吴斌开题报告.doc

淮 阴 工 学 院 毕业设计(论文)开题报告 学 生 姓 名： 学 号： 101601204 专 业： 化学工程与工艺 设计(论文)题目： 指 导 教 师: 2012 年 月 日 毕 业 设 计（论 文）开 题 报 告 1．结合毕业设计（论文）课题情况，根据所查阅的文献资料，每人撰写 2000字左右的文献综述 文 献 综 述 1 SO42-/MxOy型固体超强酸的简介 乙酸丁酯是一种重要的精细化工产品广泛应用于化工、制药、制革、香料等工业中。也用作硝基喷漆、水棉胶、瓷漆、赛璐璐、橡胶、人造革、人造珍珠、油毡制品以及各种树脂的溶剂还可用作萃取剂和分析试剂。目前工业上均以硫酸催化剂催化乙酸和丁醇液相酯化，反应的转化率高、选择性较好。但是由于硫酸的脱水氧化作用导致副反应多、产物后处理工艺复杂、污水排放量大、严重腐蚀设备以及反应时间长等问题。以固体酸为催化剂具有反应后催化剂与产物容易分离、对设备的腐蚀性小、对环境的危害小、可以循环使用等优越性.成为当前的研究热点。因此近年来国内外化学工作者一直在研究用新型固体酸催化剂取代硫酸已见报道的有分子筛型催化剂、阳离子交换树脂、稀土氧化物、固体超强酸等。虽然固体酸具有上述优越性但是存在催化活性偏低、产物复杂难于分离纯化等不足。 SO42-/MxOy型固体超强酸具有酸强度高、回收方便、无污染等优点，是催化领域受到广泛关注的新型绿色环保催化剂，已在酯化、酰化、烷基化和异构化等许多有机催化反应中表现出良好的适应性。但是这种类型的催化剂存在表面酸量少，活性较差且易失活。总的说来基体的粒度愈小比表面积愈大酸强度越大催化活性越高把纳米技术用于固体超强酸的制备将可以大大提高超强酸的比表面积。为了提高SO42-/MxOy型固体超强酸的活性和稳定性，在载体、助剂和制备方法等许多方面已进行了许多研究以提高其活性和稳定性[1]。如选用无机氧化物如Al2O3、ZrO2、SiO2、TiO2、MgO等单一氧化物或者多种氧化物复配作为载体可提高表面酸性，增强催化性能[2]；稀土元素的引入可抑制积炭和SO42-的流失，有助于增强固体酸的活性并提高合成反应稳定性[3]；此外制备过程中采用低温陈化其效果也比常规方法要好[1]。天然粘土矿物如蒙脱土、膨润土等由于其晶体结构中具有可交换金属阳离子，在作为载体负载SO42-/MxOy制备固体酸催化剂时，表现出很高的催化活性[4]。总的说来，天然粘土矿物作为固体酸催化剂载体的报道还比较少，有待进一步研究。 毕 业 设 计（论 文）开 题 报 告 2 凹土负载型催化剂研究进展 近年来在催化反应中，考虑到环境和催化剂回收等因素，均相催化体系的多相化已成为催化研究领域的重要发展趋势。但多相催化反应体系往往存在着反应界面小、传质阻力大等弊端。可以借助纳米粒子，根据其表面积大、表面活性高的特性来提高催化活性。但因纳米催化剂难以分离和回收，制约了纳米催化剂的应用。我们将催化剂负载到凹凸棒石粘土上，这样既有利于催化剂的回收又对催化剂的催化活性有一定提高。 凹凸棒石粘土（attapulgite，简称凹土）是一种铝镁硅酸盐矿物，具有独特的纤维状晶体结构及优越的胶体、吸附、催化和充填等物化性能，在环境保护、化工、轻工、农林、建材等多个领域均有极其广泛的应用[5]。凹土对水和极性有机物具有较强的吸附能力，具有大的比表面积、可观的微孔和热稳定性，其结构单元中所含有的Mg2+、Al3+离子很容易被其它金属离子交换而体现出一定的酸性。 虽然凹土具有一定的酸性，但是直接作为酸性催化剂使用较少，一般被某些金属离子修饰或作为催化剂载体来使用。如，Sn2+离子取代凹土中含有的Mg2+、Al3+离子得到的催化剂被用于拜尔－维立格反应，催化环酮和脂肪酮为相应的内酯和酯；稀土金属离子La3+、Tb3+也可取代凹土中含有的Mg2+、Al3+离子得到高效的酸催化剂，用于醇脱水[5]。凹土作为载体可负载金属、金属氧化物和盐制备出各种催化剂。如，将MnO2负载在凹土上催化苯酚臭氧化[6]，将MgO负载在凹土上催化乙醇转化为丁二烯[7]，纳米TiO2粒子负载在凹土表面形成复合光催化剂用于偶氮染料和印染废水的降解[8]，以凹土为载体还可制备SO42-/TiO2-凹土固体超强酸催化剂[9]；金属Ni[10]和Ni-B非晶态合金[11]负载在凹土上可催化苯的加氢和甲乙酮氢化胺化；将TiCl4、MgCl2/THF/TiCl4或二氯二茂钛(Cp2 TiCl2)负载在凹土上可催化乙烯均聚和乙烯-己烯共聚，而钛酸盐负载在凹凸棒土上可催化乙炔在高温下化学气相沉积得到碳纳米管。从以上凹土催化剂的研究现况可以看出，有关凹土催化剂的研究还较少。凹土作为纳米材料，以其为载