SBA-15固载离子液体催化合成碳酸丙烯酯的研究

采用原位合成法和后嫁接法将[SiPMIm] Cl固载在SBA-15材料上,制得SBA-15固载离子液体催化剂SBA-15-[SiPMIm] Cl.用N2吸附-脱附、透射电镜、小角X射线衍射和红外光谱等手段表征催化剂,并考察其在CO2与环氧丙烷（PO）环加成合成碳酸丙烯酯（PC）反应中的催化性能.结果表明：固载等量离子液体后,原位合成法制备的SBA-15固载离子液体催化剂体系对CO2环加成合成PC反应的催化活性优于后嫁接法制备的SBA-15固载离子液体催化剂体系.在最优工艺条件下,PO的转化率高达52.8％,且反应后催化剂经过滤即可分离回收利用,多次使用仍保持较高的反应活性.     

SBA-15负载γ-Fe2O3纳米晶的溶胶-凝胶法合成实验研究

以P123(三嵌段共聚物)为模板剂,正硅酸乙酯和硝酸铁为前驱体,通过溶胶-凝胶法在酸性条件下合成了SBA-15负载γ-Fe2O3(Fe和Si摩尔比为0.3)的有序介孔材料.采用X射线衍射(XRD)、透射电镜(TEM)、选区电子衍射花样(SAED)和氮气吸附等手段对所合成的材料进行了结构表征.结果表明,此合成材料具有类似于SBA-15的结构,铁以高分散的γ-Fe2O3纳米晶的形式分布在介孔氧化硅基体中.对高氯酸铵的催化实验结果显示,γ-Fe2O3/SBA-15催化高氯酸铵的分解放热量由纯SBA-15的420.5 J/g提高到1125.8 J∕g,说明纳米γ-Fe2O3能够有效促进高氯酸铵的分解.     

Ce/Cu0.5Mn0.5/SBA-15催化剂及其甲苯催化燃烧性能研究

以介孔分子筛SBA-15为载体,采用浸渍法制备了Ce/Cu0.5Mn0.5/SBA-15催化剂,用X-射线衍射（XRD）和程序升温还原（TPR）等现代分析测试手段对催化剂的结构进行了表征,在常压固定床反应器上评价了催化剂的甲苯催化燃烧性能.结果表明,所有催化剂仍然保持SBA-15的介孔结构特征,催化活性组分Cu和Mn分别以CuO和MnO2的物相形式存在,添加适量的催化助剂CeO2后活性组分Cu和Mn以高分散状态存在,从而提高催化活性.当Cu0.5Mn0.5的含量为12%、Ce的含量为3.5%时,催化剂具有最好的活性,甲苯在480℃可完全催化燃烧消除.甲苯浓度较高,空速较大,甲苯转化率下降.     

介孔分子筛Ce-SBA-15催化合成乙酸正丁酯

采用浸渍法对SBA-15分子筛进行铈改性,制备了催化剂Ce–SBA–15。X射线衍射、透射电镜和感应耦合等离子体原子发射光谱表征结果表明铈改性后的催化剂保持SBA–15高度有序的二维六方孔道结构。将该催化剂用于合成乙酸正丁酯,考察了催化剂用量,催化剂中铈含量、醇酸摩尔比及反应时间对乙酸正丁酯酯化率的影响。确定较佳操作条件：催化剂质量分数为10%,催化剂中铈的质量分数为10.74%,醇酸摩尔比为1.5∶1,反应时间为1.5 h。催化剂重复使用试验表明Ce–SBA–15具有良好的稳定性及催化活性。     

固相研磨法制备Co-N掺杂介孔碳氧还原催化剂实验

以SBA-15为硬模板, Salen-Co为单一前驱物,采用固相研磨法合成了Co-N共掺杂石墨化的有序介孔碳材料(Co-N-C)。结果表明,实验所得到的Co-N-C-800在碱性介质中显示出了卓越的ORR的电催化活性,并呈现出优于Pt/C催化剂的抗甲醇性和稳定性。最重要的是,固相研磨法为有序介孔氧还原催化剂的制备提供了一种简便、省时、价格低廉的方法。     

苹果酯合成工艺研究

研究了合成苹果酯的催化剂固体酸SnCl4/C、固体超强酸SO4^2-/Fe2O3、SO4^2-/TiO2/La^3 、离子交换树脂的催化效能。从中筛选出最佳催化剂－固体超强酸SO4^2-/TiO2/La^3 。使用该催化剂进行苹果酯合成的最佳工艺条件为：当乙酰乙酸乙酯和乙二醇的用量分别为0.1和0.2mol时，催化剂用量为2g，带水剂苯的用量为15mL，反应时间为2h，酯化产率达到了84．7％。     

乙酸正丁酯合成条件探讨

以乙酸和正丁醇为原料,分别以浓硫酸、三氯化铁和固体超强酸SO42-/Fe2O3为催化剂合成乙酸正丁酯。利用正交设计法,通过极差分析,探讨了催化剂种类、醇酸摩尔配比和酯化时间及它们之间的交互作用对酯的收率的影响。实验结果表明较好的酯化条件是:n(醇):n(酸)为1:2;催化剂为固体超强酸SO42-/Fe2O3;酯化时间为2h。其酯的收率可达93.5%。     

固体超强酸SO2-4/Fe2O3催化甲基叔丁基醚与苯酚合成对叔丁基苯酚的研究

制备了固体超强酸催化剂SO2-4/Fe2O3,并依照傅-克烷基化反应的原理,以对叔丁基苯酚的合成为探针反应,考察了硫酸浸渍浓度、焙烧温度等制备条件对SO2-4/Fe2O3催化活性的影响.实验表明:制备催化剂的适宜条件为硫酸的浸渍浓度为0.5 mol·L-1,焙烧温度为550℃,活化时间4 h.利用优化条件下制备的催化剂SO2-4/Fe2O3催化甲基叔丁基醚与苯酚的烷基化反应合成对叔丁基苯酚,在苯酚与甲基叔丁基醚的投料摩尔比为1:2.0,催化剂的用量占反应物总投料质量的4%,反应时间为3 h,反应温度为90℃下,烷基化反应收率为80.8%.     

固体超强酸SO4^2-／Fe2O3催化甲基叔丁基醚与苯酚合成对叔丁基苯酚的研究

制备了固体超强酸催化剂SO2-4/Fe2O3,并依照傅-克烷基化反应的原理,以对叔丁基苯酚的合成为探针反应,考察了硫酸浸渍浓度、焙烧温度等制备条件对SO2-4/Fe2O3催化活性的影响.实验表明:制备催化剂的适宜条件为硫酸的浸渍浓度为0.5 mol·L-1,焙烧温度为550℃,活化时间4 h.利用优化条件下制备的催化剂SO2-4/Fe2O3催化甲基叔丁基醚与苯酚的烷基化反应合成对叔丁基苯酚,在苯酚与甲基叔丁基醚的投料摩尔比为1:2.0,催化剂的用量占反应物总投料质量的4%,反应时间为3 h,反应温度为90℃下,烷基化反应收率为80.8%.     

复合固体酸SO2-4/Fe2O3-Al2O3催化合成乳酸正丁酯的研究

合成了复合固体酸SO2-4/Fe2O3-Al2O3,并将其用于催化乳酸与正丁醇的酯化反应.实验表明该催化剂不仅催化活性优于SO2-4/Fe2O3催化剂,而制备更容易.其最佳反应条件为催化剂量为1.0 g/0.1mol乳酸,醇酸摩尔比为2.5∶ 1,反应时间2.5 h.该催化剂具有催化活性高,不污染环境,可重复使用的优点.