SO_4~(2-)改性锆交联蒙脱土的表面酸中心及催化活性

研制SO42-改性的锆交联蒙脱土(SO42-/Zr-CLM)固体酸催化剂,采用IR、Py-TPD和Py-IR等方法研究其表面酸中心的结构特征,并以柠檬酸和正丁醇的酯化反应为探针反应,研究其表面酸中心与催化活性的关系.实验结果表明:SO42-/Zr-CLM表面同时具有Bronsted(B)酸和Lewis(L)酸,L酸为弱酸中心,B酸为强酸中心;B酸中心是主要催化活性中心;催化剂经过500℃焙烧后,B酸的酸量显著增加,这可能是由于Zr与SO42-形成了螯合状配位结构,有利于形成更多的B酸中心并且提高其酸强度.     

负载型Nb2O5对异丁烯与异丁醛缩合反应催化性能

使用Hammett指示剂、吡啶吸附红外光谱(Py-IR)和微反测试等方法考察了负载型Nb2O5-TiO2/γ-Al2O3表面酸性特征和对异丁烯(IB)与异丁醛(IBA)缩合生成2,5-二甲基-2,4-己二烯(DMHD)反应的催化活性.结果表明,催化剂活性与其表面酸特征有关,催化剂表面B酸中心可能是IB与IBA缩合生成DMHD的反应活性中心,但较强的B酸中心导致产物DMHD选择性降低,L酸中心对该反应几乎不起催化作用.将TiO2引入γ-Al2O3表面后,增加了Nb2O5/γ-Al2O3催化剂表面B酸中心酸量,从而提高了催化剂的活性.     

含Nb介孔Al2O3分子筛的合成及其性质研究

将过渡金属元素Nb嵌入介孔Al2O3中以期改变Al2O3表面酸性。以三嵌段共聚物P123为模板剂,无水AlCl3和草酸铌为前驱物,在乙醇溶剂中采用溶胶-凝胶法合成含Nb介孔Al2O3分子筛,并用X-射线粉末衍射(XRD)、傅里叶变换红外光谱(FT-IR)、低温氮气吸附-脱附等方法对其结构进行表征,采用Hammett指示剂法对其表面酸量、酸强度分布进行表征。结果表明,Nb嵌入介孔Al2O3骨架中,形成Nb-O-Al键,改变了介孔Al2O3分子筛孔径,使表面出现了较强的酸中心,提高了表面酸强度和总酸量。     

SO42-/ZrO2固体酸的制备及其对柠檬酸酯化反应的催化性能

以皮胶原纤维为模板制备了SO42-/ZrO2固体酸.通过扫描电镜(SEM)、傅里叶红外光谱(FT-IR)、X-射线光电子能谱(XPS)、氨气程序升温脱附(TPD)、X-射线衍射(XRD)、比表面积和孔径分析等对SO42-/ZrO2固体酸的结构和物理性能进行了表征.结果表明,SO42-/ZrO2较完整地保持了胶原纤维的纤维状结构.SO42-在ZrO2的表面进行了配位螯合,形成了固体超强酸.随着热处理温度的升高,SO42-/ZrO2的比表面积和平均孔径下降,其中等强度酸性中心逐渐减弱,直至消失.在柠檬酸的酯化反应中,纤维状结构的SO42-/ZrO2固体酸表现出较高的催化活性,该催化剂具有较好的重复使用性.     

一步法合成SO^2-4/TiO2酸位结构及酯化机理研究

利用高酸值麻疯树油中游离脂肪酸与甲醇酯化反应作为目标反应,通过直接煅烧工业原料偏钛酸,制得高酯化活性的ST（SO^2-4-/TiO2）固体酸.FTIR研究表明：ST固体酸具有焦硫酸结构酸位,含有高键级高共价特性S=O.S=O强烈的诱导效应提高了与之相连的配位不饱和钛原子的路易斯酸性,吸水后产生质子酸.随着硫含量增加,质子酸性增加.ST固体酸制备过程中,硫酸根与二氧化钛发生固相反应,硫酸根强键合在二氧化钛表面,同时部分硫酸根分解产生三氧化硫并原位吸附,从而形成固体酸位.ST固体酸通过质子化羧酸、甲醇亲核加成、脱水脱质子机理催化酯化反应.对于麻疯树油中游离脂肪酸与甲醇的酯化反应,酸强度H0介于-12.70与-8.2之间的酸中心具有较好的催化活性.     

差热-色谱联用法测吸附热——Ⅱ、吡啶在~γ-Al_2O_3及Na×沸石上吸附热的研究

用自行设计的差热-色谱吸附量热系统测定了170℃—270℃吡啶在γ—Al_2O_3和Na×沸石上的吸附热。证实了γ—Al_2O_3表面上存在的酸中心主要是L酸中心,温度升高时,酸量减少,酸强度减弱,减弱的程度因吸附位置的不同而不同。在Na×沸石表面上,存在两种对吡啶分别呈不可逆与可逆吸附的酸中心,较强的一种是非活化的L酸中心,较弱的一种是活化的B酸中心。温度变化对这两种酸中心的影响各有不同。计算表明,β笼和八面沸石笼中的吸附中心部分地为H_2O分子所占据、     

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。     

在MoBiP_(2.0)/SiO_2催化剂上丁烯异构化复杂反应动力学及其参数估计

MoBiP_(2.0) /SiO_2催化剂经X衍射分析证实存在BiPO_4物相。用吸附指示剂正丁胺滴定法测定了催化剂的酸量,它显中等强度的酸性。由吡啶吸附的红外光谱鉴别出催化剂存在质子酸和Lewis酸二种中心。用脉冲色谱法测定了丁烯-1和丁烯-2的吸附热。用玻璃外循环无梯度反应器研究了丁烯异构化动力学。用正交与回归分析相结合的方法估计丁烯异构化复杂动力学方程中的参数。分别用方程式描述了反-丁烯-2及顺-丁烯-2异构化生成速度。     

SO42-/Bi2O3-Al2O3催化水合肼还原硝基苯制备苯胺

以 Bi(NO3)3和 AlCl3为原料,采用共沉淀法制备了固体酸催化剂 SO42-/Bi2O3-Al2O3.探讨了SO42-/Bi2O3-Al2O3催化水合肼还原硝基苯的催化活性.结果表明:催化剂中n(Bi):n(Al)=1:15,以10%的(NH4)2SO4浸渍所得的催化剂具有较高活性.红外光谱表明,催化剂中存在B酸中心,能有效地提高催化剂的性能.此还原方法反应条件温和,催化剂制备简单     

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.     

SO42-/Bi2O3-Al2O3催化水合肼还原硝基苯制备苯胺

以Bi(NO3)3和AlCl3为原料,采用共沉淀法制备了固体酸催化剂SO42-/Bi2O3-Al2O3。探讨了SO42-/Bi2O3-Al2O3催化水合肼还原硝基苯的催化活性。结果表明:催化剂中n(Bi):n(Al)=1:15,以10%的(NH4)2SO4浸渍所得的催化剂具有较高活性。红外光谱表明,催化剂中存在B酸中心,能有效地提高催化剂的性能。此还原方法反应条件温和,催化剂制备简单。     

SO4^2—／ZrO2—SiO2超强酸催化剂研究（Ⅲ）—— 酸性及比表面积

系统地研究了SO4^2-/ZrO2-SiO2催化剂的酸性催化剂的酸性和比表面积，采用吸附吡啶的红外光谱法，BET法以及指示剂法考察了催化剂的组成，温度以及其他处理条件对催化剂酸强度以及催化剂比表面积的影响。实验结果表明：在硅锆比小于10时，SO4^2-/ZrO2-SiO2催化剂的比表面积随催化剂中硅锆比的增高而增大；在硅锆比为10左右时，比表面可高达440m^2/g，数倍于SO4^2-/ZrO2催化剂的比表面积。在相同处理条件下，SO4^2-/ZrO2-SiO2催化剂的酸强度低于SO4^2-/ZrO2的酸强度。吸附吡啶的红外光谱证明该催化剂的表面酸点多为Lewis酸点。     

SO2-4/ZrO2型固体超强酸催化剂的改性

针对传统SO2-4/ZrO2固体超强酸存在稳定性较差等缺点,通过添加α-Al2O3和偏钨酸铵对其进行改性,制备出复合氧化物固体超强酸SO2-4/ZrO2-WO3-Al2O3(SWZA).为了获得催化性能高的SZWA催化剂,采用流动指示剂法测定改性催化剂的酸度,同时利用XRD,FTIR,TGA-DSC,SEM等多种现代物理方法对SWZA催化剂进行表征,研究了陈化温度、焙烧温度等制备条件以及Al2O3,WO3等不同金属氧化物的引入对产物催化性能的影响.实验结果表明:较低的陈化温度使催化剂表面易形成结晶中心,降低了质点的迁移速率,抑制了晶粒生长,易于生成小且规则的晶粒,使得到的催化剂具有较大的比表面积;在制备催化剂时,500 ℃的焙烧温度有利于ZrO2向四方晶型转化,增大了超强酸的比表面积;Al2O3的引入增加了超强酸的Lewis酸位,提高了催化剂的催化活性;WO3的引入对催化剂晶型具有定向诱导作用,延迟了ZrO2晶化,稳定了亚稳态的四方晶型,缓和了SO2-4高温下分解流失的趋势.     

SO2-4/ZrO2-SiO2超强酸催化剂研究(Ⅲ)(英文)——酸性及比表面积

系统地研究了SO2-4/ZrO2-SiO2催化剂的酸性和比表面积,采用吸附吡啶的红外光谱法、BET法以及指示剂法考察了催化剂的组成、温度以及其他处理条件对催化剂酸强度以及催化剂比表面积的影响.实验结果表明:在硅锆比小于10时,SO2-4/ZrO2-SiO2催化剂的比表面积随催化剂中硅锆比的增高而增大;在硅锆比为10左右时,比表面积可高达440m2/g,数倍于SO2-4/ZrO2催化剂的比表面积.在相同处理条件下,SO2-4/ZrO2-SiO2催化剂的酸强度低于SO2-4/ZrO2的酸强度.吸附吡啶的红外光谱证明该催化剂的表面酸点多为Lewis酸点.     

2-丁烯酸乙酯的合成

以2-丁烯酸和乙醇为原料,硫酸为催化剂,苯为溶剂,在四甲基氯化铵存在下制备2-丁烯酸乙酯。考察了各因素对产物收率的影响,合理的反应条件为:反应时间10 h,n乙醇∶n2-丁烯酸=2.0∶1.0,在此条件下,2-丁烯酸乙酯的收率达84%。产物结构经红外光谱,元素分析,1H NMR得到表征。     

SO_4~(2)/ZrO_2-SiO_2超强酸催化剂研究(Ⅲ)——酸性及比表面积(英文)

系统地研究了SO2 - 4/ZrO2 _SiO2 催化剂的酸性和比表面积 ,采用吸附吡啶的红外光谱法、BET法以及指示剂法考察了催化剂的组成、温度以及其他处理条件对催化剂酸强度以及催化剂比表面积的影响 .实验结果表明 :在硅锆比小于 10时 ,SO2 - 4/ZrO2 _SiO2 催化剂的比表面积随催化剂中硅锆比的增高而增大 ;在硅锆比为 10左右时 ,比表面积可高达 4 40m2 / g ,数倍于SO2 - 4/ZrO2 催化剂的比表面积 .在相同处理条件下 ,SO2 - 4/ZrO2 _SiO2 催化剂的酸强度低于SO2 - 4/ZrO2 的酸强度 .吸附吡啶的红外光谱证明该催化剂的表面酸点多为Lewis酸点     

选择性加氢脱硫催化剂Co-Mo/TiO_2-Al_2O_3的制备与表征

采用溶胶-凝胶法获得TiO2-Al2O3复合载体,研究了该复合载体负载Co、Mo后制备的Co-Mo/TiO2-Al2O3催化剂在FCC汽油重馏分加氢脱硫反应中的催化性能,重点考察了复合载体TiO2/(TiO2+Al2O3)对催化剂加氢脱硫活性和选择性的影响,并对催化剂和载体进行了BET、IR和NH3-TPD表征.实验结果表明:催化剂加氢脱硫活性和选择性均随载体中TiO2含量的增加而增加.表征结果表明催化剂的比表面积、孔容和平均孔径均随载体中Ti O2含量的增加而减小;随着TiO2含量的增加,催化剂酸中心强度和酸量有所增大,但变化量不大;催化剂载体的L酸量逐渐增大.载体表面仅有微量的B酸.     

S2O82-/ZrO2-Ce2O3固体超强酸的制备及催化合成乙酸正丁酯研究

以(NH4)S2O8为浸渍溶液，采用共沉淀法合成了新型固体超强酸S2O8^2-／ZrO2-Ce2O3，用红外光谱表征了超强酸的结构，用紫外光谱表征了不同制备条件下合成的超强酸的酸总量，并用乙酸／正丁醇酯化反应作为探针反应评价了超强酸的催化活性，研究发现：S2O8^2-对超强酸成酸的促进作用比SO4^2-强；Ce2O3掺入量为1．5％，焙烧温度650℃，焙烧时间5h时制得的固体超强酸酸总量最大，催化活性最高。     

S_2O_8~(2-)/CaO·Fe_2O_3光催化降解罗丹明B的研究

采用共沉淀法合成新型催化剂S2O28-/CaO.Fe2O3粉体。用红外光谱对其结构进行表征,并考察了助催化剂H2O2的用量、催化剂的投加量以及不同光源对罗丹明B溶液催化降解的影响。实验结果表明,所研制的S2O28-/CaO.Fe2O3粉体为固体超强酸,粒径处于纳米数量级,且其在紫外光区556 nm处有个紫外特征峰。在浸渍液(NH4)2S2O8浓度为0.5 mol/L、S2O28-/CaO.Fe2O3投加量为0.03g/25 mL、H2O2用量为1.00 mL/25 mL下,对浓度为0.6 g/L的罗丹明B溶液在自然光下静置1 h,其降解率可达99.2%。同时还初步探讨了催化降解过程中物理现象与化学性质分析、酸中心的形成机理及催化剂失活的可能原因。     

固体酸催化剂 SO2-4/ZrO2-Nd2O3的制备、表征及其在乳酸丁酯合成中的应用

采用微波加热法制备了 SO2-4/ ZrO2-Nd2 O3固体酸催化剂,采用 XRD、热分析等方法对其进行了表征,并对其催化合成乳酸丁酯的性能进行了研究。实验结果表明：与 SO2-4/ ZrO2催化剂相比,SO2-4/ ZrO2-Nd2 O3催化剂具有更高的催化活性;催化剂的重复使用性能和稳定性能良好。