固体超强酸.docx

固体超强酸百科名片固体酸克服了液体酸的缺点，具有容易与液相反应体系分离、不腐蚀设备、后处理简单、很少污染环境、选择性高等特点，可在较高温度范围内使用，扩大了热力学上可能进行的酸催化反应的应用范围。目录介绍物质资料载体的改性催化剂引入其他金属或金属氧化物组分中引入以铁基催化剂引入稀土元素稳定性进行改性引入分子筛引入纳米粒子引入磁性或交联剂失活机理在催化合成反应中在有机反应中在反应过程中表征技术物质特性优势具有极高的酸强度催化活性高具有极强的耐水和耐碱性单程催化寿命长重复使用性影响较大研究意义介绍物质资料载体的改性催化剂引入其他金属或金属氧化物组分中引入以铁基催化剂引入稀土元素稳定性进行改性引入分子筛引入纳米粒子引入磁性或交联剂失活机理在催化合成反应中在有机反应中在反应过程中表征技术物质特性优势具有极高的酸强度催化活性高具有极强的耐水和耐碱性单程催化寿命长重复使用性影响较大研究意义展开介绍　　因为环境污染问题，在环保呼声日益高涨、强调可持续发展??固体超强酸的今天，已是到了非解决不可的地步。自20世纪40年代以来，人们就在不断地寻找可以代替液体酸的固体酸，固体超强酸更是成为热门研究对象。固体酸克服了液体酸的缺点，具有容易与液相反应体系分离、不腐蚀设备、后处理简单、很少污染环境、选择性高等特点，可在较高温度范围内使用，扩大了热力学上可能进行的酸催化反应的应用范围。物质资料　　固体超强酸　　酸催化反应涉及到烃类裂解、重整、异构等石油炼制过程，还涉及到烯烃水合、烯烃聚合、芳烃烷基化、芳烃酰基化、醇酸酯化等石油化工和精细化工过程，可以说酸催化剂是这一??固体超强酸系列重要工业的基础。在这些生产过程当中应用的酸催化剂主要还是液体酸，虽然其工艺已很成熟，但在发展中却给人类环境带来了危害，同时也存在着均相催化本身不可避免且无法克服的缺点，如易腐蚀设备，难以连续生产，选择性差，产物与催化剂难分离等原因。　　从而从液体含卤素超强酸发展为无卤素固体超强酸、单组分固体超强酸、多组分复合固体超强酸。无论是催化剂的制备、理论探索、结构表征，还是工业应用研究都有了新的发现，固体超强酸由于其特有的优点和广阔的工业应用前景，已受到国内外学者广泛关注，成为固体酸催化剂研究中的热点。人们在不断开发新的固体酸催化剂和固体酸催化工艺的同时，也在不断地探讨固体酸的酸性形成的机理，探讨固体酸催化反应的机理。本文重点对固体超强酸改性、理论研究、表征技术、失活机理及应用领域进行综述，并指出了固体超强酸催化剂今后研究和开发的主要方向。载体的改性催化剂　　固体超强酸催化剂　　在单组分固体超强酸催化剂的应用中，人们发现主要活性组分s一在反应中较易流??分子式失，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、增加酸中心密度、酸种类型、增加抗毒物随着人们对固体超强酸不断深入研究，催化剂能力、提高机械强度等作用。目前改性研究的方向主要有：以金属氧化物zK)2、Ti02和Fe2Ch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。引入其他金属或金属氧化物　　固体超强酸催化剂的制备对金属氧化物有特殊要求。有些氧化物如MgO、??固体超强酸CaO、CuO、ZnO、CAO、03、MaO和Th等，用一定浓度的s一进行处理后，其酸催化活性并没有提高，说明并不是所有的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，而且还和金属离子的电负性及配位数的大小有密切联系。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，因而有的得不到超强酸，或者生成相应的硫酸盐而只能得到表面酸性较小的固体酸。此外，还与氧化物的晶态有关。组分中引入　　卢冠忠等人[5]在催化剂组分中引入Al，制备了S一／ri—Al—O型固体超强酸。Ti／A1原子比为2时催化性能优于s一／rio2，并用于合成邻苯二甲酸二辛酯(DOP)，对催化剂表征结果证实：在钛基固体超强酸中，引入一定量的铝可使催化剂的比表面积(推荐使用全自动F-Sorb2400比表面积测试仪检测比表面积)明显增大，能在表面产生弱酸、中等强酸与超强酸中心，并认为对于合成DOP模型反应，起作用的可能是催化剂表面的中等强度酸位。以铁基催化剂　　夏勇德等人以铁基催化剂s-／Fe304为基体，在制备过程中引入Al203，合成了s-／Fe304-Al203型固体超强酸。用于甲苯苯甲酰化反应表明，Al203的加入有利于延迟基体氧化物的晶化，sO4-／Fe304-A1203(15％)的比表面积为115．6m2／g(推荐使用全自动F-Sorb2400比表面积测试仪检测??固体超强酸比表面积)，远大于s