分子篩SBA-15負載雜多酸催化劑的制備及其催化合成檸檬酸三丁酯的研究.pdf

1、雜多酸是一種性能優(yōu)異的催化材料，它具有低溫高活性、高選擇性、對環(huán)境友好等優(yōu)點。介孔分子篩SBA-15具有規(guī)整、長程有序的孔道結構，其水熱穩(wěn)定性好，比表面積大，被認為是良好的催化劑載體。本論文以SBA-15分子篩為載體，采用水熱分散法、浸漬法、原位合成法和添加擴孔劑原位合成法制備出一系列負載型雜多酸催化劑，通過XRD、FT-IR、NH<,3>-TPD、N<,2>吸附-脫附等手段對其進行了表征。將所制備的催化劑用于檸檬酸三丁酯(TBC)合成

2、反應，考察了合成的最佳工藝條件和催化劑使用壽命，取得了很好效果。結果表明：所制備催化劑比表面積大，催化活性高，使用壽命長，解決了雜多酸在均相催化反應中存在的回收困難等問題。 首先，采用水熱分散法和浸漬法制備負載型雜多酸催化劑PW<,12>/SBA-15。XRD表征、FT-IR圖譜和孔徑分布圖表明，雜多酸高度分散在其孔道內，雜多酸Keggin型結構保持不變。PW<,12>/SBA-15用于催化合成TBC的最佳工藝條件：催化劑用量占

3、反應物總量的1.1％，反應溫度為150℃，反應時間5～7h，負載量為20.3％～27％，醇酸比為4：1～5：1，反應酯化率可達95％。催化劑重復使用30h后，活性下降不明顯。 其次，采用原位合成法制備了PW<,12>-SBA-15。所制備的催化劑具有純分子篩SBA-15的XRD特征峰，N<,2>吸附-脫附圖發(fā)現(xiàn)其孔徑有所變大，NH<,3>-TPD表征發(fā)現(xiàn)其表面存在明顯的強酸中心，F(xiàn)T-IR譜圖顯示磷鎢雜多酸的Keggin型結構保

4、持不變。其催化合成TBC在最佳工藝條件下酯化率可達92％以上。催化劑在使用過程中，保持了良好的穩(wěn)定性。 最后，采用添加擴孔劑均三甲苯(TMB)原位合成制備了PW<,12>-KSBA-15催化劑，并考察了其催化性能。X衍射表明所制備的催化劑具有SBA-15分子篩基本晶體結構，其特征衍射峰向小角度有所偏移；N<,2>吸附-脫附數(shù)據(jù)表明孔徑有一定程度的增大，比表面積有所下降；FT-IR數(shù)據(jù)表明磷鎢雜多酸Keggin型結構保持不變。其催