高等学校化学学报 ›› 2015, Vol. 36 ›› Issue (12): 2550.doi: 10.7503/cjcu20150155
收稿日期:
2015-02-16
出版日期:
2015-12-10
发布日期:
2015-11-17
作者简介:
联系人简介: 陈若愚, 男, 博士, 教授, 主要从事无机材料化学的研究. E-mail:基金资助:
LIU Wenjin, WANG Hongning, CHEN Ruoyu*()
Received:
2015-02-16
Online:
2015-12-10
Published:
2015-11-17
Contact:
CHEN Ruoyu
E-mail:chry@cczu.edu.cn
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摘要:
基于模板剂导向组装的方法制备了硅铝柱撑磷酸锆. 对材料结构进行了表征, 分析了硅铝柱撑结构的形成机制. 结果表明, 材料中铝分别以四面体与八面体的形式嵌入在柱撑结构的内部和层板表面. 通过大豆油甲酯的环氧化反应考察了所得硅铝柱撑磷酸锆的催化性能, 其催化选择性可达91.7%. 反应历程的分析结果表明良好的层板柱撑结构使大分子的反应物能与层间活性位充分接触. 硅铝柱撑磷酸锆的酸位特点及催化反应的动力学分析表明, 铝源的引入提高了柱撑材料的Lewis酸含量, 改善了柱撑磷酸锆对大豆油甲酯环氧化的催化性能.
中图分类号:
TrendMD:
刘文晋, 王红宁, 陈若愚. 硅铝柱撑磷酸锆的合成及在大豆油甲酯环氧化反应中的催化性能. 高等学校化学学报, 2015, 36(12): 2550.
LIU Wenjin, WANG Hongning, CHEN Ruoyu. Synthesis of Mixed Alumina Silica Pillared Zirconium Phosphate and Its Catalytic Performance in Epoxidation of Soyate†. Chem. J. Chinese Universities, 2015, 36(12): 2550.
Material | Interlayer spacing/nm | Pore diameter/nm | Pore volume/(cm3·g-1) | SBET/(m2·g-1) |
---|---|---|---|---|
SPZHD | 2.36 | 2.30 | 0.31 | 487 |
SAPZH | 2.62 | 2.19 | 0.28 | 523 |
Table 1 Textural properties of SPZHD and SAPZH
Material | Interlayer spacing/nm | Pore diameter/nm | Pore volume/(cm3·g-1) | SBET/(m2·g-1) |
---|---|---|---|---|
SPZHD | 2.36 | 2.30 | 0.31 | 487 |
SAPZH | 2.62 | 2.19 | 0.28 | 523 |
Catalyst | (μmol·g-1) | Double bond conversion(%) | Epoxy selectivity(%) | Yield(%) | TOFb/h-1 | Activation energy/(kJ·mol-1) | 10-4 Frequency factor/(L·mol-1·s-1) |
---|---|---|---|---|---|---|---|
Non-catalyst | — | 69.8 | 61.7 | 43.1 | — | 68.3 | 0.13 |
SPZHD | 552 | 93.0 | 81.2 | 75.5 | 52.4 | 30.1 | 8.67 |
SAPZH | 708 | 96.2 | 91.7 | 88.2 | 58.6 | 28.3 | 18.01 |
Table 2 Acid properties and catalytic performance for SAPZH, SPZHD and non-catalysis situation
Catalyst | (μmol·g-1) | Double bond conversion(%) | Epoxy selectivity(%) | Yield(%) | TOFb/h-1 | Activation energy/(kJ·mol-1) | 10-4 Frequency factor/(L·mol-1·s-1) |
---|---|---|---|---|---|---|---|
Non-catalyst | — | 69.8 | 61.7 | 43.1 | — | 68.3 | 0.13 |
SPZHD | 552 | 93.0 | 81.2 | 75.5 | 52.4 | 30.1 | 8.67 |
SAPZH | 708 | 96.2 | 91.7 | 88.2 | 58.6 | 28.3 | 18.01 |
Catalysis | Double bond conversion(%) | Selective(%) | Yield(%) | Recycle utility rate(%) |
---|---|---|---|---|
Fresh | 96.2 | 91.7 | 88.2 | 100 |
1st resue | 93.6 | 86.60 | 81.1 | 92.0 |
2nd reuse | 91.2 | 83.4 | 76.1 | 86.3 |
3rd reuse | 89.4 | 78.3 | 70.0 | 79.4 |
After regeneration* | 94.8 | 88.6 | 84.0 | 95.2 |
Table 3 Reusability of SAPZH in the epoxidation reaction of soyate
Catalysis | Double bond conversion(%) | Selective(%) | Yield(%) | Recycle utility rate(%) |
---|---|---|---|---|
Fresh | 96.2 | 91.7 | 88.2 | 100 |
1st resue | 93.6 | 86.60 | 81.1 | 92.0 |
2nd reuse | 91.2 | 83.4 | 76.1 | 86.3 |
3rd reuse | 89.4 | 78.3 | 70.0 | 79.4 |
After regeneration* | 94.8 | 88.6 | 84.0 | 95.2 |
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