煤基碳基固體酸材料的設(shè)計(jì)及催化應(yīng)用.pdf

1、近年來，隨著人們環(huán)保意識的加強(qiáng)和對綠色化學(xué)的要求，固體酸催化劑取代傳統(tǒng)催化劑已成為當(dāng)務(wù)之急，也是實(shí)現(xiàn)環(huán)境友好的一條重要途徑。目前，固體酸催化劑的研究也得到了長足的發(fā)展，但其自身存在著催化劑昂貴、有毒、反應(yīng)時間長、操作繁瑣、催化劑不能回收、產(chǎn)率較低等不足，因此開發(fā)既高效又環(huán)保的新型固體酸催化劑就變得十分重要，具有廣泛的應(yīng)用前景和深遠(yuǎn)的戰(zhàn)略意義。本論文在綜述了國內(nèi)外的研究基礎(chǔ)上，研制出了一類新型煤基碳基固體酸催化劑，并對其結(jié)構(gòu)及性能進(jìn)行表征

2、。研究內(nèi)容主要?dú)w類如下：
　　 1、煤基碳基固體酸催化劑的制備及表征。對負(fù)載前后煤基碳基固體酸材料通過IR、XPS、XRD、BET、TG以及表面酸性官能團(tuán)的測定等分析方法進(jìn)行表征。研究結(jié)果表明：負(fù)載硫酸后的煤基碳基固體酸催化劑表面特性發(fā)生了很大的變化，制備的催化劑具有典型的介孔結(jié)構(gòu)，磺酸基成功地引入到介孔材料表面，制備的固體酸的酸量為0.9～1.2 mmol/g。
　　 2、將煤基碳基固體酸催化劑A直接用于1，4-丁二醇

3、(BDO)合成四氫呋喃(THF)的研究。系統(tǒng)的探討了影響其反應(yīng)的各種因素如反應(yīng)時間、催化劑用量、反應(yīng)溫度等因素對產(chǎn)品收率的影響并進(jìn)行詳細(xì)的研究。研究結(jié)果表明：煤基碳基固體酸催化劑是催化合成上述化合物的良好催化劑，收率可達(dá)95%。
　　 3、將煤基碳基固體酸催化劑B及C分別直接用于丁酸乙酯及一些縮醛(酮)合成的研究。系統(tǒng)的探討了影響其反應(yīng)的各種因素如反應(yīng)時間、催化劑用量、反應(yīng)原料摩爾比等因素對產(chǎn)品收率的影響并進(jìn)行詳細(xì)的研究。研究結(jié)

4、果表明：煤基碳基固體酸催化劑是催化合成上述化合物的良好催化劑，收率分別可達(dá)72%，80%以上。
　　 4、在無溶劑條件下，將煤基碳基固體酸催化劑C用于催化三組分一鍋法Biginelli反應(yīng)，以苯甲醛，乙酸乙酸乙酯和尿素三組分反應(yīng)為探針反應(yīng)，分別考察了催化劑用量和反應(yīng)時間等因素對產(chǎn)率的影響，確定了煤基碳基固體酸催化劑C在催化Bigineili反應(yīng)時的最優(yōu)條件，在此條件下由各種芳香醛(脂肪醛)、β-酮酸酯和脲(硫脲)三組分一鍋法Bi