復(fù)合碳基固體酸催化劑的制備及應(yīng)用.pdf

1、如今，能源與環(huán)境問題備受關(guān)注，社會大力倡導(dǎo)化工產(chǎn)業(yè)的綠色化。固體酸作為一類環(huán)境友好的催化劑，在化工領(lǐng)域有著廣泛的應(yīng)用。近年碳基固體酸作為全新的材料備受關(guān)注，針對文獻報道的碳基固體酸比表面積低，酸性小，機械性能不佳等缺點，本文采用活性炭為載體，腐植酸為碳源，制備出了復(fù)合碳基固體酸催化劑，并對其進行了結(jié)構(gòu)表征?？疾炝藦?fù)合碳基固體酸對縮合反應(yīng)、烷基化反應(yīng)以及Mannich反應(yīng)的催化性能。
　　 采用IR、NH3-TPD、BET、TG、

2、XRD等分析手段對制備的復(fù)合碳基固體酸進行了表征，并對其表面酸量采用化學(xué)中和滴定法進行測定，結(jié)果表明：本復(fù)合碳基固體酸催化劑含有-SO3H，且有較寬的酸性分布，酸值達1.32mmol·g-1；擁有較大的比表面積和良好的孔結(jié)構(gòu)，其結(jié)構(gòu)應(yīng)為碳基固體酸與活性炭復(fù)合的芳香稠環(huán)的無定型碳結(jié)構(gòu);擁有較好的熱穩(wěn)定性和溶劑穩(wěn)定性，在200℃下，水相和非極性溶劑中性質(zhì)十分穩(wěn)定?？疾炝烁菜嶝撦d量、焙燒時間、磺化時間等制備條件對復(fù)合固體酸催化劑酸值的影響。

3、適宜的制備條件為腐植酸負載量為16％，478℃左右焙燒90min，加入硫酸量為0.7mol/g腐殖酸，250℃磺化12h。在優(yōu)化條件下，催化劑比表面積為1144.62m2/g，酸值達到1.32mmol/g。
　　 通過縮合反應(yīng)、烷基化反應(yīng)考察了制備的催化劑的催化活性和穩(wěn)定性。該固體酸催化劑催化縮合反應(yīng)，產(chǎn)率可達62.1％～83.3％，催化烷基化反應(yīng)，產(chǎn)率達60％左右。催化劑重復(fù)使用四次后，催化活性依然較好。通過Mannich反應(yīng)