固体酸催化剂的特性及其应用前景

介绍了固体酸催化剂的催化特性及其检测方法，总结了固体酸催化剂在工业催化诸多的应用情况，展示了固体酸催化剂的应用前景。     

超声电导法测定固体表面酸总量

一、前言 对于固体酸碱的研究,历来是研制催化剂的重要内容之一。固体酸的性质(包括酸量、酸强度、酸类型及其本性)与催化机理、催化剂性能有着密切的关系。因此,测定固体酸的手段就成了制备和使用催化剂不可缺少的项目。     

木聚糖基催化剂的制备及其催化合成苯并呫吨类化合物

以自然界中含量丰富的木聚糖类半纤维素为原料,首先采用碳化-磺化两步法制备了木聚糖基固体酸催化剂;然后对催化剂催化合成苯并呫吨类化合物进行了研究,研究了催化剂用量、反应温度、反应时间对目标产物产率的影响;再次,研究了木聚糖基固体酸催化剂催化合成苯并呫吨类化合物的底物普适性;最后,对木聚糖基固体酸催化剂的循环使用性能进行了研究,并对木聚糖基固体酸催化剂的结构和表面形貌进行了表征.结果表明:当反应温度为90℃、反应时间为2 h、催化剂用量为40 mg时,木聚糖基固体酸催化剂催化合成苯并呫吨类化合物的性能达到最佳;在文中研究所得的最佳反应条件下,木聚糖基固体酸催化剂对催化醛类化合物、2-萘酚和环己二酮类化合物具有良好的底物普适性;木聚糖基固体酸催化剂在反应体系中稳定性较好,在重复使用5次后,其结构没有发生明显的变化.     

二氧化硅负载氧化锆固体酸催化合成乙酸异丁酯

二氧化硅负载是改进固体酸催化剂催化性能的重要手段.本文采用浸渍法和共沉淀法,制备了四种ZrO2/SiO2固体酸催化剂.采用乙酸异丁酯的酯化反应对固体酸的催化性能进行了表征,结果表明浸渍法比共沉淀法制备的ZrO2/SiO2固体酸催化剂的催化效率要高,在Zr/Si摩尔比为0.18,催化剂的质量分数为1.5%的条件下,2.5h能够获得90%以上的酯化率.     

固体酸催化材料的研究进展

综述固体酸催化剂中最重要的三类催化体系一分子筛，杂多酸及层柱材料和固体超强酸的近期研究状况和发展趋势，并对固体催化剂的应用和开发作了一些有意义的回顾和探讨。     

固体酸催化剂合成吩噻嗪的工艺研究

以二苯胺和硫磺为原料,用固体酸催化剂合成吩噻嗪,讨论反应温度、不同的固体酸催化剂、固体酸催化剂用量、反应物摩尔比、反应时间对合成反应的影响。在优化的合成工艺条件下,以二苯胺与硫磺的摩尔比为1.00∶1.25、固体酸催化剂的质量为二苯胺质量的25.0%、反应时间6 h,纯化后可得吩噻嗪化合物;其产率为83.9%,纯度为99.6%(HPLC)。对产物进行了熔点、TG(thermogravimetric)测试及IR、NMR表征。     

合成醇酸树脂的固体酸催化剂的制备与应用

以固体酸为催化剂进行醇酸树脂合成反应的研究,采用均匀实验设计方法,考察了载体种类、酸种类、酸浓度、反应温度对合成醇酸树脂的固体酸催化剂催化性能的影响,并由逐步回归法对结果进行回归运算,得到了醇酸树脂酸价的回归模型为:y=1 052.523-8.798x1-23.723x2-4.209x4,计算结果表明,合成醇酸树脂固体酸催化剂的制备最优工艺条件为:载体SiO2、酸H2SO4、酸浓度1.00 mol/L、催化剂使用温度200℃,在上述条件下合成醇酸树脂的固体酸催化荆的活性最高.     

凹土基硫酸氢钠催化剂制备及对环乙醇脱水性能的研究

硫酸氢钠是一种重要的无机盐化工原料及无机盐固体酸催化剂,但在实际使用中存在诸多缺陷.以廉价凹凸棒黏土(凹土)为载体开发高附加值的固体酸催化剂,研究了提高凹土比表面积与成型的方法;分别运用浸渍法和热分散法制备了复合固体酸催化剂,并考察了这两类催化剂对环己醇脱水反应的催化性能.结果表明,凹土比表面积可达233.7 m2/g,环己醇脱水时间由54 min缩短到30 min.     

超细固体超强酸SO2-4/ZrO2催化合成棕榈酸乙酯

制备了超细固体超强酸SO2-4/ZrO2,采用XRD、SEM、IR对该催化剂进行表征.以超细固体超强酸SO2-4/ZrO2为催化剂,棕榈酸与乙醇为原料合成棕榈酸乙酯.探讨了不同催化剂类型、醇酸摩尔比、催化剂用量、反应时间等因素对转化率的影响.结果表明,与普通固体酸相比,超细固体超强酸SO2-4/ZrO2对于棕榈酸乙酯的合成具有较好的催化性能.较适宜的反应条件为n(棕榈酸):n(乙醇)=4:1,催化剂用量0.8 g,反应3 h.在此条件下,棕榈酸的收率可达70.3%.     

超细固体超强酸SO_4~(2-)/ZrO_2催化合成棕榈酸乙酯

制备了超细固体超强酸SO2-4/ZrO2,采用XRD、SEM、IR对该催化剂进行表征.以超细固体超强酸SO2-4/ZrO2为催化剂,棕榈酸与乙醇为原料合成棕榈酸乙酯.探讨了不同催化剂类型、醇酸摩尔比、催化剂用量、反应时间等因素对转化率的影响.结果表明,与普通固体酸相比,超细固体超强酸SO2-4/ZrO2对于棕榈酸乙酯的合成具有较好的催化性能.较适宜的反应条件为n(棕榈酸):n(乙醇)=4:1,催化剂用量0.8 g,反应3 h.在此条件下,棕榈酸的收率可达70.3%.     

介孔TiO2固体超强酸催化合成环己酮乙二醇缩酮

制备了纳米TiO2固体超强酸催化剂和介孔TiO2固体超强酸催化剂，表征了催化剂的物化性能．研究了浓硫酸和固体超强酸催化剂催化合成环己酮乙二醇缩酮的催化性能，系统考察了酮和醇物质的量的比、催化剂用量、反应时间等因素对产品收率的影响．试验表明，介孔TiO2固体超强酸是合成环己酮乙二醇缩酮的良好催化剂，在n（酮）：n（醇）=1：1．5，催化剂用量1．0g，环己酮用量20．66mL，带水剂环己烷用量20mL，反应时间2h的优化条件下，环己酮乙二醇缩酮的收率可达82．1％．     

固体磷酸催化氧化汽油脱硫的研究

采用浸渍法制备固体磷酸催化剂,以汽油氧化脱硫反应为催化模型,研究了焙烧温度、浸渍时间及载体对所制备的固体磷酸催化剂的催化活性的影响.结果表明,硅藻土磷酸催化剂在汽油脱硫反应中的催化活性与焙烧温度有关;活性炭磷酸催化剂在汽油氧化脱硫中具有较好的催化活性.在酸量为5.613 mmol/g时,催化剂的催化活性最高.     

固体酸催化合成水杨酸异戊酯

评述了芳基磺酸、氨基磺酸、阳离子交换树脂、铁系固体酸、一水硫酸氢钠、固体超强酸和杂多酸等催化剂催化合成水杨酸异戊酯的方法．建议对近年来开发的有应用前景的催化剂进行扩大试验与筛选．     

新型绿色固体酸催化剂催化氧化油酸的研究

以单一农业产品油酸为原料,自制SO42-/TiO2固体酸为催化剂,采用臭氧与过氧化氢联合氧化法合成高附加值的产品壬二酸。实验结果表明:制备的SO42-/TiO2固体酸催化剂具有比较好的催化效果,壬二酸的一次收率为52%,二次收率为25%,累计收率超过以磷钨酸为催化剂制备壬二酸的收率。     

固体酸催化小桐子油制备生物柴油

采用新型固体酸SO4^2-/TiO2-Al2O3替代传统的液体酸、碱催化剂,催化较高酸值小桐子油与甲醇进行酯交换反应制备生物柴油.考察了搅拌速度、固体酸催化剂用量、醇油摩尔比、反应温度和助溶剂等因素对产物中甲酯含量的影响.研究结果表明,固体酸催化剂对小桐子油酯交换反应具有较好的催化活性和稳定性,产物与催化剂易于分离.在反应温度为130℃、醇油摩尔比为15∶1、固体酸催化剂用量为油质量的4%、搅拌速度为480 r/min和助溶剂正己烷与小桐子油质量比为1∶4的条件下,反应4 h产物中小桐子油甲酯含量达到97.6%,反应10次甲酯含量维持在90%左右.制备得到的生物柴油质量达到国家柴油机燃料调合用生物柴油（BD100）标准.     

应用固体酸TiO2/SO2-4制备烷基糖苷

研究了用固体酸TiO2 /SO2 -4 合成烷基糖苷 ,并与以有机酸为催化剂合成的产品进行了性能比较。通过对产品的表面张力泡沫高度的测定 ,2种方法制得的产品性能相近。因此可得出结论 ,用固体酸TiO2 /SO2 -4 作催化剂合成烷基糖苷可望成为一种新的合成烷基糖苷的方法     

固体磷酸催化剂的酸强度及其分布研究

采用浸渍法制备了固体磷酸催化荆,用Hammett指示剂法研究了焙烧温度及浸渍时间对固体磷酸催化荆酸强度范围及不同酸强度下酸量的影响.结果表明,浸渍时间一定时,催化剂的总酸量及各酸强度下的酸量都随着焙烧温度的升高而降低,焙烧温度一定时,催化剂的总酸量随着浸渍时问的增加而增大.     

竹炭基固体酸加压催化高酸值油脂的降酸效果

 选取4年生的慈竹和浓硫酸为原料制备竹炭基固体酸催化剂,考察用该催化剂催化油酸和甲醇酯化反应,以模拟高酸值油脂的酯化降酸效果,并研究了醇油比、催化剂用量、反应温度、反应时间及重复利用性等因素对转化率的影响.通过单因素试验确定甲醇和油酸体积比为1∶1,催化剂用量为2%,反应温度为120 ℃,反应时间为4 h的条件下,其油酸转化率为94.70%,通过和无催化剂对照试验对比,油酸转化率提高50%,催化剂重复使用到第5次时,油酸转化率仍可达到72.47%.