固體酸催化劑的分類二課件

固體酸催化劑的分類以及研究近況一、固體酸催化劑的分類目前為止開發(fā)出的固體酸大致可分為九類（見下表）：二、各類固體酸催化劑的特點(diǎn)和研究近況1固載化液體酸

此類催化劑的優(yōu)點(diǎn)是催化效率高，但反應(yīng)后液體酸催化劑分離困難，副產(chǎn)物也比較多；將其固載后使用，一定程度上解決了催化劑的分離問題，但反應(yīng)過程中活性組分會(huì)不斷流失，催化劑使用壽命短。此外，嚴(yán)重的腐蝕問題也難以解決。3硫化物最近20年來，以硫離子合成微孔結(jié)構(gòu)非氧化合物的研究工作逐漸開展起來，這類化合物的特殊結(jié)構(gòu)導(dǎo)致其奇特的物理、化學(xué)性能，如超導(dǎo)、非線性光學(xué)及催化性能，逐漸成為固體化學(xué)一個(gè)十分活躍的研究領(lǐng)域。微孔復(fù)合金屬硫族化合物在催化、離子交換等方面具有應(yīng)用價(jià)值，而且因其獨(dú)特的光電性能，在半導(dǎo)體、光電導(dǎo)體、非線性光學(xué)等方面具有應(yīng)用前景，因此成為十分活躍的研究領(lǐng)域。4金屬鹽

磷酸鹽和硫酸鹽都可用作酯化反應(yīng)的催化劑，其中人們對(duì)硫酸鹽的水合物研究較多。下面是這方面的一些最新研究成果：

劉新河以硫酸鐵水合物為催化劑催化合成苯甲酸異戊酯，其最佳工藝條件：醇酸比3：1，催化劑用量4％，反應(yīng)時(shí)間3．0h，反應(yīng)溫度140-145℃，酯收率92．7％

邵作范等以硫酸鐵水合物為催化合成了乙酸乙酯、丙酯、丁酯、戊酯、異戊酯等，產(chǎn)率均在85％以上。

夏澤斌等用水合硫酸鐵作催化劑，催化丙烯酸與多種醇的酯化反應(yīng)，發(fā)現(xiàn)其具有良好的催化活性，并探討了催化酯化反應(yīng)的可能機(jī)理。

無機(jī)鹽復(fù)合物如AlCl3一Fe2(SO4)3，鄒新禧等認(rèn)為其具有超強(qiáng)酸性.5沸石固體酸

沸石固體酸是工業(yè)催化劑的重要種類，具有高的酸強(qiáng)度和催化活性.

李紅等以固體超強(qiáng)酸TiO2/SO42-沸石分子篩為催化劑合成了鄰苯二甲酸二辛酯，反應(yīng)時(shí)間3h，反應(yīng)溫度為190℃～210℃，酯化率可達(dá)98％以上。

徐景士等用固體超強(qiáng)酸／沸石分子篩催化合成了尼泊金酯6雜多酸固體酸

由不同種類的含氧酸根陰離子縮合形成的叫雜多陰離子，其酸叫雜多酸。Keggin結(jié)構(gòu)的雜多化合物是最常用的雜多酸型催化劑，也是酸催化活性最好的雜多酸。據(jù)報(bào)道，在20多種雜多酸(鹽)中，12-鎢磷酸的活性最高。張晉芬等以磷鎢和硅鎢兩種系列雜多酸的一系列銫鹽作為催化劑合成乙酸乙酯，選擇性為100％。但是用雜多酸類催化劑進(jìn)行均相催化酯化，在催化劑的回收方面并不理想。7陽離子交換樹脂

離子交換樹脂是縮合反應(yīng)、脫水反應(yīng)的有效催化劑。陽離子交換樹脂類催化劑反應(yīng)條件溫和，副產(chǎn)物少，并具有其他固體酸催化劑的優(yōu)點(diǎn)，即產(chǎn)物后處理簡(jiǎn)單，催化劑易與產(chǎn)品分離，可循環(huán)使用，便于連續(xù)化生產(chǎn)，對(duì)設(shè)備不腐蝕等。

張灝（hao）以大孔陽離子交換樹脂為催化劑合成水楊酸異戊酯。8粘土礦榮峻峰等采用高比表面積、高孔隙率的凹凸棒石粘土微球作為載體，制備了高效球形催化劑，并研究了其乙烯聚合反應(yīng)，得到了比較好的結(jié)果。9固體酸超強(qiáng)酸

SO42-／MXOY型固體超強(qiáng)酸是一種經(jīng)典的固體酸，它是以某些金屬氧化物(MXOY)為載體，以SO42-為負(fù)載物的固體催化劑。SO42-／MXOY型固體超強(qiáng)酸具有以下優(yōu)點(diǎn)：①對(duì)水穩(wěn)定性很好，如SO42-／ZrO2在空氣中長(zhǎng)時(shí)間放置后，只需加熱1小時(shí)將表面吸附的水除去即可恢復(fù)活性。②其表面吸附的SO42-與載體表面結(jié)合很穩(wěn)定，即使水洗也不易除去。③能在高溫下使用。④其腐蝕性很小。

由于SO42-／MXOY型固體超強(qiáng)酸的上述優(yōu)點(diǎn)，其在酯合成上的應(yīng)用研究也是廣泛而深入。蔣平平等研制了SO42-／ZrO2固體超