固体超强酸催化剂改性研究进展
固体超强酸催化剂在烷烃异构化中的研究报告进展
东北石油大学本科学生毕业设计（论文）题目：固体超强酸催化剂在烷烃异构化中的研究进展摘要烷烃异构化加工工艺作为提高汽油辛烷值的手段，具有费用低、操作灵活、节省资源等优点，日益受到人们的关注。
在烷烃异构化工艺过程中催化剂起着重大的作用，因此对烷烃异构化催化剂的研究显得尤为重要。
而固体超强酸催化剂不仅具有较强的酸性，而且其应用性能更具有其它催化剂不可比拟的优点，如对环境友好、热稳定性较高、容易制备与保存、易与反应产物分离、可反复使用等，因而被认为是最有前途的异构化催化剂，具有广阔的应用前景。
本文主要以正戊烷异构化为例，综述了烷烃异构化各类催化剂使用的工艺条件，性能差异及优缺点，重点分析讨论固体超强酸催化剂在异构化上的应用。
关键词：异构化；固体超强酸；催化；应用AbstractAlkane isomerization process as a means of improving octane number of gasoline,has the advantages of low cost,flexible operation, save resources,etc.,increasing people's attention.The catalyst plays a significant role in the isomerization process,and therefore the study of alkane isomerization catalyst is particularly important.The solid super acid catalyst not only has a strong acidity,and its application has the advantage of better performance unmatched by other catalysts,such as environmentally friendly,high thermal stability,ease of preparation and preservation,easily separated from the reaction products, be used repeatedly etc.,which is considered the most promising isomerization catalyst,has broad application prospects. This paper mainly summarizes the alkane isomerization catalyst used in all kinds of conditions, performance differences, advantages and disadvantages taking example of Pentane Isomerization, focusing on the analysis of solid super acid catalyst in the isomerization.Key words :isomerization; solid superacid; catalysis; application. - -目录第1章概述 (1)1.1烷烃异构化的目的和意义 (1)1.2烷烃异构化的研究现状和发展 (3)第2章烷烃异构化机理 (1)2.1 烷烃异构化反应热力学影响因素 (1)2.2正碳离子及其反应 (1)2.3 烷烃异构化反应的一般机理 (5)第3章烷烃异构化工艺中的催化剂类型 (8)3.1传统烷烃异构化催化剂 (8)3.2新型烷烃异构化催化剂 (9)第4章固体超强酸催化剂在烷烃异构化的研究124.1固体超强酸分类 (12)4.2固体超强酸的制备 (13)4.3 影响固体超强酸性能的因素154.4 固体超强酸的改性 (17)4.5 固体超强酸的失活与再生 (19)结束语22参考文献 (23)致27第1章概述1.1烷烃异构化的目的和意义在过去很长一段时间里，通常采用加入四乙基铅或其化合物来提高汽油的辛烷值，但铅化合物对环境造成污染。
固体超强酸光催化剂的制备及其光催化降解性能的研究(完稿)
固体超强酸光催化剂的制备及其光催化降解性能的研究(完稿)摘要纳米二氧化钛具有价格低廉无污染，较高的光催化活性等优点，近年来得到广泛的研究。
由于它的量子效率低、太阳能的利用率低，限制了它的广泛应用。
因此，本实验对其进行超强酸改性，以提高它的光催化量子效率。
本文采用购买的商品化 TiO2粉末（p25）为基体光催化材料，以超强酸 SO42-加以改性。
即以每克 P25 加入到不同浓度的 H2SO4中配置乳浊液，把乳浊液放在不同瓦数的微波水热条件下反应一定时间，再将其烘干并研磨得到 SO42-/ TiO2催化剂。
实验中以甲基橙为模拟废水降解物进行光催化降解实验，对影响甲基橙光催化降解的因素进行了讨论，如微波的瓦数、 H2SO4的量、制备固体催化剂的方法等。
结果表明：光催化剂对甲基橙有一定的吸附性能；在一定条件下，微波瓦数对催化的性能有明显影响；对于微波制备的催化剂和传统浸渍所制备的催化剂，微波条件的比较好，除此之外， H2SO4的浓度对催化剂的光催化性能也有一定影响。
1/ 3关键词：二氧化钛；改性；固体超强酸；甲基橙；光催化降解ABSTRACT Nano-titanium dioxide is low-cost, non-pollution, high photocatalytic activity, etc., and has been widely studied in recent years. Because of low quantum efficiency and low utilization of solar energy, its wide application is limited. Therefore, the modification is carried out, in order to improve photocatalytic quantum efficiency and solar energy utilization. Based on the purchase of the commercial TiO2 (p25) as the matrix powder photocatalytic materials, modification of superacid SO42-. As per gram of p25 H2SO4 into different concentration of configuration in the emulsion, the emulsion in different wattage microwave hydrothermal reaction under the condition of a certain time, drying and grinding the SO42- / TiO2 catalysts. Experiment used for photocatalytic degradation of methyl orange as simulated wastewater degradation experiment, the factors affecting the photocatalytic degradation of methyl orange were discussed, such as microwave wattage、H2SO4 concentration 、 the preparation of solid catalysts, etc. The results show that Photocatalyst has certain adsorption performance of methyl orange; under certain condition, microwave wattage have obvious influence on the performance ofthe catalyst. Mic...3/ 3。
贵金属改性固体超强酸催化剂研究进展
１ 贵金属 改性 固体超强酸催化剂
添 加 贵 金属 （ Ｐ ｔ 、Ｐ ｄ ） 对抑 制 催化 剂 积碳 或 改 善
这两 类超 强酸 催化 剂 中，根据 氧化 物 的不 同，又 分
为锆 系 固体超 强酸 、钛 系 固体 超 强酸 、铁系 固体超 强酸 、复 合金 属氧化 物 型固体 超 强酸等 。这 些 固体 超 强酸催化 剂存 在着 酸 中心 易流失 、 寿命 短等 问题 ，
ｄ ｕ ａ ｌ — ｆ ｕｎ ｃ ｔ ｉ ｏ ｎ ａ ｌ ｃ ａ ｔ ａ ｌ ｙ ｓ ｔ ｓ ａ ｎ ｄ ｈ ａ ｖ ｅ ａ ｇ ｒ ｅ ａ ｔ ｐｏ ｔ ｅ ｎｔ ｉ ａ ｌ ａ ｐ ｐｌ ｉ ｃ ａ ｔ ｉ ｏ ｎ ｉ ｎ ｏ ｒ ｇａ ｎｉ ｃ ｓ ｙ ｎ ｔ ｈ ｅ ｓ ｉ ｓ ．Ｔｈｉ ｓ ｐａ ｐｅ ｒ ｄ ｅ ａ ｌ ｓ
２ ０ １ ３年 ｌ １ 月 第 ３ ４卷 第 ｓ ｌ 期
贵 金 属
Ｐｒ ｅ ｃ ｉ ｏ ｕｓ Ｍｅ ｔ ａ ｌ ｓ
ＮＯ Ｖ ．２ Ｏ１ ３ Ｖｌ ０１ ． ３ ４． Ｎ Ｏ． Ｓｌ
贵金属改性 固体超强酸催 化剂研究进 展
常桥稳，陈家林 ，刘伟平，余 娟 ，晏彩先 ，叶青松 ，姜 婧
ｍａ ｉ ｎ ｌ ｙ ｗｉ ｔ ｈ ｔ ｈ ｅ ｐ ｒ ｏ ｇ ｒ ｅ ｓ ｓ ｍａ ｄ ｅ ｒ ｅ ｃ ｅ ｎ ｔ ｌ ｙ ａ ｂ ｏ ｕ ｔ ｔ ｈ ｅ ｅ ｆ ｅ ｃ ｔ ｓ ｏ ｆ ｐ ｌ ａ ｔ ｉ ｎ ｕ ｍ ａ ｎ ｄ ｐ ａ ｌ ｌ ａ ｄ ｉ ｕ ｍ ｏ ｎ ｃ ａ ｔ ａ ｌ ｙ ｔ ｉ ｃ
固体超强酸催化剂的研究
外缪长喜 等人用超 临界流体干燥法制 备的 以超细 ｚ ｒ （ ） ： 为载体 的 Ｓ Ｏ ４ ２ － ／ Ｚ ｒ Ｏ ．不仅是超 强酸 ， 而且其超强酸性和催化性能明显优于 常规方法制备 的 Ｓ Ｏ Ｊ － ／ Ｚ ｒ Ｏ 超强酸 。 这就否认 了以往 晶相 Ｚ ｒ Ｏ 不能制成 固体超强 酸的观
温及液相反应 ，因而比 Ｓ Ｏ 一 ， Ｍ 。 ０ ， 型固体超 强酸有更好 的应用前景。 （ 五） 无机盐复配而成的固体超强酸 １ ９ ７ ９年 Ｏ ｎ ｅ等报道 了卤化铝与某些金 属硫酸盐或金属 卤化物混合具有超强酸性。 邹新禧 发现 Ａ １ Ｃ 一 Ｆ ｅ （ Ｓ ！） Ｏ ， （ １ ：１ ） 混合物 有超强酸性。Ｈ０小于一 １ ３ ． ７ ５ 。对戊 烷异构化 有较高的催化活性 ， 在室温下反应 ２ ５ ｈ 戊烷
（ 一） 负载卤素的固体超强酸 起 初固体超强酸是利用 ｖ族元 素的氟
化物 ｘ Ｒ作为 载物， （ 如Ｓ ｂ Ｆ 、 Ｔ ａ Ｆ 等路易斯 酸） ，以 Ⅲ、Ⅳ族无机氧化物 （ ＡＩ ： Ｏ ， 、Ｓ ｉ Ｏ 、
Ｔ ｉ Ｏ 、Ｚ ｒ Ｏ ： 等） 作为载体合成而得的含卤素 固体 超强酸。这类固体超强酸在合成及回收 处理 过程中都产生难以解 决的三废 污染 问
如Ｓ Ｏ 。 ｒ （ ） 在空气 中长时间放置后 ， 只需在
３ ５ ０ ℃－ ４ ０ ０ ￣ Ｃ 下加热 １ ｈ将表面的吸附水除去 即可恢复活性 ；（ ２） 其表面吸附的 Ｓ Ｏ ， ２ － 与载 体表面结合也很稳定 ，即使水洗也不易除 去 ；（ ３）能在高温下使用 ；（ ４）其腐蚀性很
题， 而且还存在着怕水和不能在高温下使用 的缺点 ，因而它并不是理想的催化 剂。 （ 二） Ｓ １２ Ｏ － ／ Ｗ， Ｏ ， 型 固体超强酸 １ ９ ７ ９ 年， 日 本的日 野诚等人第一次成功 地合成 了不含任何 卤素并可在 ５ ０ ０ ℃高温下 应用的 Ｓ Ｏ ｝ － ／ Ｗ。 Ｏ ， 型固体超强 酸。它是 以某 些金属氧化物为载体 ， 以Ｓ １２ Ｏ － 为负载物的固 体催化剂 。 其优 点有 ： （ １ ） 对水稳定性很好 ，
固体酸催化剂的研究进展
3.2固体超强酸类
1996年,尤迚茂等考察了SO2-4/ZrO2催化合成苹果酯-B的 最佳条件,当乙酰乙酸乙酯0.077mol,1,2-丙二醇0.093mol,苯 50ml,回流分水2～2.5h,乙酰乙酸乙酯转化率达95%以上,苹 果酯-B 收率为74.6%。
3.3杂多酸类
• 近年来,用杂多酸催化合成缩醛(酮)的研究也丌少。张晋芬 等首次将杂多酸应用于缩醛(酮)的合成,优化条件下,钨磷酸 用量为环己酮的6%～7%,缩乙二醇收率78.8%,缩1,2-丙二 醇收率达68.8%,在此优化条件下,苯甲醛缩1,2-丙二醇收率 达52.4%。谭日红研究了用钼磷酸催合成苹果酯,当钼磷酸 /乙酰乙酸乙酯=0.5g/mol时,苹果酯最好收率达83%。后来 ,
4 固体酸催化剂的发展前景
• 由于Байду номын сангаас机盐价廉易得，开发其在精细有机合成中的催化作 用具有重要意义。通过改变缩羰基化试剂为环氧化物，原 子利用率为100%，可实现环保型合成，但需寻找适当的
高活性固体酸催化剂。
5 固体酸催化剂应用遇到的主要问题
5.1目前在合成酯的反应中，固体超强酸对酯化具有一定的活 性，且选择性高，但是也存在问题，主要是催化剂寽命短、 活性低。如果能解决这些问题，它必将成为很有前途的催化 剂。还有固体超强酸在较低反应温度条件下活性丌高，在较 高反应温度下副反应多、易失活，使用寽命短。
二.固体酸催化剂在缩醛(酮)合成中的应用
• 2.1固体催化合成缩醛（酮）类化合物的意义
缩醛(酮)类化合物具有优于母体醛(酮)香气,性质较醛(酮) 稳定,因而深受广大调香人员的重视,常用于酒类、软饮料 、冰淇淋、化妆品等的调香和定香。醛(酮)转化成缩醛 (酮)必须在酸催化作用下才能顺利迚行。固体酸中心和均 相催化酸中心在本质上是一致的,而固体酸催化剂具有易 分离回收、易活化再生、高温稳定性好、便于化工连续操 作、且腐蚀小的特点,所以,研究和开发固体酸在催化合成 缩醛(酮)中的应用具有更实际的意义。
固体超酸及其应用研究进展
固体超酸及其应用研究进展摘要：目前已制备的超酸种类繁多，它具有极强的酸性和高介电常数，在化学合成工业中是一种良好的催化剂。
本文对超强酸的定义、酸度的测定进行了简单介绍。
固体超强酸是近年来发展的一种新型催化材料，进一步综述了固体超强酸的分类、制备方法，例举了一些学者制备的新的固体超强酸催化剂。
重点是介绍固体超强酸催化剂在有机化学反应中的应用。
指出了固体超强酸的优点和一些不足。
最后指出了今后固体超强酸催化剂的发展方向。
关键词：超酸；固体超酸；催化剂；应用；发展Abstract: The acid has been prepared over a wide range, it has a very strong acid and high dielectric constant, it is a good catalyst in the chemical synthesis industry. In this paper, the defi niti on of super acid, acidity determ in ati on for a brief in troducti on.Solid superacid is a new type of catalytic material in recent years. the classification of solid superacids and preparation methods are described. New solid superacid catalysts are in troduced. solid superacid catalysts are applied in orga nic react ions which is the key in the article. Pointing out the advantages of solid superacids and some shortcomings. Finally,developme nt trends of solid superacid catalysts are put forward.Key words:Superacid; solid superacid; catalyst; applicati on; developme nt1超酸的简单介绍1.1超酸的定义超强酸是指酸强度比100 %的硫酸还要强的酸，特酸度函数HO < -11.94 的酸。
固体酸催化剂的研究进展
固体酸催化剂的研究进展固体酸催化剂是一种具有固体酸特性的材料，具有催化反应的能力。
相比于液体酸催化剂，固体酸催化剂具有结构稳定、可重复使用、废气处理效果好等优点，因此在各个领域得到了广泛的应用。
本文将重点介绍固体酸催化剂的研究进展。
固体酸催化剂的种类很多，常见的有氧化铝、分子筛、硼氢化钠、钨酸等。
这些材料都具有高度离子化的氧化物表面，能够吸附和活化反应物，在反应中起到催化剂的作用。
其中，分子筛是最常用的固体酸催化剂之一，具有孔道结构和可调变的酸性等特点，广泛应用于转化反应、酸碱中和反应、环氧化反应、酯化反应等。
催化剂结构的设计与调控是指通过合成方法和表面改性来控制催化剂的结构特征，以优化其催化性能。
例如，可以通过调控分子筛孔道结构的孔径大小和酸性位点的浓度，来控制反应物分子在孔道内的扩散和反应速率，从而提高催化剂的选择性和活性。
此外，还可以通过改变催化剂的掺杂元素、控制晶格缺陷和表面缺陷等方法，来调控催化剂的酸性和还原性，进一步提高催化剂的活性。
催化剂活性的提高是指通过合理设计催化剂的物理化学性质和表面活性位点，以提高催化剂在特定反应中的催化性能。
例如，可以通过增加催化剂的表面酸性位点、提高活性位点的分布均匀性、调控催化剂的空间电子结构等方法，来增加催化剂与反应物之间的相互作用，提高反应速率和选择性。
此外，还可以通过金属掺杂、负载等手段，来提高催化剂的稳定性和抗中毒性，延长催化剂的使用寿命。
除了催化剂的结构设计和活性提高，固体酸催化剂的研究还涉及到反应机理的探索和反应条件的优化。
通过对催化反应的原位表征、理论模拟和实验研究，可以揭示反应的微观机理和关键步骤，为催化剂的设计和优化提供理论依据。
而通过对反应条件的优化，可以调节反应物浓度、反应温度、反应时间等参数，以提高反应的转化率和选择性。
综上所述，固体酸催化剂的研究进展主要包括催化剂结构的设计与调控、催化剂活性的提高、反应机理的探索和反应条件的优化等方面。
固体酸催化剂的研究进展
固体酸催化剂的研究进展基于氧化物的固体酸催化剂包括铝酸盐、硅酸盐、锡酸盐、钛酸盐等。
这类催化剂在油脂加氢、异构化、酯交换等反应中表现出良好的活性和选择性。
基于有机酸或离子的固体酸催化剂包括离子交换树脂、功能化SO42-团的SiO2等。
这类催化剂可以通过选择合适的有机酸或离子来调控其酸性，从而实现对不同反应的催化。
1.新型固体酸催化剂的合成和性能调控：研究人员通过改变催化剂的成分、结构和形貌等因素来提升其催化性能。
例如，将不同金属掺杂到氧化物催化剂中可以增强其酸性和抗齿型能力；采用纳米材料可以提高催化剂的比表面积和催化活性。
2.固体酸催化剂在有机合成中的应用：固体酸催化剂在有机合成中有着广泛的应用。
例如，通过固体酸催化剂可以实现简单、高效的醇醚化反应、酯化反应、甘氨酸催化羰基垂直三聚化反应等。
3.固体酸催化剂的工业应用：固体酸催化剂在化学工业中有很大的应用潜力。
例如，ZSM-5型分子筛催化剂在石油加氢和秋冬菜籽原料酯化反应中具有广泛的工业应用。
随着工业化生产的需求，研究人员还在努力提高固体酸催化剂的稳定性、降低成本以及开发新的催化反应。
4.固体酸催化剂的表征和反应机制研究：为了更好地理解固体酸催化剂的性能和反应机制，研究人员也在进行催化剂的表征和反应机制研究。
例如，通过催化剂表面酸性的测试，研究催化剂表面酸性位点的分布和性质；通过理论计算和反应动力学模拟，研究催化反应的速率控制步骤和反应途径。
总之，固体酸催化剂作为一类重要的催化剂，在有机合成、化学工业以及环境保护等领域都有着广泛的应用前景。
未来的研究还需进一步提高固体酸催化剂的活性和稳定性，并且深入理解其反应机制，以满足不同领域的应用需求。
超强酸性催化剂的制备及其催化性能研究
超强酸性催化剂的制备及其催化性能研究随着科学技术的不断发展，人们对材料的性能要求越来越高。
在实际生产及科研领域，许多反应都需要通过催化剂来实现，而催化剂的性能直接决定了反应的效率和产物的质量。
因此，制备具有超强酸性的催化剂，已成为当前催化剂领域的热门研究方向。
本文将介绍超强酸性催化剂的制备方法以及其催化性能的研究进展。
一、超强酸性催化剂的制备方法超强酸性催化剂往往需要具备高比表面积、丰富的酸位及较强的酸性。
近年来，研究人员通过改变催化剂的组成、结构和形态等方面，成功制备了多种超强酸性催化剂。
1. 氧化铝负载氧化钒氧化铝负载氧化钒催化剂具有优异的催化性能，可用于大量的有机反应，如烯烃异构化、醇缩合反应等。
其制备方法主要是将氧化铝负载在高温下的氧化钒上，形成纳米氧化铝颗粒。
它具有极高的比表面积和丰富的酸位，可作为超强酸性催化剂使用。
2. 磷钨酸磷钨酸是一种高度稳定的超强酸性催化剂，具有较高的关键环反应的催化活性。
其制备方法是将磷酸和钨酸混合，通过加热、冷却晶化等步骤生成均匀的磷钨酸固体。
这类催化剂具有优异的催化性能和高度的稳定性，可用于大量的有机反应。
3. 硫酸硫酸是一种非常古老的催化剂，具有良好的稳定性和强酸性。
它常用于有机合成中的糖、氨基酸、生物碱、天然色素等的合成过程中。
其制备方法通常是将硫酸浓度控制在70%以上，通过低温或高温提升催化剂酸性，以达到超强酸性催化剂的效果。
二、超强酸性催化剂的催化性能研究超强酸性催化剂在各种有机反应中已经得到广泛的应用。
它们不仅能促进有机分子的化学反应，而且催化剂的选择对反应产物的性质也有影响。
1. 烯烃异构化反应烯烃异构化是一种重要的有机化学反应。
在传统的反应条件下，其反应效率较低，且有选择性差的问题。
超强酸性催化剂在烯烃异构化反应中具有优异的效果。
例如，氧化铝负载氧化钒催化剂可以促进丙烯的异构化反应，产生高辛烷值的异构烷烃。
2. 醇缩合反应醇缩合反应是生产芳香胺和酰胺的一类重要反应。
固体超强酸催化剂的性能研究
１ ５ 引入 磁性 或 交联剂 ．
郭 锡 坤等 利 用硅 、 、 土对 固体 酸进 行交 联 ， 硅 锆 交 锆 累托 制备 联粘土固体超强酸（ 一 Ｓ — ｒ Ｌ ； 战胜等 利用磁性 、 ｓ ／ ｉ Ｚ —Ｃ Ｒ）成 微
Ｄ Ｐ模型 反应 ， Ｏ 起作 用 的可 能是催 化 剂表 面 的 中等 强度 酸 位。 夏勇德 等＿ 以铁基催化剂 Ｓ ／ ｅＯ ４ Ｏ 一 Ｆ 为基 体 ， 在制备过 程 中引 人 Ａ 合成 了 Ｓ ／ ｅＯ １ ， Ｏ Ｏ 一 Ｆ 一Ａ： 型 固体超 强酸 。用 于 甲苯 １Ｏ 苯 甲酰化反应 表 明 ， Ｉ 的加入 有利 于延 迟基 体 氧化 物 的 晶 Ａ Ｏ
金属氧化物都具有 合成 固体 超强酸 的条 件 ， 因为这 不仅 与氧 化
物 的 电 子 构 成 有 关 ， 且 还 和 金 属 离 子 的 电 负 性 及 配 位 数 的 大 而 小有密切联系 。金属氧化物 的电负性 和配位数 严重影 响着 与促
进剂 Ｓ ； 离子形成配位 结构 ， Ｏ一 因而有 的得不 到超 强酸 ， 或者 生
１ 载 体 的 改 性
在单组分 固体超 强 酸催 化 剂的应 用 中， 们发 现 主要 活性 人
组分 Ｓ ： 在反应 中较易流失 ， Ｏ一 特别是 在较高温 度条件下容 易失
活， 这类 单组分固体催化剂虽然有较 好的起始催 化活性 ， 但单 程 寿命较短 。通过对催 化 剂载体 的改性 ， 使催化 剂能 提供 合适 的 比表面积 、 加酸 中心密度 、 增 酸种 类型 、 加抗毒 物能力 、 高机 增 提 械强度等 作 用 。 目前 改 性 研究 的方 向主 要 有 ： 以金 属 氧 化 物 ＺＯ 、ｉ２和 Ｆ ， ｒ ＴＯ ｅＯ 为母 体 ， 加入 其他 金属或 氧化 物 ， 形成 多组 元 固体超强酸 ； 引入稀土元素改性 ； 引入特定 的分子 筛及纳 米级 金属氧化物等 。
固体超强酸催化剂的研究进展
固体超强酸催化剂的研究进展刘桂荣1 王洪章2(1.赣南师范学院化学与生命科学系江西赣州341000 2.江西省化学工业学校)摘 要:固体超强酸是当前催化领域研究的热点之一。
本文对固体超强酸的分类、制备、及应用进行了较为详细的阐述,井对固体超强酸的研究前景作了展望。
关键词:固体超强酸催化剂 分类 制备 应用 研究前景1 固体超强酸概述酸催化剂是一种非常重要的,广泛应用于许多重要的化学反应。
酸催化反应一般都符合Bronsred规则,即反应速度与催化剂的酸强度成正比,因此提高催化剂的酸强度并加以利用,一直是催化领域研究的焦点之一。
自从20世纪50～60年代开始,超强酸的研究就逐步受到重视。
在1960s年代,液体超强酸得到广泛的研究。
最早应用于酸催化剂的液体超强酸大多含有卤素(尤其是氟),存在着许多缺点,如催化剂与生成物混杂不宜分离,成本较高,对设备腐蚀性强,,不能回收重复使用,易对环境造成污染,常给人们带来许多棘手的废物处理等问题。
为了解决这些问题,人们开始致力于固体超强酸(S olidSuperacids)的研究。
自1979年日本科学家Hino等人首次合成出S O2-4/Fe2O3固体超强酸以来[1]。
引起了人们的广泛重视,人们便对固体超强酸进行了大量研究,并合成了一系列无卤素型S O2-4/ WxOy固体超强酸体系催化剂。
所谓固体超强酸是指比100%硫酸的酸强度还强的固体酸。
固体超强酸的酸性可达100%硫酸的1万倍以上。
由于固体超强酸没有液体超强酸带来的诸多问题,与传统的催化剂(如硫酸)相比,具有催化活性高、不腐蚀反应设备,无“三废”污染,制备方便,可再生重复使用,催化剂与产物分离简单等优点,固体超强酸的研究和应用成为寻求新型绿色环保型催化剂的热点领域,对促进化工行业向绿色环保化方向发展具有重要的意义,成为了当前催化研究的热点之一[2]。
2 固体超强酸分类[3]现有文献一般将固体超强酸分为两大类,一类是含卤素(多为氟)的,另一类是不含卤素的。
SO4 2-／ZrO2固体超强酸催化剂金属离子复合、改性及在乙酰丙酸制备中的研究
Ｓ ｕｄ ｎ Ｓ０４－ Ｏ２Ｓ ｔ ｙｏ ２ Ｚｒ ｕｐｅ ａ ｉ ｏ ｉ ｅ ｍ ｐ ｅ ｒＤ ｏ ｎｇ Ｍ ｅ ａ ｏ ｏ ／ ｒ ｃ ｄｓＭ ｄ ｆ ｄ ｂｙ Ｃｏ ｉ ｌ ｘ ｏ ｐｉ ｔ ｌ ｎｓｆ ｒ ｉ Ｐｒ ｐａ ａ ｉ ｎ ｏ ｖｕ ｉ ｃＡｃ ｄ ｅ ｒ ｔｏ ｆＬｅ ｌｎｉ ｉ
【 摘
Байду номын сангаас
要】 共沉 淀法制 备 了 Ｓ ２Ｚ Ｏ 一Ｆ２ ３ Ｓ ４／ｒ 一Ａ２ ３ 采用 Ｏ４ ｒ ２ ｅＯ 和 Ｏ。ＺＯ２ Ｉ 双金属 固体超强 酸催 化剂 ， 中 Ｓ ２ＺＯ －Ｆ２ ３ ７ ＂ ０ 其 Ｏ４／ｒ２ ｅ０ 对葡 萄糖水 解 生成 。
５ 一羟甲基糠醛的反应有利， Ｏ２ ｒ２ Ａ２３ 一羟甲基糠醛脱羧生成乙酰丙酸的反应有利。 而Ｓ ４ ＺＯ 一 Ｉ 对５ ／ Ｏ 采用沉淀一 浸渍法制取两种金属离子改性的
Ｓ ４／ｒ ２ Ｏ ２Ｚ Ｏ 金属离子改性催化剂的制备 ： 用沉淀一浸渍 采 法。 将相 同条件 下制备好 的 Ｓ ２Ｚ Ｏ 催化剂放在预 先配制好 Ｏ４／ ｒ ２ － 的含有 ｃ 、Ｆ 、Ｃ ／ｅ ｏ ｅ ｏ Ｆ 的（ ４ ｓ ４ ＮＨ ） Ｏ 溶液 中，浸渍 ３ｈ ２ ， 然后置于马弗炉 中焙烧 ， 即得金属离子改性的 ８ ４／ｒ ２ ０ ２ｚ（ 固体 － ） 超强酸催化 剂。
固体超强酸催化剂的研究与发展
固体超强酸催化剂的研究与发展刘志;马骏【摘要】对固体超强酸催化剂进行了论述。
根据催化剂的不同种类将催化剂分为3类，其中 SO42-/MxOy 型固体超强酸催化剂是应用较多的固体酸催化剂。
介绍了固体超强酸催化剂的合成及酸性测定的方法，以及SO42-/MxOy 型固体超强酸催化剂在生产中的实际应用，并对固体超强酸催化剂的发展进行了展望。
%Solid superacid catalysts can be divided into three categories; among themSO42- / MxOy solid superacid catalysts have the widest application. In this paper, synthesis methods of solid super acid catalyst were introduced as well as the measuring method of acidity, and practical application ofSO42- / MxOy solid superacid catalyst in production was discussed, and the development trend of solid superacid catalysts was prospected.【期刊名称】《当代化工》【年(卷),期】2015(000)010【总页数】4页(P2384-2387)【关键词】固体超强酸;催化剂;SO42-/MxOy【作者】刘志;马骏【作者单位】辽宁石油化工大学，辽宁抚顺 113001;辽宁石油化工大学，辽宁抚顺 113001【正文语种】中文【中图分类】TQ426在工业生产中，固体超强酸易与产物分离，有利于工业生产的应用，制作和研究固体超强酸成为了人们广泛关注的热点。
超强酸是Hammett酸性函数H0＜-11.93的酸称作是超强酸[1]。
固体超强酸的研究进展
下使 烷烃 活化形 成 稳 定 的正 碳 离 子 中 问体 。在 化 学 工业 中 的许多酸催 化 过程 ， 从 减少 腐 蚀 ， 除污 染 或 消 角度 ， 或从 改进 工艺 ， 高产 品质量 角度 ， 可以使 用 提 都 固体超 强 酸。例 如 由 ｃ／ 烯 烃 的烷 基 化 制 烷 基化 ３ｃ 汽油 ， 由芳 烃及衍生 物 和烯烃 制备烷 基芳 香族 衍生物 等 过 程 。固体 超强 酸 的性 能独 特 ， 工业 上有 很好 的 在 应 用前 景 ， 身又是 一种 清洁无 污染 催化 剂 有关各 本 种 超强 酸 中心的报 道 较少 ， 因此 ， 研究 固体 超 强 酸催
（ｎ ｌｔｔ ｆＣ ｅ ｉａ Ｕｎｖ ｒｉ ｑｈ ｅ ＊ Ｈ ｉ ｎｊ ｎ ｈ ｍ ｃ ｌ ｃ ｏｌ ｉｉａ ｒ ６ ０ ６ １ｓｔｕｅｏ ｈ ｍ ｃ ｌ ｉｅｓ ｙｏ Ｑｉｌａ ｒ ｉ ｔｆ ｅｌ ｇｉ ｇ Ｃ ｅ ｉａ Ｓ ｈ ｏ ，Ｑ ｑｈ ｅ ，１ １ ０ ） ｏ ａ
强 酸 的酸 中心 模 型 。 关键词 固 体 超 强 酸 ， 化 剂 ， 中心 催 酸
在 酸 碱 催 化 作 用 的 研 究 中 ， 强 酸 以 其 不 同 寻 常 超
式中 ： Ｂ 是 指 示 剂 Ｂ的 浓 度 ， Ｂ ］ 形 成 的 配位 ［］ ［Ｈ 是
酸的 浓 度 ， 一 Ｐ ｌ （ Ｂ ＋ ， Ｂ ＋ 化 学 反 应 ｏ Ｊ日 ） ＪＨ 是 ｇ Ｋ Ｋ
③硫酸根离 子改性金 属氧化物 ， ｓ ／ ｉ ， 如 哦一 ＿０ ｒ２
固体超强酸催化剂的研究进展
固体超强酸催化剂的研究进展作者：李萍杨文斌贺维韬来源：《科学与财富》2011年第01期[摘要] 本文通过对固体超强酸的分类进行描述，在制备、环保以及反应类型方面指出各个类型的超强酸所具有的特点，并且进一步指出对SO42-/MxOy型固体超强酸催化剂的研究进展，同时通过工业上存在的问题，提出接下来的研究方向。
[关键词] 固体超强酸分类研究进展催化剂自从20世纪50~60年代开始,超强酸的研究就逐步受到重视。
在化学工业的许多酸催化反应过程,如石油炼制过程中的烃类裂解、重整、异构等，同时还包括烯烃聚合、芳烃酰基化、醇酸酯化等石油化工和精细化工过程[1]，从减少腐蚀、消除污染角度考虑,可以使用超强酸催化剂。
超强酸催化剂包括固体超强酸和液体超强酸，但是液体超强酸尽管酸度很大，但是由于其大多含有卤素，所以其存在着很多的缺点，如催化剂于生成物混杂不易分离，成本较高，对设备具有腐蚀作用，并且不能回收利用，尤其是其“三废”的排出严重的污染了环境，固体超强酸克服了液体超强酸的缺点，具有处理简单，污染小等优点，逐步扩大了其应用范围[2]。
下面我就重点介绍一下固体酸催化剂。
1.固体超强酸的简介固体超强酸属于酸碱催化剂，通常是用哈梅特(Hammett)酸度函数H0定量描述一种酸的酸强度大小的。
H0酸强度函数既可用以描述液体酸的酸强度, 也可用以描述固体酸的酸强度大小。
H0愈小,表明酸强度愈强，100% H2SO4酸强度为H0=-11.94,在酸催化剂中,把酸强度H02.固体超强酸的分类现有文献一般将固体超强酸分为两大类[4],一类是含卤素( 多为氟)的,另一类是不含卤素的。
2.1含卤素的固体超强酸此类固体超强酸的制备方法是将氟化物负载于特定载体上而形成的超强酸,由于氯化物对设备具有腐蚀性，同时对环境具有污染，制备原料价格高，使得生产成本高，不利于工业上的广泛使用，并且不符合科学发展观，目前对这类催化剂研究很少。
2.2 不含卤素的固体超强酸2.2.1 SO42-/WxOy 型固体超强酸它的制备是以某些金属氧化物为载体,以SO42-为负载物的固体催化剂。
固体超强酸催化剂改性的研究进展
固体超强酸催化剂改性的研究进展张旭;宋华【摘要】综述了国内外有关SO42-/MxOy型固体超强酸催化剂在载体、促进剂、贵金属的引入等方面的改性方法.分析了SO42- /MxOy型固体超强酸的催化机理和失活原因.详细说明了载体中引入纳米材料、稀土元素、其他金属元素(Al,V)、交联剂、分子筛等对催化剂活性和稳定性的影响,阐述了通过使用S2O82-代替SO42- 、使用WO3、MoO3、PO43等代替SO42- 或引入稀土金属离子改变促进剂完成催化剂改性的方法,以及引入贵金属Pt、Pd等在催化剂改性方面的研究进展.最后展望了SO42- /MxOy型固体超强酸催化剂的发展前景.【期刊名称】《当代化工》【年(卷),期】2010(039)002【总页数】4页(P183-185,188)【关键词】固体超强酸;催化剂;改性;研究进展【作者】张旭;宋华【作者单位】大庆石油学院,化学化工学院,黑龙江,大庆,163318;大庆石油学院,化学化工学院,黑龙江,大庆,163318【正文语种】中文【中图分类】TQ426.99固体超强酸催化剂具有不腐蚀设备、污染小、耐高温、对水稳定性好和可重复使用等优点[1-2]，它不但有效解决了传统液体酸生产工艺过程中产品与催化剂难分离等弊端而且在催化活性和选择性上明显优于浓HF和H2SO4等液体酸，对异构化、烷基化、脱水及酯化等反应具有很高的催化活性[3-4]，受到人们的普遍关注。
但其用于烃类异构化时，容易积碳，失活，使用寿命较短，且固体酸的比活性远不及液体酸[5]。
因此，对超强酸催化剂的制备方法的改进和催化剂的改性研究显得尤为重要。
本文介绍了SO42-/MxOy型固体超强酸催化剂失活的原因，综述了固体超强酸催化剂载体、促进剂和金属改性方面的最新研究成果。
SO42-/MxOy型固体超强酸催化剂未见有工业化应用的报道，其主要原因是该固体超强酸催化剂失活很快。
该类催化剂的失活原因可归结为[6]：高价态的硫被还原；SO42-溶剂化流失；催化剂表面结焦积炭；亲和基团或分子（如NH3等）进攻超强酸中心等。
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性，平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益，请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间：9:00-18:30)。
固体超强酸催化剂改性研究进展
固体超强酸催化剂是一种重要的催化材料，具有广泛的应用前景。
近年来，固体超强酸催化剂改性研究得到了广泛关注。
本文将从超强酸催化剂的性质和结构、催化剂的改性方法以及改性对催化性能的影响三个方面对固体超强酸催化剂改性研究进展进行探讨。
首先，固体超强酸催化剂的性质和结构对其催化性能具有重要影响。
传统的超强酸催化剂主要以氧化硫酸铁为代表。
随着研究的深入，人们发现了许多新型的固体超强酸催化剂。
例如，氧化钒、氧化铼、氧化碘等催化剂也具有超强酸性。
此外，固体超强酸催化剂的结构也对其催化性能起着重要作用。
人们通过调控催化剂的孔结构大小、壁厚度、晶型等来提高催化剂的活性和选择性。
其次，催化剂的改性方法主要分为物理改性和化学改性两种。
物理改性主要是通过改变催化剂的物理性质来提高其催化活性，如高温处理、爆炸治疗、离子注入等。
化学改性则是通过引入其他化合物或形成复合材料来改善催化剂的催化性能，如负载改性、金属离子改性、阳离子改性等。
这些改性方法可以有效地调控催化剂的酸性、碱性、导电性等性质，从而提高其催化活性和稳定性。
最后，改性对固体超强酸催化剂的催化性能影响较大。
一方面，改性可以有效地提高催化剂的活性和选择性。
例如，将贵金属纳米颗粒与催化剂负载在一起可以提高催化剂的活性；引入碱金属离子可以提高催化剂的选择性。
另一方面，改性也可以增加催化剂的稳定性。
例如，通过负载改性可以减少催化剂的失活速度；引入稀土离子可以提高催化剂的耐高温性能。
综上所述，固体超强酸催化剂改性研究已取得了一系列重要进展。
通过调控催化剂的性质和结构、采用物理和化学改性方法，可以显著提高固体超强酸催化剂的活性、选择性和稳定性。
随着对催化剂改性机理的深入研究，相信未来固体超强酸催化剂改性研究将取得更加突破性的进展。