固体催化剂存在的问题及研究动态催化剂的定义催化剂也称为催化剂。 根据国际纯粹与应用化学联合会（IUPAC）1981年提出的定义，催化剂是一种改变反应速率而不改变反应的标准吉布斯自由焓变的物质。 这种效应称为催化作用。 涉及催化剂的反应是催化反应。 1894年，德国化学家FW：任何不参与化学反应最终产物而仅改变反应速率的物质都称为催化剂。 催化剂根据催化反应体系的相均匀性来分类： 1、多相催化剂是指反应过程中与反应物分子分散在不同相中的催化剂。 包括气-液、气-固、液-固和气-液-固相催化剂。 2、均相催化剂是指反应过程中与反应物分子分散在同一相中的催化剂。 例如，NO 催化 SO3。 酶催化剂酶是胶体大小的蛋白质分子，其催化反应具有均相和非均相催化反应的特点。 例如，当淀粉酶将淀粉水解成糊精时，淀粉酶均匀地分散在水溶液中（均质），但反应是从淀粉酶在表面的积累开始的（非均质）。 按催化剂作用机理分类 1.酸碱催化剂 2.氧化还原催化剂 3.络合催化剂 其他分类方法：催化剂元素及化学状态、催化剂来源、催化单元反应、工业类型等。天然粘土高岭土、膨润土、活性白土、蒙脱石、天然沸石等渗透型（固定化液体酸）、HF等液体酸渗透SiO2阳离子交换树脂二乙烯基苯共聚物、-H活性炭、金属氧化物热处理及硫化物Al金属盐MgSO复合氧化物 SiO-CoO-Al、杂多酸及其盐、合成分子筛 固体酸的分类 固体碱催化剂的种类 负载型固体碱催化剂的例子 负载型碱 NaOH、负载于 SiO 上的 KOH、活性炭阴离子 交换树脂活性炭 1173K 热处理或用N活化金属氧化物BeO、MgO、CuO、BaO、SrZnO、Al金属盐CaCO等混合氧化物、、、、Al-ZnO等。
分子筛 各种碱金属或碱土金属交换分子筛 固体碱的分类 固体碱的种类很多，分类方法也不同。 Kozo Tabe 将固体碱的类型总结如下。 固体酸碱催化机理 固体碱催化机理 固体酸、碱催化剂的应用及研究进展 阿司匹林合成研究进展 丁二酸二乙酯合成研究进展 生物柴油制备研究进展 丙二醇合成研究进展乙醚合成阿司匹林的研究进展阿司匹林（）化学名称2-乙酰氧基苯甲酸； 又称乙酰水杨酸，是水杨酸类解热镇痛药的代表。 它应用于临床已有100年的历史，是医学史上三大经典药物之一。 一。 目前仍广泛用于治疗感冒、感冒、头痛、神经痛、关节痛、急慢性风湿痛和类风湿痛。 阿司匹林通常是通过使用乙酸酐作为酰化剂对水杨酸进行酰化而获得的。 使用不同的催化剂，对合成产品的后处理、质量、收率和成本有重要影响。 张晓丽等. 以水杨酸和乙酸酐为原料，在SO固体超强酸催化下合成了阿司匹林。 确定了最佳催化合成条件为：催化剂焙烧温度500℃，反应温度90℃，反应时间40min，水杨酸0.05mol，醋酐0.10mol，催化剂用量1.0g，此时乙酰水杨酸的收率可以达到77.8%。 王洪斌等. 采用膨润土负载催化剂合成阿司匹林，使用负载5.0mmol/gZnCl或4.0mmol/gCuCl的固体酸作为催化剂。 水杨酸与醋酐的用量为1:2，催化剂用量为水杨酸质量的5%。 %，温度80-90℃，反应时间1h，收率可达96.6%。
琥珀酸二乙酯的合成研究进展丁二酸二乙酯又称丁二酸二乙酯，是一种无色透明液体，具有宜人的香气。 用作溶剂、有机合成反应中间体、气相色谱固定液。 以及食品香精和日化香精配料。 工业上一般采用硫酸作为催化剂，无水苯作为带水剂。 丁二酸与无水乙醇一起回流8小时，分出水，得产品，收率86％。 反应时间长，硫酸腐蚀性强，苯挥发性强，有毒。 近年来，化学家在琥珀酸二乙酯的催化合成方面做了大量的工作，固体酸碱催化剂就是其中之一。 强酸性阳离子树脂是聚合物磺酸的一种，是一种廉价易得的固体。 不腐蚀设备，不污染环境，不引起副反应，不溶于反应体系，易于运输，是工业上有效的环保产品。 催化剂。 邓德华等. 采用HD-8树脂催化合成丁二酸二乙酯。 0.2mol琥珀酸、0.44mol无水乙醇、ω(催化剂)5%回流反应6小时，产物收率达到76.4%； 同时，回收的树脂重复使用5次，收率仍达到73.2%。 据龚传志等报道，该反应以NKC-9树脂为催化剂，3A分子筛为脱水剂，n（酸）：n（醇）为2.5：1，m（催化剂）进行。 ：m（反应物）为6：100 3小时，丁二酸转化率为98.8%； 同时催化剂重复使用6次，转化率仍达98.5%。 醇醚是一类用途广泛的精细化工产品。 它们有两个具有强溶解功能的基团——醇醚。 羟基，前者具有亲脂性，可以溶解疏水性化合物； 后者具有亲水性，能溶解亲水性化合物，因此被誉为“万能溶剂”，广泛应用于涂料、油墨、油漆、印刷、电子化学等领域。 可用于化工、染料、清洗、纺织等行业，并可作为化工原料的中间体，通用性强。
该类产品分为丙二醇醚（P系列）和乙二醇醚（E系列）两个系列。 E系列醇醚产品一直占据主导地位。 丙二醇醚合成研究进展环氧丙烷与脂肪醇加成反应的催化剂包括酸、碱、某些盐和氧化物，其中主要是酸和碱催化剂。 碱性催化剂的特点是反应比较稳定，副产物少，产物主要是伯醚； 酸性催化剂活性较高，但容易生成副产物，且产物中仲醚含量很高，因此选择合适的催化剂非常重要。 固体酸催化剂由于液体酸催化剂有一定的腐蚀性且产品后处理麻烦，因此开发了用于丙二醇醚合成的固体酸催化剂。 采用固体酸催化剂催化合成丙二醇醚具有活性高、产物分子量分布窄、工艺简单、催化剂与产物易于分离等优点。 因此受到世界各国研究人员的青睐。 从公开文献和专利来看，用于催化丙二醇醚合成的固体酸催化剂主要有离子交换粘土、阳离子交换树脂、改性氧化铝和沸石分子筛等。 离子交换粘土催化剂通常由粘土经过离子交换和焙烧制成。 日本有人采用固定床连续工艺开发研究了环氧丙烷与乙醇在镁、铝等组成的催化剂上的醚化反应，研究了C2-C4烯烃氧化物与C1-C4脂肪醇在催化剂上的加成反应。阳离子交换蒙脱石，然后BP开发了用于质子催化反应的阳离子交换层粘土催化剂。
20世纪80年代初，BP开始研究以颗粒粘土为催化剂生产醇醚的技术。 20世纪80年代中期，公司开发出稀土阳离子交换层状粘土催化剂。 20世纪90年代初，上海石油化工研究院开发了以固体酸LA-2为催化剂，通过液固相连续加压反应合成丙二醇甲醚的新工艺。 该催化剂的活性组分是改性氧化铝。 该催化剂在醇烷比5、空速5.0h-1、温度115℃、压力1.5MPa的反应条件下，环氧丙烷转化率为100%，丙二醇甲酯选择性高乙醚含量为97%，产品中伯醚和仲醚的比例为75:25。 固体碱催化剂固体酸催化剂具有活性高、催化剂与产物易于分离等优点。 但它们一般要求较高的醇烷比，且催化剂制备较为复杂，容易结焦、失活，特别是产物中伯醚和仲醚的差异。 摩尔比为1~3:1，剧毒仲醚产量较大，非醇醚杂质含量普遍较高，影响产品的应用性能。 与酸性催化剂相比，碱性催化剂非醇醚产量较低，醇醚产品选择性较高，产品中伯醚含量较高，且产品单一。 因此，碱性催化剂的开发和利用越来越受欢迎。 人们的关注。 近年来，各国科研人员致力于丙二醇醚合成固体碱催化剂的开发，并申请了多项专利。 例如碱性水滑石、Ca/Mg交换离子交换树脂、阴离子交换树脂、季磷碱等作为催化剂合成丙二醇醚。
欧洲专利采用含氨基阴离子交换树脂催化剂，环氧丙烷转化率为85%，丙二醇甲醚选择性为85%。 文献还提供了一种含氨基的阴离子交换树脂催化剂，环氧丙烷转化率为99%，丙二醇甲醚选择性为95%。 阴离子交换树脂在合成丙二醇醚时需要较高的醇烷比（一般为10%），承受较高反应温度的能力较差，稳定性较差。 国内，上海石油化工研究院金兆胜等人采用改性γ-Al负载碱金属氟化物和镁铝复合氢氧化物作为固体碱催化剂合成丙二醇醚，并申请了中国专利。 反应温度115~130℃，压力1.0~1.5MPa，醇烷摩尔比5~6，空速2~5h -1 条件下，采用固定床工艺进行评价催化剂。 环氧丙烷转化率为95%，丙二醇醚选择性为95%~98%。 产品中伯醚与仲醚的比例为95:5，但催化剂的稳定性尚未见报道。 生物柴油制备研究进展生物柴油生产原料路线大致分为四类：菜籽油，如欧盟国家； 大豆油，如美国； 地沟油，以中国、日本为代表； 含油作物的种子，如东南亚地区。 据欧盟委员会统计，截至2006年底，全球生物柴油产能已达1000万吨，生物柴油产量超过600万吨。 截至2006年底，我国生物柴油生产企业25家，生产能力120万吨。 生产原料多为废食用油和食品加工企业回收的废油。
生物柴油生产原料使用的国家或地区：菜籽油、欧盟国家、豆油、美国地沟油、中国油料作物种子、东南亚生物柴油生产原料路线大致分为四类。 据欧盟委员会统计，截至2006年底，全球生物柴油产能已达1000万吨，生物柴油产量超过600万吨。 截至2006年底，我国生物柴油生产企业25家，生产能力120万吨。 生产原料多为废弃食用油和食品加工企业回收的废油。 各国或地区食用油消耗量（万吨/可回收WCO量（万吨/年） 中国 2200 450 日本 200 50 台湾 70 20 WCO产量一些国家或地区固体酸催化剂的研究现状国外研究现状日本能源公司石油精炼技术中心开发了硫酸锡、氧化锆、钨酸锆，并用其催化甲醇和大豆油的酯交换反应，发现锆负载在氧化铝上的钨酸盐催化活性最好，250℃时酯交换转化率达到90%以上，150℃时转化率达到100%。美国克莱姆森大学开发了一系列锆复合氧化物，发现：硫酸锆催化活性最高，但稳定性较差；对于酯交换反应，钛锆复合氧化物的催化活性高于钨酸锆，但对于酯化反应，钨酸锆的催化活性更高； 同时发现钨酸锆易于再生。 固体碱催化剂研究现状日本采用活性氧化钙作为固体碱催化剂，催化大量大豆油与甲醇的酯交换反应，发现氧化钙很容易与副产物甘油结合。 回收的催化剂主要成分为甘油氧化钙，催化剂的重复利用性较差。 固体酸催化剂固体碱催化剂的优点 1.易于分离，可重复利用，对设备无腐蚀，对环境无污染 2.可同时催化酯化和酯交换反应 3.对原料要求低