固体超强酸——硫酸离子处理氧化铁对正庚烷的异构化反应

自六十年代末Olah等人研究液体超强酸以来,超强酸的催化作用的研究及应用得到了迅速的发展,如Magnatta等研究AlCl_3与聚苯磺酸络合物能使己烷裂解和异构化。其中很有价值的是路易斯     

全氟磺酸树脂催化剂在酯化反应中的应用

全氟磺酸树脂是一种全氟型的高聚物,它具有良好的化学稳定性和热稳定性。分子中氟原子的强烈电负性使磺酸呈现很强的酸性,有极强的催化活性。Olah等用这种固体超强酸树脂作催化剂,对芳环的硝化、Friedel-Crafts反应、烯烃和炔烃的水化、重排和酯化等反应进行了研究。在酯化反应中他们将醋酸和醇(克分子比为3:1)在催化剂存在下迴流,得到酯的产率为40％—60%。本文用醋酸和稍过量的醇在催化剂存在下迴流进     

BF3/离子交换树脂固体酸催化剂的研究

ＢＦ_３／离子交换树脂固体酸催化剂的研究温陵生，马淑杰，张强，吕慧娟，徐征（吉林大学化学系，长春１３００２３）关键词三氟化硼，聚苯乙烯磺酸树脂，全氟磷酸树脂，超强酸催化剂用于催化剂的离子交换树脂有大孔聚苯乙烯磺酸树脂ＰＳＳＡ和全氟磺酸树脂ＰＦＩＥＰ（?..     

固体超强酸研究的最新进展

简要介绍了近年来固体超强酸的发展。目前研究较多的固体超强酸有负载硫酸超强酸、Ｃｓ２．５盐、ＡｌＣｌ３／ＰＳ－ＤＶＢ磺酸树脂体系和全氟磺酸树脂（Ｎａｆｉｏｎ－Ｈ－Ｈ ＰＥＩＥＰ）四种。文章主要阐述了这几种固体超强酸的制备方法及它们的性质比较。     

全氟辛基磺酸酸度函数H_0的测定

全氟辛基磺酸(POSA,perfluorooctanesulfonic acid)是一个熔点90℃的固体超酸,测定POSA酸度函数H_0值是一个一直未能解决的问题。G.A.Olah将所有全氟烷基磺酸C_nF_(2n 1)SO_3H都划归超酸范围,但迄今只有液态和低熔点固态的C_1、C_2、C_4和C_6的全氟烷基磺酸测定过H_0值,因而测定POSA酸度函数H_0值的意义不仅在于首次测出了POSA酸度函数H_0的确切数值,明确了POSA确系酸度比百分之百硫酸更强的超酸,而且开辟了C_7以上固体全氟烷基磺酸H_0的测定方法和途径,进而可以建立这一全氟烷基同系列的酸度函数H_0值的线性关系、结构影响等。     

磁性固体超强酸SO2-4/TiO2-Fe3O4的制备及表征

固体超强酸是近年来研制开发出的一类新型催化材料[1-4],其克服了传统液体酸催化剂易腐蚀设备、污染环境、副反应多、产物选择性低等缺点.尤其是近年来纳米技术的应用,使得纳米级固体超强酸的研究颇受人们的青睐.但纳米级固体超强酸催化剂在与液体产物的分离及回收中存在困难.为了进一步改良纳米固体超强酸的性能,本研究将磁基体Fe3O4与固体超强酸复合,制得磁性纳米固体超强酸SO42-/ TiO2 - Fe3O4,并对其结构和催化性能进行了表征.     

超强酸

凡是比100％H_2SO_4更强的酸称之为超强酸,这是Gillespie给超强酸所下的定义~([1])近年来,超强酸的化学发展很快。Gillespie等对各种超强酸进行了系统的研究.Olah等将超强酸应用到物理有机化学和有机合成中去,开拓了碳鎓离子(carbonium)化学.超强酸能使许多难以进行的反应在极为温和的条件下实现。它在工业上的应用也正在研究.本文对以上内容作一简单介绍. 超强酸及其酸性强度在水溶液中一般用pH衡量酸度,但当酸的酸性比水的共轭酸H_3O~+(pk_a=-1.74)更强时,就只能用Hammett酸度函数H_0来标志.由这个酸标可以定出100％H_2SO_4的H_0为-11.93。H_0<-11.93的酸称之为超强酸。为了测定超强酸的酸度,Gillespie~([2])提出了     

Sm2O3改性对S2O2-8/ZrO2-SiO2固体超强酸催化剂性能的影响

硫酸促进型固体超强酸催化剂具有极强的酸性,制备简单,在酯化、烷基化、酰基化等有机反应中催化活性高,可重复使用,对设备腐蚀小,环境友好,是一类具有广阔应用前景的新型绿色催化材料,已成为固体超强酸研究的热点之一。然而,目前该类催化剂使用成本高、比表面小、含硫基团容易流失、稳定性差,阻碍了其在工业上的推广和应用。为了探索和改善其催化性能,近年来多组分氧化物的固体超强酸开始引起人们的关注。     

SO2-4/TiO2-SiO2固体超强酸的结构及其光催化性能

自从Arata等[1]首次报道无卤素型SO2-4/MxOy固体超强酸体系以来, 对该类催化剂的研究引起了人们的广泛重视. 大量研究工作表明, 固体超强酸催化剂对丁烷异构化、苯衍生物烷基化、链烷烃裂解和乙烯二聚等诸多酸催化的反应表现出极高的反应活性[2]. 最近, 我们把SO2-4/TiO2型固体超强酸应用于有机物的光催化氧化反应, 研究发现TiO2光催化剂经H2SO4浸渍处理形成固体超强酸后, 催化剂的光催化活性大大提高, 并具有很好的反应活性、稳定性和抗湿性能[3];     

S_2O_8~(2-)/ZrO_2-Al_2O_3固体超强酸催化剂的研制与应用

固体超强酸因其特殊的晶相结构和表面特性及高比表面积使其具有许多重要的催化特性 [1] ,某些经特殊处理得到的金属氧化物 (如 Zr O2 、Ti O2 、Fe2 O3 等 )负载 SO2 - 4后可以成为固体超强酸[2 ] .有关 SO2 - 4/ Zr O2 系列固体超强酸的研究和应用报道较多[3 ,4 a,5] .夏勇德等[4 b,6 ] 报道用( NH4 ) 2 S2 O8浸渍无定形 Zr( OH) 4可制备超强酸性和催化活性比 SO2 - 4/ Zr O2 更强的新型固体超强酸 S2 O2 - 8/ Zr O2 .本文在文献方法的基础上 ,研制出新型固体超强酸 S2 O2 - 8/ Zr O2 -Al2 O3 ,以乙酸和正丁醇的酯化反应作探…     

SO4^2—／TiO2—SiO2固体超强酸的结构及其光催化性能

自从 Arata等 [1]首次报道无卤素型 SO2 - 4/Mx Oy 固体超强酸体系以来 ,对该类催化剂的研究引起了人们的广泛重视 .大量研究工作表明 ,固体超强酸催化剂对丁烷异构化、苯衍生物烷基化、链烷烃裂解和乙烯二聚等诸多酸催化的反应表现出极高的反应活性 [2 ] .最近 ,我们把 SO2 - 4/Ti O2 型固体超强酸应用于有机物的光催化氧化反应 ,研究发现 Ti O2 光催化剂经 H2 SO4 浸渍处理形成固体超强酸后 ,催化剂的光催化活性大大提高 ,并具有很好的反应活性、稳定性和抗湿性能 [3] ;此外 ,我们以前的工作表明 Ti O2 中引入 Si O2 后 ,其结构、…     

S2O2-8-/ZrO2-Al2O3固体超强酸催化剂的研制与应用

固体超强酸因其特殊的晶相结构和表面特性及高比表面积使其具有许多重要的催化特性[1],某些经特殊处理得到的金属氧化物(如ZrO2、TiO2、Fe 2O3等)负载SO24-后可以成为固体超强酸[2]..有关SO24-/ZrO2系列固体超强酸的研究和应用报道较多[3,4a,5].夏勇德等[4b,6]报道用(NH4)2S2O8浸渍无定形Zr(OH)4可制备超强酸性和催化活性比SO24-/ZrO2更强的新型固体超强酸S2O28-/ZrO2.本文在文献方法的基础上,制出新型固体超强酸S2O28-/ZrO2-Al2O3,以乙酸和正丁醇的酯化反应作探针,优选出高活性催化剂并成功地用于催化合成4种缩酮(醛)类化合物.它们经纯化处理后均可作为食用香料.     

温度调控二氧化硅隔离生物质碳纳米片构建固体超强酸（英文）

随着现代化学工业的发展,能源短缺和环境污染成为当下所面临的两大严峻问题.酸催化是化学工业中生产各种燃料和化学品的关键转化技术之一,发展基于固体酸的高效、环境友好催化转化技术在当代绿色化工领域中占有十分重要的地位.其中基于资源丰富和可再生的生物质衍生的固体碳磺酸(BCSAs)因其价廉易得、在一些重要的酸催化反应中显示出比商业化磺酸树脂更优的性能而成为当前催化研究领域的热点之一.然而,传统的BCSAs存在不稳定的致密层状结构及相对低的酸强度、酸位可接近性和传质效率等天然缺陷,制约了这类价廉易得的固体酸在工业上的广泛应用.本论文以综合解决BCSAs的这些缺陷为目标,开展其结构重组工程(SRE)策略研究.该SRE策略使用廉价的竹粉和水玻璃为主要原料,竹粉首先通过水热催化炭化法转化为层状生物质碳(BC),然后将BC材料先后用十六烷基三甲基溴化铵化学剥离、酸性硅溶胶插入、再脱水转化为二氧化硅隔离的碳纳米片,最后用浓硫酸磺化生成硅胶隔离的生物质碳磺酸.TEM、STEM-EDS、BET、TGA和TMPO吸附~(31)P MAS NMR表征结果表明,改变脱水温度可以调控硅胶隔离碳纳米片与其纳米粒子堆积状态,在250℃脱水条件下获得了具有松散颗粒堆积结构的二氧化硅高度隔离且非交联的碳纳米片,经磺化引入的磺酸基具有明显增强的热稳定性(其热分解温度比BCSA的高出23℃)和强于100%硫酸的超强酸性(90.4 ppm~(31)P化学位移),并构建了丰富的分级狭缝孔(外表面积达211 m~2/g,呈双孔分布),其驱动力主要来源于引入的磺酸基之间的强氢键相互作用.将构建的生物质固体超强酸应用于典型的酸催化已二酸与异辛醇酯化、异丁烯与甲醇醚化和羟丙基纤维素水解反应中,与普通生物质碳磺酸和商用Amberlyst-15相比,其催化活性和稳定性(重复使用性)具有突出优势.这归因于生物质固体超强酸具有优异的结构稳定性、高度暴露的超强酸性位以及丰富的介孔-大孔双通道.本文不仅为构建生物碳基固体超强酸提供了一种新的结构重组策略,而且克服了普通生物质碳磺酸在应用中存在结构稳定性差、酸强度和孔隙率不理想的缺陷.     

固体超强酸SO4^2——MoO3—TiO2的制备及其催化酯化性能研究

SO4^2--MxOy型固体超强酸自问世以来一直受到人们的广泛关注,已对其进行了大量的研究。该类催化剂的酸度强度高,在烷基化、酰基化、裂解、醇脱水、异构化、酯化等反应中有很高的催化活性。最常用的氧化物基体是ZrO2和TiO2,最后的促进剂SO4^2-。也有用MoO3作促进剂的^[1-3],得到相应的超强酸催化剂。作者在SO4^2--TiO2超强酸的基础上,将MoO3和SO4^2-同时负载在TiO2基体上,得到SO4^2--MoO3-TiO2固体超强酸,以乙酸异戊酯的合成为探针反应考察了该催化剂的催化酯化活性,并与SO4^2--TiO2、MoO3-TiO2的催化酯化活性作了比较。     

MxOy—SO4^2—型固体超强酸催化剂

超强酸是比100％的H_2SO_4还要强的酸,即H_0<-11.93的酸。在物态上它们可以分为液态和固态,对于固体超强酸的开发与研究是近十年盛行的。目前合成出的固体超强酸大多数与液体超强酸一样,是含有卤素的(见表     

稀土超强酸SO42-/TiO2-Nd2O3催化合成环己烯

环己烯是重要的一种有机合成中间体,具有活泼的双键,作为有机化工原料,可广泛应用于医药、农药、农用化学品、饲料添加剂、聚酯和其他精细化学品的生产。人们曾对环己醇脱水制环己烯反应使用过多种酸性催化剂及固体催化剂,固体超强酸就是其中之一,虽然已有许多关于固体超强酸应     

固体超强酸SO_4~(2-)/SnO_2-Al_2O_3的红外光谱研究

以四氯化锡、硫酸铝为原料,氨水为沉淀剂,采用共沉淀法制得新型固体超强酸SO42-/SnO2-A l2O3。采用FT-IR技术考察了金属元素摩尔比、焙烧温度、浸渍液以及掺杂稀土氧化物对该固体超强酸结构和性能的影响。FT-IR结果表明在该固体超强酸中,锡和硫酸根是以螯合和桥式两种方式配位结合,其中起催化活化作用的主要是和硫酸根以螯合双齿结合的锡;和SO42-/ZrO2型超强酸相比,SO42-/SnO2-A l2O3超强酸的硫酸根FT-IR特征吸收峰发生蓝移,显示出更强的酸性。锡铝摩尔比为9∶1、焙烧温度为773K、焙烧时间为3h时,制得的SO42-/SnO2-A l2O3样品对酯化反应的催化性能最好。     

固体超强酸SO2-4/SnO2-Al2O3的红外光谱研究

以四氯化锡、硫酸铝为原料,氨水为沉淀剂,采用共沉淀法制得新型固体超强酸SO2-4/SnO2-Al2O3.采用FT-IR技术考察了金属元素摩尔比、焙烧温度、浸渍液以及掺杂稀土氧化物对该固体超强酸结构和性能的影响.FT-IR结果表明在该固体超强酸中,锡和硫酸根是以螯合和桥式两种方式配位结合,其中起催化活化作用的主要是和硫酸根以螯合双齿结合的锡;和SO2-4/ZrO2型超强酸相比,SO2-4/SnO2-Al2O3超强酸的硫酸根FT-IR特征吸收峰发生蓝移,显示出更强的酸性.锡铝摩尔比为9∶1、焙烧温度为773K、焙烧时间为3h时,制得的SO2-4/SnO2-Al2O3样品对酯化反应的催化性能最好.     

含铁钛白粉的应用研究

本文对含铁钛白粉－钛白粉生产中的废品用作超强酸催化剂催化酯化反应进行了初步研究。结果表明：通过适当处理,可以将含铁钛白粉制造成固体超强酸,为废品利用开辟了一条新途径。     

固体超强酸SO4^2-／SnO2-Al2O3的红外光谱研究

以四氯化锡、硫酸铝为原料，氨水为沉淀剂，采用共沉淀法制得新型固体超强酸SO4^2-／SnO2-Al2O3。采用FT-IR技术考察了金属元素摩尔比、焙烧温度、浸渍液以及掺杂稀土氧化物对该固体超强酸结构和性能的影响。兀：lR结果表明在该固体超强酸中，锡和硫酸根是以螯合和桥式两种方式配位结合，其中起催化活化作用的主要是和硫酸根以螯合双齿结合的锡；和SO4^2-／SnO2型超强酸相比，SO4^2-／SnO2-Al2O3超强酸的硫酸根FT-IR特征吸收峰发生蓝移，显示出更强的酸性。锡铝摩尔比为9：1、焙烧温度为773K、焙烧时间为3h时。制得的SO4^2-／SnO2-Al2O3样品对酯化反应的催化性能最好。