固体酸催化剂的应用研究进展

摘要: 简要介绍了固体酸催化剂的种类以及固体酸催化剂的特点。重点关注固载液体酸、氧化物、硫化物、金属盐、沸石分子筛、杂多酸、阳离子交换树脂、固体超强酸在合成反应中的应用及研发现状。同时还对固体酸催化剂的未来发展进行了探讨。对发展方向进行了展望。 43726

毕业论文关键词：固体酸催化剂；固体超强酸；杂多酸；研究进展

固体酸

: 本文中有固体酸的和。固体酸的种类很多，如酸、氧化物、金属盐、分子筛、固体超强酸等。固体酸的和已经出来了。

关键词：固体酸；固体超强酸； ;

总结1

简介1

1固体酸催化剂2

1.1 固载液体酸催化剂2

1.2 氧化物催化剂3

1.3 硫化物催化剂4

1.4 金属盐催化剂 5

1.5 沸石分子筛催化剂 5

1.6 杂多酸催化剂6

1.7 阳离子交换树脂催化剂 7

1.8 天然粘土矿物催化剂 8

1.9 固体超强酸催化剂 8

2固体酸催化剂应用中遇到的主要问题及发展前景9

参考文献9

致谢 13

固体酸催化剂应用研究进展介绍

随着现代工业的快速发展，液体酸催化剂已经不能适应快速发展的社会需求。以固体酸催化剂为核心技术的精细化工产业已成为社会经济发展的领头羊。酸催化反应包括酯化反应、烃裂解、分子异构化等反应类型。还可用于原油精炼和生物柴油的制备。同时，酸可以促进烯烃的聚合反应、醇酸树脂的酯化反应、烯烃的水合反应、芳烃的酰化反应、芳烃的烷基化反应以及脱水反应。在石油化工生产和精油化学生产过程中，酸催化剂在该领域也有重要的应用。液体酸催化剂的工艺虽然非常成熟，但它也有其自身无法避免和克服的缺点，特别是环境污染问题。与传统液体酸催化剂相比，固体酸催化剂对设备要求较低，反应条件较低，反应时间较短，副产物较少，不会产生大量废酸。最重要的是，它在使用过程中可以保持较高的催化活性，并且可以多次回收利用。随着人们环保意识的增强，固体酸催化剂逐渐成为催化化学的研究热点。下面介绍固体酸催化剂的类型及其在合成反应中的应用。

1固体酸催化剂

固体酸是指能改变碱性指示剂颜色的固体，或能以化学方式吸附碱性物质的固体，或能给出质子或具有接受电子能力的固体。作为一类重要的催化剂，其催化功能源于酸性活性中心。

由于液体酸催化剂在生产连续性、设备腐蚀、产物与催化剂分离、选择性、环境污染等方面远不如固体酸催化剂，因此固体酸催化剂近年来受到科研人员的青睐。

固体酸催化剂的应用研究进展：

目前已发现的固体酸催化剂大致可分为九类：

固载液体酸催化剂、氧化物催化剂、硫化物催化剂 - 游尔文;论文网,金属盐催化剂,沸石分子筛催化剂,杂多酸催化剂,阳离子交换树脂催化剂,固体超强酸催化剂。

1.1 固载液体酸催化剂

固载液体酸分为阳离子固载和阴离子固载两类。液体酸通常接枝到多孔硅胶、活性炭等表面带有活性基团的材料上。液体酸除了与硅胶进行部分物理吸附外，还与活性基团发生缩合反应。固载液体酸的催化性能优于液体酸。固载离子液体酸继承了液体酸的所有优点，并具有一些新的特性。固载催化剂在催化反应过程中用量显着减少，适用于气固相反应，集合了均相和非均相反应的诸多优点。

安华良，田金平等。 [1]使用固定化磺酸SiO2@[HSO3-ppim]-I作为催化剂制备了4,4´-NDA。反应条件为温度80℃、时间7小时。当反应结果n(AN)/n(HCHO)=4时，4,4´-NDA的收率达到74.9%。林永梅、曾长伟[2]等人以萜品醇为原料，采用固载氨基磺酸催化合成萜品乙酸酯。结果为：固载液体酸用量为4.10%，反应时间为2.5 h，催化剂固载率为11.83%，酯化率最高达到51.31%。梁丽娅[3]在合成乙酸正丁酯时，采用溶胶-凝胶法得到醇与酸物质的质量比为2:1，总反应物与环己烷的质量比为25:7，得到温度为80°C。反应时间为2h，酯收率可达69.1%。在缩酮催化反应中，周伟登和李汉春[4]得出最佳反应条件为：载体在质量分数为0.3的磷酸中浸泡46小时，反应物醇与酮的比例为2:1时，酮转化率达到90%以上。

上述实施例说明固载液体酸具有较高的催化活性。

1.2 氧化物催化剂

氧化物催化剂是指基于过渡金属的多相催化剂。由于其较大的比表面积和发达的孔隙结构，可以更好地扩散、吸附和活化反应物。按成分可分为：（1）简单氧化物，如三氧化二铝、二氧化硅、三氧化二硼等；（2）复合氧化物：Al2O3/SiO2、Al2O3/B2O3等。氧化物催化剂广泛应用于有机合成、环保、石油化工等领域。它的使用不仅提高了经济效益，而且简化了工艺流程。复合氧化物固体酸催化剂比简单氧化物固体酸催化剂毒性小、环境友好、可再生，在化学工业中得到广泛应用。其制备方法有：水解法、微乳液法、沉淀法、微波固相法等。

当徐文清、赵军[5]等。等采用浸渍法探索固体酸复合氧化物催化氧化NO，发现在300℃温度下催化氧化NO的最佳TiO2掺杂量为6%。，NO转化率达到88%。刘长春，于俊杰等。 [6]还通过水热法研究了氢化物催化剂的活性。对Ce1-xMnO2-a-800三个还原阶段的分析表明：在以甲烷为原料的催化燃烧反应中，Ce1-xMnO2-a-800具有较高的催化活性，在613℃时转化率高达90%。 °C。熊志波和陆春梅提出钛(Ti)可以提高铁-铈催化剂的催化活性[7]。通过X射线衍射和N2吸附，最终得出钛与铁铈复合材料的材料比为0.14：1。当温度为150℃～400℃时，Fe0.8Ce0.05Ti0.15O2对NOx的催化转化率大于90%。

固体酸催化剂应用研究进展（二）：