固体超强酸

摘要： 通过沉淀法和水热合成法制备了固体超强酸催化剂Pt-SO_(4)^(2-)/ZrO_(2),采用N_(2)吸附、X射线衍射(XRD)、吡啶红外光谱(Py-IR)、X射线光电子能谱(XPS)、高通量反应评价等技术对Pt-SO_(4)^(2-)/ZrO_(2)的结构、表面性质和正丁烷异构化性能进行了研究,并考察了反应条件对正丁烷异构化反应的影响规律。结果表明:与沉淀法制备的催化剂相比,水热法制得的催化剂具有更大的比表面积、孔体积和孔径,四方晶相氧化锆的晶相更加纯净且结晶度更高、硫含量更高、酸性更强、六价S的电子结合能更高,并且具有更高的正丁烷异构化活性;优化了水热法制备的Pt-SO_(4)^(2-)/ZrO_(2)催化剂催化正丁烷异构化反应条件,在反应温度190°C、压力1.8 MPa、正丁烷质量空速2 h^(-1)、氢/烃摩尔比0.1的条件下,正丁烷转化率和异丁烷选择性分别达到43.7%和86.4%。

摘要： SO_(4)^(2-)/M_(x)O_(y)型固体超强酸是催化剂领域研究的热点,其无污染,催化选择性好,催化活性高,是一种绿色环境友好型催化剂。讨论了SO_(4)^(2-)/M_(x)O_(y)型固体超强酸制备的五种方法:沉淀-浸渍法、溶胶-凝胶法、低温陈化法、水热合成法、固相法等。重点综述了上述制备方法的研究进展以及各种方法的应用情况。

摘要： SO_(4)^(2-)促进的ZrO_(2)固体酸具有超强酸性,广泛应用于各类酸催化反应。然而如何可控地合成SO_(4)^(2-)/ZrO_(2)仍然是一项具有挑战性的课题。采用乳液燃烧法结合浸渍法制备了多孔SO_(4)^(2-)/ZrO_(2)固体超强酸。合成过程中采用不同碳链的司盘乳化剂调控SO_(4)^(2-)/ZrO_(2)的尺寸、形貌和结构,比较它们在邻二甲苯与苯乙烯的烷基化反应中的催化性能。结果表明,由司盘80合成的SO_(4)^(2-)/ZrO_(2)的催化性能最好,1-苯基-1-(3,4-二甲基苯基)-乙烷的收率在93%以上。

摘要： 为了脱除油品中的碱性氮化物,以Zr(NO_(3))_(4)和Fe(NO_(3))_(3)为金属源,(NH_(4))_(2)S_(2)O_(8)作为浸渍液,采用共沉淀法制备出固体超强酸催化剂S_(2)O_(8)^(2-)/Fe_(2)O_(8)、S_(2)O_(8)^(2-)/ZrO_(2)和S_(2)O_(8)^(2-)/Fe_(2)O_(3)-ZrO_(2)。通过XRD、FT-IR、NH_(3)-TPD、BET对催化剂进行表征。结果表明,经过掺杂后,催化剂的比表面积及孔径增大,并且增强了催化剂酸性。将这3种催化剂在不同工艺条件下进行考察,找到了S_(2)O_(8)^(2-)/Fe_(2)O_(3)-ZrO_(2)催化剂的最佳脱碱性氮条件:当碱性氮化物含量为178×10^(-6)时,催化剂用量5mg·mL^(-1),反应时间15min,反应温度50°C,氧化剂加入量与模拟油体积比为1∶20时,脱碱性氮率达到99%。

摘要： 本文主要阐述了A炼油厂80kt/a异构化设备利用固体超强酸通过异构化技术实现改造,并且进一步分析了改造后设备的运行状况。这些设备利用加大原料投入、变换催化剂和使用循环氢干燥体系,将分子筛类异构化(RISO)技术改进为固体超强酸(C5/C6烷烃)异构化技术。对后续结果的分析表明:加大原料投入的部分在循环氢干燥体系的作用下可将水的质量分数降到6μg/g以下,符合设备对进料的要求。用重整拔头油作为进料,把反应压力控制在2.0MPa并且不变,把反应温度从320°C降到180°C,这样一来,反应条件变得更为温和。

摘要： 利用共沉淀-浸渍法制得固体超强酸SO2-4/TiO2/高岭土.以丙二酸和无水乙醇为原料,SO2-4/TiO2/高岭土为催化剂,催化合成丙二酸二乙酯.考察了合成时间、不同带水剂、带水剂使用量、n(乙醇):n(丙二酸)、催化剂使用量、催化剂的重复使用性能等反应条件对酯化反应效率的影响.结果表明,在n(丙二酸)=0.10 mol、n(乙醇):n(丙二酸)=3.0、w(催化剂)=7％、带水剂V(环己烷)=5 mL、t=3 h的条件下,酯化率可达89.60％,催化剂重复使用6次,仍具有较高的活性,表明固体超强酸SO2-4/TiO2/高岭土催化剂具有良好的催化活性和重复使用性,可以广泛应用于催化反应中.

摘要： 中国石化石油化工科学研究院开发的固体超强酸C_(5)/C_(6)异构化技术,采用了具有纳米晶粒结构的SO_(4)^(2-)-/ZrO_(2)固体超强酸催化剂,具有较高的烷烃异构化活性,反应温度可降至150°C,反应压力最低1.5 MPa,原料体积空速最高3.0 h^(-1)。固体超强酸催化剂具有较好的抗水抗硫功能,原料中水和硫质量分数低于5μ/g即可满足要求。

摘要： 将固体超强酸(SO_(4)^(2-)-M_(X)O_(Y))与蒙脱土改性聚磷酸铵(AM)进行复配,协同阻燃环氧树脂(EP)。通过热重分析(TGA)、极限氧指数(LOI)和锥形量热(CCT)研究3种SO_(4)^(2-)-M_(X)O_(Y)(SO_(4)^(2-)-Fe_2O_3,SO_(4)^(2-)-ZrO_(2)和SO_(4)^(2-)-TiO_(2))对EP热性能和阻燃性能的影响。结果表明,与EP/AM相比,加入固体超强酸后,样品的初始分解温度、最大失重率温度和燃烧热释放降低;LOI值和TG残碳率升高。说明SO_(4)^(2-)-M_(X)O_(Y)加强了AM作为膨胀阻燃剂酸源的催化能力,促进EP/AM的分解、脱水和成炭,SO_(4)^(2-)-M_(X)O_(Y)与AM之间存在阻燃协同作用。其中EP/AM/(SO_(4)^(2-)-TiO_(2))的残炭量(26.22%)最高,LOI值(28.4%)最大,热释放速率峰值(PHRR)、总热释放量(THR)、CO产率和CO_(2)产率也最低,而且其防火性能指数比EP/AM提高了56%,火灾蔓延指数降低了44%,且扫描电镜表明EP/AM/(SO_(4)^(2-)-TiO_(2))的残炭结构也更连续和致密,有效地阻止了气体交换和热量传递。

摘要： 均相催化酯化反应为生产化妆品用酯类产物的主要生产途径.无机强酸为工业上常用的均催化剂(如硫酸、硝酸等).然而,强酸在产物中的残留以及对生产设备的高腐蚀性等因素都将导致生产成本的增加以及尔后产物纯化过程中产生的大量含酸废水的问题.具高活性与稳定性的固体超强酸(solid super acids)为替代无机强酸催化酯类的生产上具有高度的潜力.rn 本研究利用共同沉降法(co-precipitation method)以及分子模板(molecular template)的使用合成具高比表面积的复合性固体超强酸载体.载体表面经硫酸根与其它小分子离子修饰后产生催化活性位置.固体超强酸的催化能力以油酸与甲醇间的酯化反应做为验证.结果显示,固体超强酸具有高度的催化活性,可用以取代目前常用的无机酸.触媒表面具有低的溶离性,因为经由简单的再生程序后可重复使用.

摘要： 采用溶胶凝胶法制备TiO2-SO42-型固体超强酸,并进一步将TiO2-SO42-固载于堇青石上,以丙酮一步法合成甲基异丁基酮为探针反应,考察硫酸浓度,焙烧温度对固体酸催化剂性能的影响.利用傅里叶红外光谱仪(FT-IR)、X射线衍射仪(XRD)、NH3程序升温一脱附(NH3-TPD)测试对样品进行表征.结果表明,当硫酸浓度为0.25 mol/L,焙烧温度600°C,TiO2-SO42-催化丙酮一步合成甲基异丁基酮的活性与选择性最高.

摘要： 采用浸渍-焙烧法制备SO42-/ZrO2固体酸催化剂,通过XRD、FTIR、SEM和Hammett指示剂法对固体酸的结构和酸强度进行表征.考察不同条件制备的SO42-/ZrO2固体酸催化剂,在不同反应条件下对碱木质素氢还原反应的催化作用,并用化学法对反应前后碱木质素官能团进行定量测定.结果表明,硫酸浸渍浓度为1mol/L,550°C焙烧3.5h制备的SO42-/ZrO2固体超强酸对碱木质素氢还原反应具有较高的催化活性,在催化剂添加量5％,反应温度100°C,时间4h,氢气压力3MPa时,碱木质素总羟基含量增加了55.15％,酚羟基含量增加了13.89％,醇羟基含量增加了93.00％;木质素的苯环结构稳定,活性官能团含量增加,反应活性提高.SO42-/ZrO2固体酸催化剂对木质索还原活化反应具有良好的催化作用.

摘要： 贵金属改性固体超强酸是一类贵金属-酸双功能催化剂,重点综述了Pt、Pd的引入对固体超强酸催化剂催化性能的影响,介绍了贵金属改性固体超强酸催化剂的催化反应机理.

摘要： 采用硅藻土负载SO42-/TiO2固体超强酸催化油酸酯化制备甘油二酯,对反应温度、反应时间、硅藻土负载SO42-/TiO2固体超强酸的添加量和底物质量比进行了研究,得到选定的反应条件是:反应温度210°C、硅藻土负载SO42-/TiO2固体超强酸添加量(油酸重)为0.1％、底物质量比(油酸和甘油)为2∶1和酯化反应时间为6h,在此条件下,反应得到的甘油酯混合物中,甘油二酯质量分数为59.6％,而且酯化后没有反式脂肪酸产生,采用一级分子蒸馏纯化甘油二酯产品,粗甘油酯在分子蒸馏(190°C)除去游离脂肪酸、甘油以及甘油一酯;得到纯度为69.6％的甘油二酯产品.

摘要： 采用硅藻土负载SO42-/TiO2固体超强酸催化油酸酯化制备甘油二酯,对反应温度、反应时间、硅藻土负载SO42-/TiO2固体超强酸的添加量和底物质量比进行了研究,得到选定的反应条件是:反应温度210°C、硅藻土负载SO42-/TiO2固体超强酸添加量(油酸重)为0.1wt％、底物质量比(油酸和甘油)为2∶1和酯化反应时间为6h,在此条件下,反应得到的甘油酯混合物中,甘油二酯质量分数为59.6wt％,而且酯化后没有反式脂肪酸产生,采用一级分子蒸馏纯化甘油二酯产品,粗甘油酯在分子蒸馏(190°C)除去游离脂肪酸、甘油以及甘油一酯;得到纯度为69.6wt％的甘油二酯产品.

摘要： 固体超强酸能有效地抑制晶型转变、使晶粒度增加并且能有效的降低光生载流子的复合率。为了提高Bi2O3的光催化活性,Bi2O3固体超强酸化是行之有效的一种方法。用硫酸氨超强酸化的Bi2O3(AS-Bi2O3)与末处理之前对比,紫外光照降解甲基橙,光照1小时后,在540nm处检测,超强酸化后的光催化活性比末超强酸化以前提高25％。从其表面光电压谱图中可以看出,AS-Bi2O3的光诱导电荷分离效果提高明显。

摘要： 以ZrOCl2·8H2O和(NH4)2SO4为原料,在锆盐水解时引入Al3+、Mn2+等金属离子,再经过水热、干燥及焙烧等步骤制备了复合金属氧化物型超强酸SO42-/ZrO2-Al2O3和SO42-/ZrO2-MnO2-δ。用低温N2吸附-脱附、XRD、SEM、Hammett指示剂法对其进行了表征,研究添加金属离子对SO42-/ZrO2固体超强酸性能的影响。研究表明引入铝及锰元素可在不同程度上提高SO42-/ZrO2的比表面积,在500～700°C焙烧获得的SO42-/ZrO2-Al2O3和SO42-/ZrO2-MnO2-δ样品都表现出了超强酸性,而且使无定形ZrO2转变到四方相的焙烧温度降低到600°C并稳定样品中介稳四方晶相的存在。

摘要： SO24-/MxOy固体超强酸具有制备简单、热稳定性好、催化活性高、易与产物分离和不腐蚀设备等优点，已成为研究热点之一。本文采用溶剂热表面改性制备了TiO2SiO2(TS)复合氧化物，进而制备了固体超强酸SO2－4/TiO2SiO2(STS)。采用FTIR、TGDSC、XRD、Raman光谱分析、SEMEDS、BET比表面测定等表征手段对样品的结构进行了表征，并以柠檬酸酯化反应为模型反应评价了固体超强酸的催化活性。结果表明，复合氧化物中Ti与硅胶表面以TiOSi键的形成键联，TiO2以单层、无定形方式分散在硅胶表面；经SO24-4改性后，硅胶的骨架结构未发生明显改变，TiO2仍以无定形形式存在，表面形成了活性中心(TiOs)。STS固体酸催化柠檬酸酯化体系的转化率均明显高于自催化过程，但略低于硫酸的催化性能。与H2SO4相比,SO24-/TiO2-SiO2固体超强酸对设备无腐蚀、易于回收使用，催化活性较高，具有广阔的应用前景。

摘要： 采用自主开发的新型固体超强酸催化剂PTSS,对甲苯和氯化苄的傅克烷基化反应进行了研究.通过气相色谱对氯化苄的转化率进行对比分析,考察了反应温度、反应配比、反应时间及催化剂用量等因素对反应的影响,并通过核磁共振对反应产物进行了结构表征。实验结果表明,自主开发的固体超强酸催化剂PTSS对甲苯与氯化苄的傅克烷基化反应具有良好的催化活性。在优化条件下，氯化苄的转化率可达到99％以上。

摘要： 本发明涉及一种以超强酸或者基于这类超强酸制成的离子液作为催化剂催化假紫罗兰酮环合制备紫罗兰酮的方法。目前用于制备紫罗兰酮的固体酸催化剂，催化效率明显降低，紫罗兰酮收率基本低于80%，从成本角度来看仍旧难以实现工业化。本发明为一种利用超强酸或者基于超强酸制成的离子液催化制备紫罗兰酮的方法，其步骤如下：以超强酸或者基于超强酸制成的离子液作为催化剂，在温度60～100°C和溶剂存在的条件下反应1-7小时，将假紫罗兰酮环化合成紫罗兰酮。本发明采用超强酸或基于超强酸制成的离子液作为催化剂，实现了高的反应转化率和收率；且催化剂回收套用多次后仍使反应转化率和收率较高。

摘要： 本发明涉及一种以超强酸或者基于这类超强酸制成的离子液作为催化剂催化假紫罗兰酮环合制备紫罗兰酮的方法。目前用于制备紫罗兰酮的固体酸催化剂，催化效率明显降低，紫罗兰酮收率基本低于80%，从成本角度来看仍旧难以实现工业化。本发明为一种利用超强酸或者基于超强酸制成的离子液催化制备紫罗兰酮的方法，其步骤如下：以超强酸或者基于超强酸制成的离子液作为催化剂，在温度60～100°C和溶剂存在的条件下反应1-7小时，将假紫罗兰酮环化合成紫罗兰酮。本发明采用超强酸或基于超强酸制成的离子液作为催化剂，实现了高的反应转化率和收率；且催化剂回收套用多次后仍使反应转化率和收率较高。

摘要： 本发明公开了一种有机多孔超强酸固体催化剂为氟化有机多孔磺酸固体催化剂，其骨架结构中同时具有磺酸基团和氟基团两种官能团，用于催化丙酮乙烯酮反应生成IPA。其制备方法为：将二叔丁基(甲基)四氟硼酸膦，三溴苯，1，2，4，5‑四氟苯，碳酸钾，反应溶剂混合，在惰气条件下加入乙酸钯，加热，得到混合液；冷却后，经过滤、收集得到白色沉淀，用去离子水、甲醇、四氢呋喃溶液浸泡；再对白色沉淀进行索氏提取，经真空干燥，得到黑色固体；将黑色固体与硫酸反应，抽滤，清洗，真空干燥，得到氟化有机多孔磺酸固体催化剂。本发明的有机多孔超强酸固体催化剂具有比表面积高、吸附容量大、吸附速率快、易于循环再生以及制备方法简单等优点。

摘要： 本发明涉及介孔二氧化钛及其SO42-/TiO2固体超强酸制备方法及SO42-/TiO2固体超强酸。该方法以工业硫酸钛液为原料，经分步水解得介孔偏钛酸，偏钛酸经水洗后分离，干燥、焙烧得介孔二氧化钛；或水洗时控制偏钛酸中Fe2+及SO42-含量，分离、干燥、焙烧得介孔SO42-/TiO2固体超强酸。本发明所得介孔二氧化钛小角X射线衍射谱图如图2所示，其比表面积150～200m2/g，并具有良好的热稳定性；所得介孔SO42-/TiO2固体超强酸属掺铁的SO42-/TiO2型，硫含量1～8%，铁含量0.02～3%，孔径2～8nm，比表面积约200m2/g，以酯化反应为目标反应，显示出良好的催化活性。

摘要： 本发明公开一种固体超强酸、基于固体超强酸的质子导体陶瓷及应用。该固体超强酸的制备方法，包括以下步骤：将锆盐与偏钨酸铵分散在醇中，采用湿法球磨混合均匀，随后去除溶剂，再将去除溶剂后的混合物进行高温煅烧，得到固体超强酸。本发明固体超强酸的制备方法简单方便，极大程度上缩短了制备固体超强酸的时间，并且基于该方法制备的固体超强酸制成的质子导体陶瓷，明显具有更高的质子电导率以及更好的稳定性；本发明的质子导体陶瓷制备方法简单、成本低廉，具有优良的热稳定、化学稳定性以及机械性能，并且在室温到300°C温度范围内具有出色的质子电导率，超宽的工作温区使其有望在燃料电池、电解池、传感器等相关电化学装置得到广泛的应用。

摘要： 本发明涉及介孔二氧化钛及其SO42－/TiO2固体超强酸制备方法及SO42－/TiO2固体超强酸。该方法以工业硫酸钛液为原料，经分步水解得介孔偏钛酸，偏钛酸经水洗后分离，干燥、焙烧得介孔二氧化钛；或水洗时控制偏钛酸中Fe2+及SO42－含量，分离、干燥、焙烧得介孔SO42－/TiO2固体超强酸。本发明所得介孔二氧化钛小角X射线衍射谱图如图2所示，其比表面积150～200m2/g，并具有良好的热稳定性；所得介孔SO42－/TiO2固体超强酸属掺铁的SO42－/TiO2型，硫含量1～8％，铁含量0.02～3％，孔径2～8nm，比表面积约200m2/g，以酯化反应为目标反应，显示出良好的催化活性。

摘要： 本发明涉及1,4‑丁二醇生产的技术领域，尤其涉及一种无机固体超强酸负载钯催化剂及其制备方法和生产1,4‑丁二醇的方法，包括：将含有4‑羟基丁醛和2‑甲基‑3‑羟基丙醛的水溶液通入装有无机固体超强酸负载钯催化剂的反应精馏塔，2‑甲基‑3‑羟基丙醛转化为异丁烯醛的同时加氢获得异丁醛，一部分4‑羟基丁醛转化为二氢呋喃的同时加氢获得四氢呋喃，从塔底排出塔底流股后进入装填有加氢催化剂的加氢反应器进一步进行加氢，得到反应产物1,4‑丁二醇。本发明解决了生产1,4‑丁二醇过程中2‑甲基‑1,3‑丙二醇较多的难题，并且联产四氢呋喃和异丁醛，提高了丙烯法合成1,4‑丁二醇路线的经济性。

摘要： 本发明提供一种固体超强酸催化剂及用其制备对甲氧基肉桂酸异辛酯的方法，该方法是以对甲氧基肉桂酸和异辛醇为原料，烷烃化合物为溶剂，在固体超强酸催化剂的作用下制得对甲氧基肉桂酸异辛酯，其中，所述催化剂是以Cr2O3‑SiO2为复合载体，以石墨烯为硬模板，以硫酸为硫源，经过渡金属X改性制得的X‑SO42‑/Cr2O3‑SiO2固体超强酸。本发明的方法所用固体酸催化剂不仅降低了反应温度，还提高了对甲氧基肉桂酸的转化率和选择性，而经过渡金属改性后，大大提高了催化剂的强度和使用寿命。

摘要： 本发明提供一种固体超强酸催化剂，包括：载体和负载在所述载体上的ZrO2和SO42‑；其中，所述催化剂中，B酸总酸量为700μmol/g以上。该固体超强酸催化剂由于具有适宜的B酸总酸量，特别适宜应用于烷基转移反应中，具体表现在能够最终优化产品分布、降低反应温度以及降低副反应的发生。

摘要： 本发明涉及有机合成技术领域，具体涉及一种利用固体超强酸催化的甲基巯基噻二唑的合成工艺。本发明所述的利用固体超强酸催化的甲基巯基噻二唑的合成工艺，是以中间体N‑乙酰肼基二硫代甲酸铵为原料，以固体超强酸和硫酸为催化剂，加入铵盐进行反应，得到所述的甲基巯基噻二唑。本发明设计科学合理，提高了环合反应速率，选择性高，减少废酸的生成，节能环保。