当前位置:文档之家› 固体超强酸系列催化剂制备

固体超强酸系列催化剂制备

固体超强酸系列催化剂制备
固体超强酸系列催化剂制备

1. 稀土固体超强酸S2O82- / Sb2O3 / La3+催化剂制备:

将8g SbC13溶于40mL乙醇和20mL苯的混合液中,搅拌充分溶解后得透明锑醇液,再向溶液中加入10mL异丙醇,使醇化反应进行得更彻底,然后加入少量阴离子表面活性剂,并滴加氨水,使之发生水解反应,得到胶状沉淀,低温化12h左右,多次洗涤至无Cl-检出。滤饼于110℃烘干后,研磨过100目筛。搅拌下将Sb2O3浸渍在一定浓度的(NH4)2S2O8溶液中lh,用量为每克Sb2O3用15mL(NH4)2S2O8溶液,抽滤,烘干,置于马弗炉中焙烧,得S2O82-/ Sb203催化剂。将Sb2O3浸渍在一定浓度的(NH4)2S2O8和一定浓度的La(NO3)3的混合液1h,抽滤、烘干置于马弗炉在不同的温度和时间下焙烧,得一系列S2O82-/ Sb2O3 / La3+固体超强酸催化剂,置于干燥器中备用。以代号表示不同制备条件下所得催化剂。

参考文献:稀土固体超强酸S2O82- / Sb2O3 / La3+的制备及催化性能研究

舒华1,连亨池2,闫鹏2,文胜2,郭海福2

(1.学院生化系,554300;2.学院化学化工学院,526061)

稀土,2008.12(29卷第6期)

2. 稀土固体超强酸SO42-/TiO2-La2O3制备:

将一定量La203溶于浓度为3.0 mol·L-1的稀盐酸中,配成La3+溶液,再按一定量比量取TiC14与La3+溶液混合,用NH4·H 0[ w(NH3)=12%]水解至溶液呈碱性,控制pH值在8~9,沉淀完全,静置24 h后进行抽滤,并用蒸馏水不断洗涤至沉淀无Cl-存在(用0.1 mol·L-1的AgNO3检验),于105℃烘干后研细.再将该粉末浸泡于浓度为0.8 mol·L-1的稀H2SO4中24 h,然后抽滤,放入干燥箱中在110℃烘干,于一定的温度下焙烧活化3 h,冷却后置于干燥器中备用。

参考文献:稀土改性固体超强酸催化剂SO42-/TiO2-La2 O3的制备及其催化性能

水金,黄永葵,白爱民,赘,聚堂

(1.师学院化学与环境工程学院污染物分析与资源化技术省重点实验室,435002;2.大学化学与分子科学学院,430072)

北京工商大学学报(自然科学版),2010.5(28卷第3期)

3. 固体超强酸S2O82-/ZrO2-CeO2催化剂制备:

按n(Zr):n(Ce)=19:1,称取40.8 gZr(NO3) ·5H20和2.17 g Ce(NO3)3·6H20溶于500mL的蒸馏水中,配成混合溶液。在磁力搅拌下缓慢滴加到过量的4 mol·L-1氨水溶液中,调节pH值在8左右,得到Zr(OH) .Ce(OH) 的沉淀物,在0℃下化24 h,抽滤、用蒸馏水将沉淀物洗至中性,最后于110℃下干燥12 h。将粉体研细,用0.5 mol·L-1的(NH4)2$2O8溶液按15 ml·g-1的用量浸渍5 h,过滤,于110 0℃下干燥3 h后得到前驱体,在指定温度下焙烧4 h得S2O82-/ZrO2-CeO2固体超强酸;按同样法制备S2O82-/ZrO2样品;改用0.5mol·L-1的H2SO4作为浸渍液,制备SO42-/ZrO2-CeO2固体超强酸。

参考文献:固体超强酸S2O82-/ZrO2-CeO2催化剂的结构与性能表征

樊国栋,茂,昭,佑宁

(科技大学化学与化工学院,710021)

中国稀土学报,2008.10(26卷第5期)

4. 纳米固体超强酸SO42- / ZrO2催化剂:

在冰水浴和磁力搅拌下,往ZrOCl2溶液中慢慢加人NH3·H2O至pH值为10,沉淀化12h 后抽滤,洗去氯离子,烘干后研细用1mol·L-1 H2SO4溶液浸泡12h,抽滤、红外灯干燥,研细,6OO℃焙烧3h即可得到纳米固体超强酸SO42- / ZrO2催化剂。

参考文献:纳米固体超强酸SO42- /ZrO2催化莰烯合成异龙脑

慧宗1,永根2,义文3,瑞芬1,芳1,军英1

(1.师大学化学化工学院,330027 2.医学院药学系,571101;3.学院生物与化学工程学院,314001)

化学研究与应用,2006.6(18卷第6期)

5. SO42-/ZrO2-2%Nd2O3催化剂:

在0.2 g(0.855 mmo1)Nd2O3中加入2 mol/L稀H2SO4溶液使其刚好溶解,再加入25.6 g(0. 5mo1)氧氯化锆(ZrOC12-8H2O),并加水溶解。在搅拌下慢慢滴加6 mol/L的氨水,直至溶液pH达到10左右。溶液化12 h后,抽滤,洗去Cl-,然后将沉淀在110 ℃下干燥12 h,取10 g沉淀研细,用150 mL 1 mol/L的(NH4)2SO4溶液浸泡12 h,抽滤、红外灯干燥、研细,最后在马弗炉中于600℃焙烧3 h,即可制得SO42-/ZrO2-2%Nd2O3催化剂。参考文献:纳米稀土复合固体超强酸催化合成乙酸苄酯

义文1,蕾1,慧宗2

(1.学院生物与化学工程学院,314001;2.师大学化学化工学院,330027)

化学试剂,2006,28(11),665~66

用2.0 mol/L稀H2SO4溶液将0.21 g Nd2O3刚好溶解,再加入26.01 g ZrOCl2·8H2O,并加水充分溶解.在搅拌下缓慢滴人28wt%氨水,直至溶液pH达到9.0~10.0之间,再搅拌l0min左右,静止化24h,抽滤,所得沉淀依次用蒸馏水、乙醇充分洗涤,然后在105℃~110℃烘箱中干燥24h.沉淀磨细后,从中称取10g,用150mL1.0mol/L的(NH4 )2SO4 溶液浸泡12h,抽滤,红外灯下干燥、研磨成粉体,最后在马弗炉中于600℃焙烧3h,即得纳米稀土复合固体超强酸SO42-/ZrO2-2%Nd2O3催化剂,产物放入干燥器中备用。

参考文献:纳米稀土复合固体超强酸对己酸烯丙酯的催化合成研究

邓斌1,梁超伦2,六平3

(1.湘南学院化学与生命科学系,423000;2.大学测试中心电镜室。510275;3.大学化学与化

学工程学院,510275)

湘南学院学报,2008.4(29卷第2期)

6. 稀土La3+掺杂的固体超强酸SO42-/ZrO2-TiO2/La3+催化剂:

称取一定量ZrOC12用无氯离子水溶解,滴加稀氨水调至pH为10,制得A溶液;按n(Zr):n(Ti)=0.15:1称取适量的TiC14,溶解于少量无水乙醇中,滴加稀氨水调至pH8,制得B溶液。将A、B混合,用氨水调pH为10,化24 h后抽滤,用去离子水不断洗涤沉淀

至无Cl-检出,于100℃下烘干并研磨过100目筛,得到C。将一定量的La2O3溶于1 mol/L 的硫酸,配成0.1 mo/L的溶液,按20 mL·g-1(L/S)的比例浸泡固体C12 h,过滤,风干。在550℃箱式电阻炉中活化5 h,即制得催化剂SO42-/ZrO2-TiO2/La3+。冷却后置于干燥器中备用。

参考文献:稀土La3+掺杂的固体超强酸SO42-/ZrO2-TiO2/La3+催化合成乳酸正丁酯的研究

静1,2,均志1

(1.科技大学化学与化工学院,成阳712081;2成阳师学院化学系,成阳712000)

科技大学学报,2006,8(24卷第4期)

7. 稀土复合固体超强酸SO42-/ ZrO2-CeO2催化剂:

在相同物质的量Ce(CO3)2和ZrOC12·8H2O容器中加入稀硫酸使其刚好溶解,一边搅拌一边缓慢滴加20%的氨水,同时测定溶液酸性的变化,至pH=9~10时停止搅拌,静置、沉淀,化12 h,过滤,并用蒸馏水洗去Cl-和NH4+。再将沉淀物在110℃干燥14 h后研细,用1 mol/L的稀H2SO4溶液浸泡10 h,过滤,红外灯干燥,研细,在600℃下焙烧3 h,冷却后制成纳米稀土复合固体超强酸SO42-/ZrO2-CeO2催化剂。

参考文献:稀土复合固体超强酸SO42-/ ZrO2-CeO2催化合成冰片

永根,良,海霞

(医学院药学系,571101)

医学院学报,2009,8(15卷第4期)

将40g ZrOCl2·8H2O溶于800mL水中,滴加1:1(体积比)氨水至pH=9~10,静置14h,抽滤,水洗至用AgNO3溶液检测无Cl-为止,抽干滤饼,在110℃下烘13h后研磨过100目筛。用1.0mol·L-1H2SO4 和一定浓度的Ce(NO3)4混合溶液浸泡30min[Ce(NO3)3溶液浓度分别为1.0 、2.0、3.0 (质量分数)],抽滤,滤饼在110℃下烘干2~3h,在600 C下焙烧3h。制得CSZ-1、CSZ-Ⅱ和CSZ-Ⅲ系列催化剂。

参考文献:稀土固体超强酸Ce4+-SO42- / ZrO2催化剂的制备及性能研究

秀兰,林明丽,淑英,瑞芬,占英

(工业大学化工学院,呼和浩特010062)

稀土,2001.4(22卷第2期)

8. 稀土复合固体超强酸SO42- / ZrO2-Nd2O3催化剂:

用2.0 mol/L的稀H2SO4溶液将0.21 g Nd203刚好溶解,加人26.01 g ZrOCI2·8H2O,并加水充分溶解。在搅拌下缓慢滴人质量分数为28%的氨水,直至溶液pH值达到9.0~ 10.0。继续搅拌10 min左右,静止化24 h,抽滤,将所得沉淀依次用蒸馏水、乙醇充分洗涤,然后在105-110℃烘箱中干燥24 h。将沉淀磨细,称取10 g用150 mL1.0 mol/L的(NH4)2SO4溶液浸泡12 h,抽滤,红外灯下干燥后研磨成粉体,最后在马弗炉中于600℃下焙烧3 h,即可制得纳米稀土复合固体超强酸SO42- /ZrO2-Nd2O3催化剂,放人干燥器中备用。

参考文献:稀土复合固体超强酸SO42- / ZrO2-Nd2O3催化合成乙酸正丁酯

邓斌1,3,梁超伦2, 安武3

(1.湘南学院化学与生命科学系,423000;2.大学测试中心电镜室,510275;3.大学化学与化学工程学院,510275)

精细油化工进展,2007.4(8卷第4期)

9. 稀土复合固体超强酸SO42-/ ZrO2-2%Sm2O3催化剂:

在0.2g Srn2O3中加入2mol/L稀H2SO4溶液使其刚好溶解,再加入25.6g氧氯化锆(ZrOCl2·8H2O),并加水溶解。在搅拌下慢慢滴加6mol/L的氨水,直至溶液pH值达到10左右。溶液化12h后,抽滤,洗去Cl-,然后将沉淀在110℃下干燥12h,取l0g沉淀研细,用150mL 1mol/L的(NH4)2SO4溶液浸泡12h,抽滤、红外灯干燥、研细,最后在马弗炉中于600℃焙烧3h,即可制得SO42- / ZrO2-2%Sm2O3催化剂。

参考文献:稀土复合固体超强酸SO42-/ZrO2-2%Sm2O3催化合成乙酸辛酯

义文1,蕾1,慧宗2

(1.学院生物与化学工程学院,314001;2.师大学化学化工学院,330027)

稀土,2008,6(29卷第3期)

10. 稀土复合固体超强酸SO42- / ZrO2-La2O3催化剂:

在一定量的La2(CO3)3中加入2 mol/L稀H2SO4溶液使其刚好溶解,再按配比加入氧氯

化锆,并加水溶解.在搅拌下慢慢滴加6 mol/L的氨水,直至溶液pH值达到10左右.溶液化12 h后抽滤,洗去C1-,然后将沉淀在110℃下干燥12 h,研细,用一定浓度的(NH4)2SO4溶液浸泡12 h,抽滤,红外灯干燥,研细,最后在马弗炉中于600℃焙烧3 h即可制得SO42- /ZrO2-La2O3催化剂。

参考文献:稀土复合固体超强酸催化合成乙酸龙脑酯

慧宗,义文,永根,瑞芬,军英,芳

(师大学化学化工学院,330027)

师大学学报(自然科学版),2005,1(29卷第1期)

11.稀土固体超强酸SO42-/TiO2-CeO2催化剂:

制备TiO2·2H2O:取25 mLTiCl4在搅拌下滴入300 mL蒸馏水-10% 乙醇溶液中,待全部溶解后,用6 M 的氨水中和沉淀,至pH=9左右,静止沉降,用去离子水洗涤至无Cl-止(用0.1 mol·L-1AgNO3检验),抽滤,置恒温干燥箱中于110℃左右干燥12 h,研细备用。

取10 g TiO2·2H2O用150 mL含有0.1 mol· L-1Ce4+的稀硫酸溶液浸泡一定时间,用氨水沉淀后,抽滤,置恒温干燥箱中于120℃干燥12 h,置马弗炉中,在500℃下活化3 h,冷却后研细,即得含CeO2的质量份数约15 %左右的稀土固体超强酸SO42- / TiO2-CeO2催化剂。

参考文献:稀土固体超强酸SO42-/TiO2-CeO2催化合成乳酸丙酯的研究

仁涛①,震①,丽霞②,楚杰①

(①泰山学院化学系;②科技大学工程学院,271021,省市)

曲阜师大学学报,2006,4(32卷第2期)

12. 稀土固体超强酸SO42-/TiO2-Ce(IV)催化剂:

取一定量的TiCl4溶液用稀氨水水解至溶液呈碱性,得白色偏钛酸沉淀,静置24 h 后分离除去上清液,并洗涤至尢氯离子,在110℃烘干后研磨成粉末,过120目筛。将硫

酸高铈溶于500mmol/L 硫酸溶液中配成1 mol/L溶液,将筛分出的白色粉末TiO2在其中浸泡14 h,抽滤,固体置于烘箱110℃烘干,置于马福炉焙烧,即得稀土固体超强酸催化剂SO42-/TiO2/Ce(IV),置于干燥器中备用。

参考文献:1.稀土固体超强酸SO42-/TiO2-Ce(IV)催化合成邻苯二甲酸二丁酯

庆,梁红冬,黄展,斌,蔡维超

(茂名学院应用化学系,茂名525000)

化工,2006,08(33卷第160期)

2. 稀土固体超强酸SO42-/TiO2/Ce(IV)催化合成邻苯二甲酸二辛酯

庆,巩育军,菊花,马艳荣

(茂名学院化学与生命科学学院,茂名525000)

应用化工,2006,12(35卷第12期)

13. 稀主固体超强酸催化剂SO42-/TiO2/Ce4+:

17mL钛酸丁酯与40mL无水乙醇混匀为溶液A,置于分液漏斗中;将l mL的0.2 mol/L 的Ce(NO3)3加人到10 mL冰乙酸、9 mL双蒸水与40 mL无水乙醇混合溶液中,充分搅拌30 min后得溶液B。在搅拌下将溶液A逐滴加人到溶液B中,滴加完毕后继续搅拌l h以形成均匀茶色的掺杂ce 的TiO:溶胶,然后室温放置化2d以形成凝胶.该凝胶在100℃下烘干,碾细,过100目筛;将粉末用1.0moL/L硫酸溶液浸渍;抽滤,烘干得催化剂前驱体;将前驱体在550℃下焙烧3 h得到掺杂Ce 的摩尔分数x(Ce4+)=0.4%的稀土固体超强酸催化剂,记为STC(0.4%);采用相同的法制备STC(1.2%)[活性最高],STC(2.0%)和STC(3.2%);STC(0)的制备同上,只是未加入Ce4+,双蒸水的用量相应为10mL。

参考文献:稀土固体超强酸催化剂SO42-/TiO2/Ce4+的制备及其性能研究

谭志伟

(民族学院化学与环境工程学院,445000)

民族学院学报(自然科学版),2007.3(25卷第1期)

14. 稀土固体体超强酸SO42- / SnO2-Nd2O3催化剂:

在烧杯中根据制备要求加入一定质量的SDBS(十二烷基苯磺酸钠),然后加入相应体积不同浓度的SnCl4溶液,磁力搅拌30 min得到溶液A;在搅拌条件下,向溶液A中慢慢滴加25%氨水,直至pH值为9,再加入相应量的的Nd2O3,化24 h,然后将浊液离心分离,用去离子水洗涤并离心分离至pH值为7,再用无水酒精洗涤两次,离心分离得到催化剂前躯体;将前躯体真空干燥6 h,研磨,过0.44 mm筛(40目),磁力搅拌下,用相应量的不同浓度促进剂硫酸浸渍2 h(按每克催化剂取15 mL硫酸),离心分离,干燥,高温焙烧3 h。

参考文献:稀土固体超强酸SO42- / SnO2-Nd2O3催化剂的软模板剂法制备及表征

郭海福1,2,志胜1 ,闰鹏1

(1.学院化学化工学院,526061;2.工业大学化工学院)

油炼制与化工,2010,41卷第10期

15. 稀土固体超强酸SO42- / ZrO2-SnO2-Nd2O3催化剂:

SO42- / ZrO2-SnO2固体超强酸催化剂:采用分沉淀-共浸渍法制备SO42- / ZrO2-SnO2,固体超强酸催化剂。称取一定质量的Zr(SO4)2·4H2O,配成质量分数为10%的水溶液,用体积分数为25%的氨水沉淀至pH值为8~9;根据锆、锡原子比为1:7,称取相应质量的SnC14·5H2O,配成质量分数为5%的水溶液,用体积分数为25%氨水沉淀至pH值约为6;将上述2种沉淀置于70℃水浴中化1 h,然后混合再继续化5 h,抽滤,用蒸馏水洗涤至中性。将滤饼于110℃下干燥12 h,研磨并过0.125 mm筛(120目),称重,按照每克粉体15 mL浸渍液的比例取I.5 mol/L的H2SO4,在搅拌下浸渍粉体1 h后抽滤,固体置于烘箱中干燥6 h,然后置于马福炉中600℃焙烧3 h,得固体超强酸催化剂SO42- / ZrO2-SnO2。

SO42- / ZrO2-SnO2-Nd2O3固体超强酸催化剂制备法:同上,在锆和锡的沉淀分别化1

h后混合时,按照稀土氧化物占总体氧化物质量分数的4%称取一定质量的细粉状Nd2O3,加入到混合沉淀中,大力搅拌使混合均匀,再化5 h,抽滤,洗涤至中性,120℃干燥12 h,研磨并过0.125 mm筛,粉体在1.5 mol/L的硫酸中浸渍1 h,抽滤,干燥,600 ℃焙烧3 h,得固体超强酸催化剂SO42- / ZrO2-SnO2-Nd2O3。

参考文献:稀土固体超强酸SO42- / ZrO2-SnO2-Nd2O3的制备及催化合成乙酸松油酯

淑敏a,b 郭海福a燕妮a闫鹏a湘a兰英a,b启斌c

(a.学院化学化工学院526061;b.工业大学化工学院呼和浩特;c.德庆上品精细化工有限公司德庆)

应用化学,2009,5(26卷第5期)

16. 新型稀土固体超强酸S2O82-/Sb2O3/La3+的制备:

将8 g SbC13溶于4O mL乙醇和20 mL苯的混合液中,搅拌充分溶解后得透明锑醇液,再向溶液中加入10.00 mL异丙醇,使醇化反应进行得更彻底,然后加入少量阴离子表面活性剂[十二烷基磺酸钠],并滴加氨水,得到胶状沉淀,低温化12 h,多次洗涤至无Cl- 检出。滤饼于11O℃烘干后,研磨过100目筛。将Sb2O3。浸渍在一定浓度的(NH4 )2S2O8 [可用0.5、1.0、1.5、2.0mol/L]和一定浓度的La(NO3)3[浸渍液的其质量分数分别为0、1.57%、2.71%、3.83%、4.85%]。的混合液1 h,抽滤,烘干,在不同温度下焙烧一定时间【500℃焙烧3 h】,得到固体超强酸催化剂,置于干燥器中备用。再生法:无水乙醇洗涤,500℃焙烧活化。

参考文献:新型稀土固体超强酸S2O82-/Sb2 O3/La3+的制备与再生

舒华郭海福文胜燕妮闫鹏

(学院化学化工学院,526061)

精细油化工,2008.9(25卷第5期)

17. 稀土复合固体超强酸SO42-/ZrO2-2%Gd2O3:

在一定量的Gd2O3中加入2 mol/L稀H2SO4溶液使其刚好溶解,再按配比加入氧氯化锆(ZrOC12·8H2O),并加水溶解。在搅拌下慢慢滴加6mol/L的氨水.直至溶液pH值达到

10左右。溶液化12 h后,抽滤,洗去Cl-,然后将沉淀在110 ℃下干燥12 h,研细,用1mo1/L 的(NH4 )2SO4溶液浸泡12h,抽滤、红外灯干燥、研细。最后在马弗炉中于600℃焙烧3h。即可制得SO42-/ZrO2-2%Gd2O3催化剂。催化剂用量为戊醇的6%。

参考文献:稀土复合固体超强酸SO42-/ZrO2-2%Gd2O3催化合成乙酸戊酯

义文1,慧宗2

(1.学院生物与化学工程学院,314001;2.师大学化学化工学院,330027)

有色金属,2006.6(20卷第2期)

将四氯化锡40 g溶解于200 mL乙醇中,搅拌并滴加氨水,控制pH 值为6.0,得到Sn(OH)4溶胶,然后置于7O℃水浴中胶化12 h得到SnO2凝胶,将其在9O℃下干燥12 h,研磨过120目筛,在促进剂中(3mol/LH2SO4)浸渍1 h,抽滤,干燥,焙烧3 h,得到催化齐SO42-/SnO (A 一为SOj一或S。Oi一)。

2.2 催化剂A 一/Sno -RE O,的制备将稀土盐溶于水中,加入0.4 g分散剂聚乙二醇(PEG600),滴加氨水至pH 值为10.0,制得溶胶;将2.1节中Sn(OH) 溶胶与稀土溶胶混合,搅拌,于7O℃水浴中胶化12 h,得到SnO 一RE。O。(RE—La,Ce,Nd,Sm)凝胶。将SnO2一RE2O。凝胶在9O℃下干燥12 h,研磨过12O目筛,在促进剂中浸渍1 h,抽滤,干燥,焙烧3 h,得到催化剂A /SnO2一RE2 O3。

18. 含稀土超强酸催化剂S2O82- / ZrO2-SiO2-Sm2O3:

将Zr(SO4) ·4H2O配成10%的溶液,称取一定量的氧化钐(稀土含量为氧化物总质量的3%),用1.84mol·L-1稀硫酸溶解后与Zr(SO4) ·4H2O溶液混合。在上述溶液中滴加氨水至碱性,室温化24h后抽滤,洗涤至中性。在10%硅酸钠溶液中加入硝酸铵溶液生成胶体,使沉淀完全。将制得的两种沉淀混合后在水浴中老化6h,抽滤,洗涤至中性。将滤饼在110℃干燥12h后研磨,过100目筛,用0.75mol / L过硫酸铵溶液浸泡0.5h~lh,抽滤后

110℃烘12h,于马弗炉中在450℃焙烧3h,置于真空干燥器中备用。用该催化剂合成乙酸丁酯,酯化率99.4%。

引入SiO2后,提高了催化剂的分散效果,使其具有多结构,增加了稳定性。

参考文献:含稀土超强酸催化剂S2O82- / ZrO2-SiO2-Sm2O3的结构表征

燕妮1,郭海福1,秀兰2,闫鹏1

(1.学院化学化工学院,526061;2.工业大学化工学院,呼和浩特010062)

化学研究与应用,2008.11(20卷第11期)

固体超强酸由载体和促进剂(或称负载物)组成。对固体超强酸的改性,主要是对载体和促进剂进行改性,包括增加催化剂的比表面积,改善催化剂的催化活性、稳定性、寿命等性能,调节催化剂的酸强度和酸密度等。

在固体超强酸中添加少量稀土元素可改善固体酸催化剂的活性,又可提高合成反应的稳定性,稀土铈的引入能抑制表面有机物的吸附。Sohn等制备的SO42-/ZrO2 -Ce4+催化剂650℃焙烧后,其表面积为121.2 m2/g,而未掺入表面积仅为56.0 m2/g。

在载体中引入其他金属氧化物,对催化剂的作用主要表现在延缓氧化锆晶化,抑制氧化锆烧结,使催化剂保持较大的比表面积和体积,而且对表面硫具有稳定作用,提高了催化剂酸总量和酸密度。

由于La3+的加入抑制了SO42-在焙烧过程中的损失;而浸渍液中Nd3+浓度的增加,提高了TiO2表面吸附SO42-的数量,有利于强酸位形成,从而提高催化剂的催化活性。

对于SO42-/M x O y型固体超强酸的研究表明,它的超强中心的形成主要源于SO42- 在表面配位吸附使M—O键上电子云强烈偏移,强化L酸中心,同时更易使H2O发生解离吸附产生质子中心。

在合成这种固体超强酸时,一般是将相应的金属盐用氨水或铵盐水解得到比较纯的无定形氢氧化物(或氧化物),再用含有一定浓度的稀H2SO4或(NH4)2SO4处理,然后在一定温度下焙烧即可得到。

浸渍液以H2SO4溶液最为常用且效果最好。浸渍液的浓度对固体超强酸的活性有较大的影响。浓度太低,固体超强酸的酸性不够,酸量不足且分布不均,影响催化性能;浓度太高时,浸渍液离子会堵塞金属氧化物的小,减小比表面积。

要得到足够强的超强酸,较高焙烧温度是必要的。这是因为:a)要形成SO42- / M x O y型固体超强酸,必须在较高的温度下由无定形转化为晶型.b)样品表面的水和游离的H2SO4必须在较高温度下才能脱尽;c)一定的高温能促进SO42-一与M x O y表面反应,形成无机双齿配合物或有机硫酸盐,即超强酸结构。但是,过高的温度会使催化剂的比表面积减小、表面酸量下降、超强酸结构受到分解破坏,导致SO42-以SO2的形式流失,从而降低超强酸I生和催化活性l。一般来说,焙烧温度在723 K~923 K为宜。

研究表明,氧化物表面上硫为高价氧化态是形成强酸性的必要条件,氧化物表面上的硫为还原态时就不会形成超强酸。

SO42- / M x O y型型固体超强酸酸性中心的形成主要源于SO42- 在催化剂表面配位吸附,使M—O键上的电子云强烈偏移,强化L酸中心。并且当该超强L酸中心吸附水分子后,对水分子中的电子存在强吸引作用,从而使其发生解离吸附产生质子酸中心,该吸附有2种形式,其结构如下:

酸性中心结构模型

配位式

固体碱催化剂的研究进展

固体碱催化剂的研究进展 摘要:介绍了固体碱催化剂的种类及其特点,综述了固体碱催化剂的一些应用,着重介绍了固体碱催化剂在利用油脂酯交换反应生产生物柴油过程中的应用,并对固体碱催化剂的发展及应用作了展望。 关键词:固体碱催化剂种类及其特点油脂酯交换反应应用 前言 催化科学在国民经济中具有十分重要的意义,每种新催化剂和新催化工艺的研制成功都会引起包括化工、石油加工等重大工业在内的生产工艺上的改革,生产成本可以大幅度降低,并为改变人类生活习惯提供一系列新产品和新材料,其中对固体碱的应用较为突出。固体碱催化剂作为环境友好型催化剂,除对酯交换反应有良好的催化活性,与均相碱相比,固体碱有后处理简单,产物、催化剂、溶荆的分离同收比较容易,环保经济等优点,因此,在石油化工领域引起了人们越来越多的重视。 1 固体碱的定义、分类及特点 按照Bronsted和Lewis的定义,固体碱是指能够接受质子或给出电子对的固体物质,作为催化剂其碱位中心应具有极强提供电子或接受电子能力。一般可理解为足能够化学吸附酸的固体,也可理解为能够使酸性指示剂改变颜色的固体物质【1】。固体碱主要包括碱金属、碱土金属氧化物、阴离子交换树脂、水滑石及类水滑石固体碱、负载型固体碱、有机固体碱等。 1.1 碱金属、碱土金属氧化物 金属氧化物碱位主要来源于表面吸附水后产生的羟基和带负电的晶格氧。碱土金属化合物的催化活性与它们的碱性强弱有关,碱性越强催化活性越高,但碱性并不是唯一决定其催化活性的因素,作为非均相催化剂,它们在反应体系中的分散程度也对其催化活性有重要影响。碱土金属氧化物的比表面积较低;机 械强度较差;且易吸收H 2O和CO 2 ;催化剂均为粉状易使反应混和物形成淤浆, 不易分离;必须在高温和高真空条件下预处理才能表现出高催化活性,其碱强度与煅烧温度的高低有很大的关系,一般煅烧温度越高,越有利于得到强的碱性位。但温度过高催化剂晶跫改变也会影响催化效果。 1.2阴离子交换树脂 离子交换树脂是固体催化剂研究的一个重要分支。阴、阳离子交换树脂均可作为制备生物柴油的催化剂。在固体强碱性阴离子交换树脂为催化剂进行油脂的酯交换的过程中,催化剂具有易分离回收、可重复利用、不污染最终产品和反应条件温和等优点。使用强碱性阴离子交换树脂作催化荆虽然有诸多优点,但仍存在许多不足之处,如阴离子交换树脂为催化剂,反应一段时间后,树脂容易失活,这是因为阴离子交换树脂必须具有S(OH-)才具有活性,它的前处理过程需要用酸碱反复浸泡以使其活化;作为催化剂,树脂用量较难定,这主要与树脂碱性有关;树脂的再生步骤还有待改进;阴离子树脂只能在低温(60℃以下)

固体催化剂制备原理与技术

1.催化剂的发展离不开催化新材料的开发,例如非晶态材料、纳米材料和介孔分子筛的合成和大量的应用实践。同时,催化科学还有催化剂表征技术的发展。 2.非晶态材料:非晶态材料也叫无定形或玻璃态材料, 这是一大类刚性固体,具有和晶态物质可相比较的高硬度和高粘滞系数。 普通玻璃是固体吗?你一定会说,当然是固体。其实,它不是处于固态(结晶态)。对这一点,你一定会奇怪。 这是因为玻璃与晶体有不同的性质和内部结构。 你可以做一个实验,将玻璃放在火中加热,随温度逐渐升高,它先变软,然后逐步地熔化。也就是说玻璃没有一个固定的熔点。此外,它的物理性质也“各向同性”。这些都与晶体不同。 经过研究,玻璃内部结构没有“空间点阵”特点,而与液态的结构类似。只不过“类晶区”彼此不能移动,造成玻璃没有流动性。我们将这种状态称为“非晶态”。严格地说,“非晶态固体”不属于固体,因为固体专指晶体;它可以看作一种极粘稠的液体。因此,“非晶态”可以作为另一种物态提出来。 除普通玻璃外,“非晶态”固体还很多,常见的有橡胶、石蜡、天然树脂、沥青和高分子塑料等。 纳米材料:纳米材料是指在三维空间中至少有一维处于纳米尺度范围(1-100nm)或由它们作为基本单元构成的材料,这大约相当于10~100个原子紧密排列在一起的尺度。 介孔分子筛:介孔材料是一种孔径介于微孔与大孔之间的具有巨大表面积和三维孔道结构的新型材料。介孔材料的研究和开发对于理论研究和实际生产都具有重要意义。 它具有其它多孔材料所不具有的优异特性:具有高度有序的孔道结构;孔径单一分布,且孔径尺寸可在较宽范围变化;介孔形状多样,孔壁组成和性质可调控;通过优化合成条件可以得到高热稳定性和水热稳定性。它的诱人之处还在于其在催化,吸附,分离及光,电,磁等许多领域的潜在应用价值。 3.催化剂颗粒三重结构:crystal(晶体,可以使无孔或有规则孔道的)→grain(晶粒,若干晶体组成)→particle(颗粒) 4.固体催化剂的分类:所催化的反应物质一般是流体(液体或气体),与反应物不处于同一相中,因此为非均相催化剂。区别于均相催化剂(催化剂与反应物处于同一相) 第二章金属氧化物类 绝大多数固体催化剂都是通过溶液制备的。对溶液来说,溶质的结晶与温度和溶质的浓度有关。结晶→过饱和。 过饱和区中,沉淀成粒子分两步:成核、晶粒生长。 沉淀法,氢氧化物和碳酸盐是比较理想的沉淀物。因为1.过渡金属的这些盐类的溶解度很低,能达到很高的过饱和度,是沉淀获得的粒子比较细2.用加热的方法可以使之很容易分解得到对应高表面积氧化物而没有留下毒物(硫酸盐分解

化学论文 固体超强酸概述

固体超强酸概述 摘要:当下环保呼声日益高涨、可持续发展日益被重视,环境污染问题已是非解决不可。固体超强酸被认为是具有广泛的工业应用前景的环境友好的催化剂之一,因而,对其进行综合论述和研究具有十分重要的意义。本文从固体超强酸的性质和定义、分类、合成方法(各方法的原理、影响因素及如何影响)、表征(酸中心模型、酸性、酸强度、酸结构)及固体超强酸催化剂在烷基化反应、异构化反应、脱水反应、缩醛反应、酯化反应的应用这五方面对其进行了综述。 关键词:固体超强酸;催化剂;应用 在化学工业生产中,很多有机化学反应的进行需要酸催化,包括酯化反应、烷基化、酰基化、聚合反应、异构化、氧化反应、醇的脱水反应,还有些如硝化、氢化、羟基化、重排反应、氢交换、降解、卤化、氯化苯以及氯化烷烃的还原等,工业生产上大量使用液体酸进行催化。这些液体常规酸包括硫酸、氢氟酸、磷酸等,它们在反应中表现出很好的催化性能,但缺点也很明显。液体酸容易腐蚀仪器、难于和产物分离、造成大量污水排放,对环境带来了很大的危害。固体酸催化剂的研究历史由来己久,随着人们环保意识的增强以及各国政府相继制定越来越严格的环保法规,相比较传统的液体酸催化剂,固体酸催化剂自身的优势也逐渐引起科学家们的兴趣和重视,对它们的研究热潮一浪高过一浪。当我们喊出建设和谐社会和可持续发展的社会口号时,环保催化剂的研发也应引起人们的重视。羧酸酯在工业上的用途非常广泛,工业上合成羧酸酯一直采用浓硫酸为催化剂,由于浓硫酸存在一些人所共知的缺点,国内外学者一直在研究新的催化剂来取代浓硫酸。目前文献报道的酯化反应催化剂有很多,但绝大部分仅限于实验室研究,几乎未见工业化报道,其中固体超强酸就是一种新型酯化反应催化剂。自1979年Hino等合成ZrO2/SO42-和TiO2/SO42-以来,这种催化剂由于具有不腐蚀设备、不污染环境、催化反应温度低、稳定性能好、制备方法简便、处理条件易行、便于工业化、有很好的应用前景,而得到了广泛的研究和应用。 1 固体超强酸的性质和定义 超强酸是指比100%硫酸的酸强度还强的酸。其酸强度用Hammett指示剂的酸度函数H0表示。已知100%硫酸的H0=-11.93,凡是H0值小于-11.93的酸均称为超强酸,H0值越小,该超强酸的酸强度越强。 超强酸和通常的酸一样,有Bronsted型(B酸)和Lewis型(L酸)。把质子给予碱B:的HA是B酸,而从碱B:接受电子对的A是L酸。 B: +HA→ B: H+A+ (1)

固体碱催化剂制备生物柴油

固体碱催化剂制备生物柴油 摘要:固体碱催化剂用于酯交换反应制备生物柴油有易分离、流程简单的优点。通过金属氧化物活性筛选,发现氧化钙具有很好的酯交换反应活性。将乙酸钙溶液等体积浸渍负载于碱性载体MgO上,并煅烧得到了氧化钙负载量为16.5%(质量)的ca0/MgO混合氧化物催化剂,其在油脂甲醇酯交换反应制备生物柴油的过程中具有高的反应活性。在64.5℃、醇油比18:1、催化剂用量2%、反应3.5 h 条件下,油脂转化率为92%,接近传统的液体强碱Na0H的催化能力。用XRD、AAS、一TPD等对制得的系列催化剂进行了表征,发现催化剂的碱强度对酯交XPS、CO 2 换反应有着重要的影响。通过选择合适的载体、含钙前驱体和氧化钙负载量可以增加负载型氧化钙催化剂的强碱性位,提高催化剂的反应活性。 关键词:生物柴油;固体碱催化剂;氧化钙催化剂 1.固体碱催化剂 1.1.固体碱催化剂概述 随着环保意识的加强以及绿色化学的发展,人们越来越重视环境友好的催化新工艺过程,同体酸碱代替液体酸碱在精细化上生产过程中的应用研究越来越广泛。与液体碱相比,固体碱具有如下优点:(1)可循环使用,环境友好,无腐蚀,避免使用极性溶剂或相转移剂;(2)高选择性,高催化活性,反应条件温和,产物易于分离;(3)可使反应工艺过程连续化,提高设备的生产能力;(4)可在高温 的反应可继续进行,而一般情甚至气相中反应。在固体酸催化条件下,生成CO 2 况下CO 会毒化催化剂。 2 生物柴油是指以动植物油脂为原料,与低碳醇经过酯交换反应而得到的长链脂肪酸酯类化合物,是一种柴油替代燃料,它具有十六烷值高、硫含量低、可被生物降解等优点。 工业化生产生物柴油的方法,一般采用苛性碱(如NaOH、KOH等)为催化剂进行酯交换反应。该方法对设备的抗酸碱腐蚀能力要求高;催化剂分离过程复杂,需要经过酸中和、洗涤、静置(或离心)分离等系列步骤;产品洗涤过程中产生大量的含盐废水。 固体催化剂具有容易分离的特点,已报道的酯交换固体催化剂包括碱土金属氧化物、负载型碱金属氧化物、碱土金属碳酸盐等。CaO是研究较多的固体碱催化剂体系,但实际用于酯交换制备生物柴油还需要克服很多困难。Gryglewicz 曾报道采用固体CaO催化菜籽油甲醇酯交换反应,但催化反应活性明显低于液体碱催化剂。为了提高反应活性,Reddy等采用纳米CaO粉体(平均20nm)进行反应,得到了较高的催化反应活性。采用单纯的Ca0固体颗粒作催化剂,其机械强度差,容易形成悬浮胶液,过滤困难。 作者的前期工作中制备了系列的负载型氧化钙催化剂,其含钙活性物相负载后的平均晶粒度约20nm,有相当的酯交换催化反应活性,机械强度较好,容易过滤分离。为了进一步研究钙系催化剂的化学作用原理,本文中比较了系列纯氧化

固体催化剂的制备

固体催化剂的制备 姓名:筵丽娜 班级:化工101 学号:04

固体催化剂的组成:固体催化剂主要有活性组分、助剂和载体三部分组成。 1.活性组分:主催化剂,是催化剂中产生活性的部分,没有它催化剂就不能产生催化作用。 2.助剂:本身没有活性或活性很低,少量助剂加到催化剂中,与活性组分产生作用,从而显著改善催化剂的活性和选择性等。 3.载体:载体主要对催化活性组分起机械承载作用,并增加有效催化反应表面、提供适宜的孔结构;提高催化剂的热稳定性和抗毒能力;减少催化剂用量,降低成本。 制备合格的固体催化剂,通常要经过制备(使之具有所需的化学组分)、成型(使其几何尺寸和外形满足要求)和活化(使其化学形态和物理结构满足活泼态催化剂的要求)等步骤。 一制备方法: 1、浸渍法 将含有活性组分(或连同助催化剂组分)的液态(或气态)物质浸载在固态载体表面上。此法的优点为:可使用外形与尺寸合乎要求的载体,省去催化剂成型工序;可选择合适的载体,为催化剂提供所需的宏观结构特性,包括比表面、孔半径、机械强度、导热系数等;负载组分仅仅分布在载体表面上,利用率高,用量少,成本低。广泛用于负载型催化剂的制备,尤其适用于低含量贵金属催化剂。 影响浸渍效果的因素有浸渍溶液本身的性质、载体的结构、浸渍过程的操作条件等。 浸渍方法有: ①超孔容浸渍法,浸渍溶液体积超过载体微孔能容纳的体积,常在弱吸附的情况下使用; ②等孔容浸渍法,浸渍溶液与载体有效微孔容积相等,无多余废液,可省略过滤,便于控制负载量和连续操作; ③多次浸渍法,浸渍、干燥、煅烧反复进行多次,直至负载量足够为止,适用于浸载组分的溶解度不大的情况,也可用来依次浸载若干组分,以回避组分间的竞争吸附; ④流化喷洒浸渍法,浸渍溶液直接喷洒到反应器中处在流化状态的载体颗粒上,制备完毕可直接转入使用,无需专用的催化剂制备设备; ⑤蒸气相浸渍法,借助浸渍化合物的挥发性,以蒸气相的形式将它负载到载体表面上,但活性组分容易流失,必须在使用过程中随时补充。 2、沉淀法 用沉淀剂将可溶性的催化剂组分转化为难溶或不溶化合物,经分离、洗涤、干燥、煅烧、成型或还原等工序,制得成品催化剂。广泛用于高含量的非贵金属、金属氧化物、金属盐催化剂或催化剂载体。 沉淀法有: ①共沉淀法,将催化剂所需的两个或两个以上的组分同时沉淀的一种方法。其特点是一次操作可以同时得到几个组分,而且各个组分的分布比较均匀。如果组分之间形成固体溶液,那么分散度更为理想。为了避免各个组分的分步沉淀,各金属盐的浓度沉淀剂的浓度、介质的pH值及其他条件都须满足各个组分一起沉淀

固体超强酸制备

探究思路:两个要求:“保证活性高作为前提,以使用次数作为重要比较指标” 其实,一个固定酯化反应采用不同的固体超强酸(均以该酯化反应作为探究优化制备条件)作为催化剂,所得到的酯化效率差别不会大,只要肯花功夫、时间探究便可达到,所以探究重点摆在对比固体超强酸的稳定性上即提高其使用寿命,而使用寿命以催化活性高作为前提(不同催化剂间催化效用相差不大下,尽管催化效率较差点,但使用次数好,这也算是好催化剂),但在催化效用有一定情况下,探究使用寿命才有意义,随意首先需要探究出优化的固体超强酸的制备条件和酯化条件。 借助微波酯化反应探究最佳活性的催化剂制备条件,然后以活性最佳的催化剂探究微波酯化反应条件。 微波辐射酯化反应——“微波辐射催化合成乙酸正丁酯”: 用微波辐射技术以乙酸和正丁醇为原料,S2O2-8/M X O Y型固体超强酸为催化剂的酯化反应,最佳的微波合成条件为:催化剂用量2。0 g,酸醇物质的量的比为1。0∶2。0,微波功率为595 W,微波辐射时间为30 min,产率84。1%。 主要试剂和仪器:冰醋酸(CP),正丁醇(AR),微波炉,阿贝折光仪(或红外光谱波峰测试)实验过程: 在100 mL圆底烧瓶中加入5。7 mL(0。1 mol·L-1)的冰醋酸和9。1 mL(0。1 mol·L-1)的正丁醇(最适宜的酸醇比为1。0∶2。0),加入2。0 g催化剂,然后将圆底烧瓶装好回流冷凝管和搅拌装置,置于微波炉内。在搅拌下先以65 W的功率加热1 min,再以最适宜的微波功率是595 W,一定反应时间加热回流时间30 min。反应完毕取出圆底烧瓶,待反应物稍冷,过滤出催化剂,粗产品经提纯、干燥、蒸馏,收集124~126℃的馏分。称重,计算产率。 在合成反应中,有些反应是可逆反应生成水,为了提高转化率,常用带水剂把水从反应体系中分离出来。可作带水剂的物质必须要与水水作用产生共沸物使得水更易被蒸出,且在水中的溶解度很小.它可以是反应物或者产物,例如如:环已烯合成是利用产物与水形成共沸物;乙酸异戊酯合成中,反应初期利用原料异戊醇与水形成二元共沸物或原料,产物和水形成三元共沸物,并用分水器分水,同时将原料送回反应体系,随着反应的进行,原料减少,则利用产物乙酸异戊酯与水形成 二元共沸物. 带水剂也可以是外加的。反应物及产物沸点比水高但反应又产生水的,外加第三组分,但第三组分必需是对反应物和产物不起反应的物质,通常加入的第三组分有石油醚,苯甲苯,环已烷,氯仿,四氯化碳等。 在250mL单口平底烧瓶中加入10mL正丁醇、6mL乙酸,再加入适量的三氯化铁作催化剂,放入微波炉内,装上回流冷凝管及分水器,在一定功率微波连续辐射后停止反应。冷却至室温,用饱和食盐水洗涤,分出有机层,水洗至中性,用无水硫酸镁干燥,蒸馏,收集124℃~126℃的馏分,

固体超强酸系列催化剂制备

1. 稀土固体超强酸S2O82- / Sb2O3 / La3+催化剂制备: 将8g SbC13溶于40mL乙醇和20mL苯的混合液中,搅拌充分溶解后得透明锑醇液,再向溶液中加入10mL异丙醇,使醇化反应进行得更彻底,然后加入少量阴离子表面活性剂,并滴加氨水,使之发生水解反应,得到胶状沉淀,低温化12h左右,多次洗涤至无Cl-检出。滤饼于110℃烘干后,研磨过100目筛。搅拌下将Sb2O3浸渍在一定浓度的(NH4)2S2O8溶液中lh,用量为每克Sb2O3用15mL(NH4)2S2O8溶液,抽滤,烘干,置于马弗炉中焙烧,得S2O82-/ Sb203催化剂。将Sb2O3浸渍在一定浓度的(NH4)2S2O8和一定浓度的La(NO3)3的混合液1h,抽滤、烘干置于马弗炉在不同的温度和时间下焙烧,得一系列S2O82-/ Sb2O3 / La3+固体超强酸催化剂,置于干燥器中备用。以代号表示不同制备条件下所得催化剂。 参考文献:稀土固体超强酸S2O82- / Sb2O3 / La3+的制备及催化性能研究 舒华1,连亨池2,闫鹏2,文胜2,郭海福2 (1.学院生化系,554300;2.学院化学化工学院,526061) 稀土,2008.12(29卷第6期) 2. 稀土固体超强酸SO42-/TiO2-La2O3制备: 将一定量La203溶于浓度为3.0 mol·L-1的稀盐酸中,配成La3+溶液,再按一定量比量取TiC14与La3+溶液混合,用NH4·H 0[ w(NH3)=12%]水解至溶液呈碱性,控制pH值在8~9,沉淀完全,静置24 h后进行抽滤,并用蒸馏水不断洗涤至沉淀无Cl-存在(用0.1 mol·L-1的AgNO3检验),于105℃烘干后研细.再将该粉末浸泡于浓度为0.8 mol·L-1的稀H2SO4中24 h,然后抽滤,放入干燥箱中在110℃烘干,于一定的温度下焙烧活化3 h,冷却后置于干燥器中备用。 参考文献:稀土改性固体超强酸催化剂SO42-/TiO2-La2 O3的制备及其催化性能 水金,黄永葵,白爱民,赘,聚堂

固体超强酸

固体超强酸 百科名片 固体酸克服了液体酸的缺点,具有容易与液相反应体系分离、不腐蚀设备、后处理简单、很少污染环境、选择性高等特点,可在较高温度范围内使用,扩大了热力学上可能进行的酸催化反应的应用范围。 目录 介绍 物质资料 载体的改性 引入稀土元素 失活机理 表征技术 物质特性 优势 介绍 物质资料 载体的改性 引入稀土元素 失活机理 表征技术 物质特性 优势 研究意义 展开 介绍 因为环境污染问题,在环保呼声日益高涨、强调可持续发展 固体超强酸 的今天,已是到了非解决不可的地步。自20世纪40年代以来,人们就在不断地寻找可以代替液体酸的固体酸,固体超强酸更是成为热门研究对象。固体酸克服了液体酸的缺点,具有容易与液相反应体系分离、不腐蚀设备、后处理简单、很少污染环境、选择性高等特点,可在较高温度范围内使用,扩大了热力学上可能进行的酸催化反应的应用范围。 物质资料 固体超强酸 酸催化反应涉及到烃类裂解、重整、异构等石油炼制过程,还涉及到烯烃水合、烯烃聚合、芳烃烷基

化、芳烃酰基化、醇酸酯化等石油化工和精细化工过程,可以说酸催化剂是这一 固体超强酸 系列重要工业的基础。在这些生产过程当中应用的酸催化剂主要还是液体酸,虽然其工艺已很成熟,但在发展中却给人类环境带来了危害,同时也存在着均相催化本身不可避免且无法克服的缺点,如易腐蚀设备,难以连续生产,选择性差,产物与催化剂难分离等原因。 从而从液体含卤素超强酸发展为无卤素固体超强酸、单组分固体超强酸、多组分复合固体超强酸。无论是催化剂的制备、理论探索、结构表征,还是工业应用研究都有了新的发现,固体超强酸由于其特有的优点和广阔的工业应用前景,已受到国内外学者广泛关注,成为固体酸催化剂研究中的热点。人们在不断开发新的固体酸催化剂和固体酸催化工艺的同时,也在不断地探讨固体酸的酸性形成的机理,探讨固体酸催化反应的机理。本文重点对固体超强酸改性、理论研究、表征技术、失活机理及应用领域进行综述,并指出了固体超强酸催化剂今后研究和开发的主要方向。 载体的改性 催化剂 固体超强酸催化剂 在单组分固体超强酸催化剂的应用中,人们发现主要活性组分s一在反应中较易流 分子式 失,特别是在较高温度条件下容易失活,这类单组分固体催化剂虽然有较好的起始催化活性,但单程寿命较短。通过对催化剂载体的改性,使催化剂能提供合适的比表面积、增加酸中心密度、酸种类型、增加抗毒物随着人们对固体超强酸不断深入研究,催化剂能力、提高机械强度等作用。目前改性研究的方向主要有:以金属氧化物zK)2、Ti02和Fe2Ch为母体,加入其他金属或氧化物,形成多组元固体超强酸;引入稀土元素改性;引入特定的分子筛及纳米级金属氧化物等。 引入其他金属或金属氧化物 固体超强酸催化剂的制备对金属氧化物有特殊要求。有些氧化物如MgO、 固体超强酸

固体超强酸的酸度定义

固体超强酸的酸度定义 固体超强酸的酸强度是指其酸性中心给出质子或接受电子对的能力,可以采用Hammett酸度函数H0表达。在所测量的样品中加入少量指示剂B(一种极弱的碱),B与质子结合后生成的共轭酸BH+具有不同性质(如颜色等),根据酸碱反应达到平衡时的[B]/[BH+]值,则可求得H0: H0=P k BH+-lg([BH+]/[B]) P k BH +=-lg(K BH+) 式中,K BH +是化学反应BH +→B+H+的平衡常数。 H0越小,则表明酸的强度越强,100%H2SO4的H0=-11.94,H0<-11.94的酸就称为超强酸[5] 2.3.3 催化剂失活机理 一般认为,固体超强酸的失活有以下几个方面原因:表面上的促进剂的流失,如酯化、脱水、醚化等反应过程中,水或水蒸气的存在会造成超强酸表面上的促进剂流失;使催化剂表面的酸性中心数减少,导致酸强度减弱,催化活性下降;在有机反应中,由于反应物、产物在催化剂表面上进行吸附、脱附及表面反应或积炭现象的发生,造成超强酸催化剂的活性下降或失活;反应体系中由于毒物的存在,使固体超强酸中毒,使负电性显著下降,配位方式发生变化,导致酸强度减小而失活[17]。以上几种失活是暂时的失活,可通过重新洗涤、干燥、酸化、焙烧和补充催化剂所失去的酸性位,烧去积炭,恢复催化剂的活性3。这也就是固体超强酸与液体超强酸相比,具有可重复使用性的原因。 2.4实验内容2.5 对比实验 1. 使用先前制备的SO 42-/ZrO 2的 催化剂进行对比实验,用电子天平准确称 取5g冰醋酸、6.8g正丁醇和0.4g该催化剂,再取出1g反应混合物用标准氢氧化钠溶液进行滴定测其酸值,剩余混合物加入白钢罐中,在恒温油浴120℃加热

固体催化剂常规制备方法的研究进展

固体催化剂常规制备方法的研究进展 发表时间:2018-08-31T13:59:25.403Z 来源:《防护工程》2018年第8期作者:袁巅宋有亮侯红英 [导读] 本文主要针对固体催化剂常规制备方法展开分析,思考了固体催化剂常规制备方法的研究的情况和研究进展,希望可以为今后的固体催化剂常规制备方法的研究提供参考。 袁巅宋有亮侯红英 中国石油天然气股份有限公司抚顺石化公司催化剂厂辽宁抚顺 113001 摘要:本文主要针对固体催化剂常规制备方法展开分析,思考了固体催化剂常规制备方法的研究的情况和研究进展,希望可以为今后的固体催化剂常规制备方法的研究提供参考。 关键词:固体催化剂;常规制备;研究 前言 在固体催化剂常规制备方法方面,很多学者都进行了研究,所以,提高固体催化剂常规制备方法的效果,一定要掌握更加全面的制备的方法和制备的措施。 1、催化剂制备的一般技术和方法 化剂在现代化学工业中占有极其重要的地位,现在几乎有半数以上的化工产品,在生产过程里都采用催化剂。例如,合成氨生产采用铁催化剂,硫酸生产采用钒催化剂,乙烯的聚合以及用丁二烯制橡胶等三大合成材料的生产中,都采用不同的催化剂。 1.1浸渍法 这种方法简单易操作,浸渍法在制备催化剂的过程中具体又分为两种具体方法,分别是过量浸渍法和等体积浸渍法,这两种方法的区别在于载体的体积和浸渍液的体积是否相同,过量浸渍法中浸渍液的体积要大于载体的体积,而等体积浸渍法中二者的体积是相同的,这二者方法中等体积浸渍法更为常用,其优点是更为简单易行。 1.2沉淀法 其主要过程是将金属盐水溶液例如硝酸盐(首选)和沉淀剂例如氨水放入搅拌罐中变为固体沉淀,然后通过洗涤、过滤、干燥、煅烧等过程制成催化剂的方法,目前已经发明了更为先进的均匀沉淀法以及超均匀沉淀法等。例如利用该法制备Y-Al2O?,其用途很广,稳定好,被广泛应用于载体。在60度左右的温水中对工业硫酸产品的粉碎体进行溶解处理,形成密度为1.21-1.23左右的AI2(SO4)3的溶液,然后另外配置20%左右的碳酸钠溶液,分别加热均达到50度―60度,然后对其进行混合,PH控制在5左右,然后经过搅拌形成氢氧化铝沉淀物,对沉淀物和沉淀液进行分离,将沉淀物进行洗净之后放入温度在60度左右的氨水中进行陈化处理,经反复的洗涤和沉淀后,将沉淀物在100度上下的环境中进行干燥处理,然后在500度的温度下进行6个小时左右的焙烧,得到Y-Al2O?催化剂。 1.3熔融法 熔融法是催化剂的制备过程中是一种相对较为重要的技术和方法,熔融法,顾名思义就是利用高温然后将金属或者金属氧化物进行熔融,使之变为较为均匀的混合物以及固溶体,经冷却后进行粉碎以及其他处理工序得到催化剂。利用这种方法制成的催化剂具有多方面的优势,但是其缺点也是较为明显的,那就是耗能较高,成本较大。 2、固体催化剂常规制备方法的研究进展 2.1溶胶-凝胶法 溶胶-凝胶法又称胶体化学法,是指金属化合物(无机或有机)经过溶液、溶胶和凝胶而固化,再经过热处理而形成氧化物或其他固体化合物的方法。采用溶胶凝胶法可以使无定形或介态的氧化物达到分子级混合,活性组分(金属或金属氧化物)能够有效地嵌入网状结构,不易受到外界影响而聚合长大,有利于提高催化剂的稳定性和分散性。 溶胶-凝胶法在催化剂制备中得到了广泛的应用。李永锋等用溶胶-凝胶法制备负载型钨磷酸催化剂。研究结果表明,与浸渍法制备HPWA/SiO2催化剂相比,溶胶-凝胶法制备的催化剂具有酸催化功能,并能够更好地防止钨磷酸活性中心在水相反应中的流失。夏智军等以正硅酸乙酯为硅源,采用溶胶-凝胶法制备草酸二甲酯加氢合成乙二醇的Cu/SiO2催化剂。结果表明,溶胶-凝胶法制备的Cu/SiO2催化剂中有层状硅酸铜形成,铜物种均匀分布在载体SiO2催化剂上,易被还原,活性较高。Tiwari等首先制备出氢氧化镍凝胶,然后经干燥焙烧制取纳米氧化镍,通过改变焙烧温度制得粒径在5~9nm的纳米氧化镍。有研究人员采用过氧钛酸溶胶法来制备TiO2纳米薄膜光催化剂。Keshmiri等通过粉末改进溶胶-凝胶的方法制备了TiO2纳米薄膜,制得的TiO2光催化薄膜煅烧后表现出了较高的光催化活性。此外,溶胶-凝胶法在纳米氧化锌催化剂、纳米AuTiO2催化剂以及稀土钙钛矿催化剂等催化剂的制备中都有应用。 目前,溶胶-凝胶法已经在催化剂制备领域获得了大量的研究和应用,但也仍存在制备成本较高、工艺过程较长、凝胶后处理条件对制品影响较大以及一些工艺原料可能对人体及环境有害等缺点,如何进一步改良溶胶-凝胶技术,克服上述的缺点,扩大其工业应用范围也是今后研究的重点之一。 2.2微波法 20个世纪80年代以来,微波技术在催化领域中的应用获得了较快发展,经过多年的研究开发,微波法已成为了催化剂制备和活化的一种重要新方法。目前,微波法在催化剂制备方面的主要应用有:(1)分子筛的合成;(2)在催化剂载体上负载活性组分;(3)载体的改性及新材料的合成。 (1)分子筛的合成 传统的分子筛合成方法主要为水热合成法,随着对微波技术在催化剂制备方面研究的不断深入,研究者开始将微波用于分子筛的合成与处理。许多研究表明,用微波能够合成出A型、X型、Y型、ZSM-5型等多种分子筛,并且还发现微波辐射可明显改善反应体系中的传质和传热,不仅能够简化工艺,还能缩短反应时间,降低能耗。微波辐射还能使产品的物化性能有较大程度的改善,容易制得纯度高、结晶度好的分子筛。 介孔分子筛比传统的微孔分子筛具有更大的孔径,并可通过选择合适的模板剂调节孔径的大小,微波制备介孔分子筛是近年来研究的

固体超强酸

摘要 论述了固体超强酸的研究及运用进展情况。采用寻找最佳配比制备ZrO2包覆的SO42-/ SnO2固体超强酸,讨论了ZrO2与硫酸铵的最佳物质的量比,硫酸铵与SnC l4 最佳摩尔比,煅烧温度,固体超强酸的最佳使用量对其催化性能的影响。实验结果表明,以ZrO2:(NH4)SO4摩尔比为100:6,(NH4)2SO4:SnCl4=1:2时所制备的ZrO2包覆的SO42-/ SnO2固体超强酸,在400摄氏度煅烧 取固体超强酸0.8g原料无水乙醇(20ml)与冰乙酸(10g)进行酯化反应(反应温度为65°c),为较优工艺条件,在此条件制得的乙酸乙酯的酯化率为61.75%。 [关键词]包覆固体超强酸制备催化合成乙酸乙酯 Abstract

Discussed the research and application advanced of solid superacid catalyst in details.By looking for the best ratio of ZrO2-coated SO42-preparation/SnO2 solid superacids, discusses ZrO2 and ammonium sulfate best amount of substance than, ammonium sulphate and SnC l4 best molar ratio, burning temperature, solid superacids best usage on its catalytic performance impact. Experimental results show that to ZrO2: (NH4) SO4 molar ratio of 100: 6, (NH4) SO4: SnCl4 = 1: 2, the preparation of ZrO2-SO42-/SnO2 solid superacids, calcination of the 400 degrees Celsius ,Take solid superacids 0.8g raw ethanol (20ml) and glacial acetic acid (10g) esterification reaction temperature of 65 (°C), for greater technological conditions, conditions in the final of ethyl acetate ester rate of 61.75%. Key words:coating solid superacid catalyst synthesis acetic ether

固体酸催化剂的研究进展讲课稿

精品文档 炭基固体酸催化剂的研究进展 摘要 酸催化反应在化工工业生产中广泛应用,目前工业上硫酸、盐酸等液体酸催化剂使用较普遍,液体酸存在一次性消耗大、对设备腐蚀严重、后处理困难,对环境污染较大等缺点。固体酸催化剂作为一种新型的环保材料,在化工生产中的应用变得越来越广泛,主要用于缩酮缩醛反应、水解反应、烷基化反应、酯化反应等。其中,炭基固体酸催化剂是近年来较为热门的研究课题,以葡萄糖、淀粉、蔗糖、纤维素作为原料在一定条件下制备新型固体酸催化剂。炭基固体酸催化剂酸量高、催化活性和选择性好、易回收再生使用和对设备腐蚀性小等优点。本文简单介绍生物质炭基固体酸催化剂的制备原料、分类及制备方法,分析其作为催化剂的作用机理,简述炭基固体酸催化剂的现状并展望其发展前景及方向。 (正文部分) 碳基固体磺酸作为一种新型的固体酸催化剂,具有催化活性高、酸密度大、后处理简单、价 格低廉等优点。目前碳材料种类繁多且存储量巨大,其中木纤维原料作为碳材料的一种,是可再 生能源,在环境、能源状况日渐恶化的今天具有重要利用价值。炭基固体酸催化剂指的是以炭材 料为载体,在其表面上负载一些酸性基团或者固体酸,使其具备液体的 B 酸及L 酸活性中心。由于炭材料具有疏水性的特点,使得反应后的分离操作变得简单且催化剂易于回收,其巨大的比 表面积能够提高其催化活性,近年来,有关炭基固体酸的研究在国内外均有报道。 1. 炭基固体酸分类 以炭基固体酸载体的不同可将其分为两类:一类为以碳材料为载体,在其表面键合上-SO3H 基团的磺化碳固体酸;另一类为以活性炭为载体,在其表面负载上杂多阴离子的活性炭载杂多酸 催化剂。 根据结构不同可以将磺化碳基固体酸分为普通碳基固体酸、多孔碳基固体酸和有序中孔碳基 固体酸三种。普通碳基固体酸的孔道结构为大孔,比表面积一般小于 5 m2/g, 这种材料以 无定型炭的形式存在,孔道无序排列;多孔碳基固体酸的孔道大部分都为中孔,比表面积可达到1000m/g以上,孔道无序排列,孔径分布和比表面积的大小由制备方法决定;有序中孔碳基固体酸的孔道为中孔,比表面积一般高于400 m2/g ,这些孔道以一定的形状有序排列,孔道形状、孔径大小和比表面积由模板剂类型和制备方法决定。 2. 炭基固体酸原料及制备方法 2.1 炭基固体酸催化剂的原料 精品文档 精品文档

固体超强酸概述

固体超强酸概述 超强酸是比100%的H2S04还强的酸,其Ho<-11.93。许多重要的工业催化反应都属于酸催化反应,而固体酸和液体酸相比,具有活性和选择性高、无腐蚀性、无污染以及与催化反应产物易分离等特点,被广泛地用于石油炼制和有机合成工业。常用的固体酸催化剂有分子筛、离子交换树脂、层柱粘土等,它们的酸强度一般低于Ho= —12.0,对需要强酸的反应存在一定的局限性。20世纪60年代初,Olah等发现的HS03F-HF、HF-SbP5等液体魔酸,虽然其酸强度非常高,Ho高达—20.0以上,甚至甲烷在这种液体超强酸中都能质子化,但因其具有强腐蚀性和毒性,以及催化剂处理过程中会产生“三废’’等问题,难以在生产实际中应用。20世纪70年代初开始有人试图将液体超强酸如SbP5、HS03F-SbF5和HF-SbP5等负载到石墨、A1203和树脂等载体上,但仍不能解决催化剂分散、毒性和“三废’’等问题,未能工业应用。1979年Arata等首次报道了无卤素型SO42-/MxOy固体超强酸体系,发现某些用稀硫酸或硫酸盐浸渍的金属氧化物经高温焙烧,可形成酸强度高于100%硫酸104倍的固体超强酸。后来Arata等又将钨酸盐和钼酸盐浸渍Zr02制得WO3/Zr02、M003/Zr02固体超强酸,其酸强度虽比SO42-/Zr02稍低,但仍比100%硫酸高几百倍。1990年Hollstein等发现Fe、Mn和Zr的混合氧化物硫酸根制备的超强酸催化剂正丁烷异构化活性比SO42-/Zr02高1000倍以上。这类固体超强酸易于制备和保存,特别是它与液体超强酸和含卤素的固体超强酸相比,具有不腐蚀反应装置、不污染环境、可在高达500℃下使用等特点,引起人们的广泛重视。 固体超强酸主要有下列几类:(Ⅰ)负载型固体超强酸,主要是指把液体超强酸负载于金属氧化物等载体上的一类。如HF-SbF5-AIF3/固体多孔材料、sbP3-Pt/石墨、SbP3-HF /F-A1203、SbF5-FSO3H/石墨等。(Ⅱ)混合无机盐类,由无机盐复配而成的固体超强酸。如AICl3-CuCl2、MCl3-Ti2(SO4)3、A1C13-Fe2(S04)3等。(Ⅲ)氟代磺酸化离子交换树脂(Nation-H) (Ⅳ)硫酸根离子酸性金属氧化物SO42-/MxOy超强酸,如SO42-/Zr02、SO42-/Ti02、SO42-/Fe203等。(V)负载金属氧化物的固体超强酸,如W03/Zr02、M003/Zr02等。 在上述各类超强酸中,(Ⅰ)—(Ⅲ)类均含有卤素,在加工和处理中存在着“三废”污染等问题。(Ⅳ)、(V)类超强酸不含有卤原子,不会污染环境,可在高温下重复使用,制法简便。本节着重对这两类超强酸进行介绍。 MxOy型固体超强酸 (1)固体超强酸的制备 SO42-/MxOy型固体超强酸一般采用浓氨水中和金属盐溶液,得到无定形氢氧化物,然后再用稀硫酸或硫酸铵溶液浸渍、烘干和焙烧制得。然而,金属盐原料、沉淀剂、浸渍剂不同对制备的氧化物、超强酸的表面性质影响很大,制备环境如焙烧温度、沉淀温度、金属盐溶液浓度、pH、加料顺序、陈化时间及SO42-浸渍浓度也很重要。如何改善制备条件获得高质量、高酸性的固体超强酸是该类材料研究的最基本的问题。 (A) 金属氧化物的选择:

固体超酸及其应用研究进展

固体超酸及其应用研究进展 摘要:目前已制备的超酸种类繁多, 它具有极强的酸性和高介电常数, 在化学合成工业中是一种良好的催化剂。本文对超强酸的定义、酸度的测定进行了简单介绍。固体超强酸是近年来发展的一种新型催化材料,进一步综述了固体超强酸的分类、制备方法,例举了一些学者制备的新的固体超强酸催化剂。重点是介绍固体超强酸催化剂在有机化学反应中的应用。指出了固体超强酸的优点和一些不足。最后指出了今后固体超强酸催化剂的发展方向。 关键词:超酸;固体超酸;催化剂;应用;发展 Abstract: The acid has been prepared over a wide range, it has a very strong acid and high dielectric constant, it is a good catalyst in the chemical synthesis industry.In this paper, the definition of super acid, acidity determination for a brief introduction. Solid superacid is a new type of catalytic material in recent years.the classification of solid superacids and preparation methods are described.New solid superacid catalysts are introduced. solid superacid catalysts are applied in organic reactions which is the key in the article.Pointing out the advantages of solid superacids and some shortcomings. Finally,development trends of solid superacid catalysts are put forward. Key words:Superacid; solid superacid; catalyst; application; development

固体超强酸

概述 超强酸是比100%的H2S04还强的酸,其Ho<-11.93。许多重要的工业催化反应都属于酸催化反应,而固体酸和液体酸相比,具有活性和选择性高、无腐蚀性、无污染以及与催化反应产物易分离等特点,被广泛地用于石油炼制和有机合成工业。常用的固体酸催化剂有分子筛、离子交换树脂、层柱粘土等,它们的酸强度一般低于Ho= —12.0,对需要强酸的反应存在一定的局限性。20世纪60年代初,Olah等发现的HS03F-HF、HF-SbP5等液体魔酸,虽然其酸强度非常高,Ho高达—20.0以上,甚至甲烷在这种液体超强酸中都能质子化,但因其具有强腐蚀性和毒性,以及催化剂处理过程中会产生“三废’’等问题,难以在生产实际中应用。20世纪70年代初开始有人试图将液体超强酸如SbP5、HS03F-SbF5和HF-SbP5等负载到石墨、A1203和树脂等载体上,但仍不能解决催化剂分散、毒性和“三废’’等问题,未能工业应用。1979年Arata等首次报道了无卤素型SO42-/MxOy固体超强酸体系,发现某些用稀硫酸或硫酸盐浸渍的金属氧化物经高温焙烧,可形成酸强度高于100%硫酸104倍的固体超强酸。后来Arata等又将钨酸盐和钼酸盐浸渍Zr02制得WO3/Zr02、M003/Zr02固体超强酸,其酸强度虽比SO42-/Zr02稍低,但仍比100%硫酸高几百倍。1990年Hollstein等发现Fe、Mn和Zr的混合氧化物硫酸根制备的超强酸催化剂正丁烷异构化活性比SO42-/Zr02高1000倍以上。这类固体超强酸易于制备和保存,特别是它与液体超强酸和含卤素的固体超强酸相比,具有不腐蚀反应装置、不污染环境、可在高达500℃下使用等特点,引起人们的广泛重视。 固体超强酸主要有下列几类: (Ⅰ)负载型固体超强酸,主要是指把液体超强酸负载于金属氧化物等载体上的一类。如HF-SbF5-AIF3/固体多孔材料、sbP3-Pt/石墨、SbP3-HF/F-A1203、SbF5-FSO3H/石墨等。 (Ⅱ)混合无机盐类,由无机盐复配而成的固体超强酸。如AICl3-CuCl2、MCl3-Ti2(SO4)3、A1C13-Fe2(S04)3等。 (Ⅲ)氟代磺酸化离子交换树脂(Nation-H) (Ⅳ)硫酸根离子酸性金属氧化物SO42-/MxOy超强酸,如SO42-/Zr02、SO42-/Ti02、SO42-/Fe203等。(V)负载金属氧化物的固体超强酸,如W03/Zr02、M003/Zr02等。 在上述各类超强酸中,(Ⅰ)—(Ⅲ)类均含有卤素,在加工和处理中存在着“三废”污染等问题。(Ⅳ)、(V)类超强酸不含有卤原子,不会污染环境,可在高温下重复使用,制法简便。本节着重对这两类超强酸进行介绍。 MxOy型固体超强酸 (1)固体超强酸的制备 SO42-/MxOy型固体超强酸一般采用浓氨水中和金属盐溶液,得到无定形氢氧化物,然后再用稀硫酸或硫酸铵溶液浸渍、烘干和焙烧制得。然而,金属盐原料、沉淀剂、浸渍剂不同对制备的氧化物、超强酸的表面性质影响很大,制备环境如焙烧温度、沉淀温度、金属盐溶液浓度、pH、加料顺序、陈化时间及SO42-浸渍浓度也很重要。如何改善制备条件获得高质量、高酸性的固体超强酸是该类材料研究的最基本的问题。 (A) 金属氧化物的选择:

固体超强酸

酸催化反应涉及到烃类裂解、重整、异构等石油炼制过程,还涉及到烯烃水合、烯烃聚合、芳烃烷基化、芳烃酰基化、醇酸酯化等石油化工和精细化工过程,可以说酸催化剂是这一系列重要工业的基础。而迄今为止,在这些生产过程当中应用的酸催化剂主要还是液体酸,虽然其工艺已很成熟,但在发展中却给人类环境带来了危害,同时也存在着均相催化本身不可避免且无法克服的缺点,如易腐蚀设备,难以连续生产,选择性差,产物与催化剂难分离等。尤其是环境污染问题,在环保呼声日益高涨、强调可持续发展的今天,已是到了非解决不可的地步。自20世纪40年代以来,人们就在不断地寻找可以代替液体酸的固体酸,而近年来,固体超强酸更是成为热门研究对象。固体酸克服了液体酸的缺点,具有容易与液相反应体系分离、不腐蚀设备、后处理简单、很少污染环境、选择性高等特点,可在较高温度范围内使用,扩大了热力学上可能进行的酸催化反应的应用范围。 的种类也从液体含卤素超强酸发展为无卤素固体超强酸、单组分固体超强酸、多组分复合固体超强酸。无论是催化剂的制备、理论探索、结构表征,还是工业应用研究都有了新的发现,固体超强酸由于其特有的优点和广阔的工业应用前景,已受到国内外学者广泛关注,成为固体酸催化剂研究中的热点。人们在不断开发新的固体酸催化剂和固体酸催化工艺的同时,也在不断地探讨固体酸的酸性形成的机理,探讨固体酸催化反应的机理。本文重点对固体超强酸改性、理论研究、表征技术、失活机理及应用领域进行综述,并指出了固体超强酸催化剂今后研究和开发的主要方向。 1 载体的改性 在单组分固体超强酸催化剂的应用中,人们发现主要活性组分s 一在反应中较易流失,特别是在较高温度条件下容易失活,这类单组分固体催化剂虽然有较好的起始催化活性,但单程寿命较短。通过对催化剂载体的改性,使催化剂能提供合适的比表面积、增加酸中心密度、酸种类型、增加抗毒物随着人们对固体超强酸不断深入研究,催化剂能力、提高机械强度等作用。目前改性研究的方向 主要有:以金属氧化物zK)2、Ti02和Fe2Ch为母体,加入其他金属或氧化物,形成多组元固体超强酸;引入稀土元素改性;引入特定的分子筛及纳米级金属氧化物等。 1.1 引入其他金属或金属氧化物 固体超强酸催化剂的制备对金属氧化物有特殊要求。有些氧化物如MgO、CaO、CuO、ZnO、CAO、03、MaO和Th 等,用一定浓度的s 一进行处理后,其酸催化活性并没有提高,说明并不是所有的金属氧化物都具有合成固体超强酸的条件,因为这不仅与氧化物的电子构成有关,而且还和金属离子的电负性及配位数的大小有密切联系。金属氧化物的电负性和配位数严重影响着与促进剂S -离子形成配位结构,因而有的得不到超强酸,或者生成相应的硫酸盐而只能得到表面酸性较小的固体酸。此外,还与氧化物的晶态有关。 卢冠忠等人[5]在催化剂组分中引入Al,制备了S 一/ri—Al—O型固体超强酸。Ti/A1原子比为2时催化性能优于s 一/rio2,并用于合成邻苯二甲酸二辛酯(DOP),对催化剂表征结果证实:在钛基固体超强酸中,引入一定量的铝可使催化剂的比表面积明显增大,能在表面产生弱酸、中等强酸与超强酸中心,并认为对于合成DOP模型反应,起作用的可能是催化剂表面的中等强度酸位。 夏勇德等人以铁基催化剂s -/Fe304为基体,在制备过程中引入Al203,合成了s -/Fe304-Al203型固体超强酸。用于甲苯苯甲酰化反应表明,Al203的加入有利于延迟基体

相关主题
文本预览
相关文档 最新文档