稀土固体超强酸

摘要： 稀土固体超强酸催化剂不仅可以节约制备生物柴油的成本,还能减少对环境的破坏。生物柴油来自“地沟油”,是由动植物油脂、废弃油脂等与CH3OH等短链醇经过酯化、酯交换反应获得后加工而来的。由于其燃烧效率高、可降解、可再生的优点被认为是化石燃料理想的替代能源。目前,生物柴油的主要制备方法是使用液态的酸或碱作为催化剂进行同质催化反应,生产过程会消耗大量的水和燃料,并产生酸性废水,因此成本上相比化石燃料要高得多。而掺杂了稀土元素的固体超强酸催化剂有更好的催化效率并能够重复使用,可以大大节约制备生物柴油的成本,减少对环境的破坏。

摘要： Tributyl citrate(TBC) was synthesized by reaction of citric acid with n-butanol using rare earth solid su⁃peracid S2O82-/ZrO2-La2O3 as the catalyst. Effects of La content on the catalyst structures were determined by using XRD and FT-IR. Effects of catalyst dosage, molar ratio of n-butanol to citric acid, reaction time on the esterifica⁃tion rates were explored by orthogonal experiment. Results show that the catalyst can present the best behavior un⁃der concentration of the La content of 0.07 mol·L-1. The optimum synthesis condition of TBC adds 4 times of n-bu⁃tanol to citric acid, under the condition of temperature 175°Cfor 180 min using 2.0 wt%catalyst, with the yield of ester reaching 98.27%. The catalyst can be reused for 5 times without significant decline in its behavior. The struc⁃ture of the product was qualitatively analyzed by refractive index, FT-IR, 1H-NMR, and 13C-NMR.%以柠檬酸和正丁醇为原料，在稀土超强酸S2O82-/ZrO2-La2O3的催化下合成柠檬酸三丁酯。通过XRD和红外光谱确定了稀土元素La的掺量对催化剂结构的影响，用正交优化实验优化了催化剂用量、酸醇摩尔比、反应时间等对酯化率的影响。实验结果表明：La掺量为0.07 mol·L-1所得催化剂性能最佳，柠檬酸三丁酯最优催化合成条件为反应温度175°C，醇酸摩尔比4.0∶1，催化剂用量为柠檬酸质量的2.0%，反应时间180 min，酯化率可达98.27%。催化剂可循环使用5次而不会明显降低活性。经折光率、红外光谱、核磁共振氢谱和碳谱测定，所合成产物为柠檬酸三丁酯。

摘要： 采用稀土固体超强酸SO2-4/TiO2/La3+为催化剂，对没食子酸和异丁醇催化酯化合成没食子酸异丁酯的影响因素及没食子酸异丁酯的抗氧化性能进行了研究。试验结果表明：异丁醇和没食子酸摩尔比为40：1、反应温度为75°C、催化剂用量为5%和反应时间为3.5 h时产率最高；在此最优条件下进行催化剂再生重复循环试验，证明稀土固体超强酸SO2-4/TiO2/La3+具有良好的循环使用性能，可再生重复使用。没食子酸异丁酯对植物油脂及其生物柴油均具有较好的抗氧化性能，抗氧化效果十分明显。%The factors affecting the synthesis and oxidation resistance of isobutyl gallate mixed with gallic acid and isobutyl alcohol were studied using rare earth solid superacid SO2-4/TiO2/La3+as the catalyst. The result of the experiments showed that the reaction condition of the highest esterification rate had a 40:1 molar ratio of alcohol to acid, a reaction temperature of 75°C, the catalyst amount was 5% and the reaction time was 3.5 hours. The test of the catalyst's reusing and regeneration in this condition proved that rare earth solid superacid SO2-4/TiO2/La3+has a good cycle performance. The results also showed that the isobutyl gallate had excellent oxidation resistance to vegetable oil and biodiesel.

摘要： 二甲基含氢硅油是制备二甲基硅橡胶不可缺少的原料,其性能对硅橡胶性能有较大影响。针对二甲基含氢硅油传统制备方法存在的缺点,本文中采用高活性、便于处理、能重复利用、低腐蚀性的稀土固体超强酸SO42-/Ti O2/Ln3+催化八甲基环四硅氧烷(D4)与1,3,5,7-四氢-1,3,5,7-四甲基环四硅氧烷(D4H)开环共聚合,制备了二甲基含氢硅油。系统考察了共聚合反应的规律,并探索了所得产物在加成型硅橡胶制备中的应用。结果表明,用SO42-/Ti O2/Nd3+做催化剂,[SO42-]=1.85 mol/L,[Nd3+]=0.05 mol/L时,在80°C聚合60 min,获得的二甲基含氢硅油收率为87.9%,相对分子质量为4.23×104,相对分子质量分布指数为3.07。当单体按照D4H/(D4H+D4)=30%,共聚单体与封端剂摩尔比为178.5∶1时,所得硅橡胶性能最佳。

摘要： 通过稀土固体超强酸作催化剂,对乙酸与低级醇的酯化反应进行研究.结果表明,三元稀土固体超强酸S2O2-/Nd2O3-ZrO2-Al2O3具有优良的催化性能,其它最佳条件为:酸醇摩尔比为1∶2,催化剂用量0.75 g,乙酸用量0.1 mol,反应时间3h.在此条件下,酯化率可达到96.16％,催化剂重复使用3次以内,酯化率仍可达到92％以上.

摘要： Tri （n-amyl） citrate was synthesized from citric acid and n-amyl alcohol using selfCmade rareearth solid excess strong acid SO4^2-/TiO2/La^3＋、SO4^2-/SnO2/La^3＋、SO4^2-/ZrO2/La^3＋、SO4^2-/Fe2O3/La^3＋. Effects of different factors on the reaction were investigated by single-factor and orthogonal experiment. Experiment shows ： when file ration of citric acid to n-amyl alcohol molar is 1 ： 4. 0, the amount of catalyst is 4% of the total citric acid,the catalyst activation temperature is 250 °C, the reaction temperature is 140 - 150 °C ,and the reaction time is 3 h ,Tri（ n-amyl ） citrate yield of 97.3% was attained. When the catalyst was repetitively used, the active didn＇t reduce obviously. The product was identified by IR and the purity determined by GC is over 99%.%以柠檬酸和正戊醇为原料，采用自制的稀土固体超强酸SO4^2-／TiO2／La^3＋、SO4^2-／SnO2／La^3＋、SO4^2-／ZrO2／La^3＋、SO4^2-／Fe2O3／La^3＋为催化剂催化合成增塑剂柠檬酸三戊酯．通过单因素和正交实验考察了各反应因素对反应酯化率的影响．实验表明：当柠檬酸与正戊醇摩尔比为1：4．0、S04^2-／TiO2／La^3＋催化剂用量为柠檬酸总量的4％、催化荆活化温度为250°C、反应温度140-150°C和反应时间3．0h条件下，柠檬酸三戊酯的酯化率可达到97．3％，催化剂重复使用多次，活性未见明显降低．产品经红外光谱定性分析，纯度经气相色谱分析大于99％．

摘要： 以工业棕榈酸和甲醇为原料,采用溶胶-凝胶法制备稀土固体超强酸催化剂SO42-/SnO2-CeO2,催化合成生物柴油.考察了稀土氧化铈添加量、焙烧温度、焙烧时间、硫酸浓度、醇酸质量比、催化剂用量和反应时间对酯化反应的影响.结果表明,当氧化铈添加量为5%时,在2.0mol/L硫酸浸渍后,于550°C下焙烧3 h制备的催化剂性能最好.正交试验结果表明,合成生物柴油的优化条件为醇酸质量比为15:25,催化剂用量为棕榈酸质量的4%,反应时间为4h,在此条件下,酯化率为95.4%.经GC-MS分析,酯产物主要为直链十六烷酸甲酯和10-十八碳烯酸甲酯.%Biodiesel was synthesized by industrial palmitic acid and methanol, using solid superacid catalyst SO42-/SnO2-CeO2 which was prepared by sol-gel method. Effects of the mole fraction of CeO2 in SnO2-CeO2, the calcination temperature and the time of calcination, the concentration of sulphuric acid, the mass ratio of methanol to industrial palmitic acid, the catalyst dosage and the reaction time on the esterification were investigated. The results showed that SO42-/SnO2CeO2 exhibited better activity under the conditions of the dosage of CeO2 (based on total mole of SnO2-CeO2) of 5％, the calcination temperature of 550 °C, the calcination time of 3 h, and the concentration of sulfuric acid solution of 2.0 mol/L. The orthogonal test results showed that the optimal reaction conditions of synthesizing biodiesel were as follows: the mass ratio of methanol to palmitic acid was 15：25, the catalyst quantity was 4.0％ of the palmitic acid, the reaction time was 4 h, the esterification rate was 95.4％. Analysis result of GC-MS showed that the ester products were mainly hexadecanoic acid methyl ester and 10-octadecenoic acid methyl ester.

摘要： Nanometer hybrid rare earth solid superacid was prepared by sol-gel method. Tetrabutyl titanate was hydrolyzed and condensation polymerized, then doped with rare earth elements of Ce and La, respectively, by immersion process, and activated under certain temperatures to give a nanometer hybrid rare earth solid superacid catalyst. The structure and morphology of samples were characterized by FT-IR, SEM, and XRD. The results show that the SO4" is bonded to the metal oxide by bridged bidentate coordination mode. XRD shows the crystal form is anatase, and SEM reveals the catalyst is globular shape. It also proves that the rare earth solid superacid catalysts exhibit high catalytic activity for the esterification of stearic acid. The precursor soaked in the solution c ( Ce4+ ) = 0. 12 mol/L, c ( H2 SO4) = 1.0 mol/L and the solution c ( La3+ ) = 0.07 mol/L, c( H2SO4 ) = 1. 25 mol/L for 10 ~ 14 h, then calcinated at 500 ~ 550 °C for 3 h to obtain the solid superacid catalysts. Under the optimum conditions, the yields of esterification can reach 97. 8% and 96.7% , respectively, by using these catalysts.%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°C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％.

摘要： 采用沉淀-浸渍法制备了新型稀土固体超强酸SO42-/SnO2-Al2O3-Sm2O3,通过IR、TG等手段对其进行了表征分析,应用于合成丁醛乙二醇缩醛,考察其催化性能,较系统地研究了稀土氧化物种类、用量、焙烧温度、焙烧时间、浸渍液浓度等因素对产品收率的影响。实验结果表明适宜的催化剂制备条件为:稀土氧化钐含量为3%,焙烧温度550°C,焙烧时间3 h,浸渍液硫酸浓度为3mol/L。稀土氧化钐的引入有效地稳定了催化活性中心,抑制了催化剂的失活。

摘要： 以稀土固体超强酸SO2-4/TiO2/La3+为催化剂,柠檬酸和正辛醇为原料合成柠檬酸三辛酯,考察了影响反应的因素,并对合成的产品进行红外光谱分析.结果表明,加入0.05 mol柠檬酸,醇与酸物质的量之比为5.5:1,催化剂用量1.0 g,反应温度为170～180 °C,反应时间60 min时,酯化率可达97.7%.该催化剂易于回收,且可重复使用,催化效果好、操作简单、无环境污染等.

摘要： 研究了以固体超强酸SO/TiO/La为催化剂,苯乙酸和异丁醇为原料合成苯乙酸异丁酯,并考察了影响反应的因素.结果表明,醇酸比为2.0:1,催化剂用量为0.5g(苯乙酸为0.2mol的情况下),带水剂甲苯为15ml,反应时间为3.0h是最适宜的反应条件,酯化率达97.5﹪.

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： 本申请涉及一种稀土改性固体超强酸催化剂及其制备方法。该稀土改性固体超强酸催化剂包括复合载体、结合在复合载体上的硫酸根及与复合载体掺杂的稀土离子，复合载体由二氧化硅和三氧化二铝复合而成。上述稀土改性固体超强酸催化剂，通过在固体超强酸中引入稀土元素，改变了固体超强酸表面原子的化学状态，提高了固体超强酸表面元素正极化程度和吸电子能力，有助于改善催化剂的催化活性和使用寿命。

摘要： 本发明公开了一种含稀土的复合型固体超强酸催化剂，由含有硫酸根离子的ZrO

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： 一种稀土超强酸催化制备甲基苯基含氢硅油的方法是以甲基苯基环硅氧烷（DnMe,Ph, n＝3,4,5,6）、二甲基环硅氧烷（Dp，p＝3,4,5,6）和甲基氢环硅氧烷（DmH,m＝3,4,5,6）为单体，加入封端剂，在N2气体的保护下，选择稀土固体超强酸种类，控制反应温度、聚合一定时间后，在-0.9MPa下逐渐升高温度到205°C，减压抽拔低沸物，可得目标产物。本发明的优点是催化剂只需过滤即可分离，无需水洗中和操作，劳动强度低，工艺简单，操作简便，无污染，便于产业化。本发明所制备的产品在LED的封装过程中具有良好的效果。

摘要： 一种稀土超强酸催化制备甲基苯基含氢硅油的方法是以甲基苯基环硅氧烷(DnMe,Ph,n＝3,4,5,6)、二甲基环硅氧烷(Dn，n＝3,4,5,6)和甲基氢环硅氧烷(DnH,n＝3,4,5,6)为单体，加入封端剂，在N2气体的保护下，选择稀土固体超强酸种类，控制反应温度、聚合一定时间后，在-0.9MPa下逐渐升高温度到205°C，减压抽拔低沸物，可得目标产物。本发明的优点是催化剂只需过滤即可分离，无需水洗中和操作，劳动强度低，工艺简单，操作简便，无污染，便于产业化。本发明所制备的产品在LED的封装过程中具有良好的效果。