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。     

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

本文首先通过常用的液体酸催化剂和固体酸催化剂的比较,阐述了固体酸催化剂的结构、催化原理和优越性,然后着重介绍了几种固体酸催化剂。     

以膨润土酸性催化剂催化乙醇脱水制乙醚

以固体酸作催化剂对乙醇脱水制乙醚进行了研究，实验结果表明，该固体酸催化剂具有较好的催化活性，且不腐蚀设备，备方法简单，成本低，可望有开发应用价值。     

丙烯酸酯化反应中固体酸催化剂的应用

制备并研究了多种用于合成丙烯酸酯的固体酸催化剂，以代替浓硫酸，初步探索了负载型固体酸以及锆基固体酸ＣＺ催化剂的不同制备方法对催化剂性能的影响。结果表明：在反应温度为１１０～１２０℃，酸醇质量比为１０５～１１∶１的条件下，以对甲苯磺酸为活性组分负载到分子筛上制得催化剂对丙烯酸二乙二醇酯有较好的催化活性，丙烯酸的转化率达到９３９％。锆基固体酸催化剂ＣＺ对多种丙烯酸酯合成均有很高的活性，丙烯酸的转化率可达到９７８％。用于三羟甲基丙烷三丙烯酸酯（ＴＭＰＴＡ）合成，产物中其二酯和三酯的比例为１比６６。     

H—M^n＋—Mont酯化催化活性研究

以膨润土为载体，用回流法和浸渍法负载Zn^2 ,Al^3 ,Sn^4 等阳离子，制得H－M^n -Mont型固体酸，考察固体酸的制备条件及其对羧酸酯化反应催化活性的影响，探讨H－M^n-Mont的催化作用。     

固体酸催化剂在缩醋（酮）合成中的应用

综述了硅铝酸盐类，固体超强酸，离子交换树脂，杂多酸以及多机氯化物和硫酸盐等五类固体酸催化剂在催化合成缩醛（酮（中的笔研究进展，通过活性比较发现硅铝酸盐类通过增大骨架硅铝比，可增强酸中心强度，使缩醛（酮）反应更顺利进行，无机盐的酸中心强度与电负性与离子半径之比的大小成一致关系，且酸强度越大，缩醛（酮）的催化合成越容易进行。     

脉冲色谱法测定固体催化剂表面的酸量

在自制的脉冲色谱吸附反应装置上建立了一种新的测定固体催化剂表面酸量的方法。以无水乙醇作溶剂，环己酮作内标，吡啶作吸附质，测定了含HZSM-5分子筛固体催化剂的表面酸量及其强弱酸的分布。结果表明，该方法简单、实用，定量结果可靠。     

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。     

固体酸催化合成马来酸二丁酯的研究

以Ｈｐ型固体酸为催化剂，对马来酸酐与正丁醇的液相酯化反应进行了研究，考究了反应时间，醇酸摩尔比，带水剂苯的用量，Ｈｐ型固体酸催化剂用量以及催化剂使用次数等对合成马来酸二丁酯的影响，找出了合成该酯的较适宜条件。     

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%.     

己酸丁酯的合成研究

］以正己酸和正丁醇为原料,采用三氟甲烷磺酸酐固体酸作催化剂合成己酸丁酯,考察了影响其反应的多种因素.结果表明,酯化反应的最佳条件为:己酸、正丁醇的物质的量的比为1∶1.5,催化剂用量为反应物总量的4.4%,带水剂环己烷3 mL在温度145 ℃回流反应150 min,在该反应条件下酯化率最高可达99.6%     

固体超强酸的合成与应用研究 Ⅱ催化酯化反应的动力学研究

以苯甲酸与正丁醇的酯化反应为模型反应,得到了固体超强酸催化酯化反应的速率常数K活化能E_a、活化熵△~≠_rS、活化焓△~≠_rH,并对催化反应的机理提出了初步的假设。     

TiPW/SiO_2催化合成尼泊金酯的研究

尼泊金酯是一种高效、安全的食品防腐剂。是目前国内外应用广泛的食品添加剂之一。本文以固体杂多酸为催化剂,以对羟基苯甲酸与异丁醇为原料合成尼泊金丁酯。对酯合成的催化剂用量、醇酸配比、反应时间、带水剂等方面进行了研究。获得了最佳反应条件。此工艺简单,副反应少,产品的收率高。     

固体超强酸催化制备丙烯酸十八酯

 以丙烯酸和十八碳醇为原料,采用固体超强酸SO₄^2-/TiO₂为催化剂及直接酯化法制备丙烯酸十八酯.研究了丙烯酸与十八醇的摩尔比、催化剂和阻聚剂的质量分数、反应温度及反应时间对反应的影响,并用红外光谱对产物进行了表征.由实验得出的最佳合成条件是:丙烯酸与十八醇的摩尔比为1.2:1,固体超强酸及对苯二酚的质量分数分别为6%,0.8%,反应温度为120℃,反应时间为3 h,在此反应条件下,酯的产率可达97%.     

纳米级SO42-/TiO2固体超强酸储存稳定性研究

用锐钛型纳米TiO2制备了纳米级SO42-/TiO2固体超强酸,通过乙酸和丁醇的酯化反应研究了储存时间、储存条件和浸水后对纳米级SO42-/TiO2固体超强酸催化活性的影响.结果表明纳米级SO42-/TiO2固体超强酸在空气中放置60 d,其催化反应的酯化率仍可达到90.3%.     

硫酸对几种酯化作用的影响

本文研究了硫酸对几种常见的酯化作用的影响.硫酸的用量与酯化作用中的羧酸、醇和酯的分子量和性质以及反应温度紧密相关.     

一步法合成SO42-/TiO2酸位结构及酯化机理研究

 利用高酸值麻疯树油中游离脂肪酸与甲醇酯化反应作为目标反应,通过直接煅烧工业原料偏钛酸,制得高酯化活性的ST(SO₄^2-/TiO₂)固体酸.FTIR研究表明:ST固体酸具有焦硫酸结构酸位,含有高键级高共价特性S=O.S=O强烈的诱导效应提高了与之相连的配位不饱和钛原子的路易斯酸性,吸水后产生质子酸.随着硫含量增加,质子酸性增加.ST固体酸制备过程中,硫酸根与二氧化钛发生固相反应,硫酸根强键合在二氧化钛表面,同时部分硫酸根分解产生三氧化硫并原位吸附,从而形成固体酸位.ST固体酸通过质子化羧酸、甲醇亲核加成、脱水脱质子机理催化酯化反应.对于麻疯树油中游离脂肪酸与甲醇的酯化反应,酸强度H0介于-12.70与-8.2之间的酸中心具有较好的催化活性.     

葡萄糖炭基固体酸催化制备生物柴油

以葡萄糖为原料,在200℃下炭化2h,130℃磺化2h,制得葡萄糖炭基固体酸催化剂。用此催化剂催化油酸与甲醇的酯化反应,考察酯化反应条件对油酸转化率的影响,结果表明：当醇油物质的量比为10：1、剂油比（催化剂与油酸的质量比）为0.07时,在70℃下反应7h,油酸转化率最高,达到95.79%。     

磁性固体超强酸催化合成乳酸异戊酯的研究

利用磁性对固体超强酸组装，制备出磁性SO4^2-／ZrO2固体超强酸催化剂，应用于合成乳酸异戊酯的反应中，最佳反应条件为：乳酸0．1mol，异戊醇0．25mol，磁性催化剂1．7g，反应时间2．5h，酯化率可达95．6％．利用催化剂的磁性可将催化剂迅速分离，回收率达84．3％，并能重复使用．