负载二氧化锆的小球型硅胶超强酸催化剂 1-10

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介孔SiO2负载SO4 2-/ZrO2固体超强酸催化剂的制备及其酯化催化活性研究

介孔SiO2负载SO4 2-/ZrO2固体超强酸催化剂的制备及其酯化催化活性研究
活性 。
关键词 : 介孔 S i ,稻壳 S O i ,非离子表面活性剂 ,S / r O O 一ZO ,乙酸丁酯
中图分类 号 :T 2 3 2 Q 0 .
Pr p r t n o e o o o sS l a S p o td S 一 Z O2S l u e a i a a y t n e a a i fM s p r u i c u p re O / r oi S p r cd C t lssa d o i d
( 1华南理工大学化工与能源学院,广 东广州, 160 5 04 ;2华南理工大学材料 学院,广 东广州,504 ) 160 摘要 :以稻壳 S i 为原料 ,非离子表面活性剂 T O X一10 0 为模板 ,制备 了介孔 S M U一 ) i ( S 2 及其负载 O s / r O 一 ZO 固体超强酸催化剂。以乙酸和正丁醇的酯化反应为探针 ,研究了载体类型、ZO 的负载量 、催 r
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1 6
王卫星等 介孔S i 负载s / r O o 一ZO 固体超强酸催化剂的制备及其酯化催化活性研究
介孔 S 2负载 s 4 / r2 i O o 一 ZO 固体超强酸催化 剂 的制备 及其酯化催化 活性研究 木
王卫星 ,曾幸 荣 ,刘安 华 ,龚克 成
Gu n d ng,Chia; 2 Col g fMae as S i n e a gn e i g,S u i a Un v r i fTe h o o , a go n l e o t r l ce c nd En ie rn e i o t Ch n i est o c n lg h y y
s 0 一 Zr n MS一6 s2 me o o u i c , r e h s i c , n n o i s r c a t S / r , b t lc tt s p m ssl a i u k sl a i c i o in c u f tn , O 一 Z O2 a u ya eae

硅胶负载酸性离子液体催化CO_2环加成反应_唐婧亚

硅胶负载酸性离子液体催化CO_2环加成反应_唐婧亚

2015年3月Mar.2015化学工业与工程CHEMICALINDUSTRY ANDENGINEERING第32卷Vol.32第2期No.2收稿日期:2013-07-22基金项目:国家自然科学基金(21076152);教育部博士点基金(2100032110018)。

作者简介:唐婧亚(1987-),女,硕士研究生,研究方向为绿色化学工艺研究。

通信作者:王华,电话:(022)27890859,E-mail :tjuwanghua@tju.edu.cn 。

doi :10.13353/j.issn.1004.9533.2015.02.004硅胶负载酸性离子液体催化CO 2环加成反应唐婧亚,王华*,韩金玉,姚锐(绿色合成与转化教育部重点实验室,天津大学化工学院,天津300072)摘要:制备了4种硅胶负载酸性离子液体,将其作为催化剂用于环氧烷烃和CO 2的环加成反应,表现出高催化活性。

系统地考察了不同负载离子液体的催化性能、反应压力、反应温度、反应时间和催化剂用量的影响,结果表明,硅胶负载的酸性离子液体在该环加成反应中具有良好的催化活性,环氧丙烷转化率均大于95%。

在以[Smim ]HSO 4(0.5g )作为催化剂时,碳酸丙烯酯的选择性为最大值90.6%。

使用该催化剂0.5g ,以2.5mL 环氧丙烷(PO )作为反应物,在CO 2压力1MPa ,反应温度140ħ,反应5h 的条件下,环氧丙烷的转化率为96.3%。

循环使用6次后,活性没有明显降低。

提出了可能的反应机理。

关键词:CO 2;环氧烷烃;环加成反应;环状碳酸酯;负载型离子液体;无定型硅胶中图分类号:TQ225.5文献标志码:A文章编号:1004-9533(2015)02-0018-07Synthesis of Cyclic Carbonate from CO 2and Epoxide Catalyzed byInorganic Silica Supported Acidic Ionic LiquidTang Jingya ,Wang Hua *,Han Jinyu ,Yao Rui(Key Laboratory for Green Chemical Technology of Ministry of Education ,School of Chemical Engineering and Technology ,Tianjin University ,Tianjin 300072,China )Abstract :Four efficient catalysts composed of inorganic silica supported acidic ionic liquid were devel-oped and showed high activities for the coupling reaction of expoxide and CO 2.The effects of catalysts ,CO 2pressure ,reaction temperature ,reaction time and catalyst amount have been investigated systemati-cally.When all the silica supported ionic liquids were used as the catalyst ,the conversion of PO was more than 95%.The highest selectivity of PC was 90.6%when 0.5g [Smim ]HSO 4was used as the cat-alysts.A high conversion of PO (96.3%)could be reached at 140ħwith a low CO 2pressure (1.0MPa )and 2.5mL PO for 5h in the present of 0.5g [Smim ]HSO 4.The catalyst could be reused for six times without apparent loss of catalytic activity.A proposed mechanism for the coupling reaction of CO 2and PO is suggested.Key words :carbon dioxide ;expoxide ;cycloaddition reaction ;cyclic carbonate ;supported-ionic liquid ;inorganic silica固定二氧化碳,并将其转化为有价值的化学品被公认为是较普遍的保护环境的方法[1]。

硅胶负载酸性离子液体催化剂的制备及性能

硅胶负载酸性离子液体催化剂的制备及性能
关 键 词 : 硅 胶 ;B O s d酸 性 离 子 液体 ;键 合 负载 ;酯 化 反 应 ; 乙酸 丁 酯 rnt e
中图 分 类 号 : T 4 6 6 Q 2 . 文 献 标 识码 : A
酸醇 酯化反应 是重要 的有 机合 成反应 之一 ,通 常采用硫 酸等无 机酸催 化剂 ,但无 机酸催 化剂存在 废 液污染环境 、腐蚀 设备 和产 物后 续分离 复杂 等缺点 。离子 液体具 有可设计 性 和酸性 可调等 优异的理 化 特性_ ] 1 ,是一 种绿 色 、清洁 和环境 友好 的催化剂 ,并 在酯 化等 反应 中表现 出 良好 的催 化 性能[ ] = 。 ; “
环 己烷 和乙酸等 均为分 析纯 。
硅胶 的预处理 。称 取硅 胶 4 ,在 磁力 搅 拌 下 ,边 加 热边 滴 加 2 0 mL体 积 比为 1: 0g 0 1的 硝酸 , 加热 回流保 持微 沸 1 ,冷 却过 滤后 ,用 室温去离 子 水洗 至 中性 ,再用 2 0mL体 积 比为 l:1盐 酸 0h 0 浸泡 1 ,去离 子水 洗涤浸 泡过 夜 ,洗至无 C 一 在为止 ,置于烘 箱 中 1 5℃干燥 5h 0h l存 0 ,转入 干燥 器
文 章 编 号 :1 0 —7 3 ( 0 8 6 0 0 —6 0 1 6 1 2 0 )0 - 5 3
硅胶 负 载 酸 性 离 子液 体 催化 剂 的 制备 及 性 能
张继 申 万 辉 管 国锋
( 京 工业 大学 化 学 化 工 学 院 ,江苏 南 京 2 0 0 ) 南 10 9
催 化剂 结 构 进 行 了表 征 。结 果 表 明 ,离子 液 体 [ TE P MI HS 载 量 为 15 3mmo/ ( S ) m] O 负 . 0 lg的 负 载 催 化 剂 具 有 良好 的热 稳 定 性 和 重 复 使 用性 能 。将 其 应 用 于 乙 酸 和 正 丁 醇 的酯 化 反应 , 较 佳 反 应 条 件 为 9 6℃ ,正

《2024年多层SiO2介孔球负载钴基、钌基催化剂的费托催化性能的研究》范文

《2024年多层SiO2介孔球负载钴基、钌基催化剂的费托催化性能的研究》范文

《多层SiO2介孔球负载钴基、钌基催化剂的费托催化性能的研究》篇一一、引言随着现代工业和科学技术的不断发展,对石油资源的需求量不断增大,但其供给量却逐渐减少,因此寻找替代能源和高效利用现有资源成为了科研领域的重要课题。

费托合成作为一种将合成气(CO和H2)转化为液体燃料的工艺,具有极高的研究价值和应用前景。

催化剂作为费托合成的关键因素,其性能的优劣直接决定了反应的效率和产物的品质。

近年来,多层SiO2介孔球负载的钴基、钌基催化剂因其高比表面积和良好的催化活性受到了广泛关注。

本文旨在研究此类催化剂在费托催化中的性能,以期为相关研究提供理论依据和实验支持。

二、材料与方法1. 催化剂制备采用溶胶-凝胶法结合浸渍法,制备出多层SiO2介孔球负载的钴基、钌基催化剂。

具体步骤包括:制备SiO2介孔球,通过浸渍法将钴盐和钌盐负载于其上,经过干燥、煅烧等处理,最终得到催化剂样品。

2. 催化剂表征采用X射线衍射(XRD)、透射电镜(TEM)、比表面积及孔径分析等手段对催化剂进行表征,了解其晶体结构、形貌、比表面积及孔径分布等。

3. 费托催化性能测试在固定床反应器中,以合成气为原料,对催化剂进行费托催化性能测试,记录反应温度、压力、产物分布等数据。

三、结果与讨论1. 催化剂表征结果XRD结果表明,催化剂中钴基、钌基物质以氧化物形式存在,且具有良好的结晶度。

TEM结果显示,SiO2介孔球负载的催化剂粒子分布均匀,具有良好的形貌。

比表面积及孔径分析表明,多层SiO2介孔球具有较高的比表面积和适宜的孔径分布,有利于催化剂的分散和反应物的吸附。

2. 催化性能分析费托催化性能测试结果表明,多层SiO2介孔球负载的钴基、钌基催化剂具有较高的催化活性和稳定性。

在一定的反应条件下,催化剂能够有效地将合成气转化为液体燃料,且产物分布较为集中,具有较高的碳收率和产品质量。

此外,催化剂在长时间运行过程中表现出良好的稳定性,未出现明显的失活现象。

粗孔微球硅胶负载氢氧化锆对磷酸根吸附性能_张楠楠

粗孔微球硅胶负载氢氧化锆对磷酸根吸附性能_张楠楠
关 键 词 :硅 胶 ;氢 氧 化 锆 ;负 载 ;吸 附 ;磷 酸 根
中 图 分 类 号 :TQ 085;TQ 134.1+2 文 献 标 识 码 :A 文 章 编 号 :1008-0511(2015)04-0005-04
DOI:10.16664/ki.issn1008-0511.2015.04.002 磷是生物体 必 须 的 营 养 元 素,同 时 也 是 废 水 中难以除去 的 物 质 。 [1] 近 些 年 来,很 多 地 区 洪 水
0 0 35.7 60.2 77.0 94.3 88.3 100 91.0 100
2 结 果 与 讨 论
2.1 ZrO(OH)2·xH2O 的热重(TG)分析 利用热重(TG)分 析 ZrO(OH)2 ·xH2O,见
图1,从 DTG 曲 线 可 以 看 出 只 有 1 个 失 重 平 台,
所对应 的 温 度 变 化 范 围 为 30~450 ℃,这 说 明 热 分解过程中先失 去 结 合 水 再 失 去 羟 基,且 失 水 的 后期和失去羟基的初期温度有部分重叠。根据残 重的剩余为65.31%,计 算 出 水 合 ZrO(OH)2 中 水 分 子 个 数 为 2.6,热 分 解 反 应 如 下 。
到0.1mol/L 的 ZrOCl2 溶液中,且不断搅拌使充 分反应。陈 化 12h,抽 滤,用 40~50℃ 蒸 馏 水 洗 涤直至无 Cl- ,在烘箱中105℃烘干3h。 1.2.3 ZrO(OH)2/SiO2 的制备
在烧杯中 用 甲 醇 溶 解 ZrOCl2 ·8H2O,全 部 溶解后加入粗孔 微 球 硅 胶 均 匀 混 合,用 电 热 套 在 50 ℃ 的 条 件 下 将 其 烘 干 ,65 ℃ 条 件 下 放 入 烘 箱 内 进一步烘干使甲醇完全蒸发。再加入2mol/L 的 过 量 的 氨 水 ,陈 化 12h,抽 滤 ,用 40~50 ℃ 蒸 馏 水 洗涤直至无 Cl- ,在 烘 箱 中 105 ℃ 烘 干 3h,不 同 负载量的 ZrO(OH)2/SiO2 的制备见表1。

硅胶负载TiO2催化剂的制备与光佳化效果

硅胶负载TiO2催化剂的制备与光佳化效果

不同硅钛配比制备的催化剂 ij>结果如 图 ! 所
示) 可知%所有样品均 出 现 锐 钛 矿 相 特 征 峰"随 ?+=$ 含量的增加"样品中 ?+=$ 的结 晶 度 有 增 加 的 趋 势"但 变化不明显)
MCBCM#?+=$ :硅胶光催化剂的比表面积和 ?+=$ 负载量 不同水热时间制 备 的 催 化 剂 的 比 表 面 积 和 ?+=$
图 &#光降解实验装置示意 7+35&#>+13,1. -X\H-0-Z/3,1Z10+-) /^\/,+./)0
腐殖酸的降解反应是催化剂吸附,腐殖酸自身光
解 和 ?+=$ 光 催 化 氧 化 共 同 作 用 的 结 果) 低 强 度 的 M4Q对腐殖酸的直 接 光 解 效 果 很 弱 *&"+ "因 此 本 研 究
I)ZNP0,+12@-22N01)0P" M)+*/,P+0V-XYK+/)K/1)Z ?/KH)-2-3Vb/+J+)3" b/+J+)3&%%%C!" <H+)1$
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负载型氧化物体系超强酸的制备方法[发明专利]

负载型氧化物体系超强酸的制备方法[发明专利]

专利名称:负载型氧化物体系超强酸的制备方法专利类型:发明专利
发明人:郝玉芝,汪颖
申请号:CN93104882.6
申请日:19930511
公开号:CN1094995A
公开日:
19941116
专利内容由知识产权出版社提供
摘要:一种负载型氧化锆体系超强酸催化剂的制备方 法,是将锆盐溶解在去离子水或乙醇水溶液中,加入 80-200目的r-AlO或无钠氧化硅,用氨水调节 pH值至6-7,在载体表面生成氧化锆涂层,然后经 过滤、洗涤、干燥、浸SO、焙烧等步骤制得 ZrO-r-AlO或无钠氧化硅/SO体系超强酸催 化剂。

该催化剂比用机械混合法和共沉淀法制得的 负载型氧化锆超强酸催化剂对直链烷烃的异构化反应活性高。

申请人:中国石油化工总公司,中国石油化工总公司石油化工科学研究院
地址:100029 北京市朝阳区惠新东街甲6号
国籍:CN
代理机构:石油化工科学研究院专利事务所
代理人:邓颐
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多级孔氧化物负载型锆基固体酸催化剂的设计制备与催化性能研究

多级孔氧化物负载型锆基固体酸催化剂的设计制备与催化性能研究

多级孔氧化物负载型锆基固体酸催化剂的设计制备与催化性能研究固体超强酸是近年来研究和开发的一种新型固体酸催化剂。

它可以克服工业上传统催化剂(如浓硫酸、浓磷酸等无机液体酸;AlCl3.SnCl4.TiCl4等金属卤化物)易腐蚀、污染环境、难分离、副反应多、产物选择性低、催化活性低等诸多弊端。

复合氧化物类固体超强酸催化剂具有较强的酸性、较好的耐溶剂性、热稳定性、环境友好性以及良好的催化性能,因此,在石油化工等行业中具有良好的应用前景。

近几年,氧化物负载型固体超强酸(如WO3/ZrO2)的研究已成为固体酸催化剂的研究热点。

固体超强酸催化剂的催化活性与其比表面积息息相关,大的比表面积能够产生更丰富的表面活性中心,而多级孔结构能够有效地提高催化剂的比表面积,制备多级孔结构催化剂是提高催化剂性能的有效手段。

本文采用复合模板表面活性剂辅助水热法一步合成WO3/ZrO2体系多级孔固体酸催化剂,并应用X射线衍射(XRD)、低温N2吸附、拉曼光谱及NH3-升温脱附对催化剂结构与性能进行综合表征。

结果表明,多级孔结构WO3/ZrO2体系催化剂具有更大的比表面积,W离子占位固溶于ZrO2晶格结构中,由于W与Zr不等价和不同半径的原因,使得WO3/ZrO2体系产生大量的晶格缺陷,大大增加了酸中心。

在乙酸和正丁醇的酯化反应中,WO3/ZrO2多级孔固体酸催化剂表现出较高的催化活性并具有较好的重复使用性能。

当WO3负载量为20%时,经550℃煅烧5h的WO3/ZrO2固体酸催化剂性能最佳。

同时,探讨了煅烧温度对所合成催化剂试样酸强度及酸量的影响,并考察了催化剂针对苯和十二烯的烷基化反应中的催化性能。

结果表明,WO3/ZrO2体系催化剂具有较强的酸强度,并且与催化剂的比表面积和晶化程度有密切关系,比表面积的增大和四方相ZrO2的生成能有效地提高催化剂的酸强度。

该催化剂具有优良的烷基化反应催化活性和选择性,其中450℃,5小时煅烧的WO3/ZrO2催化剂催化活性最佳,其苯和十二烯烷基化催化活性和选择性最优(反应6h后十二烯的转化率达到100%,2#十二烷基苯选择性也达到67%,)。

一种硅胶负载磺酸双核离子液体催化剂、制备方法以及应用[发明专利]

一种硅胶负载磺酸双核离子液体催化剂、制备方法以及应用[发明专利]

专利名称:一种硅胶负载磺酸双核离子液体催化剂、制备方法以及应用
专利类型:发明专利
发明人:任晓乾,陈刘龙,梁金花,王俊格,姜岷,欧阳平凯
申请号:CN201310344983.6
申请日:20130808
公开号:CN103394370A
公开日:
20131120
专利内容由知识产权出版社提供
摘要:本发明公开了一种硅胶负载磺酸双核离子液体催化剂、制备方法以及应用。

其制备方法将咪唑和乙醇钠在乙腈溶剂下,与卤代烃、1,3-丙磺酸内酯或者1,4-丁磺酸内酯、浓硫酸发生反应;溶胶凝胶法固载离子液体。

所述硅胶负载磺酸双核离子液体催化剂应用于30%~100%的丁二酸铵水溶液与正丁醇酯化反应。

本发明的催化剂的活性好,选择性高,在丁二酸铵酯化的实验中,丁二酸酸铵的转化率达到95%~99%,丁二酸二丁酯选择性达到85%;反应条件温和,克服了酸催化剂对环境的污染及对设备的腐蚀;催化剂回收操作简单,寿命长,经过10次循环使用后,催化剂的评价结果表明其仍维持新催化剂的性能水平。

申请人:南京工业大学
地址:210009 江苏省南京市新模范马路5号
国籍:CN
代理机构:南京知识律师事务所
代理人:汪旭东
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