新型固体酸催化剂的设计、制备及其在烷基化反应中的应用研究
固体酸催化剂的制备方法及该催化剂的用途[发明专利]
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专利名称：固体酸催化剂的制备方法及该催化剂的用途专利类型：发明专利
发明人：熊德元,陈旭松
申请号：CN202011178174.9
申请日：20201029
公开号：CN112191257A
公开日：
20210108
专利内容由知识产权出版社提供
摘要：本发明公开了一种固体酸催化剂的制备方法，包括以下步骤：(1)碳前驱体的预处理：以花生壳作为生物质材料，将花生壳粉碎、干燥，加入盐酸溶液，置于恒温水域中振荡一段时间，用水冲洗花生壳至无氯离子，然后再加入氢氟酸溶液，置于恒温水域中振荡一段时间，洗涤至中性，干燥得到预处理后的碳材料；(2)碳前驱体的制备；(3)生物质碳基固体酸的制备。
本发明方法制备的催化剂，以花生壳作为原料，实现废物利用。
该催化剂用于合成α‑松油醇，转化率达到86.81％，选择性达到42.92％，选择性较高，副产物得率相对较低，剩余的原料可循环利用，减少原料的消耗。
申请人：广西大学
地址：530000 广西壮族自治区南宁市西乡塘区大学东路100号
国籍：CN
代理机构：南宁众权专利代理事务所(普通合伙)
代理人：兰亚君
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固体酸催化剂的制备、表征与工业应用研究进展
固体酸催化剂的制备、表征与工业应用研究进展近年来，固体酸作为一种新型的、性能独特的环境友好型酸性催化剂，凭借其绿色无污染、产物与反应物容易分离，催化效率高，对设备的腐蚀性大大降低且使用寿命长，稳定性好等优点而受到广泛研究应用。
其主要分为天然粘土类固体酸、负载酸型固体酸、复合金属氧化物固体酸及金属硫酸盐固体酸四大类，它的出现使酸性催化剂迈入了新的时代，成为催化领域研究的热点之一。
本文主要对固体酸的制备、表征及其最新的研究进展进行探讨。
1. 固体酸催化剂的制备常见固体酸催化剂的制备方法有物理浸渍法、溶胶-凝胶法、沉淀法及水热合成法等。
对几种主要制备方法简述如下。
1.1 浸渍法浸渍法是将载体置于含活性组分的溶液中浸泡，当多孔载体与溶液接触时，由于表面张力作用而产生的毛细管压力，使溶液浸入毛细管内部，然后溶液中的活性组分再在细孔内表面上吸附，达到平衡后将剩余液体除去（或将溶液全部浸入固体），再经干燥、煅烧、活化等步骤来制备催化剂。
刘养春[1]等通过浸渍法制备复合固体酸催化剂。
实验以一定量的超细SiO2为载体，在马弗炉中于200℃下活化，将活化后的超细SiO2置于活性组分Ti(SO4)2和Zr(SO4)2（质量比为5:1）的混合水溶液中，室温下浸渍24 h，于110℃下干燥，在马弗炉内于300℃下焙烧 3 h得到负载复合固体酸催化剂Ti(SO4)2-Zr(SO4)2/SiO2。
固体酸催化剂一般多使用M x O y型氧化物作为载体，存在催化剂热稳定性差，重复使用率低，制备复杂，且后处理繁琐，使用成本高等问题[2,3]。
而凹凸棒存在大量内部孔道，活化中心和较大比表面积，具有良好的吸附性、离子交换性等优点，作为载体性能优越。
李恩博等利用浸渍法制备出粘土类的负载型固体酸催化剂Ga2(SO4)3/凹凸棒[4]。
实验首先将凹凸棒溶于一定浓度的硫酸溶液中进行酸化处理，经过静置、过滤、烘干、研磨后将所得粉末与Ga2(SO4)3·18H2O按比例混合后浸于乙醇溶液中静置4 h。
新型固体酸催化剂在化工行业中的应用
新型固体酸催化剂在化工行业中的应用一、引言随着化工产业的快速发展和环保意识的增强，越来越多的企业开始将新型固体酸催化剂引入其生产过程中，以提高产品的质量和生产效率。
本文将详细分析新型固体酸催化剂在化工行业中的应用，包括催化裂化、芳烃烷基化、烯烃异构化、脱水反应等方面。
二、新型固体酸催化剂新型固体酸催化剂指的是以固体为基础，利用溶胶-凝胶法、水热法等技术制备而成的一种催化剂。
与传统的液相催化剂相比，新型固体酸催化剂具有以下优点：1.稳定性好。
新型固体酸催化剂由于其固体结构和化学性质的稳定性，不会受到水和空气等因素的影响，在常温下也不会被破坏或失活，使用寿命更长。
2.催化效率高。
在传统催化反应中，催化剂颗粒之间的间隙会造成部分反应物的流失，从而降低催化效率。
而新型固体酸催化剂的颗粒结构更加均匀，不易出现流失现象，催化效率更高。
3.环保性好。
传统液相催化剂可能会对环境造成污染，而新型固体酸催化剂在生产和使用过程中，不会产生废液和废气等污染物。
三、新型固体酸催化剂在催化裂化中的应用催化裂化是目前最主要的石油加工技术之一，新型固体酸催化剂在催化裂化中的应用已经成为炼油厂提高汽油和石蜡收率的重要手段之一。
在催化裂化反应中，新型固体酸催化剂能够将长链烷烃裂解成低碳烷烃和芳烃等轻质烃。
相比于传统的氧化还原催化剂，新型固体酸催化剂具有选择性好、催化活性高等优点。
四、新型固体酸催化剂在芳烃烷基化中的应用芳烃烷基化是一种将烷烃与芳烃进行反应，生成烷基芳烃的方法，其产品是一种具有高辛烷值和较高的燃烧价值的汽油。
传统的芳烃烷基化反应需要使用大量的液相催化剂和有机溶剂，造成环境污染和资源浪费。
而新型固体酸催化剂能够在简单的反应体系中，实现高效的芳烃烷基化反应，其高的催化效率和环保性得到了广泛的应用。
五、新型固体酸催化剂在烯烃异构化中的应用烯烃异构化是一种将一种烯烃转化成与之不同结构的烯烃，以获得更高的产量和选择性的方法。
在传统的烯烃异构化反应中，常常需要使用液相催化剂，而使用新型固体酸催化剂进行烯烃异构化有以下优点：1.能够使烯烃转化率和选择性得到显著的提高。
固体酸催化剂的制备及其在酯化反应中的应用_刘俊劭
固体酸催化剂的制备及其在酯化反应中的应用刘俊劭 穆寄林(南平师范高等专科学校化学与环境工程系,福建南平353000)摘 要 本文介绍了固体酸催化剂的制备和影响因素以及在酯化反应中的作用。
关键词 固体酸 催化剂 酯化反应中图分类号: TQ032.4 文献标识码: A 文章编号: 1008-5963(2003)04-0044-041 引言酯化反应是一个可逆反应,在酯化反应发生的同时也有酯的水解反应发生,要想获得酯的高收率和缩短反应所需的时间,在工业生产中反应一般在催化剂存在的条件下进行。
长期以来工业上酯化反应使用的传统质子酸催化剂 硫酸,它廉价易得,催化效率高。
但是这种催化剂存在着副反应,使精制复杂;排放含酸废水,造成环境污染;酸消耗大,产物难分离,设备易腐蚀等缺点。
为了解决以上问题,目前已开始研究用其他的催化剂来取代质子酸催化剂并开发出许多新型的催化剂如:(1)金属氧化物及盐类催化剂;(2)固体酸催化剂;(3)相转移催化剂;(4)生物酶催化剂。
近年来研究和开发的较为深入的是比100%硫酸还要强的固体酸催化剂。
2 固体酸催化剂用于脂肪酸,芳香酸的催化酯化的固体酸催化剂,具有制作简便、催化活性高、选择性好、不腐蚀设备、反应结束后只经过过滤就可与产物分离、可反复使用等特点。
通过研究发现只有当固体酸催化剂的强度介与H0=-8.2~-12之间催化剂对酯化反应的催化活性较高。
酯化反应中所用的固体酸催化剂大致可分三类:固体超强酸、分子筛、杂多酸。
用于酯化反应的SO42-/M X O Y型催化剂主要有SO42-/Al2O3, SO42-/ZrO2,SO42-/Fe2O3,SO42-/TiO2,SO42-/T iO2-SiO2等。
2.1 固体超强酸的制备2.1.1 工艺方法流程固体超强酸是指比100%硫酸酸性更强的固体酸。
酯化反应中经常用到的是金属氧化物超强酸SO42-/M X O Y,经常提到的是SO42-/T iO2,SO42-/ZrO2,SO42-/Fe2O3等。
制备高效固体酸催化材料的研究及应用
制备高效固体酸催化材料的研究及应用固体酸催化材料是一类非常重要的催化剂，广泛应用于化工生产过程中。
它具有高催化活性、高稳定性等优点，因此被广泛应用于化学反应的研究和实践中。
本文将就制备高效固体酸催化材料的研究及应用做一论述。
一、固体酸催化剂的种类固体酸催化剂的种类是比较多的，常见的有氧化铝、硅氧烷、氧化锆等材料，这些材料被称为“经典固酸”，它们具有良好的酸性能，但催化效率较低。
近年来，一些新型固体酸催化材料为人所知，如氧化硼、氧化磷等材料，它们的催化效率较高，具有较好的应用前景。
二、制备高效固体酸催化材料的方法要想制备高效固体酸催化材料，需要针对不同的催化反应选择不同的方法。
1、溶胶-凝胶法溶胶-凝胶法是一种常用的固体酸催化材料制备方法。
该方法主要是在溶液中形成溶胶，经过热处理后形成催化剂凝胶。
该方法具有制备过程简单、催化效率高、制备出的催化剂不易失活等优点。
2、水热合成法水热合成法也是一种常用的固体酸催化剂制备方法，通常将粉末酸性物质放入压力釜中，在高温高压下反应，形成催化剂。
这种方法制备的固体酸催化剂具有催化活性高、结构稳定等优点。
3、原位生长法原位生长法是一种比较新的固体酸催化剂制备方法，该方法将能形成固体酸的物质与其他化合物复配后在特定条件下加热炭化，在炭化后可得到具有良好催化性能的材料。
4、其他方法此外，还有氧离子掺杂、溶剂热法、低温燃烧法等方法制备固体酸催化剂。
不同的制备方法适用于不同的物质，要根据实际情况选择适合的制备方法。
三、固体酸催化剂的应用固体酸催化剂的应用十分广泛，堪称化工生产过程中必不可少的催化剂之一。
1、烷基化反应烷基化反应是一种将顺-丁烷和异丁烯进行烷基化，得到异戊烷的过程。
该反应使用的催化剂就是固体酸催化剂。
研究表明，采用新型固体酸催化剂制备的催化剂具有催化活性高、寿命长等特点，比传统的催化剂更为优秀。
2、酯化反应酯化反应是一种将酸和醇反应制得酯的过程，固体酸催化剂也是广泛应用于该反应中。
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。
固体酸催化剂的制备、表征与工业应用研究进展
指示剂 中性红
碱型色 黄
酸型色 红
pKa +6.8
[H2SO4] % 8×10-8 5×10-5 3×10-4 5×10-3 2×10-2 0.1 4.8
甲基红
苯偶氮萘胺 二甲基黄 2-氨基-5-偶氮甲苯 苯偶氮二苯胺 结晶紫 对硝基二苯胺 二苯基壬四烯酮
黄
黄 黄 黄 黄 蓝 橙 橙黄
红
红 红 红 紫 黄 紫 砖红
不同反应温度对催化性能的影响
在200℃吸附吡啶后,由于吡啶分子被质子化,3635cm-1吸收带消失,1540cm-1吸收 带出现,而小笼中的3545cm-1则基本上不受影响。这表明吡啶的吸附是有选择性的。 这是由于吡啶分子的动力直径较大,只能进入Y型分子筛的大笼,而不能进入较小的笼。 因此,这种吸附的选择性属于几何形状的选择性。从而可用吡啶吸附的红外光谱,判 断Y沸石大笼和小笼中的酸性位。
碳基固体酸的优点
价廉易得 比表面积大 磺酸酸量高
催化活性和选择性好
易回收再生使用 对设备腐蚀性小 在强酸碱环境下具有良好的化学稳定性
不同催化剂用量对催化性能的影响
碳基固体酸制备方法最新进展 在这三种碳基固体酸中，有序中孔材料是多相催化领域的研究热点，制备方法主要有低 温炭化 -磺化法、高温炭化-氧化 -磺化法和高温炭化 -嫁接法三种。 低温炭化 -磺化法
例：能使二肉桂丙酮变红但不能使共叉乙酰苯变黄的催化剂的酸性 强度是 -5.6<H0<-3.0
指示剂名称 二肉桂丙酮 共叉乙酰苯 黄醌 2.4.6- 三硝基苯胺 pKa -3 -5.6 -8.2 -10.10 酸型色 红 黄 黄 黄 碱型色 黄 无色 无色 无色
用于测定酸强度的碱性指示剂：
碱性：
固体超强酸催化剂的制备实验报告
固体超强酸催化剂的制备实验报告实验目的：1.了解固体超强酸催化剂的制备方法；2.掌握固体超强酸催化剂的制备过程中的各种实验技术。
实验原理：实验步骤：1.实验器材准备：玻璃烧杯、玻璃棒、滤纸、真空泵、热源、热板、试剂等；2.取一定质量的载体样品（如γ-Al2O3），加入适量的水中，搅拌均匀，得到浆状物；3.将浆状物加入玻璃烧杯中，经过适当的加热和搅拌，使其形成凝胶；4.将凝胶转移到热板上，进行干燥，直到凝胶变为粉末状；5.将得到的固体超强酸催化剂样品放入玻璃烧杯中，加入稀酸溶液进行带质子处理；6.进行离子交换或溶胶-凝胶法制备催化剂；7.将制备好的催化剂样品进行干燥和活化处理；8.最终得到固体超强酸催化剂样品。
实验结果和数据处理：根据实验所用的不同催化剂，进行一系列的物理性质和化学性质的测试，并将测试结果进行整理和分析。
实验结论：通过本实验的制备方案，成功制备了固体超强酸催化剂，并对其进行了一系列的性质测试。
结果表明，制备的催化剂具有良好的酸性和催化活性。
实验评价：本实验通过实际操作和测试，有效地达到了实验目的和预期结果，实验过程中技术操作规范，结果可靠准确。
存在的问题和改进方案：本次实验中，制备固体超强酸催化剂的过程中，可能存在一些操作和实验条件上的问题，导致一些实验结果的准确性有待进一步改进和提高。
可以尝试改进操作步骤和实验条件，优化制备过程，提高催化剂的质量和效果。
实验感想：通过本次实验，我对固体超强酸催化剂的制备方法和技术有了更深入的了解，实践了实验技术和操作技能。
同时，我对催化剂的性质和应用有了更全面的认识，为今后的科研工作和学习打下了基础。
固体酸催化剂的研究进展
炭基固体酸催化剂的研究进展摘要酸催化反应在化工工业生产中广泛应用，目前工业上硫酸、盐酸等液体酸催化剂使用较普遍，液体酸存在一次性消耗大、对设备腐蚀严重、后处理困难，对环境污染较大等缺点。
固体酸催化剂作为一种新型的环保材料,在化工生产中的应用变得越来越广泛，主要用于缩酮缩醛反应、水解反应、烷基化反应、酯化反应等。
其中，炭基固体酸催化剂是近年来较为热门的研究课题，以葡萄糖、淀粉、蔗糖、纤维素作为原料在一定条件下制备新型固体酸催化剂。
炭基固体酸催化剂酸量高、催化活性和选择性好、易回收再生使用和对设备腐蚀性小等优点。
本文简单介绍生物质炭基固体酸催化剂的制备原料、分类及制备方法，分析其作为催化剂的作用机理，简述炭基固体酸催化剂的现状并展望其发展前景及方向。
(正文部分)碳基固体磺酸作为一种新型的固体酸催化剂，具有催化活性高、酸密度大、后处理简单、价格低廉等优点。
目前碳材料种类繁多且存储量巨大,其中木纤维原料作为碳材料的一种,是可再生能源，在环境、能源状况日渐恶化的今天具有重要利用价值。
炭基固体酸催化剂指的是以炭材料为载体,在其表面上负载一些酸性基团或者固体酸,使其具备液体的B 酸及L 酸活性中心。
由于炭材料具有疏水性的特点,使得反应后的分离操作变得简单且催化剂易于回收,其巨大的比表面积能够提高其催化活性，近年来，有关炭基固体酸的研究在国内外均有报道。
1.炭基固体酸分类以炭基固体酸载体的不同可将其分为两类:一类为以碳材料为载体,在其表面键合上－ＳO3Ｈ基团的磺化碳固体酸；另一类为以活性炭为载体,在其表面负载上杂多阴离子的活性炭载杂多酸催化剂。
根据结构不同可以将磺化碳基固体酸分为普通碳基固体酸、多孔碳基固体酸和有序中孔碳基固体酸三种。
普通碳基固体酸的孔道结构为大孔，比表面积一般小于５ m2／g，这种材料以无定型炭的形式存在,孔道无序排列;多孔碳基固体酸的孔道大部分都为中孔，比表面积可达到1000m２/g以上，孔道无序排列，孔径分布和比表面积的大小由制备方法决定;有序中孔碳基固体酸的孔道为中孔,比表面积一般高于400 m2／g,这些孔道以一定的形状有序排列，孔道形状、孔径大小和比表面积由模板剂类型和制备方法决定。
一种复合固体酸催化剂、制备方法及其在烷基化反应中的应用[发明专利]
![一种复合固体酸催化剂、制备方法及其在烷基化反应中的应用[发明专利]](https://img.taocdn.com/s3/m/06f9c0d943323968011c92f2.png)
专利名称：一种复合固体酸催化剂、制备方法及其在烷基化反应中的应用
专利类型：发明专利
发明人：何奕工,满征,慕旭宏
申请号：CN200910209532.5
申请日：20091029
公开号：CN102049298A
公开日：
20110511
专利内容由知识产权出版社提供
摘要：本发明提供了一种复合固体酸催化剂，由50-80重％的多孔无机载体和负载其上的15-48重％的杂多酸以及2-6重％的无机酸组成。
本发明还提供了一种制备上述复合固体酸催化剂的方法。
本发明的复合固体酸催化剂的酸性中心类型是酸，酸中心密度不小于1.4摩尔H/克，而且酸强度分布均一，是一种性能优异的固体酸催化材料。
本发明还提供了一种复合固体酸催化剂在烷基化反应中的应用。
申请人：中国石油化工股份有限公司,中国石油化工股份有限公司石油化工科学研究院
地址：100728 北京市朝阳区朝阳门北大街22号
国籍：CN
代理机构：中国专利代理(香港)有限公司
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新型固体酸催化剂的设计、制备及其在烷基化反应中的应用研究【摘要】：苯与长链烯烃烷基化反应制得的直链烷基苯、二苯醚与烯烃烷基化反应生成的烷基二苯醚是两类重要的工业反应中间体，它们经进一步的磺化、中和过程生产的烷基苯磺酸盐和烷基二苯醚磺酸盐是优良的阴离子表面活性剂，是现代合成洗涤剂工业产品中的主要成分。
为适应当代环境保护的要求，化学工业必须走可持续发展之路，这就要求这两类工业烷基化反应采用新型的环境友好催化剂以取代传统的液体酸催化剂，同时提高产品的质量，增加可生物降解的直链烷基苯2位和3位异构体选择性，防止洗涤废液对环境造成污染。
取代传统液体酸催化体系的途径，主要集中在催化剂的选择上，其中包括多种无机固体酸和有机固体酸，目前这些固体酸催化材料存在的主要缺点是反应选择性不高、反应条件苛刻以及催化剂失活等问题。
本论文工作选取了氧化锆固体超强酸、离子液体和负载杂多化合物三种类型的催化材料加以研究。
考察制备过程中各种影响因素的作用，并对所制备的催化剂进行傅立叶变换红外光谱、差热-热重、比表面与孔径分布、X射线粉末衍射等表征，通过利用氨气吸附红外光谱、氨气吸附-程序升温脱附等手段研究了固体酸的酸性质；将所制备的新催化材料应用于苯／二苯醚的烷基化反应，研究反应过程中各种条件参数的影响，以期达到提高反应转化率和异构体产物的选择性、提升产品质量、优化反应条件，以及催化剂高效优质的研究目的。
研究的主要内容及基本结论如下：1．氧化锆固体超强酸的制备与催化芳香族化合物与长链烯烃的烷基化反应研究，考察了锆源的选择、水解的温度、锆盐沉淀过程碱性物种的选择和滴加速度、碱化过程中的pH 值、沉淀陈化的温度和时间、氯离子存在与否、酸促进剂的种类和浓度、酸处理氧化锆的方式和时间、煅烧温度和时间等合成条件对最终制备的样品的催化性能的影响，其结果证明pH值、氧化锆的晶型、酸促进剂的浓度和处理时间、煅烧的温度和时间是制备过程中的关键因素，对催化剂的活性起决定性作用。
在苯与1-十二烯的烷基化反应中，以氧摘要化错固体超强酸作为催化剂，设定条件参数为苯与1一十二烯的摩尔比10，353K，常压下反应1小时可得最好的实验结果。
反应转化率100%，产品直链度100%，2位与3位异构体选择性高于60%，并克服了固体超强酸一次使用完全失活的缺点;在二苯醚与1一十二烯的烷基化反应中，在醚烯摩尔比5，温度343K、常压的反应参数下反应2小时得最佳的实验结果，反应转化率到达了67%以上，产物为单取代烷基二苯醚单一产品，均优于目前使用的无水三氯化铝催化剂;2.离子液体催化苯、二苯醚与1一十二烯的烷基化反应，设计合成了胺盐类、咪哇类阳离子与Aic卜一、Fea4-、PFe’、B凡‘、5042一、c几503一等阴离子两两组合而成的催化体系，研究不同阴阳离子的摩尔配比对离子液体催化剂催化性能的影响，得出在氯铝酸盐离子液体中，阴阳离子的摩尔比例为2的离子液体具有低温高活性的特点。
氯铝酸盐阴离子组成的离子液体催化剂可在室温、常压条件下在1分钟内催化苯与1一十二烯的烷基化反应，原料中苯与1一十二烯的摩尔比例为10，单取代产品的直链度达到100%，2、3位异构体的选择性在60%以上，反应完毕后离子液体与反应体系自动分层，使分离过程简单易行。
在催化二苯醚与1一十三烯的烷基化反应实验中，最佳操作条件为常压下323K反应2小时，反应转化率达到84%以上，单取代产物选择性1《X)%。
3.多金属含氧簇合物及负载多金属含氧簇合物催化苯、二苯醚与基化反应，合成具有结构的四种多金属含氧簇合物，1一十二烯的烷为了克服多金属含氧簇合物过低的比表面积的限制，通过考察多种类型的载体，确定了SBA一15这一类新型的厚壁介孔分子筛材料作为主要研究的载体，它具有水热稳定性高、孔径大小可调、比表面积大、长程有序的六角形孔道等特点。
采用真空吸附的新型负载方法，将磷钨酸纳米粒子组装到SBA.15的孔道之内，实验证明当磷钨酸负载于这类载体材料上之后，其催化活性较未负载的磷钨酸本体有了较大提升，相比于传统的浸渍法负载，真空吸附法制备的催化剂磷钨酸与载体之间的相互作用更强，负载量更多、吸附更牢固。
实验中考察了负载量、孔径大小等因素的影响，结果证明以7一8个纳米孔径的今华庆顺应才学麟士学世般戈摘要SBA-15分子筛负载质量百分比在10一20%内的催化剂性能最佳，在反应前不需要活化即能表现出很高的催化活性。
对于苯与1一十二烯的烷基化反应，催化剂用量少，原料与催化剂摩尔比2000。
在考察了反应温度、时间以及原料中苯烯摩尔比等条件参数的基础上，得到最佳反应条件为:苯与1一十二烯摩尔比10，351K，常压下反应30分钟。
以1一十二烯计算转化率100%，产品直链度100%，2、3位异构体选择性合计在57%以上。
负载磷钨酸催化剂催化二苯醚与1一十二烯的烷基化反应的较适宜反应条件为343K常压下反应2小时，醚与烯的摩尔比为5。
反应的转化率在70%以上，产物为单一的十二烷基二苯醚，选择性100%。
由上述结论可见，针对与芳香族化合物与长链?【关键词】：苯二苯醚1-十二烯烷基化催化固体酸催化剂氧化锆固体超强酸离子液体三氯化铝多金属含氧簇合物SBA-15分子筛负载活性制备表征【学位授予单位】：华东师范大学【学位级别】：博士【学位授予年份】：2004【分类号】：O643.3【目录】：摘要9-12Abstract12-14第一章绪论14-481.1烷基化反应的背景及其意义14-211.1.1烷基化反应的意义14-181.1.2传统的烷基化反应催化剂181.1.3传统烷基化反应催化剂的缺点18-191.1.4适应绿色化学时代要求，取代传统液体酸催化剂的途径19-211.2取代烷基化反应液体酸工艺的固体酸催化剂的研究进展21-331.2.1固体酸催化剂的优势21-221.2.2传统固体酸的改进22-231.2.3沸石分子筛类固体酸催化剂23-271.2.4有机固体酸(酸离子交换树脂、全氟磺酸)27-281.2.5多金属含氧簇合物28-301.2.6固体超强酸催化剂301.2.7离子液体30-331.3本研究工作的目的与内容33-391.3.1本研究工作的目的361.3.2本研究工作的方法与内容36-39参考文献39-48第二章实验部分48-642.1化学试剂482.2反应及产物分析48-612.2.1苯与1-十二烯的烷基化反应48-492.2.2十二烷基苯的分析测试49-572.2.3二苯醚与1-十二烯的烷基化反应572.2.4十二烷基二苯醚的分析测试57-612.3催化剂的表征61-63参考文献63-64第三章氧化锆固体超强酸催化剂的制备及其在烷基化反应中的应用64-913.1前言64-663.2氧化锆固体超强酸的设计与制备66-673.2.1由ZrCl_4起始制备无定型、单斜、立方、四方和介孔ZrO_2载体材料66-673.2.2硫酸促进ZrO_2超强酸的制备673.3氧化锆固体超强酸催化苯与1-十二烯的烷基化反应67-773.3.1不同制备条件所得催化剂对烷基化反应的影响67-743.3.1.1锆源碱化沉淀pH值的影响因素683.3.1.2氯离子(Cl~-)的影响683.3.1.3不同氧化锆晶型的影响因素68-693.3.1.4酸促进剂浓度的影响因素69-713.3.1.5酸促进剂处理时间的影响因素713.3.1.6煅烧温度的影响因素71-723.3.1.7煅烧时间的影响因素723.3.1.8催化剂的保存72-733.3.1.9其它制备条件的考察73-743.3.2不同反应条件下烷基化反应的结果74-773.3.2.1反应温度753.3.2.2反应时间753.3.2.3反应压力75-763.3.2.4原料摩尔比763.3.2.5催化剂寿命76-773.4氧化锆固体超强酸催化二苯醚与1-十二烯的烷基化反应77-813.4.1不同制备条件所得催化剂对烷基化反应的影响77-793.4.1.1锆源的影响77-783.4.1.2锆源碱化沉淀pH值的影响783.4.1.3酸促进剂浓度的影响78-793.4.1.4催化剂煅烧温度和时间的影响793.4.1.5其他制备条件793.4.2不同反应条件下烷基化反应的结果79-813.4.2.1反应温度79-803.4.2.2反应时间80-813.5氧化锆固体超强酸催化剂的表征81-883.5.1比表面与孔径81-843.5.2傅立叶变换红外光谱84-863.5.3差热-热重分析86-873.5.4X-射线粉末衍射87-883.6本章小结88-89参考文献89-91第四章离子液体及其固载催化剂的制备和它在烷基化反应中的应用91-1144.1前言91-924.2离子液体及其固载型催化剂的设计与制备92-944.2.1不同种类离子液体的制备92-934.2.2氯铝酸离子液体的固载化93-944.3离子液体及其固载型催化剂催化苯与1-十二烯烷基化反应94-1024.3.1催化剂合成条件对反应的影响94-994.3.1.1阳离子的影响94-964.3.1.2阴离子的影响96-974.3.1.3阴阳离子比例97-984.3.1.4不同方法固载的催化剂98-994.3.2反应条件的影响99-1024.3.2.1苯烯摩尔比99-1004.3.2.2寿命实验100-1024.3.2.3隔绝空气1024.4离子液体及固载催化剂催化二苯醚与1-十二烯的烷基化反应102-1074.4.1催化剂合成条件对反应的影响102-1044.4.1.1阳离子的影响102-1034.4.1.2阴离子的影响1034.4.1.3阴阳离子比例103-1044.4.2反应条件的影响104-1074.4.2.1反应温度104-1054.4.2.2反应时间105-1064.4.2.3二苯醚与1-十二烯摩尔比106-1074.5催化剂表征107-1114.5.1傅立叶变换红外光谱107-1094.5.2差热-热重分析109-1114.6本章小结111-112参考文献112-114第五章多金属含氧簇合物和负载多金属含氧簇合物催化剂的制备及其在芳香族化合物烷基化反应中的应用研究114-1535.1前言114-1165.2杂多化合物及其负载型催化剂的设计与制备116-1175.2.1不同种类Keggin结构杂多化合物酸的制备1165.2.2负载型杂多酸催化剂的制备116-1175.3催化剂表征117-1305.3.1比表面与孔径分布117-1215.3.2傅立叶变换红外光谱121-1225.3.3差热-热重分析122-1255.3.4X-射线粉末衍射125-1265.3.5透射电子显微镜1265.3.6氨气吸附脱附红外表征126-1285.3.7氨气吸附程序升温脱附128-1305.4杂多化合物及其负载催化剂催化苯与1-十二烯的烷基化反应130-1455.4.1不同制备条件所得催化剂对烷基化反应的影响130-1385.4.1.1不同种类的杂多酸130-1325.4.1.2不同载体的影响132-1335.4.1.3不同负载方法的影响133-1345.4.1.4负载量的影响134-1365.4.1.5载体孔径的影响136-1375.4.1.6某一特殊情况137-1385.4.2不同反应条件下烷基化反应的结果138-1455.4.2.1反应温度138-1395.4.2.2反应时间139-1415.4.2.3原料摩尔比141-1425.4.2.4原料、催化剂摩尔比1425.4.2.5催化剂活化142-1435.4.2.6寿命实验143-1455.5杂多酸及其负载催化剂催化二苯醚与1-十二烯的烷基化反应145-1495.5.1不同制备条件所得催化剂对烷基化反应的影响145-1475.5.1.1不同种类的杂多酸1455.5.1.2不同载体的影响145-1465.5.1.3负载量的影响1465.5.1.4杂多酸活化温度的影响146-1475.5.2不同反应条件下烷基化反应的结果147-1495.5.2.1反应温度1475.5.2.2反应时间147-1485.5.2.3原料摩尔比148-1495.6本章小结149-150参考文献150-153第六章结论153-158附录论文发表情况158-159致谢159 本论文购买请联系页眉网站。