[发明专利]稀土改性固体超强酸催化剂及其制备方法在审
申请号: | 201811480646.9 | 申请日: | 2018-12-05 |
公开(公告)号: | CN109499586A | 公开(公告)日: | 2019-03-22 |
发明(设计)人: | 陈桂;康霞;谭晓婷;肖和导;何婷 | 申请(专利权)人: | 怀化学院 |
主分类号: | B01J27/053 | 分类号: | B01J27/053;B01J35/02;B01J35/10 |
代理公司: | 广州华进联合专利商标代理有限公司 44224 | 代理人: | 黄晓庆 |
地址: | 418000 湖*** | 国省代码: | 湖南;43 |
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摘要: | |||
搜索关键词: | 固体超强酸催化剂 复合载体 稀土改性 固体超强酸 制备 三氧化二铝 吸电子能力 表面元素 表面原子 催化活性 二氧化硅 化学状态 使用寿命 稀土离子 稀土元素 掺杂的 硫酸根 正极化 催化剂 复合 引入 申请 | ||
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。
技术领域
本发明涉及催化技术领域,特别是涉及稀土改性固体超强酸催化剂及其制备方法。
背景技术
乙酰水杨酸是一种历史悠久的解热镇痛药,诞生于1899年,是历史上的三大经典药物之一,用于治感冒、发热、头痛、牙痛、关节痛、风湿病等。近年来其用途不断被发现:对农作物有良好的增产、抗旱等特殊功效,还可用于乳腺癌、食道癌、直肠结肠癌等多种癌症的防治,其还具有抗血小板凝聚作用,于是重新引起了人们极大的兴趣,对其需求量也日益增加。鉴于乙酰水杨酸的广泛应用,研究合成乙酰水杨酸的新型工艺,以提高其产量和品质,具有实际意义。
在传统乙酰水杨酸生产中,水杨酸和醋酐在80℃~90℃进行反应生成乙酰水杨酸,反应时间2小时左右,耗能量较大。传统的硫酸催化法合成乙酰水杨酸,虽然是经典方法,工艺成熟,但是产率一般在60%~70%之间,副反应多,设备腐蚀严重,污染环境。采用盐酸作为催化剂,该法反应迅速,产率较高,但其沸点低,易挥发,提供质子酸浓度不稳定,影响产品质量,对设备有腐蚀,工作环境差。草酸法反应缓慢平和,反应时间长,物耗、能耗高,且副产物多。液体酸催化剂普遍存在一些缺点,如反应结束后其不易与体系分离,设备易腐蚀老化,能耗大,易污染环境等,这些问题引起了人们的关注。
近年来,由于基本能源价格不断上涨,反应时间越长则能耗越大,成本越高。从近几年的研究趋势看,研究的重点主要基中在水杨酸和酸酐反应过程中,通过添加不同的催化剂,使得反应更易进行,时间更短,能耗更少,产品质量更好。
SO42-/MxOy型固体超强酸是一类具有制备方便、易分离再生和重复利用、环境友好等优点的新型催化剂,因其在有机酸催化反应中的广泛应用而一直为研究热点。SO42-/MxOy型固体超强酸有许多传统催化剂所不具备的优良性能,是一类应用前景广阔的新型绿色催化材料。SO42-/MxOy型固体超强酸催化剂也存在一些缺点,如该类催化剂易积碳、热稳定性差、活性组分易流失而失活等,这些问题都制约了其在工业上的应用。为了提高催化剂性能和寿命,拓展其使用范围,对SO42-/MxOy型固体超强酸的改性研究尤为重要。
发明内容
基于此,有必要提供一种具有较好催化性能和寿命的稀土改性固体超强酸催化剂,具体方案如下:
一种稀土改性固体超强酸催化剂,包括复合载体、结合在所述复合载体上的硫酸根及与所述复合载体掺杂的稀土离子,所述复合载体由二氧化硅和三氧化二铝复合而成。
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- 本发明公开了一种碳基磁性固体酸催化剂及其在生物柴油制备中的应用。混合CMC溶液和Fe3+溶液,沉析固体再用Fe3+溶液浸泡,干燥后的固态物经煅烧、研磨后得磁性材料,再与CMC和Zr2+/Fe3+溶液混合,固体材料干燥后,经磺化,过滤,洗涤,冷冻干燥后获得碳基磁性固体酸催化剂。该催化剂同时具有Lewis酸性和酸性,具有较适宜的磁饱和强度。可以直接用于高酸值油的反应,催化效果非常好,生物柴油得率>95%,催化剂回收率>90%。且循环使用能力较优,5次反应后生物柴油产率还能达到80%以上。失活催化剂经磺酸化处理后循环反应5次,生物柴油产率依然可达90%以上。
- 低温烟气脱硝用复合载体负载型酸化锰钴铈的耐硫催化剂及其制备方法-201510936817.4
- 欧阳峰;张长亮;邱露;孟娇娇 - 哈尔滨工业大学深圳研究生院
- 2015-12-15 - 2019-05-07 - B01J27/053
- 本发明涉及一种低温烟气脱硝用复合载体负载型酸化锰钴铈的耐硫催化剂及其制备方法,具体为一种低温烟气NH3‑SCR脱硝酸化催化剂,其是用Mn、Co、Ce金属的硝酸盐以浸渍法负载于溶胶凝胶法制备的TiO2/SiO2复合载体,再经硫酸化后焙烧得到的多组分负载型金属氧化物型催化剂。催化剂具有较大的比表面积及较低的壁厚,提高了抗硫性。本发明还提供了所述催化剂的制备方法。
- 一种硅胶柱撑介孔生物质碳固体磺酸的制备方法-201710017071.6
- 伏再辉;冯瑶;张超;刘亚纯;陈增添;李珊;张慎益 - 湖南师范大学
- 2017-01-11 - 2019-05-03 - B01J27/053
- 本发明提供一种用木质纤维类生物质制备硅胶柱撑介孔生物质碳固体磺酸(SiO2‑BC‑SO3H)的制备方法,以及用其催化蔗糖水解制备葡萄糖的方法。SiO2‑BC‑SO3H制备包括生物质热碳化或浓硫酸脱水碳化、沸水溶胀、酸性硅溶胶插层、氮气中加热(350℃)脱水、浓硫酸磺化等步骤。本发明证实经上述步骤制备的SiO2‑BC‑SO3H的硅胶含量在15wt%左右,磺酸基密度在0.9 mmol/g以上,且具有层间介孔结构。将其用于催化蔗糖水解反应,与非孔型的生物质碳固体磺酸相比,表现出更优的催化活性和重复使用性。
- 一种低腐蚀性催化剂-201811492693.5
- 杜尚威;田家乐 - 徐州伯利恒生物科技有限公司
- 2018-12-07 - 2019-04-02 - B01J27/053
- 本发明公开了一种低腐蚀性催化剂,所述的催化剂用于催化羟基乙酸、正丁醇制备乙醇酸丁酯。高岭土和酸化后的活性硫酸钴通过水热反应和均匀分散得到高活性可重复使用的固体催化剂催化羟基乙酸和正丁醇的酯化反应,得到高纯度的乙醇酸丁酯。相较于浓硫酸催化,在保持较高收率的前提下不仅减少了对设备的腐蚀,而且大大缩短了成品制备的时间,提高生产效率。
- 一种乙醇酸丁酯的合成方法-201811492694.X
- 杜尚威;田家乐 - 徐州伯利恒生物科技有限公司
- 2018-12-07 - 2019-04-02 - B01J27/053
- 本发明公开了一种乙醇酸丁酯的合成方法,合成工艺以高岭土和酸化后的活性硫酸钴通过水热反应和均匀分散得到高活性可重复使用的固体催化剂催化羟基乙酸和正丁醇的酯化反应,得到高纯度的乙醇酸丁酯。相较于浓硫酸催化,在保持较高收率的前提下不仅减少了对设备的腐蚀,而且大大缩短了成品制备的时间,提高生产效率。
- 一种用于催化正丁烷异构化的固体酸催化剂及其制备方法-201611054059.4
- 连奕新;曹亮;赖伟坤;韩保平;冯光平;方维平;朱瑞波;郭玉;赵司旗;李洪林 - 厦门大学;上海新佑能源科技有限公司
- 2016-11-25 - 2019-04-02 - B01J27/053
- 一种用于催化正丁烷异构化的固体酸催化剂及其制备方法,涉及固体酸催化剂。所述催化剂由被含硫化合物硫酸化的氧化锆、氧化镓和一种过渡金属元素组成,过渡金属元素选自ⅠB族,催化剂中各成分为:ⅠB族过渡金属元素0.1%~5%,氧化镓0.1%~10%,硫0.1%~10%,余量为氧化锆。将锆盐溶于溶剂中制成锆盐溶液,澄清后加入第ⅢA族金属镓的化合物,溶解后制成锆盐和金属镓化合物的混合溶液,再加入碱性溶液直至pH为7~10,得到氢氧化物沉淀,沉淀物经过滤、洗涤至中性后干燥,得前躯体;将前驱体加入含有的溶液中浸渍,过滤掉多余浸渍液,所得沉淀物干燥后,再用铜盐溶液浸渍,再干燥后焙烧,即得。
- 一种酯化催化剂及其制备方法和在生物柴油制造中的应用-201811462325.6
- 欧卓木;欧鹏;卓寿镛;陈军;黄俭 - 广西锟德能源科技有限公司
- 2018-12-03 - 2019-03-29 - B01J27/053
- 本发明属于制备催化剂之一般方法;催化剂活化的一般方法技术领域,公开了一种酯化催化剂及其制备方法和在生物柴油制造中的应用,各种活性物质的质量占硫酸盐溶液质量的百分比为:铁3%‑10%、钒0.001%‑0.003、锆0.003%‑0.005%、钛3%‑10%、铝1%‑3%、钼0.001%‑0.003。本发明直接利用有色金属冶炼厂出产的多金属硫酸盐溶液,剔除对于酯化反应来说,活性较弱的物质锡、铬、锰、钙、镍、铜、铅,只保留活性较强的物质铁、铝、钒、钼、锆、钛、钪等。本发明达到降低生物柴油生产成本、杜绝废水排放、产品硫含量和酸值达到了国V柴油标准之目的,为生物柴油生产节能减排做出了贡献。
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