以胶原纤维为模板制备多孔纤维状SO_4~(2-)/TiO_2-ZrO_2固体酸及其酯化催化性能

本文以胶原纤维为模板,制备了多孔纤维状TiO2-ZrO2复合氧化物,并以此为载体制备了多孔纤维状SO42-/TiO2-ZrO2固体酸。SEM观察发现TiO2-ZrO2和SO42-/TiO2-ZrO2均复制了胶原纤维独特的纤维结构,TiO2-ZrO2氧化物的比表面积达到77.51 m2·g-1;XRD分析发现,Ti-Zr摩尔比对TiO2-ZrO2的晶相结构有重要影响,当Ti/Zr摩尔比为0.67∶1时,TiO2-ZrO2以TiZrO4晶相为主;NH3-TPD分析表明SO42-/TiO2-ZrO2的酸量及酸强度与Ti-Zr摩尔比以及活化温度有着密切关系。在乙酸与正丁醇的酯化反应中,多孔纤维状SO42-/TiO2-ZrO2固体酸表现出优良的催化性能。当催化剂用量为6.5wt%,反应时间为60min时,乙酸的转化率高达98.1%;该固体酸催化剂重复使用性优良,循环使用5次时,转化率仍然保持在85%以上。