ACS Sustainable Chemistry & Engineering: 球磨法合成固体酸催化剂——大力出奇迹？

对于绿色的固体酸，其中-SH在粘土上，用3-湿球与粘土（MTPS）反应，在室温下用H2O2将-SH转化为-SO3H。-SO3H的生成是由于MTPS在粘土上，用球的生成。

SEM、EDX、NH3-TPD、TGA、FT-IR、和 XPS 上的 -SO3H 总量为 1.81 mmol/g。苛性剂或高含量。由于上的 MgO 和 -SO3H 位点，-（、、、和）的高含量使 5-l 增值。

，和的五种损失。本研究对 SO3H- 的新型绿色进行了研究，这在其他方面具有很大的作用。

生物质是可再生资源，将其转化为5-羟甲基糠醛等高附加值化学品具有重要意义，而开发高效催化剂是实现这一过程的关键技术之一。固体酸因绿色环保、可回收利用等优势受到广泛关注。传统固体酸的制备多采用浓硫酸磺化法、有机溶剂接枝改性等，需要大量有毒有害溶剂及苛刻的条件（如高温）。本研究基于机械化学原理，利用自然界中广泛存在的富含硅、镁元素的粘土作为载体，硫醇化合物为前驱体，采用球磨法合成磺酸固体酸，其制备条件温和、绿色（常温常压、不含有机溶剂）。研究了球磨合成催化剂的作用机理，表明硫醇单体经过水解、缩聚等步骤接枝到载体上；利用SEM、EDX、NH3-TPD、TGA、FT-IR、XPS、元素分析等技术对催化剂的物理化学结构进行详细表征，最后验证了该催化剂转化生物质（单糖、淀粉、纤维素、秸秆等）制备5-羟甲基糠醛的性能。结果表明，球磨合成的固体酸具有较强的酸中心，其磺酸根浓度可达1个/g。催化剂上MgO和-SO3H功能团的协同作用促进了生物质高效转化为5-羟甲基糠醛。该研究为固体酸催化剂的开发提供了一种新的绿色方法，有望应用于其他固体催化剂、吸附剂、电极材料等的设计与合成。

该论文第一作者为环境保护研究所硕士生孙爽，通讯作者为沈锋副研究员和齐新华教授。