ZrO2／SO4超强酸催化环氧丙烷醇解反应研究

《Zr（SO4）2-γ-Al2O3及其稀土改性催化剂对1-丁烯低聚反应的催化性能研究》Zr（SO4）2-γ-Al2O3及其稀土改性催化剂对1-丁烯低聚反应的催化性能研究一、引言近年来，随着对低碳烯烃低聚反应的深入研究，催化剂的选择与性能优化成为了该领域研究的热点。

Zr（SO4）2/γ-Al2O3作为一种新型的固体酸催化剂，在烯烃低聚反应中表现出了良好的催化性能。

此外，稀土元素的引入对催化剂性能的改善也引起了广泛关注。

本研究旨在探讨Zr（SO4）2/γ-Al2O3及其稀土改性催化剂对1-丁烯低聚反应的催化性能，以期为工业生产提供理论依据和实用指导。

二、实验部分1. 催化剂制备本实验采用浸渍法制备Zr（SO4）2/γ-Al2O3催化剂，并通过共沉淀法引入稀土元素进行改性。

具体制备过程如下所述。

2. 实验方法1-丁烯低聚反应在固定床反应器中进行，反应温度、压力、空速等参数根据实验需求进行设置。

反应产物通过气相色谱进行分析，以确定低聚物的组成和收率。

三、结果与讨论1. 催化剂表征通过XRD、SEM、TEM等手段对催化剂进行表征，结果表明Zr（SO4）2/γ-Al2O3催化剂具有较高的比表面积和良好的晶体结构。

稀土元素的引入进一步改善了催化剂的孔结构和表面性质。

2. 催化性能评价（1）Zr（SO4）2/γ-Al2O3催化剂性能在1-丁烯低聚反应中，Zr（SO4）2/γ-Al2O3催化剂表现出良好的催化性能。

反应温度较低时，催化剂活性较高，低聚物收率较高。

随着反应温度的升高，低聚物的选择性逐渐降低，但催化剂的稳定性较好。

（2）稀土改性催化剂性能稀土元素的引入进一步提高了催化剂的活性。

改性后的催化剂在较低的温度下即可获得较高的低聚物收率，且低聚物的选择性较好。

此外，稀土改性催化剂的稳定性也得到了提高。

3. 反应机理探讨根据实验结果和文献报道，推测Zr（SO4）2/γ-Al2O3及其稀土改性催化剂对1-丁烯低聚反应的催化机理可能涉及酸催化、自由基反应等多种途径。

ＴＳ．１催化丙烯环氧化过程中环氧丙烷醚化的研究吴玉龙陈俊霞李玮米镇涛（天津大学化工学院）摘要：研究了以醇的水溶液为溶剂的ＴＳ．１催化丙烯环氧化反应中环氧丙烷的醚化反应．环氧丙烷的开环醚化反应是由ＴＳ．１、Ｈ２０２和醇分子相互作用产生的酸性位催化的．三种醇溶液中开环反应的强弱顺序为：甲醇＞异丙醇＞仲丁醇。

最后根据机理推导出双曲型动力学方程式。

关键词：丙烯环氧化＂ＩＳ．１醚化反应醇溶剂１引言环氧丙烷（ＰＯ）是一种十分重要的化工原料。

环氧丙烷传统的生产方法如氯醇法、．共氧化法等均育重大缺陷．钛硅分子筛ＴＳ．Ｉ问世以来．由于其独特的结构，以它为催化剂，以Ｈ２０２为氧化剂的ＴＳ．Ｉ／Ｈ２０２催化氧化体系对烃类选择性氧化具有很高的活性，使得环氧丙烷的清洁生产成为可能．在该催化体系中一般不用Ｈ２０２成品。

而是将环氧化与Ｈ２０２的生产过程集成起来．目前工业上Ｈ［２０２的生产方法主要有蒽醌法、仲醇氧化法等．傅ｌ催化丙烯环氧化一般采用醇作为反应溶剂，与葸醌法集成时最佳溶剂是甲醇，与仲酵氧化法集成时最佳溶剂是异丙醇和仲丁酵。

在这个集成过程中主要的副反应为ＰＯ与醇溶剂或承的开环反应。

副反应对环氧化主反应的影响不可忽略，有必要对其进行研究．２实验部分ＰＯ的开环反应实验是在１５０ｍｌ不锈钢反应釜中进行．磁力搅拌，研究环氧丙烷的开环醚化反应时实验所用的催化剂按文献中的方法合成，ＳｉＯ舳摩尔比为４６，粒径０．１－０．３ｕｍ。

３００，６的Ｈ２ｑ水溶液和甲醇，异丙醇。

仲丁醇．环氧丙烷均为分析纯．体系中Ｒｄ）２浓度是通过间接碘量漓定法测得的．ＰＯ和开环产物浓度由ＨＰ４８９０气相色谱测定，以ＭＴＢＥ（ｑ｝基叔丁基醚）为内标。

ＦｉｇｌＥｘｐｅｒｉｍｅｎｔａｌＡｐｐａｒａｔｕｓａｎｄＦｌｏｗＳｈｅｅｔ１不锈钢釜式反应器；２恒温水浴；３磁力搅拌器；４温度显示器；５热电偶：６取样口｛产物环氧丙烷的开环反应主要包括两类：一是开环水解，其次是溶剂醇与环氧丙烷的开环醚化反应。

SO4^2-／ZrO2-SiO2的制备及其催化性能研究
高路杨;李茹民
【期刊名称】《功能材料》
【年(卷),期】2007(38)A07
【摘要】用共沉淀法制备了SO4^2-／ZrO2-SiO2固体酸催化剂，通过XRD、BET、IR、SEM等综合实验手段考察了SiO2的加入量不同对固体酸的晶体结构的影响，并以乙酸正丁酯的酯化反应为探针实验考察了SO4^2-／ZrO2-SiO2的催
化性能。

结果表明，SiO2的加入抑制了ZrO2晶型的转变，提高了催化剂的活性。

【总页数】3页(P2533-2535)
【关键词】SO4^2-/ZrO2-SiO2;固体酸;酯化反应
【作者】高路杨;李茹民
【作者单位】哈尔滨工程大学材料科学与化学工程学院,黑龙江哈尔滨150001
【正文语种】中文
【中图分类】TQ426
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峰
4.磁性纳米固体酸催化剂Zr(SO4)2/Fe3O4的制备及催化性能研究 [J], 常铮;李峰;段雪;张密林
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固体超强酸催化剂超强酸是比100%的硫酸还要强的酸，其Hammett函数H0<-11.93(100%硫酸的H0为-11.93)，可分为固态和液态。

固体超强酸和液体超强酸相比，有容易与反应物分离，可重复使用，不腐蚀反应器，减少催化剂公害，催化剂有良好的选择性等优点。

在催化反应中，固体超强酸对烯烃双键异构化、醇脱水、烯烃烷基化、酸化、醋化等都显示出较高的活性。

这种催化剂不腐蚀设备，不污染环境，催化反应温度低，制备简便，有广泛的应用前景。

固体超强酸是近年来发展的一种新型催化材料，对许多化学反应有较好的催化活性、选择性及重复使用性能。

固体超强酸是近年来研究与开发的一种新型固体酸催化剂，随着人们对固体超强酸不断深入研究，催化剂的种类也从液体含卤素超强酸发展为无卤素固体超强酸、单组分固体超强酸、多组分复合固体超强酸。

无论是催化剂的制备、理论探索、结构表征，还是工业应用研究都有了新的发现，固体超强酸由于其特有的优点和广阔的工业应用前景，已受到国内外学者广泛关注，成为固体酸催化剂研究中的热点。

1. 催化性能1.1饱和烃的异构化反应饱和烃类分子如正丁烷、戊烷较稳定，不易发生反应。

如用100%硫酸作催化剂，室温下不会发生反应，但用SbF5SiO2-Al2O3固体超强酸却能使丁烷发生反应，主要产物为异丁烷。

nC5H12 SbF5SiO2-Al2O3 异戊烷1.2氧化反应SO42--Fe2O3能在室温下使丁烷异构化。

但在100℃以上用脉冲法进行反应时，只发生氧化反应但是，单用Fe2O3作催化剂，即使反应温度为300℃丁烷也不发生反应。

1.3阴离子聚合反应烷基乙烯基醚的聚合反应是阴离子聚合反应，可用烷基金属化合物或Ziegler型催化剂。

但是SO42--Fe2O3对此反应有极高的反应活性。

如异丁基乙烯基醚用SO42--Fe2O3作催化剂，在0℃能很快发生聚合反应。

甲基乙烯基醚和乙基乙烯基醚在该催化剂存在下以甲苯作稀释剂也能在低温（零度或零度以下）下高速聚合。

环氧丙烷与二氧化碳聚合生产聚碳酸亚丙酯工艺聚碳酸亚丙酯是一种重要的生物基塑料，在可持续发展战略中具有广阔的应用前景。

环氧丙烷与二氧化碳的聚合反应是一种有效的制备聚碳酸亚丙酯的工艺。

本文将详细介绍环氧丙烷与二氧化碳聚合生产聚碳酸亚丙酯的工艺，并讨论其反应机理、催化剂的选择以及产品的应用。

1.环氧丙烷与二氧化碳的聚合反应机理环氧丙烷与二氧化碳的聚合反应是一种开环聚合反应，其机理如下：首先，环氧丙烷中的环氧基与二氧化碳发生开环反应，生成环氧丙烷碳酸酯。

该反应在催化剂的作用下进行，常用的催化剂有碱金属盐类比如碳酸钾和碳酸钠，以及有机胺类催化剂如双(2-甲基丙酰酰胺)二乙胺（DMP-30）。

然后，环氧丙烷碳酸酯中的羟基与二氧化碳发生缩合反应，生成聚碳酸亚丙酯聚合物。

这一步的反应需要催化剂的存在，常用的催化剂有与碳酸钠/碳酸钾配合使用的有机胺催化剂。

2.催化剂的选择在环氧丙烷与二氧化碳的聚合反应中，选择合适的催化剂对反应的进行至关重要。

常用的催化剂有碱金属盐类和有机胺类催化剂。

碱金属盐类催化剂具有活性高、反应速率快的优点，但其催化效果易受到水分、氧分和酸分的敏感性影响。

而有机胺类催化剂在反应中具有高选择性和耐水性等特点，但其反应速率相对较慢。

因此，常采用碱金属盐类和有机胺类催化剂配合使用的方式，以充分发挥两类催化剂的优点。

碱金属盐类催化剂可以提高反应速率和活性，而有机胺类催化剂则提高催化剂的耐水性和选择性。

3.工艺条件的优化在环氧丙烷与二氧化碳聚合生产聚碳酸亚丙酯的过程中，合理优化工艺条件可以提高反应效率和产物的质量。

反应温度是一个关键的工艺参数。

适当的反应温度可以提高反应速率，但过高的温度又会引起副反应的发生。

通常，反应温度在80-120摄氏度之间较为适宜。

反应时间也是一个需要考虑的因素。

适当延长反应时间可以提高聚合物的分子量，但过长的反应时间会造成能源和材料的浪费。

经过反应速率的测试，可以确定最佳的反应时间。

SO_4^（2－）／ZrO_2固体超强酸的失活与再生
陈声宗;罗爱民;杨方文
【期刊名称】《工业催化》
【年(卷),期】1994(2)3
【摘要】初步探索了ＳＯ_４~２－／ＺｒＯ２固体超强酸的失活机理．并着重研究了催化剂的两种再生方法：灼烧法和溶剂洗涤法。

催化剂主要是因结焦而失活，高温灼烧能基本恢复催化剂原有活性．且再生效果与灼烧温度有关。

溶剂洗涤法有一定的再生能力，但不显著．
【总页数】4页(P12-15)
【关键词】固体超强酸;再生;催化剂;氧化锌
【作者】陈声宗;罗爱民;杨方文
【作者单位】湖南大学化学化工系
【正文语种】中文
【中图分类】TQ426.94
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1.超细固体超强酸SO_4~（2-）/ZrO_2催化合成棕榈酸乙酯 [J], 李芳;张旭
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常见SO42-/M x O y型超酸的制备及其催化性能研究宋森贵州大学化学与化工学院，贵阳（550025）摘要：固体酸克服了液体酸的缺点，具有容易与液相反应体系分离、不腐蚀设备、后处理简单、很少污染环境、选择性高等特点，可在较高温度范围内使用，扩大了热力学上可能进行的酸催化反应的应用范围。

与传统的催化剂相比，超酸的催化效率有了较大提高，不同类型的超酸往往具有独特的催化作用。

本文分别介绍了SO42-/ZrO2型超强酸、SO42-/TiO2型超酸、SO42-/Fe3O4-Al2O3 -ZrO2-Nd2O超酸或其改性对象的制备方法及其各自在催化领域的研究进展，并且对固体超酸存在的问题、未来的研究方向作出了展望。

关键词：SO42-/ZrO2超强酸，SO42-/TiO2超酸，SO42-/Fe3O4-Al2O3 -ZrO2-Nd2O超酸，制备，催化性能1 前言超酸的发现始于1966年，当时美国凯斯西储大学 G.A.D lah 教授实验室中的一位博士后研究人员无意中发现了HSO3F·SbF5，并把其命名为魔酸，从而拉开了超酸研究的序幕。

如今，我们一般把强度超过100%H2SO4的强酸称为超酸。

随着固体超强酸催化剂研究的不断深入，固体超强酸主要有下列几类[1]：a.负载型固体超强酸，主要是指把液体超强酸负载于金属氧化物等载体上的一类，如HF-SbF5-AlF3/固体多孔材料、SbP3-HF/F-Al203、SbF5-FSO3H/石墨等；b.混合无机盐类，由无机盐复配而成的固体超强酸，如AlCl3-CuCl2、AlC13-Fe2(S04)3等；c.氟代磺酸化离子交换树脂(Nation-H)；d.硫酸根离子酸性金属氧化物SO42－/M x O y超强酸，如SO42－/Zr02、SO42－/Ti02等；e.负载金属氧化物的固体超强酸，如W03/Zr02、M03/Zr02等。

由于超强酸具有很高的酸强度，是理想的酸性催化剂，可作为饱和氢氧化合物的分解、缩聚、异构化、烷基化和醋化等反应的催化剂，可以使这些反应在较低的温度下甚至室温下顺利进行，因而在石油化工和有机合成中受到了重视，研究和应用进展十分迅速，成为催化领域的研究热点。