負載型鋯鹽催化劑催化酯化反應的研究.pdf

1、乙二醇單乙醚乙酸酯（EGEEA）是一種具有雙官能團的應用廣泛的優(yōu)良溶劑，檸檬酸三丁酯（TBC）是目前應用最廣泛的增塑劑之一，這兩種產(chǎn)品工業(yè)上多以濃硫酸作催化劑直接酯化合成。然而，用硫酸作催化劑存在著設(shè)備腐蝕、污染環(huán)境、副反應多、產(chǎn)品分離精制困難等缺點，因此用固體酸催化劑取代硫酸是合成工藝改革的關(guān)鍵。
　　 本論文通過浸漬法制備了系列負載型鋯鹽催化劑，用于酯化反應合成乙二醇單乙醚乙酸酯（EGEEA）和檸檬酸三丁酯（TBC）。采用F

2、T-IR、XRD、氮氣吸附-脫附、EDS等技術(shù)對催化劑進行了表征；用紅外光譜、折光率和氣相色譜對酯化產(chǎn)物進行了測定；
　　 研究了催化劑的酸性、結(jié)構(gòu)和組成對反應選擇性和催化劑壽命的影響；并對酯化合成工藝進行了優(yōu)化，考察了不同載體、硫酸鋯負載量、催化劑用量、反應溫度、原料配比等因素對酯化反應的影響，篩選出了最佳的催化劑組成和酯化反應條件。實驗結(jié)果表明：
　　 最佳載體為中性的活性炭（AC）和介孔分子篩SBA-15；硫酸鋯可

3、在這些載體上充分分散，而不影響載體的結(jié)構(gòu)。這樣的負載型硫酸鋯催化劑具有中等酸強度（-11.4≤H0≤
　　 -8.2），保證了在上述兩個酯化反應中，目標酯產(chǎn)物的選擇性均為100％。在最佳負載量的催化劑和最佳的酯化反應條件下，乙二醇單乙醚乙酸酯和檸檬酸三丁酯的產(chǎn)率均可達98％～99％。催化劑可回收重復利用多次。
　　 由于克服了工業(yè)用硫酸催化劑、均相催化劑以及其它固體酸催化劑的不足，加之具有高活性、高選擇性和可重復使用的特