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固体碱催化剂

化学通报 2002年第9期65卷 594-600页

作者：魏彤王谋华魏伟孙予罕钟炳中国科学院山西煤炭化学研究所国家重点实验室太原030001

综述了最近 3 0年来固体碱催化剂的研究现状 ,包括固体碱催化剂的种类、优缺点以及各类催化剂中影响其催化性能的因素。重点探讨了碱位前驱体和载体对负载型无机固体碱碱强度的影响。

关键词：固体碱催化剂有机固体碱碱性分子筛有机无机复合固体碱无机固体碱

固体碱催化剂Na_(2)SiO_(3)/MgO催化大豆油合成生物柴油的研究

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粮食与油脂 2023年第8期36卷 52-56页

作者：高艺珊龙小柱时光沈阳化工大学化学工程学院辽宁沈阳110142 吉林警察学院刑事科学技术系吉林长春130117

以MgO为载体,采用等体积浸渍法制备固体碱催化剂Na_(2)SiO_(3)/MgO。通过X射线衍射(XRD)和傅里叶变换红外光谱(FT-IR)分别对催化剂和产物进行表征。通过单因素试验和正交试验优化了大豆油制备生物柴油的工艺条件。结果表明:当Na_(2)SiO_... 详细信息

以MgO为载体,采用等体积浸渍法制备固体碱催化剂Na_(2)SiO_(3)/MgO。通过X射线衍射(XRD)和傅里叶变换红外光谱(FT-IR)分别对催化剂和产物进行表征。通过单因素试验和正交试验优化了大豆油制备生物柴油的工艺条件。结果表明:当Na_(2)SiO_(3)/MgO中的Na_(2)SiO_(3)负载量为20%(以MgO质量计)、醇油摩尔比为10∶1、催化剂用量4%(以大豆油质量计)、反应温度55℃、反应时间3h时,生物柴油的产率可以达到98.77%。XRD表征结果表明,当Na_(2)SiO_(3)的负载量为20%时,Na_(2)SiO_(3)以单层分散的形式附着在载体MgO表面,且没有形成新的晶体。FT-IR表征结果表明,所合成产物分子的官能团结构与目的产物相符。

关键词： Na_(2)SiO_(3)/MgO 酯交换反应生物柴油固体碱催化剂

固体碱催化剂用于油脂甲醇酯交换反应制备生物柴油

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化工学报 2007年第10期58卷 2506-2512页

作者：颜姝丽鲁厚芳姜利寒梁斌四川大学化工学院四川成都610065

固体碱催化剂用于酯交换反应制备生物柴油有易分离、流程简单的优点。通过金属氧化物活性筛选,发现氧化钙具有很好的酯交换反应活性。将乙酸钙溶液等体积浸渍负载于碱性载体MgO上,并煅烧得到了氧化钙负载量为16.5%(质量)的CaO/MgO混合... 详细信息

固体碱催化剂用于酯交换反应制备生物柴油有易分离、流程简单的优点。通过金属氧化物活性筛选,发现氧化钙具有很好的酯交换反应活性。将乙酸钙溶液等体积浸渍负载于碱性载体MgO上,并煅烧得到了氧化钙负载量为16.5%(质量)的CaO/MgO混合氧化物催化剂,其在油脂甲醇酯交换反应制备生物柴油的过程中具有高的反应活性。在64.5℃、醇油比18∶1、催化剂用量2%、反应3.5h条件下,油脂转化率为92%,接近传统的液体强碱NaOH的催化能力。用XRD、AAS、XPS、CO2-TPD等对制得的系列催化剂进行了表征,发现催化剂的碱强度对酯交换反应有着重要的影响。通过选择合适的载体、含钙前驱体和氧化钙负载量可以增加负载型氧化钙催化剂的强碱性位,提高催化剂的反应活性。

关键词：生物柴油固体碱催化剂氧化钙催化剂

固体碱催化剂K_2CO_3/Al_2O_3的制备及其催化餐饮废油制生物柴油的性能

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燃料化学学报 2014年第6期42卷 683-689页

作者：胡秀英马迪杨廷海邓育苟江苏理工学院化学与环境工程学院江苏常州213001

采用浸渍法制备了K2CO3/Al2O3固体碱催化剂,考察了活性组分负载量、焙烧温度、焙烧时间等制备条件对催化剂在催化餐饮废油合成生物柴油的酯交换反应中催化活性的影响,并对其进行了FT-IR、XRD、TG-DTG、SEM和BET表征分析。实验结果表明,... 详细信息

采用浸渍法制备了K2CO3/Al2O3固体碱催化剂,考察了活性组分负载量、焙烧温度、焙烧时间等制备条件对催化剂在催化餐饮废油合成生物柴油的酯交换反应中催化活性的影响,并对其进行了FT-IR、XRD、TG-DTG、SEM和BET表征分析。实验结果表明,所制备的催化剂在催化餐饮废油合成生物柴油的酯交换反应中表现出良好的活性,在活性组分K2CO3负载量为50%、焙烧温度500℃、焙烧时间3 h的条件下制备的催化剂催化酯交换反应时,生物柴油产率可达86.70%。催化剂表征结果显示,K2CO3/Al2O3催化活性是因K2CO3与Al2O3经高温焙烧产生新的晶相有关。催化剂重复使用4次,生物柴油产率仍在75%以上。制得的生物柴油产品质量达到国家生物柴油B100标准。

关键词：生物柴油固体碱催化剂制备表征

大豆油制备生物柴油KNO_(3)/TiO_(2)固体碱催化剂的研究

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化工新型材料 2022年第3期50卷 246-249,254页

作者：黄振旭高海荣梁妮贾潘潘陈梦瑶潘丽延宋岩岩李品郑州师范学院化学化工学院郑州450044

以TiO_(2)为载体,通过浸渍法制备了KNO_(3)/TiO_(2)固体碱催化剂。通过X射线衍射(XRD)和扫描电镜(SEM)对催化剂进行了表征,同时探究了催化剂制备和酯交换催化反应的优化条件。结果表明:催化剂焙烧温度为600℃、焙烧时间为3.5h、催化剂用... 详细信息

以TiO_(2)为载体,通过浸渍法制备了KNO_(3)/TiO_(2)固体碱催化剂。通过X射线衍射(XRD)和扫描电镜(SEM)对催化剂进行了表征,同时探究了催化剂制备和酯交换催化反应的优化条件。结果表明:催化剂焙烧温度为600℃、焙烧时间为3.5h、催化剂用量(占大豆油的质量)为2.5%、醇油物质的量比为12、反应时间为3h时,生物柴油的产率最高达92.8%。

关键词：生物柴油酯交换反应硝酸钾/二氧化钛固体碱催化剂

固体碱催化剂KF/Al_2O_3催化合成乙二醇丁醚

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南京理工大学学报 2011年第1期35卷 122-126页

作者：郭登峰刘红刘准曹惠庆赵文石兆君常州大学化学化工学院江苏常州213164 江苏怡达化工有限公司江苏江阴214441

针对乙二醇丁醚合成中传统催化剂产物后处理工艺复杂、污染环境等缺点,采用浸渍法制备KF/Al2O3负载型固体碱催化剂,催化环氧乙烷(EO)与丁醇反应合成乙二醇丁醚。考察了催化剂前驱体/载体比例、焙烧温度对催化性能的影响。结果表明氟化钾... 详细信息

针对乙二醇丁醚合成中传统催化剂产物后处理工艺复杂、污染环境等缺点,采用浸渍法制备KF/Al2O3负载型固体碱催化剂,催化环氧乙烷(EO)与丁醇反应合成乙二醇丁醚。考察了催化剂前驱体/载体比例、焙烧温度对催化性能的影响。结果表明氟化钾(KF)负载量为30%,焙烧温度为600℃时,催化剂对EO和丁醇反应催化活性最高。对催化剂进行了XRD表征,并采用Hammett指示剂法测定了催化剂的碱强度:pKa>9.3的总碱量为3.0mmol/g催化剂,碱强度(H_)≥18.4,属中等碱强度催化剂。KF/Al2O3固体碱催化剂用于催化合成乙二醇丁醚最佳工艺条件为:反应温度110℃,反应压力0.20～0.30 MPa,催化剂用量为0.5%(m/m),n(BuOH)∶n(EO)为5∶1,反应时间100～120 min,EO转化率达99.47%。

关键词：固体碱催化剂制备乙二醇丁醚表征合成

新型固体碱催化剂应用于聚碳酸酯二元醇合成的研究

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新型固体碱催化剂应用于聚碳酸酯二元醇合成的研究

作者：赵凯艳天津大学

学位级别：硕士

聚碳酸酯二元醇(PCDLs)作为合成高性能聚氨酯软段部分的原料,因其优越的柔顺性、耐水解性以及良好的机械性能备受关注。用于酯交换法合成聚碳酸酯二元醇的催化剂中,传统均相催化剂会残留在产物中影响其质量,部分非均相催化剂虽然也表现... 详细信息

聚碳酸酯二元醇(PCDLs)作为合成高性能聚氨酯软段部分的原料,因其优越的柔顺性、耐水解性以及良好的机械性能备受关注。用于酯交换法合成聚碳酸酯二元醇的催化剂中,传统均相催化剂会残留在产物中影响其质量,部分非均相催化剂虽然也表现出良好的催化活性,但存在反应条件比较苛刻,操作复杂,反应所需时间长的问题。而水滑石类复合金属氧化物催化剂因比表面积大、碱性位点丰富、表现出良好的催化性能备受青睐,在催化酯交换反应中有着良好的应用潜力。因此,本文制备了水滑石类三金属氧化物,将其作为高活性的非均相固体碱催化剂应用于酯交换反应,探究其对聚碳酸酯二元醇合成过程中的催化作用。本文首先探究了不同水滑石类三金属氧化物(LDO-M,M=Ce、Ni、Zn、Fe、Co、Cu)对酯交换过程的催化作用,通过XRD、SEM和XPS对催化活性最佳的LDO-Ce进行表征,然后通过N吸附脱附以及CO-TPD等测试对不同的LDO-M进行了分析和比较,并提出相关的催化机理。实验结果显示,因为引入的Ce电负性较低,增强了水滑石中O的负电性,虽然Ce的引入在一定程度上影响了水滑石片层结构的生长,LDO-Ce的比表面积有所下降,但增强了所得金属氧化物的强碱性位点,提高了催化剂的整体活性。工业常用的聚碳酸酯二元醇的分子量在500～3000 g/mol。本文以LDO-Ce为催化剂,以羟值在110±10 mg KOH/g(数均分子量为1000 g/mol)的聚碳酸酯二元醇为目标,对催化剂用量、起始剂配比、常压及减压反应过程的工艺条件进行优化,并探究了催化剂的循环耐用性;此外,利用响应面法探究并优化了对羟值影响较大的因素。实验及分析结果表明,在催化剂用量为0.5 wt%,起始剂碳酸二甲酯(DMC)与1,4-丁二醇(BDO)的配比为1.25,常压反应在130°C下反应5 h,减压反应在170°C、10 k Pa下反应4 h,可以得到分子量为1000 g/mol的聚碳酸酯二元醇,对应产率为92.44%。LDO-Ce在循环使用三次后仍能保持较高的活性,与文献中已报道的催化剂活性相比较,LDO-Ce在催化合成聚碳酸酯二元醇的反应中表现出优异的催化性能。本文为工业化生产性能稳定的聚碳酸酯二元醇提供了基础实验数据和理论依据。

关键词：聚碳酸酯二元醇酯交换法复合金属氧化物碱性位点固体碱催化剂

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TDI焦油渣水解新型固体碱催化剂的开发

TDI焦油渣水解新型固体碱催化剂的开发

作者：何旺厦门大学

学位级别：硕士

作为聚氨酯工业的重要原料,甲苯二异氰酸酯(TDI)在其生产过程中会伴随着大量焦油渣的产生,若实现TDI焦油渣资源化利用,既能提高经济效益,又具有显著的环保意义。已有的液体碱水解法处理TDI焦油渣制TDA工艺存在反应条件苛刻、消耗大量碱... 详细信息

作为聚氨酯工业的重要原料,甲苯二异氰酸酯(TDI)在其生产过程中会伴随着大量焦油渣的产生,若实现TDI焦油渣资源化利用,既能提高经济效益,又具有显著的环保意义。已有的液体碱水解法处理TDI焦油渣制TDA工艺存在反应条件苛刻、消耗大量碱液易于腐蚀生产设备且催化剂难以分离回收问题。有鉴于此,本研究首次采用来源广泛、成本低廉的Ca基非均相固体碱催化剂替代传统均相的液体碱催化剂NaOH,通过负载及掺杂改性方法构建新型固体碱催化剂,用于TDI焦油渣水解体系中。重点研究Ca基催化剂的改性机理,确定固体碱催化剂的较优制备条件及水解反应条件,并系统考察催化剂的水解催化性能和循环使用性能。首先,引入富含天然多孔结构的硅藻土对CaO进行负载改性以改善及其分散性能。采用浸渍法制得CaO/硅藻土催化剂,通过XRD、FTIR、SEM、TEM、Hammett指示剂法、Raman、XPS等技术对所得固体碱催化剂物化性能进行了表征和分析。结果表明所制备CaO/硅藻土催化剂相较于未改性CaO,具有更为规整的形貌和更好的分散性。在引入载体后催化剂具有大孔和介孔共存结构,大孔可增强催化剂与焦油大分子传质作用,介孔则可提供更多的活性位点,同时硅藻土对CaO的强锚定作用能有效降低活性位点的浸出。引入载体后原始CaO的碱强度也并未损失,确保了其亲核进攻脲基大分子的能力。将该催化剂用于TDI焦油渣水解体系中,当CaO负载量为40 wt%、煅烧温度700℃下时制得的CaO/硅藻土催化剂呈现最优的催化活性。在常压条件下,水解反应温度120℃,催化剂加入量10wt%,水解反应时间5h时,TDA产率最大可达20.92%。此外,该催化剂还显示出优异的稳定性,经3次循环使用后,依然保持初始活性的90%。进而,分别引入易产生氧缺陷的稀土金属La、具有高强度碱性位点的碱土金属Ba对CaO进行掺杂改性进一步增强催化活性。采用浸渍法制备La2O3-CaO、BaO-CaO 固体碱催化剂,通过 XRD、FTIR、SEM、TEM、Raman、XPS 等表征手段对合成的催化剂物化性能进行了研究。固体碱催化剂La2O3-CaO、BaO-CaO催化剂相较于未改性CaO,同样具有更为规整的形貌和更好的分散性。进一步研究发现La的掺杂使CaO与La2O3相互作用产生晶格缺陷,提供更多的氧空位,同时金属间相互作用降低了活性位点的流失,最终增强催化剂的活性和稳定性。Ba因其自身的高碱强度掺杂在CaO中,进一步提高了催化剂的碱中心强度。将它们分别用于TDI焦油渣水解体系中,La/Ca摩尔比为0.2、煅烧温度850℃下制得的La2O3-CaO催化剂呈现最优催化活性。在常压条件下,当水解反应温度110℃、催化剂加入量50 wt%、水解时间5 h,TDA的产率可达到23.5%。对于BaO-CaO催化剂而言,Ba/Ca摩尔比为0.1、煅烧温度850℃下制得的BaO-CaO催化剂具有最优的催化活性。在水解温度120℃、催化剂加入量50 wt%、水解时间7 h的条件下,TDA的产率可达到28.2%。两种催化剂经3次循环使用后,均维持了高于85%的初始活性。本研究首次采用改性Ca基固体碱催化剂替代传统均相的液体碱催化剂用于TDI焦油渣的水解,在TDI焦油渣有效水解转化为TDA的同时,优化水解工艺,实现催化剂的循环使用,降低工艺难度及成本,为TDI焦油渣资源化利用提供新思路。

关键词： TDI焦油渣 CaO 水解固体碱催化剂

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固体碱催化剂生产生物柴油的研究进展

现代化工 2013年第7期33卷 30-33,35页

作者：刘士涛刘玉环阮榕生彭红张锦胜万益琴南昌大学生物质转化教育部工程研究中心南昌大学江西食品科学与技术国家重点实验室江西南昌330047

固体碱性催化剂以其反应条件温和、反应速度快、较酸催化剂腐蚀性小等优点而成为生产生物柴油的酯交换反应中广泛使用的一类催化剂,主要分为负载型固体碱和非负载型固体碱2大类型。综述了几种主要的固体碱催化剂在生物柴油中的应用状况... 详细信息

固体碱性催化剂以其反应条件温和、反应速度快、较酸催化剂腐蚀性小等优点而成为生产生物柴油的酯交换反应中广泛使用的一类催化剂,主要分为负载型固体碱和非负载型固体碱2大类型。综述了几种主要的固体碱催化剂在生物柴油中的应用状况,对其存在的问题进行了总结概括。同时在原子和分子水平上对固体碱催化剂的设计方法进行了简单的介绍。

关键词：生物柴油固体碱催化剂分子结构设计