納米二氧化鋯的制備及在萘齊聚反應(yīng)上的應(yīng)用.pdf

1、氧氯化鋯（ZrOCl2?8H2O）溶膠-凝膠法制備納米二氧化鋯粒子的存在著在制備過(guò)程中會(huì)發(fā)生團(tuán)聚、后處理程序復(fù)雜、影響粉體性能等缺點(diǎn)。在應(yīng)用方面，多數(shù)研究集中在二氧化鋯在材料工程的應(yīng)用。本論文研究了一種新穎而又簡(jiǎn)捷的粉體制備方法，不僅制得了性能優(yōu)良的二氧化鋯超細(xì)粒子，而且有效避免了粉體發(fā)生硬團(tuán)聚現(xiàn)象。并對(duì)其進(jìn)行改性，制成納米二氧化鋯固體超強(qiáng)酸催化劑。另外，對(duì)納米二氧化鋯固體超強(qiáng)酸在萘齊聚反應(yīng)的催化作用進(jìn)行了初步的研究。 首先，對(duì)

2、納米二氧化鋯的制備工藝進(jìn)行了研究。用氧氯化鋯制備納米二氧化鋯粉末有著顯著的優(yōu)點(diǎn)，成本低，工藝簡(jiǎn)單，為了得到粒徑小且分布均勻的二氧化鋯粒子，本實(shí)驗(yàn)考察了反應(yīng)物配比、反應(yīng)溫度、溶液pH值、煅燒溫度、時(shí)間等條件對(duì)產(chǎn)物粒徑的影響，獲得了最佳工藝條件。并通過(guò)XRD 、TEM ZETASIZER等手段對(duì)它們的結(jié)構(gòu)、粒徑、粒度分布、形貌等進(jìn)行了表征。結(jié)果表明，在氧氯化鋯溶液初始濃度為1.0 mol/L、醇水的體積比為5：1、添加量為每100ml溶液1

3、ml乙二醇單甲醚的有機(jī)分散劑、使用飽和碳酸氫銨溶液作為沉淀劑、并采用正滴的方法、使溶液保持在pH為9附近、陳化時(shí)間為24h、采用真空冷凍干燥方式、煅燒溫度為500℃的條件下，可以得到粒徑80nm左右，形貌較好，產(chǎn)率為96.8％的納米二氧化鋯。 其次，利用制得的納米二氧化鋯，制備固體超強(qiáng)酸。使用ZETASIZER、TG-DSC等手段表征了納米二氧化鋯固體超強(qiáng)酸的粒度，成分及比表面積。另外，通過(guò)Hammett指示劑法測(cè)定酸強(qiáng)度，艾

4、士卡法測(cè)定硫含量發(fā)現(xiàn)，固體酸催化劑的制備條件對(duì)催化劑性質(zhì)的影響很大。實(shí)驗(yàn)的結(jié)果得到當(dāng)浸漬硫酸濃度為1.5mol/L，催化劑煅燒溫度為550℃時(shí)，煅燒時(shí)間3h時(shí)，得到的納米二氧化鋯固體超強(qiáng)酸的酸性最強(qiáng)，H0≤-14.50，硫含量8.6％。 最后，將制得的固體酸催化劑應(yīng)用于萘的齊聚反應(yīng)。傳統(tǒng)上萘的齊聚反應(yīng)使用的催化劑為金屬的氯化物或氟化物，但可能造成氯的殘留，影響產(chǎn)物的應(yīng)用，氟離子又可能造成環(huán)境污染問(wèn)題。納米二氧化鋯應(yīng)用于此反應(yīng)可以