曹崇江
,
陈长林
,
徐南平
催化学报
通过沉淀、回流和浸渍法制备了镓掺杂的纳米级固体超强酸SO2-4/Ga2O3/ZrO2,并用X射线衍射、透射电镜、热重、吡啶吸附红外光谱、低温N2-BET及化学分析等技术对SO2-4/Ga2O3/ZrO2的结构、表面性质及其对正丁烷异构化反应的催化活性进行了研究. 结果表明,掺杂Ga2O3可以抑制制备过程中ZrO2晶粒长大,有利于抑制高温下催化剂由四方相转变为单斜相. 与未掺杂的催化剂相比,Ga2O3的掺杂提高了催化剂表面SO2-4的分解温度,有利于催化剂表面形成更多的酸中心. SO2-4/Ga2O3/ZrO2对正丁烷异构化反应显示出优异的催化性能. 其中,含3%Ga2O3的样品的活性最高,220 ℃下其初活性为59.1%; 反应1 h后,其活性基本保持稳定,稳态转化率大于51%,接近该反应条件下正丁烷的平衡转化率.
关键词:
硫酸根
,
氧化锆
,
氧化镓
,
掺杂
,
固体超强酸
,
正丁烷
,
异构化
曹崇江
,
陈长林
,
徐南平
应用化学
doi:10.3969/j.issn.1000-0518.2007.11.004
通过控制Zr(OH)4在母液中的回流时间,制备水热改性的Zr(OH)4.用X射线衍射、热重、氮气吸附等测试技术对Zr(OH)4和催化剂的理化性质进行分析,并通过正丁烷异构化反应考察了不同水热处理对催化剂活性的影响.结果表明,水热处理能够提高Zr(OH)4热稳定性及其在焙烧过程中的结晶温度和晶相转变温度.但长时间100℃下的水热处理,消耗了前躯体Zr(OH)4中部分羟基,影响了硫酸根与载体表面的稳定性结合继而影响到催化剂的催化性能.实验结果表明,随着水热时间的增加,样品的热稳定性,比表面积不断增大,但硫含量并不是单调递增.经96 h水热处理制得的催化剂含硫质量分数低于1.1%,异构化反应中的转化率小于20%.而经水热回流处理24 h制备的催化剂样品硫质量分数为1.45%,在正丁烷异构化反应中显示出优异的催化性能,250℃下的稳态转化率大于46%,接近该条件的平衡转化率.
关键词:
氢氧化锆
,
固体酸
,
水热法
,
正丁烷
,
异构化
曹崇江
,
刘晓庚
,
周国信
应用化学
doi:10.3969/j.issn.1000-0518.2008.05.025
通过沉淀、回流和浸渍分别制备了Al、Ga掺杂的SO 2-4/ZrO2固体酸催化剂,利用该促进型固体酸催化剂酯化预处理高酸值油脂,考察了固体酸焙烧温度、醇油摩尔比等因素对酯化反应的影响. 结果表明,该类型固体酸对高酸值油脂具有良好的酯化反应活性,其中600 ℃焙烧的Ga2O3/SO 2-4/ZrO2在67 ℃下,醇与油摩尔比为30: 1,催化剂用量为4%,对初始酸值为32的油脂进行酯化反应,经8 h反应,油脂酸值降为4.1,有利于后续用碱性催化剂对处理后的油脂进行酯交换反应生成生物柴油.
关键词:
固体酸
,
预处理
,
酯化
,
酸值
