化剂,碱金属卤化物做助剂,催化葡萄糖脱水制备5-羟甲基糠醛(5-HMF).在原料与催化剂的质量比为10∶1,原料与助催化剂的质量比为1∶1的情况下,考察金属氯化物、助剂、溶剂、温度、时间对5-HMF收率的影响.结果显示:Al Cl3做催化剂、Na I做助剂、溶剂为N,N-二甲基乙酰胺(DMAC)、反应温度为130℃、反应时间为15 min时5-HMF收率可达30.6%.     

负载型B_2O_3固体酸催化转化葡萄糖为5-羟甲基糠醛的研究

通过沉淀法和浸渍法制备了一系列不同负载量的B_2O_3/TiO_2-Al_2O_3固体酸催化剂(BTA),并将其用于转化葡萄糖为5-羟甲基糠醛的反应.研究表明,B_2O_3的引入促进了葡萄糖转化为5-羟甲基糠醛.在最优条件下,BTA-0.20催化剂在150℃反应3 h后,得到了47.3%的5-羟甲基糠醛产率与93.1%的葡萄糖转化率.BTA-0.20展现出的良好的催化活性与催化剂表面的总酸量密切相关,且催化剂表面同时存在的Lewis与Brnsted酸性位点有助于葡萄糖转化为5-羟甲基糠醛.     

Cu-Co催化剂选择性加氢醚化HMF制备2,5-二(甲氧基甲基)呋喃

生物质平台分子5-羟甲基糠醛(5-HMF)的高附加值转化利用是当前的研究热点.使用溶胶凝胶法制备加氢醚化双功能Cu-Co催化剂,在温和条件下实现了5-HMF加氢醚化到2,5-二(甲氧基甲基)呋喃(BMMF).在130℃,2 MPa H_2条件下反应2 h,得到最高85.9%的BMMF收率.双功能催化剂中Co_3O_4提供了路易斯酸酸性位点,同时还原得到的Cu_2O及Co~0提供了加氢氛围,最终实现了HMF一步加氢醚化制备BMMF.     

响应面法优化葡萄糖脱水制备5-羟甲基糠醛

在离子液体1-丁基-3-甲基咪唑氯盐中以纤维素基固体酸为催化剂对葡萄糖脱水制备5-羟甲基糠醛的反应过程进行了研究,并通过响应面法对葡萄糖脱水制备5-羟甲基糠醛的反应条件进行了优化.选取反应温度、反应时间和催化剂用量3个因素进行Box-Behnken设计,利用Design Expert 8.0统计软件进行数据拟合,建立葡萄糖转化率和5-羟甲基糠醛得率与各因素之间的数学模型,并通过方差分析和验证实验证明了得到的数学模型是可靠的.经响应面法优化后,纤维素基固体酸催化葡萄糖脱水制备5-羟甲基糠醛的最佳反应条件为:反应温度160℃,反应时间15 min,催化剂用量50 mg.且在该反应条件下葡萄糖的最大转化率为80.1%,5-羟甲基糠醛的最大得率为47.1%.     

超细固体超强酸SO2-4/ZrO2催化合成棕榈酸乙酯

制备了超细固体超强酸SO2-4/ZrO2,采用XRD、SEM、IR对该催化剂进行表征.以超细固体超强酸SO2-4/ZrO2为催化剂,棕榈酸与乙醇为原料合成棕榈酸乙酯.探讨了不同催化剂类型、醇酸摩尔比、催化剂用量、反应时间等因素对转化率的影响.结果表明,与普通固体酸相比,超细固体超强酸SO2-4/ZrO2对于棕榈酸乙酯的合成具有较好的催化性能.较适宜的反应条件为n(棕榈酸):n(乙醇)=4:1,催化剂用量0.8 g,反应3 h.在此条件下,棕榈酸的收率可达70.3%.     

超细固体超强酸SO_4~(2-)/ZrO_2催化合成棕榈酸乙酯

制备了超细固体超强酸SO2-4/ZrO2,采用XRD、SEM、IR对该催化剂进行表征.以超细固体超强酸SO2-4/ZrO2为催化剂,棕榈酸与乙醇为原料合成棕榈酸乙酯.探讨了不同催化剂类型、醇酸摩尔比、催化剂用量、反应时间等因素对转化率的影响.结果表明,与普通固体酸相比,超细固体超强酸SO2-4/ZrO2对于棕榈酸乙酯的合成具有较好的催化性能.较适宜的反应条件为n(棕榈酸):n(乙醇)=4:1,催化剂用量0.8 g,反应3 h.在此条件下,棕榈酸的收率可达70.3%.     

磷钨酸盐催化果糖水解制备5-羟甲基糠醛

以磷钨酸盐为催化剂,研究了其对果糖水解过程的影响,考察了反应时间、温度、催化剂种类及用量等因素对5-羟甲基糠醛（5-HMF）收率的影响。实验结果表明：160℃时在二甲基亚砜（DMSO）中,以CePW12O40为催化剂,反应8h,5-HMF的收率最高为99.2%;该催化剂循环使用6次,仍能保持较高活性,5-HMF的收率仍能保持90.5%。与传统加热方法相比,微波加热可明显加快反应速率,缩短反应时间。     

SO2-4改性铝层柱粘土固体酸催化合成乙酸正丁酯

以SO2-4改性铝层柱粘土固体酸催化剂催化合成了乙酸正丁酯,考察了催化剂主要制备条件对乙酸转化率的影响.实验得乙酸正丁酯的最佳合成条件为酸醇摩尔比11.4,催化剂用量0.5 g,反应时间3 h,反应温度115～122 ℃.在此条件下,乙酸转化率可达90.2%以上,催化剂可重复使用.     

2步酯化法制备棕榈酸甲酯

以棕榈酸和甲醇为原料,浓H2SO4为催化剂,采用2步酯化法制备棕榈酸甲酯.第1步反应的最佳条件为:温度为(65±2)℃,催化剂用量为棕榈酸质量的0.5%,甲醇用量为棕榈酸质量的80%,反应时间60 min,酯化率90.06%;第2步反应的最佳条件为:反应温度为(100±5)℃,甲醇流速为1.0 mL/min,反应时间为60 min,棕榈酸甲酯的酯化率为99.26%.     

相转移催化H_2O_2氧化环己烯合成环氧环己烷的工艺研究

设计了以H_2O_2为氧化剂催化环己烯(Cyclohexene,CH)合成环氧环己烷的高效、绿色催化反应体系,制备了PTC1(1～6)杂多酸盐催化剂,考察了反应温度、反应溶剂、添加剂、催化剂的种类与用量对于反应转化率与选择性的影响,并对这些反应条件进行了优化.实验结果表明,优化后的工艺条件下,催化剂PTC1,用量0.84 g [0.43%mol(of CH)],反应温度35℃,溶剂氯仿(15mL),环己烯0.11 mol,n(CH):n(H_2O_2)=1:1,添加剂为KCl(0.032 g),环己烯转化率达到86.8%,环氧环己烷的收率达到74.5%.此外,还考察了不同催化剂的回收效果与实验放大效果,结果表明催化剂在一次反应后均出现了不同程度的流失,其中PTC1的回收率相对较高.实验放大10倍与100倍后,环己烯转化率与环氧环己烷的收率分别为93.5%,77.5%以及95.4%,84.4%.     

固体酸SO_4~(2-)/SnO_2-SiO_2催化制备生物柴油

以固体酸SO42-/SnO2-SiO2为催化剂,催化大豆油和甲醇制备生物柴油,考察了催化剂的制备条件和反应的最佳条件。结果表明,当催化剂的n(Sn)/n(Si)摩尔比达1∶3以上,浸渍硫酸溶液浓度为1.0~1.5 mol/L,450℃焙烧5 h,催化剂对酯交换反应有高催化活性,催化剂的活性不受体系中游离脂肪酸的影响,醇油摩尔比为13∶1,每摩尔油使用1.0 g催化剂,120℃反应3h,脂肪酸甲酯收率达90%以上。催化剂的吡啶红外谱图表明催化剂具有L酸中心和B酸中心,催化剂的NH3-TPD曲线表明催化剂具有超强酸性。     

同步碳化磺化法制备碳基固体酸及其应用

以可溶性淀粉为碳源,十二烷基苯磺酸为磺化剂合成了碳基固体酸,并采用SEM、EDS、FTIR、XRD和TG等手段对固体酸进行了表征.以乙酰水杨酸的合成为探针反应,考查催化剂的催化活性,单因素试验最佳工艺条件为:催化剂用量为原料质量的4.5%,乙酸酐与水杨酸物质的量比为2.0∶1,反应温度75℃,反应时间为25~30 min,此条件下产品收率为82.8%,固体酸循环使用5次后,收率保持在76.5%.     

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.     

SO2-4/TiO2-Al2O3催化均四甲苯氧化副产物与异辛醇反应

以均四甲苯氧化反应副产物预处理后得到的混合酸和异辛醇为原料,在固体超强酸SO2-4/TiO2-Al2O3作用下进行合成混合酯的研究.考察了催化剂用量、异辛醇与混合酸的质量比、反应时间等因素对酯化反应的影响,确定了较佳的反应工艺条件:m(催化剂):m(异辛醇):m(混合酸)=0.01:3.18:1,反应时间为3 h,在此反应条件下预处理后的混合酸转化率可达到99.9%.     

双液相体系中Cr([MIMPS]3PW12O40)3催化降解纤维素为5-羟甲基糠醛的研究

研究了在水-有机溶剂双液相体系中用离子液体1-甲基-3-(3-磺酸基丙基)咪唑磷钨酸化铬(Cr([MIMPS]3PW12O40)3)催化降解纤维素为5-羟甲基糠醛(5-HMF)的反应;考察了催化剂的类型和用量、溶剂比、反应时间和温度等因素对产物收率的影响.实验结果表明,催化剂用量为0.1 g,反应温度为140℃,反应4 h,水和四甲基二戊酮的体积比为5∶5时,5-HMF和还原糖的收率分别为52.5%和77.8%.     

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)。     

V_2O_5/TiO_2催化剂上甲苯气相氧化制苯甲醛

采用浸渍法,制备出一系列不同负载量的V_2O_5/TiO_2催化剂;并采用XRD、FT-IR、N_2-物理吸附对催化剂结构进行表征.结果表明,适量的V_2O_5可较好地分散在TiO_2载体上,其中15%V_2O_5/TiO_2催化剂展现出更好的催化活性.在优化的工艺条件:反应温度为350℃,空速为2500h-1,n(air):n(toluene)=5:1,在15%V2O5/TiO2催化剂上,甲苯的转化率为7.3%,苯甲醛的选择性和收率分别为79.1%和5.8%.     

以负载型H_3PW_(12)O_(40)/C为催化剂合成MTBE的研究

报道了负载型杂多酸H3PW1 2 O40 C在催化合成MTBE中的应用 .研究了影响MTBE收率的因素 ,如催化剂负载量、原料配比、压力、反应温度及时间等 .在最佳反应条件下 ,叔丁醇最高转化率达到 77.2 % ,MTBE收率可达 5 6.4 % .该方法投料操作简便 ,对设备无腐蚀 ,催化剂耐高温耐磨并可回收再生