固体超强酸系列催化剂制备
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1. 稀土固体超强酸S2O82- / Sb2O3 / La3+催化剂制备:
将8g SbC13溶于40mL乙醇和20mL苯的混合液中,搅拌充分溶解后得透明锑醇液,再向溶液中加入10mL异丙醇,使醇化反应进行得更彻底,然后加入少量阴离子表面活性剂,并滴加氨水,使之发生水解反应,得到胶状沉淀,低温化12h左右,多次洗涤至无Cl-检出。
滤饼于110℃烘干后,研磨过100目筛。
搅拌下将Sb2O3浸渍在一定浓度的(NH4)2S2O8溶液中lh,用量为每克Sb2O3用15mL(NH4)2S2O8溶液,抽滤,烘干,置于马弗炉中焙烧,得S2O82-/ Sb203催化剂。
将Sb2O3浸渍在一定浓度的(NH4)2S2O8和一定浓度的La(NO3)3的混合液1h,抽滤、烘干置于马弗炉在不同的温度和时间下焙烧,得一系列S2O82-/ Sb2O3 / La3+固体超强酸催化剂,置于干燥器中备用。
以代号表示不同制备条件下所得催化剂。
参考文献:稀土固体超强酸S2O82- / Sb2O3 / La3+的制备及催化性能研究
舒华1,连亨池2,闫鹏2,文胜2,郭海福2
(1.学院生化系,554300;2.学院化学化工学院,526061)
稀土,2008.12(29卷第6期)
2. 稀土固体超强酸SO42-/TiO2-La2O3制备:
将一定量La203溶于浓度为3.0 mol·L-1的稀盐酸中,配成La3+溶液,再按一定量比量取TiC14与La3+溶液混合,用NH4·H 0[ w(NH3)=12%]水解至溶液呈碱性,控制pH值在8~9,沉淀完全,静置24 h后进行抽滤,并用蒸馏水不断洗涤至沉淀无Cl-存在(用0.1 mol·L-1的AgNO3检验),于105℃烘干后研细.再将该粉末浸泡于浓度为0.8 mol·L-1的稀H2SO4中24 h,然后抽滤,放入干燥箱中在110℃烘干,于一定的温度下焙烧活化3 h,冷却后置于干燥器中备用。
参考文献:稀土改性固体超强酸催化剂SO42-/TiO2-La2 O3的制备及其催化性能
水金,黄永葵,白爱民,赘,聚堂
(1.师学院化学与环境工程学院污染物分析与资源化技术省重点实验室,435002;2.大学化学与分子科学学院,430072)
北京工商大学学报(自然科学版),2010.5(28卷第3期)
3. 固体超强酸S2O82-/ZrO2-CeO2催化剂制备:
按n(Zr):n(Ce)=19:1,称取40.8 gZr(NO3) ·5H20和2.17 g Ce(NO3)3·6H20溶于500mL的蒸馏水中,配成混合溶液。
在磁力搅拌下缓慢滴加到过量的4 mol·L-1氨水溶液中,调节pH值在8左右,得到Zr(OH) .Ce(OH) 的沉淀物,在0℃下化24 h,抽滤、用蒸馏水将沉淀物洗至中性,最后于110℃下干燥12 h。
将粉体研细,用0.5 mol·L-1的(NH4)2$2O8溶液按15 ml·g-1的用量浸渍5 h,过滤,于110 0℃下干燥3 h后得到前驱体,在指定温度下焙烧4 h得S2O82-/ZrO2-CeO2固体超强酸;按同样法制备S2O82-/ZrO2样品;改用0.5mol·L-1的H2SO4作为浸渍液,制备SO42-/ZrO2-CeO2固体超强酸。
参考文献:固体超强酸S2O82-/ZrO2-CeO2催化剂的结构与性能表征
樊国栋,茂,昭,佑宁
(科技大学化学与化工学院,710021)
中国稀土学报,2008.10(26卷第5期)
4. 纳米固体超强酸SO42- / ZrO2催化剂:
在冰水浴和磁力搅拌下,往ZrOCl2溶液中慢慢加人NH3·H2O至pH值为10,沉淀化12h 后抽滤,洗去氯离子,烘干后研细用1mol·L-1 H2SO4溶液浸泡12h,抽滤、红外灯干燥,研细,6OO℃焙烧3h即可得到纳米固体超强酸SO42- / ZrO2催化剂。
参考文献:纳米固体超强酸SO42- /ZrO2催化莰烯合成异龙脑
慧宗1,永根2,义文3,瑞芬1,芳1,军英1
(1.师大学化学化工学院,330027 2.医学院药学系,571101;3.学院生物与化学工程学院,314001)
化学研究与应用,2006.6(18卷第6期)
5. SO42-/ZrO2-2%Nd2O3催化剂:
在0.2 g(0.855 mmo1)Nd2O3中加入2 mol/L稀H2SO4溶液使其刚好溶解,再加入25.6 g(0. 5mo1)氧氯化锆(ZrOC12-8H2O),并加水溶解。
在搅拌下慢慢滴加6 mol/L的氨水,直至溶液pH达到10左右。
溶液化12 h后,抽滤,洗去Cl-,然后将沉淀在110 ℃下干燥12 h,取10 g沉淀研细,用150 mL 1 mol/L的(NH4)2SO4溶液浸泡12 h,抽滤、红外灯干燥、研细,最后在马弗炉中于600℃焙烧3 h,即可制得SO42-/ZrO2-2%Nd2O3催化剂。
参考文献:纳米稀土复合固体超强酸催化合成乙酸苄酯
义文1,蕾1,慧宗2
(1.学院生物与化学工程学院,314001;2.师大学化学化工学院,330027)
化学试剂,2006,28(11),665~66
用2.0 mol/L稀H2SO4溶液将0.21 g Nd2O3刚好溶解,再加入26.01 g ZrOCl2·8H2O,并加水充分溶解.在搅拌下缓慢滴人28wt%氨水,直至溶液pH达到9.0~10.0之间,再搅拌l0min左右,静止化24h,抽滤,所得沉淀依次用蒸馏水、乙醇充分洗涤,然后在105℃~110℃烘箱中干燥24h.沉淀磨细后,从中称取10g,用150mL1.0mol/L的(NH4 )2SO4 溶液浸泡12h,抽滤,红外灯下干燥、研磨成粉体,最后在马弗炉中于600℃焙烧3h,即得纳米稀土复合固体超强酸SO42-/ZrO2-2%Nd2O3催化剂,产物放入干燥器中备用。
参考文献:纳米稀土复合固体超强酸对己酸烯丙酯的催化合成研究
邓斌1,梁超伦2,六平3
(1.湘南学院化学与生命科学系,423000;2.大学测试中心电镜室。
510275;3.大学化学与化
学工程学院,510275)
湘南学院学报,2008.4(29卷第2期)
6. 稀土La3+掺杂的固体超强酸SO42-/ZrO2-TiO2/La3+催化剂:
称取一定量ZrOC12用无氯离子水溶解,滴加稀氨水调至pH为10,制得A溶液;按n(Zr):n(Ti)=0.15:1称取适量的TiC14,溶解于少量无水乙醇中,滴加稀氨水调至pH8,制得B溶液。
将A、B混合,用氨水调pH为10,化24 h后抽滤,用去离子水不断洗涤沉淀
至无Cl-检出,于100℃下烘干并研磨过100目筛,得到C。
将一定量的La2O3溶于1 mol/L 的硫酸,配成0.1 mo/L的溶液,按20 mL·g-1(L/S)的比例浸泡固体C12 h,过滤,风干。
在550℃箱式电阻炉中活化5 h,即制得催化剂SO42-/ZrO2-TiO2/La3+。
冷却后置于干燥器中备用。
参考文献:稀土La3+掺杂的固体超强酸SO42-/ZrO2-TiO2/La3+催化合成乳酸正丁酯的研究
静1,2,均志1
(1.科技大学化学与化工学院,成阳712081;2成阳师学院化学系,成阳712000)
科技大学学报,2006,8(24卷第4期)
7. 稀土复合固体超强酸SO42-/ ZrO2-CeO2催化剂:
在相同物质的量Ce(CO3)2和ZrOC12·8H2O容器中加入稀硫酸使其刚好溶解,一边搅拌一边缓慢滴加20%的氨水,同时测定溶液酸性的变化,至pH=9~10时停止搅拌,静置、沉淀,化12 h,过滤,并用蒸馏水洗去Cl-和NH4+。
再将沉淀物在110℃干燥14 h后研细,用1 mol/L的稀H2SO4溶液浸泡10 h,过滤,红外灯干燥,研细,在600℃下焙烧3 h,冷却后制成纳米稀土复合固体超强酸SO42-/ZrO2-CeO2催化剂。
参考文献:稀土复合固体超强酸SO42-/ ZrO2-CeO2催化合成冰片
永根,良,海霞
(医学院药学系,571101)
医学院学报,2009,8(15卷第4期)
将40g ZrOCl2·8H2O溶于800mL水中,滴加1:1(体积比)氨水至pH=9~10,静置14h,抽滤,水洗至用AgNO3溶液检测无Cl-为止,抽干滤饼,在110℃下烘13h后研磨过100目筛。
用1.0mol·L-1H2SO4 和一定浓度的Ce(NO3)4混合溶液浸泡30min[Ce(NO3)3溶液浓度分别为1.0 、2.0、3.0 (质量分数)],抽滤,滤饼在110℃下烘干2~3h,在600 C下焙烧3h。
制得CSZ-1、CSZ-Ⅱ和CSZ-Ⅲ系列催化剂。
参考文献:稀土固体超强酸Ce4+-SO42- / ZrO2催化剂的制备及性能研究
秀兰,林明丽,淑英,瑞芬,占英
(工业大学化工学院,呼和浩特010062)
稀土,2001.4(22卷第2期)
8. 稀土复合固体超强酸SO42- / ZrO2-Nd2O3催化剂:
用2.0 mol/L的稀H2SO4溶液将0.21 g Nd203刚好溶解,加人26.01 g ZrOCI2·8H2O,并加水充分溶解。
在搅拌下缓慢滴人质量分数为28%的氨水,直至溶液pH值达到9.0~ 10.0。
继续搅拌10 min左右,静止化24 h,抽滤,将所得沉淀依次用蒸馏水、乙醇充分洗涤,然后在105-110℃烘箱中干燥24 h。
将沉淀磨细,称取10 g用150 mL1.0 mol/L的(NH4)2SO4溶液浸泡12 h,抽滤,红外灯下干燥后研磨成粉体,最后在马弗炉中于600℃下焙烧3 h,即可制得纳米稀土复合固体超强酸SO42- /ZrO2-Nd2O3催化剂,放人干燥器中备用。
参考文献:稀土复合固体超强酸SO42- / ZrO2-Nd2O3催化合成乙酸正丁酯
邓斌1,3,梁超伦2, 安武3
(1.湘南学院化学与生命科学系,423000;2.大学测试中心电镜室,510275;3.大学化学与化学工程学院,510275)
精细油化工进展,2007.4(8卷第4期)
9. 稀土复合固体超强酸SO42-/ ZrO2-2%Sm2O3催化剂:
在0.2g Srn2O3中加入2mol/L稀H2SO4溶液使其刚好溶解,再加入25.6g氧氯化锆(ZrOCl2·8H2O),并加水溶解。
在搅拌下慢慢滴加6mol/L的氨水,直至溶液pH值达到10左右。
溶液化12h后,抽滤,洗去Cl-,然后将沉淀在110℃下干燥12h,取l0g沉淀研细,用150mL 1mol/L的(NH4)2SO4溶液浸泡12h,抽滤、红外灯干燥、研细,最后在马弗炉中于600℃焙烧3h,即可制得SO42- / ZrO2-2%Sm2O3催化剂。
参考文献:稀土复合固体超强酸SO42-/ZrO2-2%Sm2O3催化合成乙酸辛酯
义文1,蕾1,慧宗2
(1.学院生物与化学工程学院,314001;2.师大学化学化工学院,330027)
稀土,2008,6(29卷第3期)
10. 稀土复合固体超强酸SO42- / ZrO2-La2O3催化剂:
在一定量的La2(CO3)3中加入2 mol/L稀H2SO4溶液使其刚好溶解,再按配比加入氧氯
化锆,并加水溶解.在搅拌下慢慢滴加6 mol/L的氨水,直至溶液pH值达到10左右.溶液化12 h后抽滤,洗去C1-,然后将沉淀在110℃下干燥12 h,研细,用一定浓度的(NH4)2SO4溶液浸泡12 h,抽滤,红外灯干燥,研细,最后在马弗炉中于600℃焙烧3 h即可制得SO42- /ZrO2-La2O3催化剂。
参考文献:稀土复合固体超强酸催化合成乙酸龙脑酯
慧宗,义文,永根,瑞芬,军英,芳
(师大学化学化工学院,330027)
师大学学报(自然科学版),2005,1(29卷第1期)
11.稀土固体超强酸SO42-/TiO2-CeO2催化剂:
制备TiO2·2H2O:取25 mLTiCl4在搅拌下滴入300 mL蒸馏水-10% 乙醇溶液中,待全部溶解后,用6 M 的氨水中和沉淀,至pH=9左右,静止沉降,用去离子水洗涤至无Cl-止(用0.1 mol·L-1AgNO3检验),抽滤,置恒温干燥箱中于110℃左右干燥12 h,研细备用。
取10 g TiO2·2H2O用150 mL含有0.1 mol· L-1Ce4+的稀硫酸溶液浸泡一定时间,用氨水沉淀后,抽滤,置恒温干燥箱中于120℃干燥12 h,置马弗炉中,在500℃下活化3 h,冷却后研细,即得含CeO2的质量份数约15 %左右的稀土固体超强酸SO42- / TiO2-CeO2催化剂。
参考文献:稀土固体超强酸SO42-/TiO2-CeO2催化合成乳酸丙酯的研究
仁涛①,震①,丽霞②,楚杰①
(①泰山学院化学系;②科技大学工程学院,271021,省市)
曲阜师大学学报,2006,4(32卷第2期)
12. 稀土固体超强酸SO42-/TiO2-Ce(IV)催化剂:
取一定量的TiCl4溶液用稀氨水水解至溶液呈碱性,得白色偏钛酸沉淀,静置24 h 后分离除去上清液,并洗涤至尢氯离子,在110℃烘干后研磨成粉末,过120目筛。
将硫
酸高铈溶于500mmol/L 硫酸溶液中配成1 mol/L溶液,将筛分出的白色粉末TiO2在其中浸泡14 h,抽滤,固体置于烘箱110℃烘干,置于马福炉焙烧,即得稀土固体超强酸催化剂SO42-/TiO2/Ce(IV),置于干燥器中备用。
参考文献:1.稀土固体超强酸SO42-/TiO2-Ce(IV)催化合成邻苯二甲酸二丁酯
庆,梁红冬,黄展,斌,蔡维超
(茂名学院应用化学系,茂名525000)
化工,2006,08(33卷第160期)
2. 稀土固体超强酸SO42-/TiO2/Ce(IV)催化合成邻苯二甲酸二辛酯
庆,巩育军,菊花,马艳荣
(茂名学院化学与生命科学学院,茂名525000)
应用化工,2006,12(35卷第12期)
13. 稀主固体超强酸催化剂SO42-/TiO2/Ce4+:
17mL钛酸丁酯与40mL无水乙醇混匀为溶液A,置于分液漏斗中;将l mL的0.2 mol/L 的Ce(NO3)3加人到10 mL冰乙酸、9 mL双蒸水与40 mL无水乙醇混合溶液中,充分搅拌30 min后得溶液B。
在搅拌下将溶液A逐滴加人到溶液B中,滴加完毕后继续搅拌l h以形成均匀茶色的掺杂ce 的TiO:溶胶,然后室温放置化2d以形成凝胶.该凝胶在100℃下烘干,碾细,过100目筛;将粉末用1.0moL/L硫酸溶液浸渍;抽滤,烘干得催化剂前驱体;将前驱体在550℃下焙烧3 h得到掺杂Ce 的摩尔分数x(Ce4+)=0.4%的稀土固体超强酸催化剂,记为STC(0.4%);采用相同的法制备STC(1.2%)[活性最高],STC(2.0%)和STC(3.2%);STC(0)的制备同上,只是未加入Ce4+,双蒸水的用量相应为10mL。
参考文献:稀土固体超强酸催化剂SO42-/TiO2/Ce4+的制备及其性能研究
谭志伟
(民族学院化学与环境工程学院,445000)
民族学院学报(自然科学版),2007.3(25卷第1期)
14. 稀土固体体超强酸SO42- / SnO2-Nd2O3催化剂:
在烧杯中根据制备要求加入一定质量的SDBS(十二烷基苯磺酸钠),然后加入相应体积不同浓度的SnCl4溶液,磁力搅拌30 min得到溶液A;在搅拌条件下,向溶液A中慢慢滴加25%氨水,直至pH值为9,再加入相应量的的Nd2O3,化24 h,然后将浊液离心分离,用去离子水洗涤并离心分离至pH值为7,再用无水酒精洗涤两次,离心分离得到催化剂前躯体;将前躯体真空干燥6 h,研磨,过0.44 mm筛(40目),磁力搅拌下,用相应量的不同浓度促进剂硫酸浸渍2 h(按每克催化剂取15 mL硫酸),离心分离,干燥,高温焙烧3 h。
参考文献:稀土固体超强酸SO42- / SnO2-Nd2O3催化剂的软模板剂法制备及表征
郭海福1,2,志胜1 ,闰鹏1
(1.学院化学化工学院,526061;2.工业大学化工学院)
油炼制与化工,2010,41卷第10期
15. 稀土固体超强酸SO42- / ZrO2-SnO2-Nd2O3催化剂:
SO42- / ZrO2-SnO2固体超强酸催化剂:采用分沉淀-共浸渍法制备SO42- / ZrO2-SnO2,固体超强酸催化剂。
称取一定质量的Zr(SO4)2·4H2O,配成质量分数为10%的水溶液,用体积分数为25%的氨水沉淀至pH值为8~9;根据锆、锡原子比为1:7,称取相应质量的SnC14·5H2O,配成质量分数为5%的水溶液,用体积分数为25%氨水沉淀至pH值约为6;将上述2种沉淀置于70℃水浴中化1 h,然后混合再继续化5 h,抽滤,用蒸馏水洗涤至中性。
将滤饼于110℃下干燥12 h,研磨并过0.125 mm筛(120目),称重,按照每克粉体15 mL浸渍液的比例取I.5 mol/L的H2SO4,在搅拌下浸渍粉体1 h后抽滤,固体置于烘箱中干燥6 h,然后置于马福炉中600℃焙烧3 h,得固体超强酸催化剂SO42- / ZrO2-SnO2。
SO42- / ZrO2-SnO2-Nd2O3固体超强酸催化剂制备法:同上,在锆和锡的沉淀分别化1
h后混合时,按照稀土氧化物占总体氧化物质量分数的4%称取一定质量的细粉状Nd2O3,加入到混合沉淀中,大力搅拌使混合均匀,再化5 h,抽滤,洗涤至中性,120℃干燥12 h,研磨并过0.125 mm筛,粉体在1.5 mol/L的硫酸中浸渍1 h,抽滤,干燥,600 ℃焙烧3 h,得固体超强酸催化剂SO42- / ZrO2-SnO2-Nd2O3。
参考文献:稀土固体超强酸SO42- / ZrO2-SnO2-Nd2O3的制备及催化合成乙酸松油酯
淑敏a,b 郭海福a燕妮a闫鹏a湘a兰英a,b启斌c
(a.学院化学化工学院526061;b.工业大学化工学院呼和浩特;c.德庆上品精细化工有限公司德庆)
应用化学,2009,5(26卷第5期)
16. 新型稀土固体超强酸S2O82-/Sb2O3/La3+的制备:
将8 g SbC13溶于4O mL乙醇和20 mL苯的混合液中,搅拌充分溶解后得透明锑醇液,再向溶液中加入10.00 mL异丙醇,使醇化反应进行得更彻底,然后加入少量阴离子表面活性剂[十二烷基磺酸钠],并滴加氨水,得到胶状沉淀,低温化12 h,多次洗涤至无Cl- 检出。
滤饼于11O℃烘干后,研磨过100目筛。
将Sb2O3。
浸渍在一定浓度的(NH4 )2S2O8 [可用0.5、1.0、1.5、2.0mol/L]和一定浓度的La(NO3)3[浸渍液的其质量分数分别为0、1.57%、2.71%、3.83%、4.85%]。
的混合液1 h,抽滤,烘干,在不同温度下焙烧一定时间【500℃焙烧3 h】,得到固体超强酸催化剂,置于干燥器中备用。
再生法:无水乙醇洗涤,500℃焙烧活化。
参考文献:新型稀土固体超强酸S2O82-/Sb2 O3/La3+的制备与再生
舒华郭海福文胜燕妮闫鹏
(学院化学化工学院,526061)
精细油化工,2008.9(25卷第5期)
17. 稀土复合固体超强酸SO42-/ZrO2-2%Gd2O3:
在一定量的Gd2O3中加入2 mol/L稀H2SO4溶液使其刚好溶解,再按配比加入氧氯化锆(ZrOC12·8H2O),并加水溶解。
在搅拌下慢慢滴加6mol/L的氨水.直至溶液pH值达到
10左右。
溶液化12 h后,抽滤,洗去Cl-,然后将沉淀在110 ℃下干燥12 h,研细,用1mo1/L 的(NH4 )2SO4溶液浸泡12h,抽滤、红外灯干燥、研细。
最后在马弗炉中于600℃焙烧3h。
即可制得SO42-/ZrO2-2%Gd2O3催化剂。
催化剂用量为戊醇的6%。
参考文献:稀土复合固体超强酸SO42-/ZrO2-2%Gd2O3催化合成乙酸戊酯
义文1,慧宗2
(1.学院生物与化学工程学院,314001;2.师大学化学化工学院,330027)
有色金属,2006.6(20卷第2期)
将四氯化锡40 g溶解于200 mL乙醇中,搅拌并滴加氨水,控制pH 值为6.0,得到Sn(OH)4溶胶,然后置于7O℃水浴中胶化12 h得到SnO2凝胶,将其在9O℃下干燥12 h,研磨过120目筛,在促进剂中(3mol/LH2SO4)浸渍1 h,抽滤,干燥,焙烧3 h,得到催化齐SO42-/SnO (A 一为SOj一或S。
Oi一)。
2.2 催化剂A 一/Sno -RE O,的制备将稀土盐溶于水中,加入0.4 g分散剂聚乙二醇(PEG600),滴加氨水至pH 值为10.0,制得溶胶;将2.1节中Sn(OH) 溶胶与稀土溶胶混合,搅拌,于7O℃水浴中胶化12 h,得到SnO 一RE。
O。
(RE—La,Ce,Nd,Sm)凝胶。
将SnO2一RE2O。
凝胶在9O℃下干燥12 h,研磨过12O目筛,在促进剂中浸渍1 h,抽滤,干燥,焙烧3 h,得到催化剂A /SnO2一RE2 O3。
18. 含稀土超强酸催化剂S2O82- / ZrO2-SiO2-Sm2O3:
将Zr(SO4) ·4H2O配成10%的溶液,称取一定量的氧化钐(稀土含量为氧化物总质量的3%),用1.84mol·L-1稀硫酸溶解后与Zr(SO4) ·4H2O溶液混合。
在上述溶液中滴加氨水至碱性,室温化24h后抽滤,洗涤至中性。
在10%硅酸钠溶液中加入硝酸铵溶液生成胶体,使沉淀完全。
将制得的两种沉淀混合后在水浴中老化6h,抽滤,洗涤至中性。
将滤饼在110℃干燥12h后研磨,过100目筛,用0.75mol / L过硫酸铵溶液浸泡0.5h~lh,抽滤后
110℃烘12h,于马弗炉中在450℃焙烧3h,置于真空干燥器中备用。
用该催化剂合成乙酸丁酯,酯化率99.4%。
引入SiO2后,提高了催化剂的分散效果,使其具有多结构,增加了稳定性。
参考文献:含稀土超强酸催化剂S2O82- / ZrO2-SiO2-Sm2O3的结构表征
燕妮1,郭海福1,秀兰2,闫鹏1
(1.学院化学化工学院,526061;2.工业大学化工学院,呼和浩特010062)
化学研究与应用,2008.11(20卷第11期)
固体超强酸由载体和促进剂(或称负载物)组成。
对固体超强酸的改性,主要是对载体和促进剂进行改性,包括增加催化剂的比表面积,改善催化剂的催化活性、稳定性、寿命等性能,调节催化剂的酸强度和酸密度等。
在固体超强酸中添加少量稀土元素可改善固体酸催化剂的活性,又可提高合成反应的稳定性,稀土铈的引入能抑制表面有机物的吸附。
Sohn等制备的SO42-/ZrO2 -Ce4+催化剂650℃焙烧后,其表面积为121.2 m2/g,而未掺入表面积仅为56.0 m2/g。
在载体中引入其他金属氧化物,对催化剂的作用主要表现在延缓氧化锆晶化,抑制氧化锆烧结,使催化剂保持较大的比表面积和体积,而且对表面硫具有稳定作用,提高了催化剂酸总量和酸密度。
由于La3+的加入抑制了SO42-在焙烧过程中的损失;而浸渍液中Nd3+浓度的增加,提高了TiO2表面吸附SO42-的数量,有利于强酸位形成,从而提高催化剂的催化活性。
对于SO42-/M x O y型固体超强酸的研究表明,它的超强中心的形成主要源于SO42- 在表面配位吸附使M—O键上电子云强烈偏移,强化L酸中心,同时更易使H2O发生解离吸附产生质子中心。
在合成这种固体超强酸时,一般是将相应的金属盐用氨水或铵盐水解得到比较纯的无定形氢氧化物(或氧化物),再用含有一定浓度的稀H2SO4或(NH4)2SO4处理,然后在一定温度下焙烧即可得到。
浸渍液以H2SO4溶液最为常用且效果最好。
浸渍液的浓度对固体超强酸的活性有较大的影响。
浓度太低,固体超强酸的酸性不够,酸量不足且分布不均,影响催化性能;浓度太高时,浸渍液离子会堵塞金属氧化物的小,减小比表面积。
要得到足够强的超强酸,较高焙烧温度是必要的。
这是因为:a)要形成SO42- / M x O y型固体超强酸,必须在较高的温度下由无定形转化为晶型.b)样品表面的水和游离的H2SO4必须在较高温度下才能脱尽;c)一定的高温能促进SO42-一与M x O y表面反应,形成无机双齿配合物或有机硫酸盐,即超强酸结构。
但是,过高的温度会使催化剂的比表面积减小、表面酸量下降、超强酸结构受到分解破坏,导致SO42-以SO2的形式流失,从而降低超强酸I生和催化活性l。
一般来说,焙烧温度在723 K~923 K为宜。
研究表明,氧化物表面上硫为高价氧化态是形成强酸性的必要条件,氧化物表面上的硫为还原态时就不会形成超强酸。
SO42- / M x O y型型固体超强酸酸性中心的形成主要源于SO42- 在催化剂表面配位吸附,使M—O键上的电子云强烈偏移,强化L酸中心。
并且当该超强L酸中心吸附水分子后,对水分子中的电子存在强吸引作用,从而使其发生解离吸附产生质子酸中心,该吸附有2种形式,其结构如下:
酸性中心结构模型
配位式。