硫酸化介孔Al-MCM-41的制备及其对苯甲醚乙酰化的催化性能

通过水热合成法制备出不同Si/Al比的介孔分子筛Al-MCM-41,并用浸渍法制得SO42-/Al-MCM-41固体酸催化剂.利用XRD、N2吸附、红外、吡啶吸附红外等手段对其进行了表征.吡啶吸附红外分析发现催化剂存在质子酸活性中心,而无路易斯酸活性中心.将该固体酸催化剂分别用于1,4-二甲氧基苯和苯甲醚的乙酰化反应,考察了催化剂用量、反应温度、反应时间和底物与乙酸酐的配比等因素对底物转化率和产品选择性的影响.在优化反应条件下,SO42-/Al-MCM-41(30)催化苯甲醚乙酰化反应的转化率达到80.6%,选择性为94%.     

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。     

Al - MCM - 41介孔分子筛对镉离子吸附性能的研究

以十六烷基三甲基溴化铵(CTAB)为模板剂,合成Al-MCM-41介孔分子筛,通过X-ray粉末衍射、氮气吸附-脱附等温线对样品进行了表征.采用Al-MCM-41为吸附剂,乙酰丙酮为螯合剂对含有二价镉离子的溶液进行了吸附实验,结果表明:Cd2 能定量吸附在Al-MCM-41分子筛上,静态饱和吸附量约为136.86 mg/g,吸附性能符合Langmuir吸附方程特征,并且随吸附液pH值的增大,Cd2 去除率也随之增加.Al-MCM-41介孔分子筛作为吸附剂,对处理有毒金属离子的废水具有积极意义.     

固载分子筛催化剂催化合成2-戊基蒽醌

用硝酸铵处理沸石分子筛,然后用路易斯酸或有机酸作为固载剂制备了固载型催化剂。用固载型催化剂催化2-(4"-戊基苯甲酰基)苯甲酸(ABB)合成了2-戊基蒽醌(AAQ),并确定了AAQ的最佳合成工艺条件,实验结果表明,AAQ的最佳合成工艺条件为：使用柠檬酸改性Beta沸石分子筛做为催化剂,催化剂浸渍两次,催化剂用量为反应物的20wt％,反应温度300℃,反应时间2 h。此条件下ABB的转化率为98%,得到的AAQ为浅黄色粘稠液体。通过傅立叶变换红外光谱和氢核磁共振光谱确定了AAQ的化学结构。     

固定化离子液体固载手性salen Mn(Ⅲ)催化剂的制备及其在烯烃环氧化反应中的应用

采用固定化离子液体体系,将手性salen Mn(Ⅲ)化合物通过离子液体薄膜固载在不同介孔载体的表面,XRD结果表明,催化剂保持了载体特征的孔道结构.将制得的固载催化剂用于催化烯烃的不对称环氧化反应,得到了较好的结果,尤其是以MCM-48为载体制备的催化剂在α-甲基苯乙烯环氧化反应中,得到了99%的转化率和＞99%的光学选择性.并且催化剂可以回收利用.     

聚氯甲基苯乙烯的功能化及其在酯化反应中的应用

以聚氯甲基苯乙烯为载体,通过键合法连接磺酸丙基咪唑,制备固载化离子液体［PS-Im⁺-C₃H₆SO₃H］［p-CH₃C₆H₄SO₃^-］,并用元素分析、红外光谱(FT-IR)和热重(TG)对其进行表征.以对甲基苯磺酸根为阴离子,将固载化离子液体作为水杨酸丁酯合成的催化剂,通过正交法实验,研究酯化反应的温度、时间、催化剂加入量及醇酸摩尔比反应条件对酯化产率的影响.结果表明:反应温度为120 ℃、反应时间为1.5 h、催化剂用量为反应物质量的6%、醇酸摩尔比为2∶1是合成水杨酸丁酯的最优工艺条件;催化剂重复使用6次后,酯化仍有较高的产率.     

Al-MCM-41介孔分子筛的合成与表征

在碱性条件下,采用水热晶化法,以水玻璃为硅源,偏铝酸钠为铝源,十六烷基三甲基溴化铵为结构模板剂,成功合成出了含铝介孔分子筛Al-MCM-41.采用XRD,TEM,IR及N2吸附等表征手段研究了合成条件对Al-MCM-41介孔分子筛的的影响.结果表明,在pH值为11~13、模板剂与SiO2之比为0.07~0.20,120℃下晶化72h,以2℃/min的速率升温至550℃焙烧5h得到结晶度和有序性高的Al-MCM-41.N2吸附结果表明:合成的Al-MCM-41的孔容为0.942cm3/g,比表面积为1190m2/g,平均孔径为3.16nm,该分子筛具有较大的孔容、比表面积和较窄的孔径分布.     

SO42-/Al-MCM-41介孔分子筛合成与表征

采用十六烷基三甲基溴化铵作为模板剂,正硅酸乙酯为硅源,铝酸钠为铝源,用水热晶化法在乙二胺为碱性介质中合成了n(Si):n(Al)=50:1的Al-MCM-41介孔分子筛,并用浸渍法制备SO42-/Al-MCM-41。通过XRD、氮气吸附-脱附、Hammett指示剂胺滴定等方法对所合成样品进行表征。     

PO_4~(3-)/Al-MCM-41介孔分子筛合成及表征

通过液晶模板机理合成了Al-MCM-41介孔分子筛,并用磷酸浸渍法制备PO43-/Al-MCM-41.通过X射线衍射(XRD)、氮气吸附-脱附、红外光谱、Hammett指示剂胺滴定等方法对所合成样品进行了表征.XRD和N2吸附脱附研究结果表明.PO43-/Al-MCM-41具有较规则的孔道结构.平均孔径3.10 nm,比表面积为560 m2/g.酸量滴定分析表明,PO43-/Al-MCM-41具有较强的酸性.     

SO_4~(2-)/Zr-MCM-48和SO_4~(2-)/Al-MCM-48的制备及催化性能

水热法合成出M-MCM-48(M=Al,Zr)介孔分子筛,通过浸渍法用H2SO4对M-MCM-48进行修饰,得到SO42-/M-MCM-48固体酸催化剂.采用XRD、N2吸附—脱附和NH3-TPD等方法对样品进行表征,并通过苯酚与叔丁醇烷基化反应考察了所制备固体酸催化剂的催化性能.结果表明:经H2SO4修饰后得到的SO42-/M-MCM-48样品仍然具有MCM-48典型的立方介孔结构,但其比表面积略有降低,介孔有序性均下降.烷基化反应结果表明:SO42-/Zr-MCM-48催化剂显示出最高的催化活性,SO42-/Zr-MCM-48对苯酚的转化率和2,4-二叔丁基苯酚选择性要明显高于SO42-/Al-MCM-48,在反应温度为140℃时苯酚转化率高达91.6%.     

Al-MCM-41催化合成TEC

实验利用含铝中孔分子筛Al-MCM-41作催化剂,用乙醇和柠檬酸为原料,直接用反应物乙醇作带水剂,采用分批补充乙醇的工艺方法合成了环保增塑剂柠檬酸三乙酯(TEC).通过催化剂对比和用量实验得出中孔分子筛Al-MCM-41可作为合成TEC高效而环保的固体酸催化剂.     

Zr-MCM-41的合成及其在苯酚叔丁基化反应中催化性能

采用水热法合成出不同硅锆摩尔比的Zr - MCM - 41介孔分子筛,采用XRD、N2吸附-脱附、TEM等方法进行表征.将Zr - MCM -41介孔分子筛用H2SO4溶液修饰得到SO2-/Zr - MCM -41,结果表明:合成的样品具有典型的MCM -41六方介孔结构,随着硅锆摩尔比的减小,样品比表面积和孔体积减小,硅锆摩尔比为5时,介孔骨架趋向混乱,MCM - 41介孔结构难以生成;SO24-/Zr - MCM - 41对苯酚与叔丁醇的烷基化反应有较高的催化活性,随反应温度升高,对4-TBP的选择性增加,而对2,4 - DTBP的选择性降低.叔丁醇与苯酚摩尔比为2、空速为2h-1、反应时间为2h、反应温度为140℃时,苯酚转化率达到82.9％.     

功能化氧化石墨烯催化CO2的化学固定

通过一锅法将氨基官能化的咪唑离子液体嫁接在氧化石墨烯(GO)和硅铝酸盐中孔分子筛(SBA-15)上，用来催化合成环状碳酸酯. 通过傅里叶变换红外光谱(FT-IR)、扫描电子显微镜(SEM)、热重分析(TGA)和元素分析(EA)对催化剂的结构、热稳定性以及氨基官能化咪唑离子液体的嫁接量进行了研究. 在环加成反应过程中，GO-NH₂的活性高于SBA-15-NH₂. 最佳条件: 催化剂用量0.15 g、反应温度130 ℃、CO₂压力1.5 MPa和反应时间5 h，碳酸丙烯酯的产率达到96.46%. 此外，催化剂具有可回收性并可以连续5次重复使用.     

以聚乙二醇为软模板制备微孔-介孔硅铝分子筛及其催化性能

以硅铝溶胶前驱体， 与聚乙二醇软模板剂混合， 水热处理后制备微孔-介孔硅铝分子筛. 采用X射线衍射（XRD）、 Fourier变换红外光谱（FT-IR）、 N₂吸附-脱附、 透射电镜（TEM）和氨气程序升温脱附（NH₃-TPD）表征微孔\|介孔硅铝分子筛的理化性质. 将所得微孔-介孔硅铝分子筛作为苯酚叔丁醇烷基化反应的催化剂， 利用苯酚的转化率测试材料的催化性能. 结果表明: 聚乙二醇作为软模板产生介孔结构， 且聚乙二醇加入量可影响硅铝分子筛的结晶度;   当聚乙二醇的加入量不同时， 苯酚的转化率受影响； 当聚乙二醇用量为8 g时， 苯酚转化率最高， 可达95.5%.      

二烯烃与噻吩烷基化反应研究

提出以Brφnsted酸性离子液体[BMIM]HSO4和H2SO4的复配体系为催化剂、共轭二烯烃为烷基化试剂,进行汽油烷基化脱硫研究.研究表明:在复配催化剂作用下,噻吩与异戊二烯的烷基化反应相对烯烃之间的聚合反应、芳烃的烷基化反应具有较高的选择性.在非常缓和的反应条件下,共轭二烯烃与噻吩的物质的量比为4时,噻吩的转化率即可达90%以上,而单烯烃基本不变化.温度的升高不利于提高烷基化脱硫选择性,当温度由30℃增至75℃后,噻吩转化率仅增加约4%,而烯烃的聚合却增加约30%.二烯烃与噻吩的烷基化反应动力学研究表明其反应级数为1.37.     

氨水介质中Al-MCM-41的合成与表征

以十六烷基三甲基溴化铵(CTABr)为模板剂,正硅酸乙酯(TOES)为硅源,水合氯化铝为铝源,采用水热晶化法在氨水介质中合成了Al-MCM-41介孔分子筛.采用XRD表征手段研究了物料配比及合成条件对合成Al-MCM-41结构的影响,同时对合成样品进行了N2吸附和IR等表征.结果表明:在体系的氨浓度为5～10mol.L-1、模板剂与SiO2之物质的量比为0.3、晶化温度为120℃、晶化时间为72h的条件下,可合成出结晶度和有序性高、BET比表面积大等特点的Al-MCM-41介孔分子筛.     

磺化MCM-41介孔固体酸的合成、表征及其催化乙酰丙酸乙酯化性能

以硅酸乙酯为硅源、十六烷基溴化铵为模板剂,室温常压下便捷地合成了MCM-41介孔分子筛,进而以硫酸为磺化剂,不同水热条件下制得系列磺化介孔固体酸MCM-41-SO3H.利用TG、XRD、FT-IR、TEM-EDX等手段对所得材料进行了表征.采用碱滴定法测定其酸密度,并且以乙酰丙酸乙酯化反应为探针反应,评价其催化性能.结果表明,尽管水热磺化处理在一定程度上降低了MCM-41的介孔规整性,所制备的MCM-41-SO3H介孔固体酸仍较好地保持了MCM-41的介孔结构;水热时间和温度影响其酸密度,进而影响催化活性,其中磺化温度180℃、磺化时间21h制得的催化剂活性最高,乙酰丙酸转化率达到74.4%,并显示出较好的循环稳定性能.