負(fù)載型固體超強(qiáng)酸催化劑的制備及催化性能研究.pdf

1、固體酸催化劑因其較高的選擇性和活性，以及較高的重復(fù)使用率，在多種化學(xué)反應(yīng)中被使用。作為綠色環(huán)保型催化材料，固體酸催化劑在催化劑行業(yè)中備受關(guān)注。傳統(tǒng)的液體酸催化劑，如H2SO4、 HF、HNO3，易腐蝕設(shè)備、難以循環(huán)利用，并且會對環(huán)境造成重大污染，這與我們所提倡的“綠色化學(xué)”理念相違背。為此，必須改進(jìn)化學(xué)工藝，使用高效率且減少污染環(huán)境的新型催化劑。因此，固體酸催化劑應(yīng)運(yùn)而生，它無毒、不腐蝕設(shè)備、能重復(fù)利用、不污染環(huán)境，并且固體酸催化劑還具

2、有活性高、選擇性高、易與反應(yīng)物分離、副反應(yīng)少、重復(fù)使用率高等特點(diǎn)，因此替代了傳統(tǒng)的液體酸催化劑被廣泛應(yīng)用，成為化學(xué)催化劑研究中的熱點(diǎn)，發(fā)展迅速。
　　本論文采用浸漬法制備了SO42-/ZrO2固體酸，并在SO42-/ZrO2中摻雜入稀土元素La以及用羥基磷灰石(HAP)負(fù)載SO42-/ZrO2對固體酸進(jìn)行改性，制備了一系列的固體超強(qiáng)酸催化劑。通過XRD、TEM測定表征催化劑結(jié)構(gòu)，并通過滴定法測定催化劑酸量，利用正丁醇和檸檬酸的酯化

3、反應(yīng)考察樣品的催化活性，探討催化機(jī)理。本文主要內(nèi)容有:
　　(i)采用浸漬法制備SO42-/ZrO2固體酸，較好的制備條件是600℃下煅燒3h。在正丁醇和一水合檸檬酸反應(yīng)中最佳的酯化反應(yīng)條件是正丁醇與一水合檸檬酸的摩爾比為4.5，催化劑SO42-/ZrO2用量為一水合檸檬酸質(zhì)量的1.5％，反應(yīng)時間為4h，酯化率達(dá)87.5％。催化劑樣品回收重復(fù)使用5次后，酯化率為84.3％。
　　(ii)采用沉淀浸漬法制備了SO42-/ZrO

4、2-La2O3超強(qiáng)固體酸，較好的制備條件是:600℃下煅燒3h、La摻雜量為4％。合成檸檬酸三丁酯的最佳反應(yīng)條件是醇酸摩爾比為4.5，催化劑用量為一水合檸檬酸質(zhì)量的1.5％，反應(yīng)時間為4h，酯化率達(dá)97.26％。催化劑樣品回收重復(fù)使用5次后，酯化率為95.47％。探討了SO42-/ZrO2-La2O3超強(qiáng)固體酸酸位中心的可能機(jī)理。
　　(iii)采用水熱法和浸漬法制備了HAP和ZrOCl2/HAP，較佳的制備條件是:ZrOCl2的