施介华
,
潘高
催化学报
以溴化 1-丁基-3-甲基咪唑盐([bmim]Br)和磷钨酸(H3PW12O40)为原料制备了 1-丁基-3-甲基咪唑磷钨酸盐([bmim]3PW12O40)催化剂,并用傅里叶变换红外光谱、热重分析-差示扫描量热法、正丁胺电位滴定及元素分析等技术对催化剂进行了表征,考察了催化剂对乙醇与乙酸酯化合成乙酸乙酯反应的催化活性. 结果表明, [bmim]3PW12O40 中有3个结晶水,并保持有H3PW12O40 的Keggin结构和酸强度, [bmim]3PW12O40 的酸量明显少于H3PW12O40 的酸量. 在乙醇与乙酸酯化合成乙酸乙酯反应中, [bmim]3PW12O40 催化剂具有较高的催化活性和较好的重复使用性能.
关键词:
溴化1-丁基-3-甲基咪唑盐
,
磷钨酸
,
杂多酸
,
1-丁基-3-甲基咪唑磷钨酸盐
,
乙醇
,
乙酸
,
酯化反应
,
乙酸乙酯
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
蒋丽红
,
王亚明
,
贾庆明
,
陕绍云
材料导报
以SO42- /TiO2-SiO2固体超强酸催化剂为例,选择松香与甘油酯化这一高粘度有机反应体系,通过IR、TPD、XRD和BET等检测方法,研究了SO42-/TiO2-SiO2的失活原因.研究表明,催化剂表面吸附有机物、酸中心减少、酸量下降是导致该催化剂失活的主要原因.在此基础上研究了再生方法,优化了再生条件:在500℃焙烧脱去吸附物,再用H2SO4浸渍对失活催化剂进行再生.再生催化剂的催化性能与新鲜催化剂性能基本相同.
关键词:
SO42-/TiO2 -SiO2
,
固体超强酸
,
失活
,
再生
,
松香
,
甘油
,
酯化反应
常铮
,
郭灿雄
,
段雪
,
张密林
催化学报
将磁性Fe3O4纳米材料和SO2-4-ZrO2固体酸进行组装,制得一系列具有磁性和超细粒子结构的固体酸催化剂SO2-4-ZrO2/Fe3O4. 采用XRD,TG-DTA和XPS等分析测试手段对催化剂的结构和性能进行了表征. 并分析和测试了催化剂的磁学性能、比表面积、粒度分布和元素的组成等物理化学性质. 该催化剂具有较小的粒度、较高的磁性及酯化催化活性,对乙酸丁酯合成反应的催化活性可达66%; 利用Fe3O4的磁性可对催化剂进行分离和回收. 经高温处理后,固体超强酸的形成对催化剂磁性、比表面积、表相原子的电子结合能以及各组分形态均有显著影响.
关键词:
磁性
,
超细粒子
,
固体酸催化剂
,
氧化锆
,
乙酸
,
丁醇
,
酯化反应
饶蔚兰
,
潘志权
,
向守信
应用化学
doi:10.3724/SP.J.1095.2011.00563
采用溶胶-凝胶法以钛酸四丁酯为原料,经水解缩聚再缩聚,并用浸渍法添加稀土Ce和La,一定温度焙烧后制得稀土掺杂纳米二氧化钛固体超强酸.红外光谱表明,该固体超强酸中SO2-4以桥式双配位与金属氧化物结合,XRD证明固体超强酸为锐钛矿型,SEM图像证明超强酸颗粒为球形.将该超强酸用于硬脂酸与正丁醇的酯化反应,显示出很高的催化活性.经0.12 mol/L Ce4+的硫酸(1.0 mol/L)溶液、0.07 mol/L La3+的硫酸( 1.25 mol/L)溶液浸渍10～14 h后,500～550℃温度下焙烧3h的超强酸,催化硬脂肪酸正丁酯反应的酯化率分别达到97.8％和96.7％.
关键词:
溶胶-凝胶法
,
锐钛型
,
纳米二氧化钛
,
稀土固体超强酸
,
硬脂肪酸
,
酯化反应
,
催化
赵聪
,
陈圣新
,
张瑞锐
,
李自航
,
刘瑞霞
,
任保增
,
张锁江
催化学报
doi:10.1016/S1872-2067(17)62831-6
丙二醇醚类化合物是性能优良的精细化学品,也是环保型高级溶剂.该类化合物具有两个强溶解性功能基团—醚键和羟基,前者具有亲油性,可溶解疏水性物质,后者具有亲水性,可溶解亲水性物质,因而丙二醇醚具有很强的溶解能力,素有"万能溶剂"之称,可广泛应用于涂料、油墨、油漆、印刷、电子化学品、染料、净洗和纺织等行业.丙二醇醚类化合物目前主要由环氧丙烷和低级脂肪醇反应合成,然而,由于环氧丙烷的位阻效应,使其在酸或碱的条件下开环的位置会不同,从而得到不同的醇醚产物.由于碱催化的醇醚产物更加环境友好,因而越来越被人们所关注.工业上丙二醇醚合成多采用传统的强碱性催化剂醇钠以及氢氧化钠,腐蚀性强,产生的废液量大.本文采用环境友好的非卤素离子液体作为催化剂,研究了其催化环氧丙烷醚化合成丙二醇醚的反应特性.本文采用两步法合成了一系列环境友好的醋酸类碱性功能化离子液体,并在温和的条件下将其用于催化环氧丙烷与醇反应合成丙二醇醚.结果表明,该类离子液体可以高效催化该反应的进行.利用紫外-可见光谱测定Hammett指数来表征实验中所用离子液体的碱强度,并构建了离子液体碱性与催化活性之间的关系.结果表明,离子液体的催化性能和其碱性密切相关,随着离子液体碱性的增加,催化活性增强,其中咪唑醋酸类离子液体碱性强于季胺类,表现出优异的催化性能.离子液体的碱性明显弱于NaOH,但却呈现出更优异的催化性能.相同反应条件下,EmimOAc离子液体作为催化剂,PO的转化率分别较NaOH高出20%–30%,选择性略高于NaOH,这可能是由于二者催化机理不同造成的.传统NaOH催化机理的关键步骤是醇在碱性催化剂的作用下去质子化形成电子供体烷氧根离子,促进环氧丙烷的开环加成.而本文提出了离子液体亲电亲核双活化作用机理,即离子液体在阴阳离子之间的氢键和电荷相互作用的共同作用下,促进环氧丙烷开环和醇的去质子化,形成相应的反应中间体.通过电喷雾质谱分析手段检测到了阴阳离子通过协同作用亲电亲核催化过程中的反应中间体,证明了该假设机理的可行性.此外,还考察了催化剂浓度、醇比、反应温度以及醇的空间位阻效应对反应的影响.以EmimOAc催化合成丙二醇丁醚为例,反应的转化率随催化剂浓度的增加而增大,在催化剂添加量1%(催化剂与PO的摩尔比)时,PO转化率达到最大值为98.2%,1-丁氧基-2-丙醇的选择性为86.4%.当正丁醇与环氧丙烷的摩尔比为3时,转化率最高为88.6%,选择性高达94%.该反应为放热反应,最适反应温度约为140 oC,此时转化率高达96.5%.在环氧丙烷和不同的低碳醇合成丙二醇醚的反应中,反应物醇的碳链越短,支链越少,催化反应效率越高.
关键词:
离子液体
,
丙二醇醚
,
酯化反应
,
环氧丙烷
,
碱强度
,
反应机理
,
环境友好
程月红
,
姜恒
,
苏婷婷
稀有金属
doi:10.3969/j.issn.0258-7076.2009.05.032
采用KOH熔融法合成了钽酸.利用X射线衍射仪,傅里叶变换红外光谱仪,热重分析仪和紫外-可见-近红外光谱仪对合成的钽酸进行表征.结果表明:钽酸中存在1.8个水,且在制备过程中吸附了硫酸根,经850℃焙烧3 h,钽酸大部分转化为Ta2O5.以钽酸为催化剂,研究其催化正丁醇与冰乙酸反应生成乙酸正丁酯中各种因素对酯化率的影响.实验证明钽酸是合成乙酸正丁酯的良好催化剂.反应条件为:HAc0.167 mol,n(醇):n(酸)=2:1,催化剂用量为HAc质量的7.5%,带水剂环己烷5 ml,回流反应5 h,酯化率达88.8%.
关键词:
钽酸
,
合成
,
表征
,
酯化反应
邹昀
,
童张法
,
刘琨
,
冯献社
催化学报
doi:10.1016/S1872-2067(10)60100-3
建立了一个间歇反应器内酯化反应与渗透汽化集成过程的数学模型,用于描述反应和脱水同时进行的过程.该模型考虑了反应体系中所有组分的渗透量影响以及混合物的非理想热力学行为.选择乙酸和正丁醇生成醋酸丁酯的酯化反应与PVA膜渗透汽化集成过程为研究体系,将模型结果与文献中已报道的实验数据进行对比,验证了该模型的有效性.结果表明,采用渗透汽化脱除酯化反应的水分将提高酯的产率.对温度、反应物初始比、膜面积与反应体积比以及催化剂浓度几种操作条件对集成过程性能影响进行了参数的分析.根据结果讨论得到该膜过程与反应集成过程的优化操作条件.
关键词:
渗透汽化
,
酯化反应
,
渗透
,
集成过程
,
集成因子
赵文军
,
汪群慧
,
滕云
,
孙晓红
材料科学与工艺
为降低酯化催化剂的制备成本,提高催化酯化反应的性能,以磺酸型阳离子交换树脂和FeCl_3·6H_2O为原料,采用液固溶剂法制备了固体酸催化剂.利用XRF,FTIR,XRD,NH_3-FTIR对催化剂进行表面酸性、元素含量等性质的测试表征.研究表明,FeCl_3与阳离子交换树脂的Bronsted酸中心(SO_3H)发生化学反应形成了新的Lewis酸中心,络合到树脂上的Fe~(3+)量为11.8%.测试了催化剂促进乳酸铵和正丁醇酯化反应的催化活性,当催化剂用量为1.5%时,酯化率高达96.1%.
关键词:
催化剂
,
酯化反应
,
乳酸铵
,
固体超强酸
