汪显阳
,
时连
,
陈长林
,
徐南平
催化学报
用浸渍法制备了WO3/ZrO2及碱金属K或碱土金属Sr掺杂改性的WO3/ZrO2固体酸催化剂. 采用X射线衍射、 N2吸附、 NH3程序升温脱附和吸附吡啶的红外光谱等技术表征了K或Sr对WO3/ZrO2催化剂结构和表面酸性质的影响. 研究了WO3/ZrO2及K或Sr掺杂改性的WO3/ZrO2固体酸对苯与1-己烯烷基化反应的催化性能. 考察了催化剂制备条件和反应条件对催化剂活性的影响以及催化剂的重复使用性. 结果表明,引入K或Sr可调变WO3/ZrO2固体酸中的ZrO2晶相和固体酸的酸强度、酸量以及Lewis酸中心与Brnsted酸中心的比值. 适量K或Sr掺杂改性可提高WO3/ZrO2催化剂对苯与1-己烯烷基化反应的催化活性和稳定性,在常压和80 ℃的温和条件下,反应10 min后, 1-己烯的转化率可达99%, 单烷基选择性为100%. 该催化剂可多次重复使用,催化活性稳定.
关键词:
氧化钨
,
氧化锆
,
固体酸
,
苯
,
1-己烯
,
烷基化
,
钾
,
锶
潘晖华
,
何鸣元
,
于中伟
,
濮仲英
催化学报
通过混捏法制备了Pt-SO2-4/ZrO2-Al2O3固体酸催化剂,考察了该催化剂在正构烷烃低温异构化反应中的催化稳定性. 采用X射线衍射、差热分析、X射线光电子能谱、核磁共振、N2吸附-脱附和微量热等表征技术,对氧化铝的作用机理进行了研究. 结果表明,氧化铝起到结构助催化剂作用,对四方相氧化锆具有稳定作用,并延迟了氧化锆的晶化,抑制了氧化锆的烧结,从而增大了催化剂的比表面积和孔容. XPS结果表明, Zr 3d峰向低结合能方向移动, Al 2p峰向高结合能方向移动,说明Al3+的电子向Zr4+偏移. 微量热结果表明氧化铝的引入提高了催化剂的酸量和酸强度. 27Al固体核磁共振结果表明, Pt-SO2-4/ZrO2-Al2O3中的六配位铝的结构发生了变化. 氧化铝的引入还可能有助于氧化锆晶格缺陷的形成,焙烧过程中Al3+迁移进入氧化锆晶格并同晶取代Zr4+形成氧缺陷位,这些氧缺陷位在 S = O 键诱导下显示强酸性.
关键词:
混捏法
,
铂
,
氧化锆
,
氧化铝
,
固体酸
,
正戊烷
,
异构化
,
酸位模型
何奕工
,
贺玉峰
催化学报
研究了负载型杂多酸催化剂20%H3PW12O40/SiO2催化的异丁烷与丁烯的烷基化反应. 发现当在反应物料中加入0.019?2%(质量分数)含强电负性元素F的反应助剂HF后,在超临界烷基化反应条件下(137 ℃和5.0 MPa),反应产物烷基化汽油中C8烷烃的含量和目的产物三甲基戊烷的收率均大幅度提高,三甲基戊烷与二甲基己烷的摩尔比值提高了一倍以上. 这是一个重要和有趣的实验现象,它说明微量HF反应助剂可大幅度提高固体酸催化剂对烷基化反应的选择性. 我们把微量反应助剂在固体酸催化烷基化反应中的这种特殊作用称为对烷基化反应的促进效应,这种促进效应已经在我们实验室中被反复证实.
关键词:
固体酸
,
杂多酸
,
异丁烷
,
丁烯
,
烷基化
,
氟化氢
,
反应助剂
,
促进效应
何奕工
,
满征
催化学报
采用红外光谱、核磁共振光谱和X射线荧光法研究了异丁烷与丁烯烷基化反应中反应助剂HF与20%H3PW12O40/SiO2固体酸催化剂的相互作用. 结果表明,反应物料中微量的反应助剂HF酸并未与催化剂表面的活性组分磷钨酸H3PW12O40(HPW)分子发生化学反应生成新的化学物质和结构. 催化剂表面的活性组分HPW可以吸收HF分子进入它的体相,吸收阈值为每个HPW分子吸收5个HF分子. 催化剂活性组分HPW吸收了反应助剂HF进入体相后形成了HPW-5HF形式的杂多酸假液相,这大大增加了催化剂的酸中心密度和酸中心强度,加快了烷基化反应的
关键词:
固体酸
,
杂多酸
,
异丁烷
,
丁烯
,
烷基化
,
氟化氢
,
反应助剂
,
相互作用
袁兴东
,
沈健
,
李国辉
,
周敬来
,
催化学报
采用水热法直接合成了含磺酸基的介孔分子筛SBA-15-SO3H. XRD表征结果表明,该分子筛具有规则的、六方立柱形的中孔结构,通过酸碱滴定和XRD确定了正硅酸乙酯/有机硅的最佳合成配比为9(α=0.1). 29Si MAS NMR固体核磁结果表明,含磺酸基的有机基团Si-(CH2)3-SO3H中的硅与SBA-15骨架上的氧通过Si-O键结合,形成稳定的有机/无机组成,FT-IR谱表明: 在SBA-15-SO3H表面含有质子酸中心-SO3H. N2吸附-脱附和TEM结果表明,SBA-15-SO3H具有较大的比表面积、孔容和孔径, 孔大小是单一的,孔分布是高度有序的. 酯化反应结果表明,与后合成法相比,直接法合成的催化剂既具有较高的稳定性,又具有简便、快捷和高效的优点.
关键词:
介孔分子筛
,
SBA-15分子筛
,
固体酸
,
磺酸
,
表面改性
,
多相催化剂
,
酯化
李雪梅
,
张文祥
,
朱小梅
,
善洪岩
,
周秀清
,
蒋大振
,
吴通好
,
唐敖庆
催化学报
研究了邻苯二酚与乙醇气固相单醚化反应用固体酸催化剂表面上的积炭行为,并用TG-DTA,BET,GC-MS,FT-IR和元素分析等手段对积炭物种进行了表征. 结果表明,催化剂上有两种类型的积炭,一类属可溶性积炭,主要由二苯醚及其衍生物组成,可在低温燃烧除去; 另一类属不可溶性积炭,主要为缺氢的芳烃类聚合物或类石墨碳,需在高温下才能烧除. 积炭主要发生在4～8 nm范围的中孔内,导致反应后的催化剂大孔范围的孔分布所占的分数增大. 随着反应的进行,总积炭量逐渐增多.
关键词:
邻苯二酚
,
乙醇
,
单醚化
,
邻乙氧基苯酚
,
固体酸
,
积炭
,
失活
赵玉宝
,
曾燕伟
,
陶克毅
催化学报
通过沉淀、回流和掺杂等方法制备了ZrO2呈四方相及单斜相的SO2-4/ZrO2(SZ),并用XRD,TEM,低温N2-BET和吡啶吸附IR等技术定量地测定和探讨了SZ的结构特征和表面超强酸性及其对丁烷异构化反应的催化活性. 结果表明,ZrO2呈单斜相结构的SZ表面Brnsted(B)酸与Lewis(L)酸的浓度比[B]/[L]较ZrO2以四方相为主的SZ高约40%,但其对丁烷异构化反应的比催化活性则较后者低约31%;由掺Mg2+所制备的ZrO2呈四方相的SMZ具有与ZrO2呈纯单斜相的SZ非常接近的[B]/[L]比,且表现出比未掺Mg2+的ZrO2以四方相为主的SZ更高的比催化活性. 从催化剂晶相结构对表面B酸浓度及强度影响的角度进行了讨论.
关键词:
固体酸
,
硫酸化氧化锆
,
吡啶吸附
,
红外光谱
,
超强酸性
,
丁烷
,
异构化
王宇红
,
王越慜
,
李俊
催化学报
采用共沉淀法和浸渍法在不同条件下制备了V2O5-SO2-4/ZrO2-Al2O3系列固体超强酸催化剂. 使用乙酸与正丁醇酯化反应评价了催化剂活性,并通过热重、X射线衍射、红外光谱、比表面积测定和X射线光电子能谱等表征方法考察了催化剂结构和性能的关系. 结果表明,载体在0 ℃陈化,最终样品于600 ℃焙烧,钒浸渍浓度为0.005 mol/L, 且后于硫酸溶液浸渍时制得的催化剂活性最高,酯化率为99.71%, 且具有较好的重复使用性. V的引入使活性四方相ZrO2更加稳定, 0 ℃陈化促进了四方相ZrO2微晶生成, 600 ℃焙烧使催化剂既具有较多活性四方相ZrO2, 又具有较大比表面积,从而提高了催化剂活性. 催化剂中形成了固体超强酸结构,且改性后 S = O 吸收峰及劈裂程度增强,催化剂活性中心数目增加,Al2O3, ZrO2, SO2-4和助剂V发生了相互作用. 低温陈化虽然提高了催化剂的活性,但是略微降低了催化剂的热稳定性.
关键词:
固体酸
,
五氧化二钒
,
氧化锆
,
氧化铝
,
硫酸根
,
低温陈化
,
酯化反应
于政锡
,
许磊
,
张新志
,
刘中民
催化学报
doi:10.3724/SP.J.1088.2010.91014
采用X射线衍射、热重、NH_3程序升温脱附、CO_2程序升温脱附等手段研究了Al_2_3,MgO,CaO和KNO_3改性MgO催化剂的结构和酸碱性质,并在固定床反应装置上考察了上述催化剂气相催化转化1,2-丙二醇反应性能.结果表明,催化剂表面的酸碱性对1,2-丙二醇气相转化反应的产物分布有显著影响.A1_2O_3催化剂上的产物以丙醛和丙酮为主;MgO催化剂上的主要产物为丙酮醇:CaO催化剂上丙酮和丙烯醇选择性相对较高;KNO_3改性MgO催化剂上环氧丙烷选择性显著升高.结合不同催化剂酸碱性质及其反应结果,提出了1,2-丙二醇气相转化的6个主要反应途径,明确了各反应途径与催化剂酸碱性质的关系.
关键词:
固体酸
,
固体碱
,
氧化铝
,
氧化镁
,
氧化钙
,
1,2-丙二醇
,
环氧丙烷
