稀土固体超强酸SO42-/TiO2-CeO2催化合成乳酸丙酯的研究

为了探讨α-羟基酸酯化反应机理,制备了一种稀土固体超强酸催化剂SO42-/TiO2-CeO2,并对其催化合成乳酸丙酯的最适宜反应条件和催化反应动力学进行了研究.实验表明:Ce4 改性的钛系固体超强酸催化剂与单纯使用稀土硫酸盐或钛系固体超强酸相比,具有更高的催化活性;以苯为带水剂,在酸醇摩尔比为n(乳酸)∶n(正丙醇)=1∶2.0的条件下,催化剂用量为1.0 g.0.1 mol-1(乳酸),反应温度为120℃,反应时间120 min,酯化率达到了96.5%.     

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%.     

固体超强酸S2O2-8/Fe2O3-ZrO2-La2O3催化制备生物柴油

用沉淀-浸渍法制备固体超强酸S2O2-8/Fe2O3-ZrO2-La2O3催化剂,通过XRD和FTIR对其结构进行表征.将该催化剂用于催化制备生物柴油并考察了反应条件对生物柴油产率的影响.结果表明,当Fe、Zr和La的摩尔比为1∶0.42∶0.075时,催化剂活性最高.其催化制备生物柴油的最佳工艺条件为,催化剂用量为菜籽油质量的2%,醇和油的摩尔比为12∶1,反应温度为220℃,反应时间为10h,产率可达90.3%.催化剂重复使用5次反应时间达50h,产率仍达83%.GC-MS表征表明制得的生物柴油的纯度较高.     

MnO_2-CuO-CeO_2复合催化剂的制备及处理化工集装罐清洗废水的应用

针对非均相贵重金属催化剂成本高,非均相过渡金属催化剂性能良好、成本低,但使用寿命短、易流失的特点,研制高效复合MnO2-Cu O-CeO2非均相过渡金属催化剂.采用正交实验对催化剂制备过程中的n(Cu)∶n(Mn)、Ce的摩尔分数、焙烧温度、焙烧时间进行探讨,确定最佳制备条件,并对其结构和组成通过扫描电镜分析、X射线衍射分析及热重分析进行表征.用该催化剂催化氧化模拟苯酚废水,对催化剂用量、氧化剂H2O2用量、反应温度、反应时间进行优化,确定最佳反应条件并利用其进行降解化工集装罐清洗废水的应用研究.研究表明催化剂MnO2-Cu O-CeO2的最佳制备条件为:n(Cu)∶n(Mn)=4∶6、Ce的摩尔分数为10%、焙烧温度为600,℃、焙烧时间为4,h.催化氧化法处理苯酚废水的最佳工艺参数:催化剂用量0.8,g/L、H2O2用量与COD比值为3、反应温度170,℃、反应时间1,h.化工集装罐清洗废水COD去除效果显著,COD去除率达到95%左右.     

SO42-/TiO2-MoO3-La2O3催化合成苹果酯

以稀土改性固体超强酸SO42-/TiO2-MoO3-La2O3为多相催化剂,对以乙酰乙酸乙酯和乙二醇为原料合成苹果酯的反应条件进行了研究。实验表明稀土改性固体超强酸SO42-/TiO2-MoO3-La2O3是合成苹果酯的良好催化剂,最佳反应条件为∶n(乙酰乙酸乙酯)∶n(乙二醇)为1∶1.5,催化剂用量为反应物料总质量的1.5%,环己烷为带水剂,反应时间1.0h,反应温度88℃~116℃,苹果酯收率达81.6%。     

磁性纳米TiO2／Al2O3／Fe3O4光催化剂的制备及性能研究

以化学共沉淀法制备的纳米铁氧体Fe3O4为磁载体,采用溶胶-凝胶法制备了易于固液分离回收的新型磁性纳米TiO2/Al2O3/Fe3O4光催化剂,并讨论了制备条件对催化剂晶体形态及磁性能的影响.采用XRD、SEM、TEM、FT-IR及VSM等对催化剂进行了表征,以酸性大红3R为目标降解物,对催化剂的光催化性能进行了研究.结果表明:磁性纳米TiO2/Al2O3/Fe3O4光催化剂呈现顺磁性,具有较强的光催化活性和较高的回收率.在n(TiO2)∶n(Al2O3)∶n(Fe3O4)为12∶2∶1、煅烧时间为2.5 h、煅烧温度为400～450 ℃的条件下,制备的催化剂在酸性大红3R溶液初始浓度为100 mg/L、光催化反应降解时间为120 min、光催化剂用量为1.0 g/L时,酸怀大红3R的降解率可达到99.8%,在3次循环使用后酸性大红3R降解率仍保持在85%以上.在外加磁场的作用下,催化剂可与液相迅速分离,回收率高达83%.     

固体超强酸S2O2-8/Fe2O3-ZrO2-La2O3催化制备生物柴油

用沉淀—浸渍法制备固体超强酸S₂O^2-₈/Fe₂O₃-ZrO₂-La₂O₃催化剂，通过XRD和FTIR对其结构进行表征。将该催化剂用于催化制备生物柴油并考察了反应条件对生物柴油产率的影响。结果表明，当Fe、Zr和La的摩尔比为1∶0.42∶0.075时，催化剂活性最高。其催化制备生物柴油的最佳工艺条件为，催化剂用量为菜籽油质量的2%，醇和油的摩尔比为12∶1，反应温度为220℃，反应时间为10h，产率可达90.3%。催化剂重复使用5次反应时间达50h，产率仍达83%。GC-MS表征表明制得的生物柴油的纯度较高。     

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.     

水热改性制备固体酸S2O2-8/Fe2O3-SiO2及其催化性能的初步探讨

采用共沉淀法制备Fe2O3-SiO2混合氧化物前驱体,并对其进行水热改性处理,经浸渍(NH4)2S3O8溶液后再焙烧得S2O2-8/Fe2O3-SiO2固体酸催化剂.研究了制备条件对催化活性的影响,用乙酸/丁醇酯化反应评估该固体酸的催化性能.实验结果显示,最佳工艺条件为,n(Fe)∶n(Si)=1∶4,150℃水压热处理1h,在0.5 mol·L-1的(NH4)2S2O8溶液中浸渍6 h,500℃焙烧3 h,在此条件下乙酸的转化率可达94.11%.     

固体酸催化小桐子油制备生物柴油

采用新型固体酸SO4^2-/TiO2-Al2O3替代传统的液体酸、碱催化剂,催化较高酸值小桐子油与甲醇进行酯交换反应制备生物柴油.考察了搅拌速度、固体酸催化剂用量、醇油摩尔比、反应温度和助溶剂等因素对产物中甲酯含量的影响.研究结果表明,固体酸催化剂对小桐子油酯交换反应具有较好的催化活性和稳定性,产物与催化剂易于分离.在反应温度为130℃、醇油摩尔比为15∶1、固体酸催化剂用量为油质量的4%、搅拌速度为480 r/min和助溶剂正己烷与小桐子油质量比为1∶4的条件下,反应4 h产物中小桐子油甲酯含量达到97.6%,反应10次甲酯含量维持在90%左右.制备得到的生物柴油质量达到国家柴油机燃料调合用生物柴油（BD100）标准.     

山苍籽核仁油合成生物柴油研究

以山苍籽核仁油为原料,采用固体酸催化酯化-相转移催化酯交换反应合成生物柴油.从固体酸SO_4~2-/ZrO_2为催化剂进行酯化反应降低酸值,以十六烷基三甲基溴化铵(CTMAB)/NaOH为相转移催化剂进行酯交换反应,得到合成牛物柴油的优化工艺条件.研究结果表明,固体酸SO_4~(2-)/ZrO_2催化酯化反应的最佳条件为:油重4%的SO_4~(2-)/ZrO_2,醇油摩尔比为10:1,温度为68℃,反应时间为4 h,原油酸值降到2.52 mg/g:该法相对浓硫酸催化酯化法具有不需耐酸设备、催化剂易回收、无废水排放等优点;相转移催化酯交换反应的最佳条件为:温度为25℃,0.5%的十六烷基三甲基溴化铵,油重1%的NaOH,醇油摩尔比为6:1,反应15 min,原油酯交换率达到97.6%;采用相转移催化技术,反应在常温下进行,大大减少了能耗,缩短了反应时间,具有的产业化前景.     

光催化氧化脱除S_2O_3~(2-)

利用固体超强酸SO42-/T iO2及SO42-/W O3对硫代硫酸钠进行了光催化氧化的研究,并讨论了影响硫代硫酸钠氧化率的主要因素.实验结果表明:SO42-/T iO2对硫代硫酸钠的氧化能力比SO42-/W O3强.选择浓度为1.5 m o l/L的硫酸浸渍制得的SO42-/T iO2作为催化剂,用量为0.500 g,硫代硫酸钠溶液的起始浓度为50.0 m g/L、pH值为10.0,光照4小时,硫代硫酸钠的氧化率达99.4%.     

助催化剂在醋酐催化法制备氯乙酸中的作用

考察了几种助催化剂(SO4^2-／Fe2O3，活性炭负载SO4^2-／Fe2O3和活性炭＋发烟硫酸)对醋酐催化醋酸氯化反应的影响。研究发现，活性炭负载＋助催化剂对该反应的活性最高，在一定程度上既提高了反应速率和氯乙酸的产率，又较好地抑制了副产物二氯乙酸的生成。     

纳米级SO42-/TiO2固体超强酸储存稳定性研究

用锐钛型纳米TiO2制备了纳米级SO42-/TiO2固体超强酸,通过乙酸和丁醇的酯化反应研究了储存时间、储存条件和浸水后对纳米级SO42-/TiO2固体超强酸催化活性的影响.结果表明纳米级SO42-/TiO2固体超强酸在空气中放置60 d,其催化反应的酯化率仍可达到90.3%.     

固体超强酸光催化氧化硫代硫酸钠

利用固体超强酸SO42-/TiO2及SO42-/WO3对硫代硫酸钠进行了光催化氧化的实验研究,并讨论了影响硫代硫酸钠氧化率的主要因素。实验结果表明:SO42-/TiO2对硫代硫酸钠的氧化能力比SO42-/WO3强。选择浓度为1.5mol/L的硫酸浸渍制得的SO42-/TiO2作为催化剂,用量为0.500g,硫代硫酸钠溶液的起始浓度为50.0mg/L、pH值为10.0,光照4h,硫代硫酸钠的氧化率达99.4%。该方法具有催化剂便宜易得、用量少、易分离、催化效果好、节能、操作简单、氧化率高等优点。     

固体碱MgO/ZrO2催化大豆油制备生物柴油

采用共沉淀法制备固体碱催化剂MgO/ZrO2,并以此催化大豆油与甲醇酯交换反应制备生物柴油。考察MgO含量和催化剂焙烧温度对催化剂活性的影响,以及优化酯交换反应的工艺条件,结果表明:在MgO质量分数为15%、焙烧温度700℃、反应时间3 h、反应温度60℃,醇油物质的量比12∶1和催化剂用量为大豆油质量的3%的条件下,生物柴油的产率可以达到82%以上。该催化剂对酯交换反应具有较高的催化活性和较好的稳定性。     

Zr-0．5-550固体碱催化大豆油制备生物柴油的研究

利用浸渍法,以ZrO2为载体,Na2CO3为负载物,制备了Zr-0．5-550固体碱纳米催化剂,考察催化剂制备条件对催化活性的影响,结果表明：nZs/nNs（物质的量比）为0．5,煅烧温度为550℃时,制备的催化剂的活性最佳．同时研究利用该催化剂催化大豆油制备生物柴油的工艺条件,结果表明：醇油物质的量比12：1、催化剂用量5．0％、反应时间4h和反应温度60℃,生物柴油的产率可达97．96％．该催化剂具有催化活性高和良好的重复使用性．     

SO_4~(2-)/TiO_2—ZrO_2型固体超强酸的制备及其在酯化反应中的初步应用

本文研究新型无机固体超强酸 SO_4~(2-)/TiO_2-ZrO_2的制备方法,并用它代替通用的硫酸、对甲苯磺酸作为合成马来酸二正丁酯的催化剂,取得了较理想的结果。     

固体酸Zr(SO4)2·4H2O催化制备生物柴油

采用新型固体酸Zr(SO₄)₂·4H₂O替代传统的液体酸、碱催化剂，催化大豆油与甲醇的酯交换反应，制备生物柴油。考察了醇油摩尔比，催化剂用量，反应时间等因素对转化率的影响。采用气相色谱跟踪反应进程中各组分含量分布。优化出该反应最适宜的操作条件为：醇-油摩尔比6∶1，催化剂用量占原料油质量的3%，反应时间6h，反应温度65℃.在此条件下生物柴油的收率可达96.6%。制得的生物柴油与中国0^#柴油(GB 252—1994优级品)的主要性能指标接近。