玉米秸秆固体酸催化剂及催化合成生物柴油的工艺研究

【目的】用玉米秸秆制备固体酸催化剂,为生物柴油的制备研发新型高效环保的催化剂。【方法】以玉米秸秆为原料制备固体酸催化剂,通过催化棉籽油和甲醇的酯交换反应,考察不同碳化、磺化条件对催化剂活性的影响,并且评价该催化剂的稳定性;此外,以棉籽油和甲醇的酯交换反应作为制备生物柴油的模型反应,并以制备的固体酸催化剂作为该反应的催化剂,考察不同反应条件对棉籽油转化率的影响,探索该固体酸催化合成生物柴油的最佳条件。【结果】在碳化温度350～400℃、碳化时间10h、磺化温度140～180℃、磺化时间10h的条件下,可制备出高活性的固体酸催化剂。该催化剂重复使用5次以后,催化棉籽油和甲醇的酯交换反应时,棉籽油的转化率仍可达89.5%。在催化剂用量100g/kg、醇油物质的量比5:1、反应温度60℃、反应时间8h的条件下,该固体酸催化剂催化棉籽油和甲醇的酯交换反应时,棉籽油的转化率可达93.2%。【结论】以玉米秸秆为原料,经过碳化-磺化后,可制得活性高、稳定性优、可重复利用的碳基固体酸催化剂。     

催化合成2,4-二氯苯氧乙酸正丁酯的研究

为探索2,4-二氯苯氧乙酸正丁酯酯化反应的最佳提取条件,以固体超强酸(SO2-4/SnO2)作为催化剂,研究了催化剂用量、反应温度及醇酸比对2,4-二氯苯氧乙酸正丁酯酯化反应的影响。结果表明:以固体超强酸(SO2-4/SnO2)作为催化剂活性最高,其酯化反应最佳合成工艺条件为A2B2C2,即催化剂用量0.6%、酯化反应温度110℃、正丁醇与2,4-二氯苯氧乙酸摩尔比2∶1,2,4-二氯苯氧乙酸的转化率达99.87%。     

己酸丁酯的合成研究

以正己酸和正丁醇为原料,采用三氟甲烷磺酸酐固体酸作催化剂合成己酸丁酯,考察了影响其反应的多种因素.结果表明,酯化反应的最佳条件为：己酸、正丁醇的物质的量的比为1∶1.5,催化剂用量为反应物总量的4.4%,带水剂环己烷3 mL在温度145℃回流反应150 min,在该反应条件下酯化率最高可达99.6%.     

负载固体酸合成共轭亚油酸甘油酯研究

以自制固体酸为催化剂,以甘油和共轭亚油酸为原料合成共轭亚油酸甘油酯。考察了对甲苯磺酸的负载浓度、酸醇摩尔比、反应温度、反应时间及催化剂加入量对酯化率的影响。结果表明,用活性炭固载对甲苯磺酸合成共轭亚油酸甘油酯,催化活性高,后处理简单;确定了合成共轭亚油酸甘油酯较适宜的工艺条件为:酸醇摩尔比为4∶1,反应温度160℃,反应时间4.0h,催化剂的加入量为原料酸质量的8%。酯化率可超过92%。     

固体酸多相催化合成松香酯工艺研究(Ⅱ)—ZT-2载体固体酸催化剂制备与活性研究

本研究首次采用了以ZT-2载体固体酸为催化剂的多相催化工艺合成了松香甘油酯.研究了催化剂的制备、用量、反应活性、使用寿命等.并对酯化反应的原料配比、反应温度、反应时间、保护气体种类进行了充分研究.确定最佳工艺条件:反应物料摩尔比为1:1,ZT-2载体固体酸催化剂用量为0.06%(以松香计),反应时间2.5h,反应温度260℃,保护气CO2.实验表明:该工艺与利用质子酸或Lewis酸(ZnO)均相催化酯化传统工艺相比,反应时间缩短了3.5h,反应温度降低20℃,实现了催化剂与产品的分离和再利用,且具有不腐蚀设备等优越性.产品质量(如软化点和酸值)也得到相应的提高.     

丙酮肟酸催化水解制备羟胺的研究

以固体酸为催化剂,考察了不同固体酸对丙酮肟的催化效果,优化选出了催化效率最佳的固体酸(氨基磺酸)。进一步考察了氨基磺酸的用量、反应温度及反应时间对丙酮肟水解的影响。结果表明,当氨基磺酸与丙酮肟的摩尔比为0.75∶1时,反应温度为室温25℃,反应1 h,加水量为30~50 m L时,丙酮肟的转化率在40%以上,丙酮的选择性大于93%,羟胺的选择性达到95%。     

合成乳酸正丁酯的新型催化剂——固体酸NH4Fe（SO4）2／C

在催化合成乳酸正丁酯时，用浓硫酸作催化剂得到的产品质量不理想，因此本文以自制的固体酸NH4Fe(SO4)2/C取代浓硫酸作催化剂进行研究。当乳酸用量为0.2mol，正丁醇用量为0.4mol（酸醇r为1：2），催化剂用量为3.0g(总投料比的6％），反应时间为2.5h时，乳酸酯化率可达95．6％，并且此催化剂在重复使用5次后，仍有较高的催化活性。结果表明，固体酸NH4Fe(SO4)2/C用于催化合成乳酸正丁酯，催化性能良好，重复使用稳定性高，是酯化反应的新型催化剂。     

甲醛与甲酸甲酯偶联合成乙醇酸甲酯及钴助剂对反应性能的影响

在釜式反应器中研究了对甲苯磺酸催化甲醛和甲酸甲酯偶联反应,考察了反应温度、反应时间、原料配比和催化剂用量等因素对乙醇酸甲酯和甲氧基乙酸甲酯生成量的影响,最佳反应条件甲酸甲酯1.66mol,原料配比n（甲醛）：n（甲酸甲酯）=0.65,对甲苯磺酸催化剂的用量为总原料投料量质量比40%,反应温度140℃,反应时间3h,在此条件下,乙醇酸甲酯和甲氧基乙酸甲酯的收率分别为31.08%和17.07%,总收率为48.15%。选用系列助剂得到钴的卤化物对提高反应性能有明显作用,在上述反应条件下,乙醇酸甲酯和甲氧基乙酸甲酯的最高收率分别达到39.33%和21.34%,总收率为60.67%。     

SO_4~(2-)/ZrO_2制备及其对双戊烯催化脱氢的影响

制备了SO42-/ZrO2固体酸催化剂,考察了制备工艺与反应条件对双戊烯催化脱氢性能的影响,采用X-射线衍射、傅里叶变换红外光谱和热分析等对其进行表征,并用正丁胺电位滴定法测定催化剂的酸量.结果表明,焙烧温度为500-700℃,催化剂中ZrO2开始出现四方晶相和单斜晶相,且SO2-4与ZrO2主要以螯合和桥式配位方式结合.降低H2SO4浸渍液浓度、提高焙烧温度与反应温度均有利于双戊烯转化率的提高以及脱氢产物对伞花烃选择性的增大.适宜的工艺条件为:H2SO4浸渍液浓度0.1 mol·L-1,焙烧温度700℃,反应温度170℃,反应时间1 h,在催化剂用量(质量分数)为2%时,双戊烯转化率和对伞花烃的选择性分别为100%和33.39%.     

高比表面积炭基固体酸催化剂的制备及应用

【目的】制备清洁环保且高效的高比表面积炭基固体酸催化剂。【方法】以椰壳基、木粉基、煤基3种活性炭为原料,通过重氮盐还原法制备催化剂,比较3种催化剂的理化性质及性能,以选择最佳的活性炭催化剂。探讨乙醇与油酸物质的量比、反应温度、反应时间、催化剂用量等因素对油酸酯化率的影响,确定油酸酯化反应的最佳条件。【结果】以煤基活性炭制备的催化剂磺酸密度最大(0.64mmol/g),其催化效果也最好,在反应6h后,油酸的酯化率可达69.7%。油酸酯化反应的最佳条件为:乙醇与油酸物质的量比10∶1,反应温度80℃,反应时间12h,催化剂用量为油酸质量的6%,在此条件下,油酸的酯化率可达87.3%。煤基磺化活性炭催化剂在油酸酯化反应中可以稳定地重复使用3次。【结论】以煤基活性炭为原料,用重氮盐还原法可制得高效廉价且清洁环保的炭基固体酸催化剂。     

Pd—Bi／C催化剂催化氧化葡萄糖的性能

研究了活性碳负载的钯饿等单金属和双金属组分催化剂催化氧化葡萄糖的性能，发现Ｐｄ－Ｂｉ／ｃ双分催化剂活性较高。考察了其催化氧化葡萄糖动力学，求得了实验条件下的动力学方程和活化能，并探讨了催化氧化反应机理。     

无水甲醛生产中催化剂的研究发展

综述了无水甲醛生产中催化剂的研究进展和工业化生产开发动态，以及各种催化剂对甲醇脱氢制甲醛的活性、选择性以及转化率的影响。并对所存在的问题进行了探讨。     

苯偶姻的绿色工业化合成技术研究

苯偶姻是一种重要的农药中间体,其在农药的生产中具有十分广泛的应用。该文在安息香缩合的机理上,对传统催化剂进行改进,合成出了一种新型离子液体复合催化剂,这对于提高苯偶姻的产率,改进生产工艺,具有一定的意义。     

丙交酯合成用催化剂的研究进展

丙交酯作为合成聚乳酸的中间体,它的合成过程直接影响高分子量聚乳酸的制备。丙交酯合成中所用的催化剂是反应优化的关键因素,本文综述了丙交酯合成过程中不同催化剂体系的选择及催化性能。     

酸性催化剂对木材苯酚液化能力的影响

为了探讨酸性催化剂对木材 (杉木和三倍体毛白杨 )苯酚液化的影响 ,该研究采用磷酸 (85 % )、低浓硫酸(36 % )、盐酸 (37% )、草酸 (99 5 % ) 4种弱酸性无机酸 ,在不同温度下进行了木材的液化试验 .结果表明 ,磷酸和低浓硫酸是木材苯酚液化效果较好的催化剂 .在温度为 15 0℃、液化时间为 2h、液体比 (苯酚 木材 )为 4、催化剂含量为10 %的条件下 ,采用磷酸或低浓硫酸 ,可以分别使木材液化后的残渣率降至 3 2 %和 4 0 % .     

固体碱催化制备生物柴油的研究进展

综述了固体碱催化剂的种类及其特点,讨论了固体碱催化剂在油脂酯交换反应中的应用。     

制备邻苯基苯酚的Cu-MgO催化剂失活研究

[目的]探讨引起Cu-MgO催化剂失活的微观因素。[方法]采用共沉淀法制备Cu-MgO催化剂,并采用XRD、BET、NH3-TPD、CO2-TPD、H2-TPD、失重等手段对失活前后的Cu-MgO催化剂进行了表征。[结果]Cu-MgO催化剂对环己烯基环己酮脱氢制备邻苯基苯酚(OPP)有较高的活性,双聚的初始转化率达到99%以上,OPP的选择性达到95%以上,但其催化性能随运转时间的延长呈逐渐下降趋势。表征结果显示,在反应条件下催化剂上Cu原子和MgO随运转时间的延长明显聚集长大,导致Cu与MgO之间作用力减弱,氢吸附能力和碱量降低;催化剂表面积炭,改变了催化剂比表面积和孔结构,从而使催化剂活性和选择性下降。[结论]为抑制催化剂失活的研究奠定了基础。     

氨基磺酸催化柠檬醛缩乙二醇的合成研究

以柠檬醛和乙二醇为原料,用氨基磺酸作催化剂,合成柠檬醛缩乙二缩醛.考察醛与醇的摩尔比、催化剂的用量、反应时间、带水剂的用量等因素对反应的影响,得到合成柠檬醛乙二缩醛的最佳合成条件.在柠檬醛用量为0.1 mol,且n柠檬醛: n乙二醇＝1: 1.2,催化剂的用量占反应物料总质量的1.0%,反应时间为120 min,带水剂的用量为10 mL的条件下,缩醛的收率达89.24%.     

载体活性炭的研究——(Ⅱ)白炭制维尼纶载体炭

本文在松根炭制维尼纶载体炭小试的基础上,利用白炭强度高的特点,选择合适的炭活化工艺,制造维尼纶载体炭。在950℃下活化2h,可得到得率为37％,醋酸值大于500mg/g,碘值大于1000mg/g,强度(耐磨)大于70％的载体炭。