疏水性固體超強酸的制備及其催化酯化性能研究.pdf

1、現(xiàn)今工業(yè)生產(chǎn)中，大量的均相腐蝕性酸如路易斯酸，質(zhì)子酸等被廣泛應(yīng)用，隨著社會的發(fā)展和人類環(huán)保意識的增強，尋找能夠替代均相腐蝕性酸的新型環(huán)保可回收的非均相酸催化劑正成為當今研究的熱點。
　　固體酸催化劑作為一類非均相酸催化劑，具有催化活性高、無腐蝕、不污染環(huán)境、易回收利用和經(jīng)濟性好等優(yōu)點，廣泛應(yīng)用于酯化、烷基化、水合和異構(gòu)化等化學反應(yīng)中，具有非常廣泛的應(yīng)用前景。然而，傳統(tǒng)固體酸普遍存在著在有水產(chǎn)生或參加的反應(yīng)中活性組分容易流失的缺點。

2、而且，對于顆粒為納米級的固體酸催化劑，其反應(yīng)后回收過程非常困難。
　　本文首先通過對活性炭進行硫酸負載，然后用三甲基氯硅烷對其表面進行硅烷化改性，利用硅烷的“憎水親油”性質(zhì)，在活性炭表面形成由硅氧烷鏈和碳氫鏈組成的疏水層，制備得到具有疏水性能的催化劑(AC-H2SO4-Cn)。利用紅外光譜(FT-IR)、X射線衍射(XRD)和熱重(TA-DTG)表征手段對催化劑的結(jié)構(gòu)和形態(tài)進行分析?？疾旎钚蕴咳〔?、顆粒大小、制備方法、疏水劑用量、

3、溫度等對催化劑催化活性和疏水性能的影響。研究結(jié)果表明，經(jīng)疏水處理的活性炭基固體酸催化劑具有良好的催化酯化性能和重復(fù)使用性能。
　　同時考察了以淀粉為碳源的磺化固體酸的催化酯化性能，研究了制備方法、焙燒溫度、碳化溫度和催化劑用量等對催化活性影響。針對納米級固體酸催化劑回收難的問題，以淀粉為碳源，制備碳包裹磁納米粒子固體酸催化劑。利用紅外光譜(FT-IR)、掃描電鏡(SEM)和磁性質(zhì)測試(VSM)等儀器表征手段對該磁性固體酸催化劑進行