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     

ZrO2／SO4^2—超强酸体系形成过程的研究

本文用XRD、TG-DTG-DTA、SEM和化学分析等多种实验手段研究了浸渍H_2SO_4的无定形ZrO_2在不同焙烧温度下的晶化和相变,失水和失硫等过程.实验结果表明,这些过程与超强酸的形成密切相关,在ZrO_2/SO_4~(2-)超强酸体系中不存在水和游离H_(2)SO_(4),体系超强酸强度最高时ZrO_2呈四方晶相,晶体表面约有略少于1/3的Zr原子与SO_4~(2-)根相结合.     

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。     

SO_4~(2-)促进多元氧化物固体超强酸研究

制备了多种SO_4~(2-)促进的二元和三元氧化物固体超强酸,在低温下测定了它们的正丁烷异构化催化活性.发现ZrO_2中添加不同的金属组分可产生正和负两种效果.So_4~(2-)促进的Cr-Zr,Fe-Cr-Zr和Fe-V-Zr多元氧化物的超强酸性和催化活性是文献已报道的最强的SFMZ固体超强酸的2～3倍.对合成的新超强酸体系进行了较全面的表征,在此基础上讨论了添加金属组分提高酸性和催化活性的原因.     

SO_4~(2-)/ZrO_2型超强酸酸中心形成机理研究

本文提出了SO_4~(2-)/ZrO_2型超强酸酸中心形成机理,并通过实验设计,使用DTA-TG分析、FT-IR分析、重量法测定6N HCl洗脱的SO_4~(2-)的wt％、样品及样品吸附NH_3后的TPD分析等实验,直接验证了在SO_4~(2-)/ZrO_2型超强酸上SO_4~(2-)的结合形式多样性及超强酸中心是由两个或两个以上酸中心形成集团协同作用而产生的模型。     

超声吸附制备均匀分散在SBA-15的S_2O_8~(2–)-Fe_2O_3纳米粒子:增强S_2O_8~(2–)-Fe_2O_3本体催化活性（英文）

摘要:酸催化剂在化学反应和化工生产中具有重要的作用.传统无机酸,如H_2SO_4,H_3PO_4和对甲苯磺酸等具有较高的催化活性,但是存在污染大、设备腐蚀严重以及催化剂不能重复使用等问题.固体酸具有酸性强、易分离、环境友好以及稳定性和重复使用性好等特点因而近年来越来越引起人们的关注.其中,SO_4~(2-)-M_xO_y固体超强酸(如SO_4~(2-)-Zr O_2,SO_4~(2-)-Ti O_2和SO_4~(2-)-Sn O_2等)因具有很好的催化性能而备受关注.相比SO_4~(2-)-M_xO_y,S_2O_8~(2-)-M_xO_y具有更强的酸性和稳定性而成为研究的重点.如何克服固体超强酸本体的低比表面积和孔容,增加其比表面积和催化活性是固体超强酸研究的热点.超声吸附法可保证所制介孔固体酸活性组分均匀分散,以及大的比表面积和更多的酸性位点.因此采用超声吸附法制备了一种新型介孔固体酸S_2O_8~(2-)-Fe_2O_3/SBA-15.相比S_2O_8~(2-)-Fe_2O_3本体、B酸和文献报道催化剂,负载30%Fe_2O_3的S_2O_8~(2-)-Fe_2O_3/SBA-15在环氧苯乙烷甲醇醇解的探针反应中显示出很高的催化活性,反应收率为100%.S_2O_8~(2-)-Fe_2O_3纳米粒子的纳米效应和SBA-15介孔结构的协同作用使S_2O_8~(2-)-Fe_2O_3/SBA-15具有高催化活性.相比S_2O_8~(2-)-Fe_2O_3本体,采用超声分散技术制备的S_2O_8~(2-)-Fe_2O_3/SBA-15固体超强酸具有典型的介孔结构、大的比表面积和孔容,并且表面富含酸性位点.并且吡啶红外分析S_2O_8~(2-)-Fe_2O_3/SBA-15表面富含L酸和B酸.环氧苯乙烷甲醇醇解探针反应表明,Fe_2O_3负载量为30%时,S_2O_8~(2-)-Fe_2O_3/SBA-15的催化活性最高,优于S_2O_8~(2-)-Fe_2O_3本体和已报道的布朗酸和路易斯酸等催化剂,将醇底物拓展(ROHs,R=C_2H_5-C_4H_9),S_2O_8~(2-)-Fe_2O_3/SBA-15的催化活性也优于S_2O_8~(2-)-Fe_2O_3本体.同时,S_2O_8~(2-)-Fe_2O_3/SBA-15具有很好的重复使用性能,连续使用七次,反应收率在84.1%以上.总之,具有高催化活性、好的稳定性和经济性的S_2O_8~(2-)-Fe_2O_3/SBA-15具有广阔的应用前景.     

介孔固体超强酸催化剂的制备与结构表征

以累托土为基质,采用硅锆双组分交联剂和SO₄^2-改性的方法,研制交联粘土介孔固体超强酸(SO₄^2-/SiZrR),借助XRD, BET法,FT-IR, Hammett指示剂法,NH₃-TPD, Py-IR和DTA等现代分析测试方法,表征其结构.实验结果表明:500℃焙烧后,SO₄^2-/SiZrR的Hammett酸度函数H_o＜-11.93,最可几孔径分布在2.3 nm左右,具有超强酸性和介孔结构;其超强酸中心属于L酸中心,是主要的催化活性中心;硅锆双组分交联柱能使交联粘土的热稳定性提高,以累托土为基质的交联粘土比以蒙脱土为基质的交联粘土热稳定性高.     

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…     

用晶型超细粒子ZrO2制备SO4^2^—／ZrO2超强酸催化剂的研究

用超临界流体干燥法制备了超细粒子晶型ZrO_2,并用稀H_2SO_4溶液对其进行处理,制得了对甲醇转化反应具有高活性的SO_4~(2-)/ZrO_2超强酸催化剂.首次发现,晶型金属氧化物ZrO_2,当它是超细粒子(粒径<0.1μm)时,同样可以用H_2SO_4溶液浸渍的方法制得SO_4~(2-)/ZrO_2固体超强酸.这一事实同时还说明,超细粒子与非超细粒子不仅在某些物理性质上有较大区别,而且在化学性质上也有差别.     

固体超强酸SO_4~(2-)/TiO_2对酯化反应的催化作用

1979年Hino等首先合成了SO_4~(2-)/TiO_2,SO_4~(2-)/ZrO_2等新型固体超强酸,它们有特殊的催化性能,且具有不怕水,可在高温下使用、制备方便、减少三废等优点,因此有广泛的应用前景,引起国内外催化工作者的兴趣和重视. 我们仿照Hino法合成了SO_4~(2-)/TiO_2体超强酸催化剂,测定了酸强度和比表面.本研究着眼点是取代有严重腐蚀作用的浓H_2SO_4催化剂,选用两类酯化反应考察了SO_4~(2-)/TiO_2的催     

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.     

超强酸及其在有机合成中的应用

说起强酸,人们往往会首先想到硫酸、硝酸、盐酸之类,其实这些酸已称不上是最强的了,因为目前已有许多远比它们更强的酸,就是所谓的超强酸(Super acid)。超强酸中有的酸性比100％硫酸要强到10~(12)倍以上,它们中有的现已成为商品,在化学领域中日益发挥重要的作用。近十余年来,由于超强酸的应用,使碳正     

固体超强酸（SO4^2-／ZrO2）的异丁烷／1-丁烯烷基化反应性能和失活研究

研究了固体超强酸(SO4^2-／ZrO2)催化剂的酸性及异丁烷-1-丁烯烷基化反应性能，结果表明，固体超强酸的酸性与焙烧温度有关，适当提高焙烧温度有利于样品酸强度的提高，但焙烧温度过高会导致脱硫，使样品酸强度和酸量降低，固体超强酸的异丁烷／1-丁烯烷基化催化反应活性与其酸性相对应，酸性强，反应活性高，但催化剂的活性衰减很快，这是催化剂表面的快速积炭所致。     

葡萄糖B-Z体系中酸度变化诱导的复杂振荡反应

本文首次报导了葡萄糖-KBrO_3-丙酮-MnSO_4-H_2SO_4体系的化学振荡反应,在这一体系中改变酸度可产生一系列复杂的振荡现象,当[H_2SO_4]_0>0.36mol·l~(-1)或[H_2SO_4]_0<0.074mol·l~(-1)时,体系分别出现二种不同类型的振荡波形OA和OB,OA振荡存在一诱导期,OB振荡无锈导期;OA的振幅较小,但振荡频率比OB快得多;OB的振荡周期逐渐缩短,但OA.却相反变化.当0.074mol·l~(-1)<[H_2SO_4]_0<0.36mol·l~(-1)时,体系同时出现上述二种类型的振荡波形,中间存在一过渡区域,即产生连续振荡波形.文章讨论了诱导期及过渡时间与[H_2SO_4]_0的关系,对酸度的影响机理作了说明.     

固体超强酸(SO24-/ZrO2)的异丁烷/1-丁烯烷基化反应性能和失活研究

研究了固体超强酸(SO24-/ZrO2)催化剂的酸性及异丁烷-1-丁烯烷基化反应性能, 结果表明, 固体超强酸的酸性与焙烧温度有关, 适当提高焙烧温度有利于样品酸强度的提高, 但焙烧温度过高会导致脱硫, 使样品酸强度和酸量降低. 固体超强酸的异丁烷/1-丁烯烷基化催化反应活性与其酸性相对应, 酸性强, 反应活性高, 但催化剂的活性衰减很快, 这是催化剂表面的快速积炭所致.     

低温陈化法制备SO2-4/WO3-TiO2固体超强酸及性能研究

0引言 固体超强酸的研制是近20年来催化领域中的热点研究课题之一.起初,人们所研制的SO2-4/MxOy型固体超强酸中,MxOy多为ZrO2.近年来,研究者们为得到高酸强度和高催化活性的固体超强酸催化剂,以ZrO2为主体,引入第二组分、第三组分组成复合型催化剂,这方面的研究者颇多[1-4],也取得了一定的成果.     

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.     

Al促进SO~4^2^-/M~xO~y(M=Zr, Ti, Fe)固体强酸的研究

合成与表征了三个系列的Al促进固体强酸样品,并研究了对甲苯的苯甲酰化反应性能.实验表明,SO_4~(2-)/ZrO_2,SO_4~(2-)/TiO_2和SO_4~(2-)/Fe_2O_3中引入适量的Al_2O_3,有助于稳定样品表面的含硫物种,增加样品表面的有效酸位,提高样品的强酸性和对甲苯的苯甲酰化的反应活性.NH_3吸附微量热结果表明,Al促进样品的强酸性和催化活性的显著提高是由于样品表面的酸位强度分布发生了变化,有利于正丁烷异构化反应和苯甲酰化反应的中强酸位和强酸位的酸量显著增加.     

固体酸ZrO2-Ce2O3／SO4^2-催化合成丙二酸二丁酯

以含铈固体超强酸ZrO2-Ce2O3／SO4^2-为催化剂，丙二酸和正丁醇为原料合成了丙二酸二丁酯。最佳反应条件为：催化剂活化温度500℃，丙二酸100mmol，n(酸)：n(醇)=1．0：2．5，催化剂用量1g,反应时间2h，酯化率达95．8％。结果表明，加入铈有助于提高固体超强酸的使用寿命。     

焙烧温度对纳米级SO2- 4/TiO2固体超强酸性能的影响

用锐钛型纳米TiO2制备了纳米级SO2- 4/TiO2固体超强酸,考查了焙烧温度对酸强度、比表面积、红外光谱及其催化活性的影响.结果显示该催化剂在450℃焙烧3 h,可以形成纳米级SO2-4/TiO2固体超强酸的结构.用该催化剂催化乙酸和丁醇酯化反应可使酯化率达到98.4%.