固定化离子液体-镍配合物复合催化剂催化丙烯二聚反应

本文首先合成了双[水杨醛(对硝基苯)亚胺]镍配合物(A)和1-(3-三乙氧基硅烷丙基)-3-甲基咪唑六氟磷酸功能化离子液体;再将离子液体负载于MCM-41等三种分子筛上;然后,通过浸渍法制备出固定化离子液体基-双[水杨醛(对硝基苯)亚胺]镍复合催化剂(A-ILMCM-41);最后,用间歇釜式反应器分别考察了A与A-ILMCM-41催化丙烯二聚的反应性能.通过红外光谱和热重分析,确认了双[水杨醛(对硝基苯)亚胺]镍配合物和1-(3-三乙氧基硅烷丙基)-3-甲基咪唑六氟磷酸离子液体的化学结构;发现了离子液体与MCM-41的化学键合作用;证实复合催化剂中双[水杨醛(对硝基苯)亚胺]镍配合物在化学组成上是独立的.对比A-ILMCM-41非均相和A均相催化丙烯二聚的实验结果发现,在同样的工艺条件下,使用A-ILMCM-41,可使二聚体中目标产物4-甲基-1-戊烯和2,3-二甲基-2-丁烯的选择性分别提高8.0%和10.0%.     

在负载离子液体的MCM-48上的环己酮肟重排

 1-甲基咪唑与氯丙基三乙氧基硅烷合成离子液体后,使1-甲基-3-丙基咪唑离子通过C-Si键固载于MCM-48上,形成表面离子液体,其作为环己酮肟重排的催化剂PCl₅的载体,使重排反应有着很好的活性.     

不同金属改性的MCM-49分子筛上1-丁烯催化裂解性能的研究

以不同金属改性的MCM-49分子筛为催化剂,纯1-丁烯为原料,考察了不同金属改性后的催化剂对烯烃裂解制丙烯、乙烯反应性能的影响.实验表明,硝酸镧、硝酸铈、硝酸锆以及硝酸银改性的催化剂可以在一定程度上抑制氢转移及芳构化副反应的发生,从而提高了目标产物丙烯和乙烯的选择性,其中硝酸锆改性的催化剂的稳定性最好.在优化的反应条件下,考察了反应时间对Zr-MCM-49分子筛催化剂催化性能的影响.     

室温离子液体催化合成丁二酸二异丙酯

合成并表征了N-丁基吡啶硫酸氢盐([BPy]HSO4)、N-丁基吡啶磷酸二氢盐([BPy]H2PO4)、吡啶硫酸氢盐([HPy]HSO4)、1-丁基-3-甲基咪唑硫酸氢盐([Bmim]HSO4)、1-丁基-3-甲基咪唑磷酸二氢盐([Bmim]H2PO4)、N-甲基咪唑硫酸氢盐([Hmim]HSO4)等6种离子液体.首次将离子液体应用于催化合成丁二酸二异丙酯的研究,并探讨了离子液体催化酯化反应机理.结果表明,[HPy]HSO4催化效果较好,在n(酸)∶n(醇)∶n(催化剂)=1∶4∶0.15,80℃,2.5h条件下,丁二酸二异丙酯的收率为82.8%,酯化率可达90.3%.催化剂重复使用10次,活性无明显降低,较传统催化剂表现出明显优势.     

磺酸离子液体中脂肪酸酯化制生物柴油

以磺酸基离子液体1-甲基-3-丁磺酸基咪唑硫酸氢盐([BSMim]HSO4)为酸性催化剂,以油酸与短链醇的酯化反应作为高酸值油脂制备生物柴油的预处理模型反应,考察了反应时间、温度、催化剂用量、醇-酸摩尔比等条件对酯化反应的影响.结果表明,80℃下,使用x=20%的离子液体催化剂,在醇-酸摩尔比为2∶1,反应12 h后,油酸甲酯的产率可达到97.5%.离子液体催化剂与产物油酸酯可自动分成两相,产物分离简便,离子液体重复使用4次仍保持较好的催化活性.     

长链烯烃-苯烷基化反应分子筛催化剂稳定性的研究

利用液相压力微型反应系统,在150℃、液体空速40h~(-1)的条件下,对各种Y型分子筛作为十二烯-苯烷基化反应催化剂的稳定性进行了考察。结果表明,用碱土金属离子或稀土金属离子交换改性的HY分子筛在烷基化反应中具有比HY更好的稳定性。其中以SrHY分子筛的稳定性最好,在维持烯烃转化率在98%以上时,单周期的处理量可达160公斤烷基苯/公斤他化剂。研究还表明,在Y型分子筛中引入Sr~(2+)后能增强分子筛对苯的吸附能力,在反应温度下使苯仍能维持活化吸附状态。     

离子液体中异丁烷与丁烯的烷基化反应

合成出一系列具有不同阴离子或阳离子结构的离子液体，并在高压釜中评价了这些离子液体对异丁烷与丁烯烷基化反应的催化效果以及相关反应条件的影响。实验结果表明，由无水三氯化铝参与合成的离子液体催化性能较好，其活性来源于[Al2C17]-。阳离子的类型影响产物的选择性，反应过程中烷基化油容易与离子液体分离。当烷、烯体积比为40，反应温度为65℃及反应时间为2min时，烷基化油收率达到进料丁烯体积的156％，其中C8组分的含量可以达到57％以上，在催化反应过程中，离子液体可以重复使用。     

离子液体中异丁烷与丁烯的烷基化反应

合成出一系列具有不同阴离子或阳离子结构的离子液体 ,并在高压釜中评价了这些离子液体对异丁烷与丁烯烷基化反应的催化效果以及相关反应条件的影响。实验结果表明 ,由无水三氯化铝参与合成的离子液体催化性能较好 ,其活性来源于 [Al2 Cl7]-。阳离子的类型影响产物的选择性 ,反应过程中烷基化油容易与离子液体分离。当烷、烯体积比为 4 0 ,反应温度为 6 5℃及反应时间为 2min时 ,烷基化油收率达到进料丁烯体积的 15 6 % ,其中C8组分的含量可以达到 5 7%以上 ,在催化反应过程中 ,离子液体可以重复使用。     

PW12/MCM-41上异丁烷/丁烯烷基化反应

采用水热法制备负载型PW12/MCM-41催化剂,用XRD、IR、TG-DTA表征催化剂的结构、杂多酸的分散性及酸性.结果表明:PW12/MCM-41催化剂具有强酸性;在负载量高达40%的催化剂上,磷钨酸保持着Keggin结构.负载40%PW12的催化剂用于异丁烷与丁烯的烷基化,该催化剂的酸性受活化温度影响,最佳温度为250 ℃.超临界态下反应明显延长了催化剂寿命,但是液相产物中烯烃含量仍然很高.     

离子液体[BSMim]HSO4催化合成油酸甲酯的研究

制备了一种对水稳定的磺酸功能化咪唑离子液体1-甲基-3-丁磺酸基咪唑硫酸氢盐([BSMim]HSO4),并以其作为催化剂催化油酸酯化合成油酸甲酯。离子液体表现出良好的催化活性及稳定性。通过单因素实验确定最佳反应条件为:离子液体[BSMim]HSO4催化剂用量为油酸质量的20%,n(甲醇):n(油酸)=3∶1、反应温度75℃、反应时间4h,酯化率达85.3%以上,此外离子液体还具有稳定性好、可循环使用等特点。     

负载Ni的MCM-41催化剂及其乙烯齐聚反应研究

通过水热合成法和离子交换法制备了负载Ni的MCM-41介孔分子筛催化剂,采用XRD、N2物理吸附-脱附、SEM及Py-IR等手段对合成样品进行了表征,并在微型固定床反应装置上研究了负载型催化剂Ni/AM41的乙烯齐聚反应。表征结果表明:Ni/AM41样品具有MCM-41介孔分子筛的典型结构,其表面酸性随Ni负载量的增加而增强,且酸性中心均以中强L酸为主。乙烯齐聚结果表明:Ni/AM41催化剂对乙烯齐聚具有较高的催化反应活性,齐聚产物主要为C6—C14偶数碳数的烯烃,其中C8和C10的质量分数大于50%。     

合成丙酸异丁酯催化剂的研究进展

评述了硫酸、对甲苯磺酸、十二烷基磺酸铁、强酸性阳离子交换树脂、磺化苯膦酸锆、六水三氯化铁、树脂负载三氯化铝、十二水合硫酸铁铵、硫酸钛、硫酸铈、硫酸镓、一水硫酸氢钠、硫酸氢钾、钼镍粉催化剂、固体超强酸、杂多酸、分子筛和离子液体等催化剂催化合成丙酸异丁酯的合成方法.     

Al-MCM-41固载离子液体催化-合成长链烷基苯

 为了合成高效的固体催化剂,离子液体被引入到介孔分子筛中。采用水热合成法制备了Al-MCM-41介孔分子筛,并浸渍离子液体制备出一种固载化催化剂。通过FT-IR、TG、N₂吸附-脱附等方法进行表征,分析其晶型结构,成功将离子液体固载到Al-MCM-41介孔分子筛上。通过对工艺条件的考察和正交实验设计,确定了最佳反应条件。当苯烯摩尔比为8:1、反应温度为200℃、空速1.5h^-1、压力3MPa时,反应的转化率和选择性综合达到最佳,Al-MCM-41固载离子液体催化剂的烯烃转化率为95.32%。     

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.     

含Re复合分子筛催化剂在加氢精制应用

采用共沉淀法制备了MCM-41-HY复合分子筛,采用浸渍法制备了Re-Ni-W/MCM-41-HY催化剂前驱体,并且用X射线衍射(XRD)、N2吸附比表面积测定(BET)等技术对催化剂的结构和性质进行了表征.反应前将催化剂前驱体用氢气还原,再进行汽柴油加氢精制活性评价.加氢脱芳(HDA)活性评价在实验室的固定床连续反应器上,用四氢萘十二烷模拟物进行加氢.经过实验负载型催化剂Re-Ni-W/MCM-41-HY在适合的条件下可以很好的加氢脱芳.实验结论为,催化剂Re-Ni-W/M CM-41-HY在温度280℃、压力3 M Pa、氢油比600,液时体积空速5h-1,四氢萘的转换率可达到68%.     

改性2AlCl3-Et3NHCl离子液体催化C4烷基化反应

向2AlCl3-Et3NHCl离子液体中分别加入二硫化碳、丁基硫醇、二甲基硫醚和丙酮,考察了其对离子液体催化异丁烷/2-丁烯烷基化性能的影响.在相同反应条件下,以二硫化碳和丁基硫醇改性的离子液体的催化性能优于未改性离子液体:烷基化产品中的C8组分含量由49.7%分别提高到68.6%和79.2%,TMP(三甲基戊烷)/DMH(二甲基己烷)从0.92分别提高到5.81和4.07.采用乙腈探针红外光谱法测定了离子液体酸性,发现改性后离子液体的路易斯酸强度均有所降低,不同助剂对离子液体的路易斯酸强度的影响也有差别.2AlCl3-Et3NHCl离子液体改性前后的27Al核磁共振波谱表明:Al2Cl7-量的下降导致了改性离子液体酸强度的减弱,其催化性能提高可以归因于加入的助剂在离子液体中形成的新配合物.     

在MxOy/Hβ分子筛固体强酸催化剂上的异丁烷-丁烯烷基化反应

用浸渍法制备了载碱金属、碱土金属和稀土金属的Hβ分子筛固体强酸催化剂MxOy/Hβ,用XRD,IR和NH3-TPD等方法对它们进行了结构表征和酸性测定,并在相同条件下比较了它们对异丁烷-丁烯烷基化反应的催化性能.结果表明,催化剂的活性与负载金属的本性有很大关系,助催化性能增加的次序是Li＜Ca＜La＜Tm,这种差异起因于它们对Hβ分子筛酸性的改性程度.对烷基化油的分析结果表明,目的产物C8的收率明显好于Hβ分子筛.     

孔结构和表面酸性对多种分子筛吸附脱硫性能的影响

通过静态吸附实验考察了环己烷、苯、噻吩和四氢噻吩在MCM-41、SBA-15和NaY吸附剂上的吸附,探讨了分子筛孔结构与表面酸性位对吸附性能的影响。结果表明:MCM-41吸附剂的比表面积及孔体积均大于SBA-15吸附剂,使其对4种吸附质的吸附量均比SBA-15分子筛的大;NaY分子筛的孔径与环己烷、苯、噻吩和四氢噻吩的分子动力学直径相差不大,且其表面有L酸位和B酸位的存在,使得其对4种吸附质的吸附量远大于纯硅MCM-41和SBA-15分子筛;4种吸附质在NaY吸附剂上的饱和吸附量由大到小为噻吩、四氢噻吩、苯、环己烷,主要通过大π键与L酸作用的方式吸附;4种吸附质在MCM-41和SBA-15吸附剂上的饱和吸附量由大到小分别为四氢噻吩,噻吩,苯,环己烷,主要是通过硫原子上的孤对电子与B酸位作用的方式吸附。     

室温离子液体催化阿司匹林的合成

研究了以几种1,3-二烷基咪唑离子液体为催化剂来合成阿司匹林的反应,考察了反应时间、酸醇摩尔比等对该反应的影响。结果表明:[BMIm]Br离子液体对阿司匹林的合成有较好的催化作用,最佳反应条件为:n水杨酸:n乙酸酐=1∶2,催化剂用量2mL,反应温度80~85℃,反应时间3h,收率可达81.6%。产物和离子液体不溶而分层,便于分离,且离子液体可以重复使用。     

中孔分子筛上苯与1-十二烯烷基化合成十二烷基苯

在常压、50～70 ℃和苯∕1-十二烯摩尔比8:1条件下，利用间歇反应装置实验评价了MCM-22、0.5%磷改性MCM-22和1.5%磷改性MCM-22三种中孔分子筛对苯与1-十二烯烷基化合成十二烷基苯的催化性能，并结合NH3-TPD、XRD和BET表征结果，探讨了分子筛物理化学特性对其催化性能的影响。结果表明：（1）实验考察的三种分子筛均具有强酸和弱酸两种酸中心，适宜的强酸量对提高分子筛的催化活性和2位烷基化产物的选择性有利；（2）2位烷基化产物的选择性随分子筛中所含磷含量的增加而增加，但过高的磷含量将导致烯烃转化率的降低，因此控制适宜的磷改性用量是非常重要的；（3）0.5%磷改性MCM-22在所考察的三种分子筛中对十二烷基苯的合成具有更好的催化性能，其70℃下的烯烃转化率达到34%，2位产物选择性不低于60％。