玉米秸秆碳基固体酸催化制备聚乙烯醇缩丁醛的研究

通过研究玉米秸秆碳基固体酸的制备及其用于催化正丁醛和聚乙烯醇(PVA)制备聚乙烯醇缩丁醛(PVB),考察了碳基固体酸制备条件和缩醛化反应条件对正丁醛和PVA反应生成PVB的影响。结果表明,玉米秸秆碳基固体酸催化剂的最优制备条件为:碳化温度400℃、碳化时间5.5 h、磺化温度160℃、磺化时间12 h;缩醛化反应最优条件为:反应温度70℃、反应时间10h、催化剂用量8%(占固体总量)。傅里叶变换红外光谱表征结果证实,玉米秸秆碳基固体酸催化剂具有良好的催化正丁醛和PVA制备PVB的性能。     

基于果糖/对甲基苯磺酸磺化炭的制备、表征及酸催化性能

以果糖和对甲基苯磺酸为原料,通过聚合、双氧水氧化和浓硫酸磺化、碳化等步骤制备了磺化炭催化剂.FT-IR和TG-DTA分析表明:制备的磺化炭是一种富含-SO3H,-OH,-COOH等基团并具有多环芳烃结构的无定型固体酸功能材料.将氧化和未氧化处理的磺化炭酸密度进行比较,双氧水氧化可以显著增加磺化炭中磺酸基和总酸含量,用离子交换-酸碱滴定法测得氧化后磺化炭中磺酸基含量为3.01 mmol g-1,总酸量为6.13 mmol g-1.在催化Beckmann重排反应中,这种富含亲水性基团的磺化炭具有良好的催化活性和重复使用性能.     

碳基固体酸在生物柴油制备中的应用

以对甲苯磺酸和淀粉为原料,采用一步碳化法制备碳基固体酸催化剂,并采用正交试验法对碳基固体酸催化餐厨废油酯化反应的最佳工艺条件进行了研究;在中试规模上以餐厨废油为原料,以酸碱联用催化的工艺生产制备生物柴油.结果表明,酯化反应的最佳工艺条件为反应温度60?C,反应时间7 h,催化剂和甲醇用量分别为餐厨废油投入量的4%和30%,餐厨废油的酸值可降低至1.2 mg KOH/g.该催化剂具有较好的热稳定性和催化反应活性,可替代液体酸应用于酸碱联用催化制备生物柴油工艺中,具有设备成本低、生产效率高、对环境友好的优点.     

沙柳炭基固体酸催化剂的水热法制备及其催化酯化性能

以沙柳为原料,采用高温水热炭化制备"类煤"的炭化物,再经过浓硫酸磺化制得沙柳炭基固体酸催化剂,将其用于油酸与甲醇制备生物柴油的酯化反应中,以酯化率作为催化活性的指标。通过单因素实验对炭化温度、炭化时间、磺化温度、磺化时间四种不同因素进行考察。采用元素分析仪、傅里叶变换红外光谱仪、扫描电镜、X射线衍射、差热天平热重分析等手段对沙柳、磺化物催化剂进行表征。结果表明,沙柳炭基固体酸催化剂在炭化温度335℃、炭化时间60 min、磺化温度105℃、磺化时间90 min时性能最优;催化剂中硫含量提升很大,表明成功负载上磺酸基团;催化剂为无定形炭结构,孔隙结构发达,且具有良好的抗热稳定性和催化稳定性。     

木聚糖基催化剂的制备及其催化合成苯并呫吨类化合物

以自然界中含量丰富的木聚糖类半纤维素为原料,首先采用碳化-磺化两步法制备了木聚糖基固体酸催化剂;然后对催化剂催化合成苯并呫吨类化合物进行了研究,研究了催化剂用量、反应温度、反应时间对目标产物产率的影响;再次,研究了木聚糖基固体酸催化剂催化合成苯并呫吨类化合物的底物普适性;最后,对木聚糖基固体酸催化剂的循环使用性能进行了研究,并对木聚糖基固体酸催化剂的结构和表面形貌进行了表征.结果表明:当反应温度为90℃、反应时间为2 h、催化剂用量为40 mg时,木聚糖基固体酸催化剂催化合成苯并呫吨类化合物的性能达到最佳;在文中研究所得的最佳反应条件下,木聚糖基固体酸催化剂对催化醛类化合物、2-萘酚和环己二酮类化合物具有良好的底物普适性;木聚糖基固体酸催化剂在反应体系中稳定性较好,在重复使用5次后,其结构没有发生明显的变化.     

用造纸黑液中的木质素制备电磁屏蔽材料的研究

在本实验中以造纸黑液为原料,经酸析后得到木质素,在木质素中添加适量的镍、钙催化剂经催化碳化后得到具有石墨层状结构的碳化产物,并可进一步制备得到具有良好电磁屏蔽性能的碳基环保材料。实验结果表明：当碳化温度为900℃、催化剂Ni和Ca的添加量分别为8wt％、6wt％时所得到的石墨晶体的晶体结构最完善,制备得到电磁屏蔽材料的屏蔽效果最好。     

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%.     

磺酸型中空多孔碳微球基固体酸催化煎炸废油的酯交换反应

以中空多孔碳微球(HPCMs)为载体，依次经过酰胺化、H₂O₂氧化和氯磺酸磺化后制得磺酸型中空多孔碳微球基固体酸(SHPCMs)催化剂，借助SEM、TEM、氮气物理吸脱附、XPS、TG和boehm滴定法等对催化剂的理化性质进行了表征.结果表明，该催化剂具有中空多孔结构，表面成功接枝磺酸基团，表面酸量为13.0 mmol/g,比表面积为11.5 m²/g,平均孔径为4.39 nm,在酯交换反应中表现出良好的催化性能，在最佳反应条件下(反应温度120℃、反应时间7 h、醇油物质的量之比16∶1),脂肪酸甲酯的产率为98.60%.     

乙二醇双子琥珀酸2-甲基戊基酯磺酸钠的合成及性能

采用酯化反应无需有机溶剂为介质、以碳基固体酸作酯化反应催化剂、磺化反应不外加相转移催化剂在常压下反应的新方法合成了乙二醇双子琥珀酸2-甲基戊基酯磺酸钠,最佳工艺条件为：单酯化反应,n（乙二醇）：n（顺酐）：l_00：2．10,催化剂碳基固体酸用量为顺酐质量的2％,于100℃反应4．7h,酯化率99．02％（质量分数）;双酯化反应。n（2-甲基-l-戊醇）：n（顺酐）=1-30：1．00,于210℃反应1．2h,酯化率95．34％（质量分数）;磺化反应,n（亚硫酸氢钠）：n（顺酐）：1．05：1．00。于油浴120℃反应3．2h,磺化率100．64％（质量分数）．对产物结构进行了IR光谱表征,测定了产物性能：CMC为2．5×10。mol／L,7cMc为27．79mN／m,乳化力为11．5min,渗透力为6s,耐硬水力为13．5min．比较了碳基固体酸和无水乙酸钠、对甲苯磺酸对酯化反应的催化效果,结果表明：碳基固体酸对酯化反应的催化效果好．且易于分离．     

秸秆基磺化碳催化制备生物柴油

以稻草秸秆为原料,通过对稻草秸秆的碳化及磺化,制得秸秆基磺化碳催化剂。采用扫描电子显微镜(SEM)、傅里叶红外光谱仪(FT-IR)和比表面及孔径吸附仪等对催化剂进行表征。将该催化剂用于催化油酸与甲醇的酯化反应,考察工艺条件对油酸转化率的影响。结果表明:在催化剂用量为油酸质量的3%、醇油摩尔比为10∶1时,在120℃下反应5 h,油酸酯化率最高达到93.84%。该催化剂重复使用5次后,其活性基本维持不变。     

复合固体酸SO_4~(2-)/Fe_2O_3-SnO_2催化合成乙酸乙酯

合成了固体酸催化剂 SO2 -4/Fe2 O3- Sn O2 ,考察了该催化剂在乙酸乙酯合成中的催化活性 ,并与 SO2 -4/Zr O2 、浓 H2 SO4 催化剂进行了比较 ,同时对酯化反应的影响因素诸如催化剂的制备、用量及反应时间等进行了研究     

葡萄糖炭基固体酸催化制备生物柴油

以葡萄糖为原料,在200℃下炭化2h,130℃磺化2h,制得葡萄糖炭基固体酸催化剂。用此催化剂催化油酸与甲醇的酯化反应,考察酯化反应条件对油酸转化率的影响,结果表明：当醇油物质的量比为10：1、剂油比（催化剂与油酸的质量比）为0.07时,在70℃下反应7h,油酸转化率最高,达到95.79%。     

SO2-4/ZrO2-SiO2 超强酸催化剂研究(Ⅰ)—制备及对乙酸/丁醇酯化反应的催化活性

采用0.3～2.0 mol/dm3 的硫酸水溶液浸渍预焙烧过的二元氧化物, 然后在450～650 ℃ 的温度下焙烧3～5 h, 制得SiO2/ZrO2 摩尔比为1∶9～30的SO42-/ZrO2-SiO2催化剂.ZrO2-SiO2 二元氧化物前体由沉淀/混合沉淀法制得.对于乙酸/丁醇酯化反应,所制得的催化剂的活性比传统的SO2-4/ZrO2催化剂高6～10倍.考察了SiO2/ZrO2摩尔比,硫酸水溶液浓度,预焙烧温度和焙烧温度等制备条件对催化剂活性的影响.SiO2/ZrO2摩尔比为10～15,以1.0 mol/dm3 硫酸溶液浸渍,且在550℃温度下焙烧制得的催化剂表现出最好的催化活性.     

纳米固体超强酸SO_4~(2-)/Fe_2O_3催化合成乙酸异戊酯

合成了纳米固体超强酸 ,考察了该催化剂在乙酸异戊酯合成的催化活性 ,并与非纳米的SO2 - 4/TiO2 ,SO2 - 4/ZrO2 ,SO2 - 4/Fe2 O3,浓H2 SO4 催化剂进行了比较 ,同时对酯化反应的影响因素诸如催化剂的制备、用量及反应时间进行了研究。     

四水硫酸铈催化合成丁二酸二乙酯及催化剂失活原因分析

以Ce(SO4)2.4H2O为催化剂合成了丁二酸二乙酯,考察了影响反应的条件并获得最优的试验结果。并从理论上分析了催化剂失活的原因,认为四水硫酸铈的催化活性与表面质子酸性质有关。在反应过程中,催化剂发生结晶水的丢失,铈离子价态的降低及晶体结构的变化,使催化剂的质子酸量降低,质子酸强度减弱,从而导致催化剂的催化活性下降。     

稀土改性固体超强酸催化剂SO2-4/TiO2-La2O3的制备及其催化性能

制备了稀土改性固体超强酸SO24-/TiO2-La2O3环境友好催化剂,并以丁酸丁酯的合成作为探针反应,系统考察了原料摩尔比n(La3+)∶n(Ti4+)、硫酸浸渍时间、焙烧温度、活化时间等制备条件对SO24-/TiO2-La2O3催化活性的影响.实验表明:制备催化剂的适宜条件是原料摩尔比n(La3+)∶n(Ti4+)=1∶34,浸渍浓度为0.8 mol.L-1,浸渍时间为24 h,焙烧温度为480℃,活化时间3 h.利用优化条件下制备的催化剂SO24-/TiO2-La2O3催化合成缩醛(酮),在醛/酮与二元醇(乙二醇,1,2-丙二醇)的投料摩尔比为1∶1.5,催化剂的用量占反应物总投料质量的0.5%,反应时间为1 h条件下,10种缩醛(酮)的产率为41.4%～95.8%.     

煤基活性炭负载硫酸铈催化合成乙酸异丁酯

为寻求乙酸异丁酯的高效合成方法,以煤基活性炭负载Ce2（SO4）3催化合成乙酸异丁酯,用正交实验法,考察醇酸比、催化剂用量、反应时间和带水剂用量4个因素对乙酸异丁酯酯化率的影响,获得了最适宜合成条件：醇酸物质的量比1.4∶1,催化剂用量0.6 g,反应时间2 h,带水剂用量5 mL。此时,酯化率可达95%以上。结果表明：煤基活性炭负载Ce2（SO4）3对乙酸异丁酯的合成具有较好的催化活性。     

稀土掺杂纳米固体超强酸SO42-/SnO2-Eu2O3催化合成十六烷酸乙酯的研究

目的 研究稀土掺杂纳米固体超强酸SO42-/SnO2-Eu2 O3催化剂对合成十六烷酸乙酯的影响,确定最佳反应条件.方法 利用溶胶-凝胶法及改性技术制备稀土掺杂纳米固体超强酸SO42-/SnO2-Eu2O3催化剂,并用单因素法研究催化剂的最适宜制备条件;采用正交试验来确定十六烷酸乙酯催化合成的最佳条件.同时利用熔点、红外光谱等手段对产品进行物性和结构表征.结果 Eu2O3的添加量为1.5％（指Eu2O3占SO42--/SnO2的摩尔分数）,硫酸浸渍液的浓度为2.0 mol/L,焙烧温度为500℃,焙烧时间为2.5h条件下,制备出的SO42--/SnO2-Eu2O3催化剂具有最好的催化活性.通过正交实验确定的酯化反应优化条件是：在80～85℃的回流反应温度下,醇酸摩尔比为5.0：1.0,催化剂用量为反应物总质量的5.0％,反应时间4.0h,十六烷酸乙酯的酯化率可达97.0％以上.各种分析结果一致表明,催化合成所得之物与十六烷酸乙酯标准相符合.结论 该催化刑具有良好的催化活性和重复使用性,反应条件温和,方法简便,酯化率高,具有很好的工业化应用价值.     

Synthesis and characterization of a new water-soluble sodium 5, 7, 4＇-trihydroxyflavone-6, 3＇-disulfonate

Aim To synthesize a new water-soluble Na 2(C15H8O5)(SO3) 2 and determine its structure.Method The new water-soluble apigenin sulfonated derivative was synthesized by sulfonation with concentrated sulfuric acid at 40℃for half an hour and the products were obtained in ethanol-water(V∶V =1∶1).The structure of the product was identified by IR,NMR spectrum and elemental analysis.Results and Conclusion After highly selective introduced two - SO 3 groups at C3′and C6of the substrate,the new water-soluble apigenin sulfonated derivative,sodium 5,7,4 '-trihydroxyflavone-6,3′-sulfonate was obtained in good yield(78%) at moderate conditions.This method is an ideal synthesis way because of its simple operation,mild reaction conditions,high selectivity,easy separation of the product and higher yield.