介孔分子筛固载催化剂合成及在生物柴油制备工艺中应用

1. Ce-SO42-/SBA-15介孔分子筛的制备、表征及催化性能研究

   • 以介孔分子筛SBA-15为载体，采用固相研磨法将稀土元素Ce及SO42-同时掺杂在介孔分子筛中，增强SBA-15表面活性中心，制备了Ce-SO42-/SBA-15负载型催化剂。
   • 用X射线衍射(XRD)、透射电镜(TEM)、低温N2吸附-脱附、红外光谱(IR)、热重分析(TG)和NH3-TPD等分析方法对改性材料的结构性质及表面酸性质进行了表征。
   • 研究表明，制得的Ce-SO42-/SBA-15保持高度有序的一维六方介孔结构，且具有弱酸中心和中强酸中心。
   • 用Hammett指示剂法测得Ce-SO42-/SBA-15表面酸强度H0为0.99~1.8，表明制备的改性材料为固体酸。
   • 将该催化剂用于催化合成乙酸正丁酯，正交实验结果表明：当反应时间100min，n(冰乙酸):n(正丁醇)=1:1.2，催化剂用量0.375g时，酯化率可达到97.45%。

2. SZ/SBA-15介孔分子筛的制备、表征及催化性能研究

   • 以SBA-15为载体，利用尿素水解法制备ZrO2/SO42-改性的固体酸SZ/SBA-15。
   • 通过XRD、N2吸附-脱附、IR、SEM、Hammett指示剂法和NH3-TPD法对合成材料的孔结构、骨架结构及表面酸性等进行了表征。
   • 实验结果表明，所合成的固体酸催化剂具有典型的介孔结构特征，酸强度在0.80
   • 将催化剂应用于催化合成乙酸正丁酯取得了良好的效果，正交实验结果表明：冰乙酸与正丁醇的摩尔比为1:1.2，反应时间为1.5h，催化剂用量为0.375g（相当于冰乙酸的质量的5%），酯化率可达到95.6%。

3. 微波辅助ZrO2/SO42-/SBA-15催化合成棕榈酸甲酯

   • 以P123（聚氧乙烯-聚氧丙烯-聚氧乙烯嵌段醚共聚物）作为模板剂、正硅酸乙酯为硅源，合成介孔分子筛SBA-15。
   • 以SBA-15为载体，利用尿素水解法制备ZrO2/SO42-改性的固体酸催化剂，对其进行了表征。
   • 实验结果表明，所合成的固体酸催化剂具有典型的介孔结构特征。
   • 将催化剂应用于微波法催化合成棕榈酸甲酯，考察了反应时间、反应温度、辐射功率、酸醇摩尔比、催化剂用量对酯化率的影响。
   • 结果表明：n(十六酸):n(甲醇)=1:15，催化剂用量为0.8g，反应时间20min，反应温度40℃，辐射功率400W，酯化率可达到87.70%。
   • 微波反应时间较传统合成方法大大缩短。

4. Ce改性SBA-15介孔分子筛的制备及其催化合成棕榈酸甲酯

   • 用浸渍法对SBA-15分子筛进行Ce改性，制备了Ce(SO4)2/SBA-15催化剂。
   • 采用X射线衍射、红外光谱和N2吸附-脱附、热重-差热分析方法对试样进行了表征。
   • 表征结果表明，Ce已进入SBA-15分子筛中，制得的Ce(SO4)2/SBA-15催化剂保持高度有序的介孔二维六角结构。
   • 用Hammett指示剂法测得Ce(SO4)2/SBA-15催化剂的表面酸强度(H0)为0.99
   • 采用Ce(SO4)2/SBA-15催化剂催化甲醇和棕榈酸酯化合成棕榈酸甲酯，优化的合成条件为：n(棕榈酸):n(甲醇)=1:15，催化剂用量为棕榈酸质量的5%，反应时间为8h，在此条件下酯化率大于92%。

1、Ce-SO42-/SBA-15介孔分子筛的制备、表征及催化性能研究.以介孔分子筛SBA-15为载体，采用固相研磨法将稀土元素Ce及SO42-同时掺杂在介孔分子筛中，增强SBA-15表面活性中心，制备了Ce-SO42-/SBA-15负载型催化剂.用X射线衍射(XRD)、透射电镜(TEM)、低温N2吸附-脱附、红外光谱(IR)、热重分析(TG)和NH3-TPD等分析方法对改性材料的结构性质及表面酸性质进行了表征，研究表明，制得的Ce-SO42-/SBA-15保持高度有序的一维六方介孔结构，且具有弱酸中心和中强酸中心.用Hammett指示剂法测得Ce-SO42-/SBA-15表面酸强度H0为0.99~1.8，表明制备的改性材料为固体酸.将该催化剂用于催化合成乙酸正丁酯，正交实验结果表明：当反应时间100min，n(冰乙酸)?n(正丁醇)=1?1.2，催化剂用量0.375g时酯化率可达到97.45%.2、SZ/SBA-15介孔分子筛的制备、表征及催化性能研究.以SBA-15为载体利用尿素水解法制备ZrO<,2>/SO42-改性的固体酸SZ/SBA-15，通过XRD、N2吸附-脱附、IR、SEM、Hammett指示剂法和NH3-TPD法对合成材料的孔结构，骨架结构及表面酸性等进行了表征.实验结果表明，所合成的固体酸催化剂具有典型的介孔结构特征，酸强度在0.80-SO42-/SBA-15催化合成棕榈酸甲酯.以P123(聚氧乙烯-聚氧丙烯-聚氧乙烯嵌段醚共聚物)作为模板剂、正硅酸乙酯为硅源，合成介孔分子筛SBA-15.以SBA-15为载体，利用尿素水解法制备ZrO<,2>/SO42-改性的固体酸催化剂，对其进行了表征.实验结果表明，所合成的固体酸催化剂具有典型的介孔结构特征.将催化剂应用于微波法催化合成棕榈酸甲酯，考察了反应时间，反应温度，辐射功率，酸醇摩尔比，催化剂用量对酯化率的影响，结果表明：n(十六酸)：n(甲醇)=1：15，催化剂用量为0.8g，反应时间20min，反应温度40℃，辐射功率400W，酯化率可达到87.70%.微波反应时间较传统合成方法大大缩短.4、Ce改性SBA-15介孔分子筛的制备及其催化合成棕榈酸甲酯.用浸渍法对SBA-15分子筛进行Ce改性，制备了Ce(SO4)2/SBA-15催化剂，采用X射线衍射、红外光谱和N2吸附-脱附、热重-差热分析方法对试样进行了表征.表征结果表明，Ce已进入SBA-15分子筛中，制得的Ce(SO4)2/SBA-15催化剂保持高度有序的介孔二维六角结构.用Hammett指示剂法测得Ce(SO4)2/SBA-15催化剂的表面酸强度(H0)为0.99