【正文】 行反 復(fù)的分配或吸附等作用，再進而把各個組份成功的分開。除此之外，在進行化學(xué)反應(yīng)的測定時，這種薄層色譜法還可以用來做跟蹤有機反應(yīng)及進行柱色譜之前的一種預(yù)試，在通常利用薄層色譜觀察反應(yīng)物的斑點，來進一步判斷反應(yīng)是否進行。又被叫做薄層層析法，屬于一種固－液吸附色譜。首先用鋯鹽通過滴加氨水，調(diào)節(jié) pH 值，沉淀制備出 Zr(OH)2前驅(qū)體，干燥后浸漬鹽溶液，然后高溫焙燒后 形成負(fù)載不同氧化物的催化劑 [13]。 此外合成磁性基質(zhì)的方法還有很多如火花電蝕法，還原法，電沉積法，真空蒸鍍法，熱分解法。然后將 Fe3O4放入到沸騰的含有油酸煤油中煮沸，這時候 Fe3O4表面會吸附油酸，從水相中向煤油相中轉(zhuǎn)移，會生成煤油基磁性流體，它的飽和強度可以達到 。課題的最終目的是希望找到一種 在酯化等親核反應(yīng)中可以替代液體酸的催化劑，以克服液體酸的諸多缺點。 北京化工大學(xué)的 常錚等人，為了進一步提高固體超強酸的活性，開始探索用超細(xì)納米氧化物作為載體，進行固體超強酸制備的研究，以原料 Fe(NO3)3因此，研究和開發(fā)一種容易于分離容易回收，但同時又有較高催化活性的納米固體酸催化劑，具有重要的理論和實際意義。 近些年來，人們利用了快熟發(fā)展的納米技術(shù)，合成了新型納米固體超強酸催化劑。目前其應(yīng)用以涉及多個化工領(lǐng)域。 唐 山 學(xué) 院 畢 業(yè) 設(shè) 計 4 表 11 以固體酸代替液體酸做催化劑的重要酸催化過程 序號 產(chǎn)物 反應(yīng)過程 液體酸 固體酸 1 乙苯 苯與乙烯烷基化 AlCl3 ZSM5， Y 沸石 2 異丙苯 苯與丙烯烷基化 AlCl3/HCL 絲光沸石， Y 沸石 3 直鏈烷基苯 苯和 C10C14 烯烴烷基化 HF 含氟的 SiO2Al2O3 4 異辛烷 2甲基丙烷與 2甲基丙烯烷基化 濃 H2SO4 HF 酸性粘土 5 壬基酚 丙烯三聚體與苯酚烷基化 H2SO4 BF3 離子交換樹脂 6 聚丁基醚 四氫呋喃開環(huán)聚合 發(fā)煙 H2SO4 H3PW12O40 7 苯二甲 酸二丙基酯 鄰苯二甲酸酐與丙烯醇酯化 濃 H2SO4 全氟磺酸樹脂 8 雙酚 A 苯酚與丙酮縮合 H2SO4 HCl 離子交換樹脂 9 丙二醇醚 環(huán)氧乙烷與低級脂肪醇加成 BF3 改性 γAl2O3 10 仲丁醇 丁烯水合 H2SO4 磺化離子交換樹脂 11 對二甲苯 鄰二甲苯異 構(gòu)化 HF/BF3 ZSM5 固體酸催化劑自從發(fā)現(xiàn)以來，已經(jīng)取得了很大的發(fā)展，這些年經(jīng)過國內(nèi)外學(xué)者的細(xì)致的研究，固體酸催化劑的應(yīng)用范圍已經(jīng)十分的廣闊，人們研究與開發(fā)的固體酸催化劑種類也非常的多，大致可分為以下幾種。這些液體酸缺點很多，比如反應(yīng)過程中容易把設(shè)備腐蝕，即增加了生產(chǎn)成本，又存在潛在的生產(chǎn)危險，同時使用這類型的催化劑，不能連續(xù)的生產(chǎn)，而且反應(yīng)的選擇性也比較差，產(chǎn)物與催化劑本身很難分離等其它的缺點。固體酸催化劑的問世是酸催化研究的一大轉(zhuǎn)折，這不僅可以在一定程度上緩解或者解決均相反應(yīng)帶來的不可避免的問題，而且由于它們具有較高的熱穩(wěn)定性，大大擴展了熱力學(xué)上可能進行的酸催化反應(yīng)的應(yīng)用范圍。 固體酸催化劑可以解決液體酸催化劑部分缺點，這類催化劑因具有很高的酸性強度、較高的催化活性、以及高選擇性、并且易于活化再生、在高溫下穩(wěn)定性較好，同時有利于化工的連續(xù)化生產(chǎn)等優(yōu)點。傾向性的大小就代表了酸或堿的強度。組成這類催化劑的元素大多是非過度元素，它們多數(shù)為非 過渡元素的氧化物或混合氧化物，其催化性能不同于含過 渡元素的氧化物催化劑。在這些組分中，二氧化鋯是作為主活性組分并且為催化劑的載體， Fe3O4 是作為磁性基質(zhì)，跟其它的氧化物引入到二氧化鋯固體酸 催化劑中，制成出一種新型的磁性納米復(fù)合氧化物固體超強酸催化劑，磁性基質(zhì)的引入賦予了復(fù)合氧化物固體酸以磁性，其它組分氧化物的引入，可以穩(wěn)定二氧化鋯四方晶相，提高二氧化鋯作為固體酸的酸性 [4]。它的各組分作用分別如下 。 本論文通過將帶有 磁性的 Fe3O4作為磁性基質(zhì)，把它引入到固體酸催化劑中，合成同時據(jù)有磁性而且有比較高的酸性強度的磁性固體酸催化劑。 固體酸催化劑是近些年來在催化劑領(lǐng)域上研究的熱點，它作為催化劑可以催化多種反應(yīng)，比如可以催化烯烴的雙鍵異構(gòu)化反應(yīng)、烷烴反應(yīng)、異構(gòu)化反應(yīng)、烯烴烷基化反應(yīng)、煤液化反應(yīng)、以及酯化反應(yīng)等許多化學(xué)反應(yīng)，在這些反應(yīng)中它都表現(xiàn)出了很高的催化反應(yīng)活性，而且這種催化劑的制備方法比較簡便，催化劑的催化反應(yīng)溫度比較低，而且對環(huán)境友好，所以這種催化劑有著廣泛的發(fā)展前景，最近一段時間，已成為許多學(xué)者研究的熱點課題之一 [3]。 .關(guān)鍵詞 : 磁性 固體酸 催化劑 氯氧化鋯 Study on the Preparation and Properties of SO42/ZrO2/Fe3O4/TiO2/Catalyst Abstract Solid superacid catalyst is a new type of catalyst materials which have been developed in recent yeas. This catalyst has been proved to be a very effective from the viewpoint of activity, selectivity and reusability in the preparation of various important chemicals which have a number of difficulties with homogeneous catalysts, and can overe such as corrosion, pollution, more vicereactions, difficult of separation,and low selectivity. SO42/ZrO2 is a kind of them, which has such advantages as high activity, hydrothermal stability, easy of separation of production with catalyst, noncorrosion and nonenvironment polluting. Magic matrix was prepared by chemical coprecipitation, then with solid acid oxide posite. The catalyst had high acid strength and magic. The activity of the catalyst was detected by catalytic reaction of benzhydrol with ethyl acetate and other affinity reagents. And through the super mag to separate the reaction product and catalyst. It was found that catalyst showed high catalytic performance. And the conversion rates of benzhydrol and ethylacetoacetate can up to %. Key word: magic。 SO42/ZrO2型固體超強酸催化劑即為其中一種 ， 這種超強酸催化劑具有高催化活性、水熱穩(wěn)定性、產(chǎn)物與催化劑易分離、不腐蝕設(shè)備、不污染環(huán)境和重復(fù)使用等優(yōu)點。 它可以克 服 工業(yè)上傳統(tǒng)催化劑 (如濃硫酸、濃磷酸等無機液體酸等金屬鹵化物 ） 的諸多弊端 ： 易腐蝕、污染環(huán)境、難分離、副反應(yīng)多、產(chǎn)物選擇性低、催化活性不高等。結(jié)果表明該催化劑有很強的催化活性 ， 二苯甲醇與乙酰乙酸乙酯反應(yīng)產(chǎn)率可到 %。以液體酸作為催化劑有很大的缺點，比如它會使反應(yīng)容器受到腐蝕，反應(yīng)后的產(chǎn)物與催化劑難以分離，既污染了環(huán)境，又浪費了催化劑，伴隨則社會的 發(fā)展，人們對環(huán)境的關(guān)注度的提升，液體酸作為催化劑必將會被淘汰，而開發(fā)新的類型的催化劑勢在必行。但是這種固體超強酸催化劑的回收依然困難，分離也離依然是個很大的難題。 唐 山 學(xué) 院 畢 業(yè) 設(shè) 計 2 固體酸催化劑大多屬于多組分催化劑，這種催化劑主要是由主催化劑、載體、助催化劑等組成。 在本的實驗中，合成的催化劑是多組分催化劑，其催化劑中含有二氧化鈦、四氧化三鐵、二氧化鋯。它的催化功能來源于此。 BronstedLowry理論 — 酸堿的質(zhì)子理論 ， 該理論認(rèn)為酸是具有失去或給予質(zhì)子傾向的物質(zhì)，而堿則是具有接受質(zhì)子傾向的物質(zhì)。這種類型的酸又稱L酸，堿則稱為 L堿。同時這類型的催化劑擁有較高的酸強度及較高的催化活性。以前在這些生產(chǎn)的過程當(dāng)中，所應(yīng)用的催化劑很多是液體酸催化劑，雖然它們的生產(chǎn)工藝非常的成熟，但 是在發(fā)展的過程的中給人類的生存環(huán)境帶來了很大的危害，污染了人們賴以生存的環(huán)境，隨著社會發(fā)展的進步，這類型的生產(chǎn)過程與生產(chǎn)工藝必將會被淘汰。例如見表 。 表 12 固體酸催化劑的分類 序號 酸類型 實例 1 固載 化液體酸 HF/Al2O3﹑ BF3/Al2O3﹑ H3PO4/硅藻土 2 金屬氧化物 簡單氧化物： Al2O3﹑ SiO2﹑ B2O3﹑ Nb2O5 復(fù)合氧化物： Al2O3SiO2﹑ Al2O3/B2O3 3 金屬硫化物 CdS﹑ ZnS 4 金屬硫酸鹽和磷酸鹽 磷酸鹽： APO﹑ BPO 硫酸鹽： Fe2(SO4)3﹑ Al2(SO4)3﹑ CuSO4 5 沸石分子篩 ZSM5 沸石﹑ X 沸石﹑ Y 沸石﹑ B 沸石 絲光沸石分子篩： AlPO4﹑ SAPO 系列 6 雜多酸 H3PW12O40﹑ H4SiW12O40 ﹑ H3PMo12O40 7 陽離子交換樹脂 苯乙烯 二乙烯基苯共聚物 8 天然粘土 膨潤土﹑高嶺土﹑蒙脫土﹑海 泡石 9 固體超強酸 SO42/ZrO2﹑ WO3/ZrO2﹑ MoO3/ZrO2﹑ 唐 山 學(xué) 院 畢 業(yè) 設(shè) 計 5 酸性固體超強酸催化劑做為新型的催化加雖然相比液體酸催化劑的發(fā)展起步較晚，而且早期整體來說較液體酸催化劑應(yīng)用范圍較窄，但是自從它誕生之日起就得到了廣泛的關(guān)注，并得到各國學(xué)者的關(guān)注。在保證催化劑活性的同時又使得催化劑有磁性，帶有這種性質(zhì)后，使得它和產(chǎn)物的分離比較好。而在氣固催化體系中，這類催化劑又會造成床層的阻力增大。同時在催化劑中引入一些其他的氧化物，穩(wěn)定催化劑晶粒類型，增加催化劑活性及使用溫 度范