下载文档原格式
SO42-促进的介孔固体超强酸的制备及其催化性能的
研究的开题报告
一、选题背景
介孔固体超强酸是一种广泛应用于化学领域的重要材料。
其具有介
孔结构和超强酸性，能够在不同领域中发挥重要作用，如有机化学合成、生物化学反应、油气加工和环境污染治理等。
目前，介孔固体超强酸制备的方法主要有两种：一种是通过硝酸铝
等化学物质在介孔材料中形成固体酸；另一种是在介孔材料表面上引入
二氧化硅或氯化硅等化学物质，形成质子化团簇。
两种制备方法均存在
一定问题，如前者成本高，后者存在团簇析出和活性不稳定的问题。
因此，考虑采用SO42-促进的制备方法制备介孔固体超强酸，旨在
解决前两种方法中存在的问题。
二、研究目的
本研究旨在探究SO42-促进的介孔固体超强酸制备方法以及其催化
性能。
三、研究内容
1. 介孔材料的制备和表征：采用溶胶-凝胶法制备介孔固体，并对其进行表征，包括XRD、N2吸附-脱附、TEM等分析方法。
2. SO42-促进介孔固体超强酸的制备：通过将SO42-引入到介孔材
料中，制备SO42-促进的介孔固体超强酸，并探究SO42-加入量和制备条件对其催化性能的影响。
3. 催化性能评估：将制备好的介孔固体超强酸应用于醇类异构化、
酯化等反应，检测其催化性能，比较其与其他固体超强酸材料的性能差异。
四、研究意义
本研究的结果将有助于解决现有介孔固体超强酸制备中存在的困难和问题，为化学领域的应用提供新材料支撑，并具有一定的实际应用意义。
SO42—／SnO2固体超强酸制备条件对比研究本文研究了在不同条件下制备SO42-/SnO2固体超强酸，探讨制备条件对性能的影响，并以合成乙酸正丁酯为探针反应表征其催化性能，对比催化活性。
标签：固体超强酸制备对比1引言由于固体超强酸（Solid Superacid）具有不腐蚀设备、环境污染小、非均相催化、催化剂易于分离、耐高温、可重复使用、制备简单等优点，符合环境友好催化发展方向，而具有广泛的应用前景。
SO42-/MxOy[1]型固体超强酸具有高的催化活性，可重复多次使用，无腐蚀设备及“三废”处理问题，在工业上有很好的应用前景，已被人们广泛关注。
2实验结果与讨论2.1 H2SO4浸渍浓度由表1看出：当H2SO4浓度低于1.0 mol/L时，改变H2SO4浓度，催化剂的酯化活性变化比较明显，浸渍浓度为0.25 mol/L，它比0.1 mol/L、0.5 mol/L 浓度的酯化率均好，说明了浸渍液的浓度要适当，过低会使得催化剂酸度减弱，而过高又会使得部分催化剂固体溶解从而破坏了催化剂的结构，某种程度上降低了其酸度。
2.2焙烧温度对催化剂SO42-/SnO2的影响表2结果表明，当焙烧温度低于550 ℃时酯化率都不高，焙烧温度太低SO42- 还没有与载体形成超强酸，此时的硫含量对应的是载体吸附的表面酸，对主反应没有催化活性。
硫含量与催化剂酸量相关，固体酸表面酸量低导致活性下降。
实验结果表明，固体酸表面的硫含量越高，催化活性也就越高，转化率越高，这与文献[2]相符。
2.3 H2SO4浸渍液固液比表3表明，其它制备条件相同，对于同种浸渍液，1︰5固液比太小，浓度低，酯化率低，1︰15固液比刚好恰中，酯化率最高。
固液比会影响其浓度，浓度太低，催化剂表面酸中心太少，酸催化活性不高;浓度太高，则表面金属氧化物微粒会溶解形成硫酸盐，表面孔道和凸起相互融合，大大减少催化剂比表面积，甚至得不到超强酸，这与文献[3]相符。
磁性纳米固体酸SO42--TiO2-Fe3O4催化剂的合成、表征及
催化性
磁性纳米固体酸SO42--TiO2-Fe3O4催化剂的合成、表征及催化性能的研究
首先研究制备了Fe3O4和SO42--TiO2固体酸催化剂,在此基础上采用共沉淀和浸渍的方法制备了磁性和超细SO42--TiO2-Fe3O4固体酸催化剂.利用XRD,TEM和FT-IR等分析测试手段对催化剂的结构和性能进行了表征.测定结果证实该催化剂具有较小的粒度,较高的磁性表现.在乙酸丁酯合成反应中SO42--TiO2-Fe3O4展示了很高的催化活性(酯化率可达82.7%),而且利用Fe3O4的磁性可对催化剂进行分离和回收.
作者：邵艳秋尹泳一陈健伟 SHAO Yan-qiu YIN Yong-yi CHEN Jian-wei 作者单位：牡丹江师范学院化学系,黑龙江,牡丹江,157012 刊名：分子科学学报 ISTIC PKU英文刊名：JOURNAL OF MOLECULAR SCIENCE 年，卷(期)：2007 23(4) 分类号：O641 关键词：磁性纳米固体酸催化剂。
固体酸催化剂研究进展1固体酸催化剂的历史从W alte r等人首次发现了单一金属氧化物V2O5 可以催化甲苯合成苯甲醛开始, 固体酸催化剂便开始了其发展历程。
随后一些简单的金属氧化物如A l2O3、Fe2O3、ZrO2 等已作为固体酸催化剂而被应用于反应中。
1979 年, H ino[ 1] 等人合成了首例MX OY /SO2-4 型催化剂。
因其具有能在较温和的条件下活化酸催化反应、易分离、副反应少、不腐蚀、可重复使用的优点, SO2-4 /T iO2、SO2-4 /ZrO2、SO2-4 /Fe2O3 等迅速代替传统酸催化剂应用于反应中。
N iO- ZrO2 - SO2-4 、Fe2O3 - ZrO2 - SO2-4 等复合型固体超强酸催化剂的出现更成为研究的热点。
2 固体酸催化剂的分类1979 年日本科学家Hino 等人首次合成出SO42- / Fe2O3固体酸, 引起了人们的广泛重视, 人们便对固体酸进行了大量研究, 并合成了一系列SO42- / WxOy 固体酸体系催化剂。
到目前为止, 开发出的固体酸大致可分为九类[ 2] ,1）固载化液体酸HF/ Al2O3 , BF3/ AI2O3, H3PO4/ 硅藻土2 ）氧化物简单: Al2O3 , SiO2 , B2O3 , Nb2O5 复合: Al2O3- SiO2, Al2O3/ B2O33 ）硫化物CdS , ZnS4 ）金属盐磷酸盐: AlPO4 , BPO4硫酸盐: Fe2 ( SO4 ) 3 , Al2 ( SO4) 3, CuSO45 ）沸石分子筛ZSM - 5 沸石, X 沸石, Y 沸石, B 沸石,丝光沸石, 非沸石分子筛: AlPO SAPO 系列6 ）杂多酸H3PW12O40 , H4SiW12O40, H3PMo12O407 ）阳离子交换树脂苯乙烯- 二乙烯基苯共聚物Nafion- H8 ）天然粘土矿高岭土, 膨润土, 蒙脱土9 ）固体超强酸SO42- / ZrO2 ,WO3/ ZrO2 , MoO3/ ZrO2 , B2O3/ ZrO23 各类固体酸催化剂的研究近况3.1 固载化液体酸硅胶固载化的烷基磺酸、芳香磺酸、部分卤代芳香磺酸、全卤代芳香磺酸等有机磺酸对乙酸和烯烃的酯化反应也具有很好的催化活性, 但其载体硅胶最好预先用酸进行处理[ 3] 。
固体超强酸催化剂的研究及应用徐会会;潘春跃【摘要】Solid super acid catalyst has been a focus in catalysis researches due to environmental aware- ness and stricter emission control. Compared with the traditional acid catalyst, solid super acid catalysis has prominent advantages, however, it will be modified in order to accomplish industrialization. The forma- tion mechanism of the sour center, deactivation and regeneration, modification, and application are intro- duced in detail, finally the prospects of solid superacid catalysts are predicted.%随着环保意识的加强和环保要求的日益严格，固体超强酸成为当前催化剂领域研究的热点之一，与传统的酸催化剂比较，固体超强酸具有显著的优点，但要实现工业化应用，还需对催化剂改性，解决一些不足。
对固体超强酸酸中心的形成、失活与再生、改性及应用作了详细阐述，并提出了固体超强酸催化剂的研究展望。
【期刊名称】《河南化工》【年(卷),期】2012(000)021【总页数】6页(P22-27)【关键词】固体超强酸;催化剂;改性;应用【作者】徐会会;潘春跃【作者单位】中南大学化学化工学院,湖南长沙410083;中南大学化学化工学院,湖南长沙410083【正文语种】中文【中图分类】TQ426酸催化反应涉及到烃类裂解、重整、异构化等石油炼制过程，还涉及到烷基化、酰基化、酯化、烯烃聚合等石油加工和精细化学品生产过程，可以说酸催化剂是化学工业的基础。
