【正文】 科畢業(yè)論文 論文題目 ： 固體超強酸 SO42/TiO2 催化合成乙酸異戊酯 姓名 ： 張麗娟 學(xué)號 ： 093010010124 班級 ： 化工 0901 班 年級 ： 09 級 專業(yè) ： 化學(xué)工程與工藝 學(xué)院 ： 食品科學(xué)與工程院 指導(dǎo)教師 ： 雷達（教授） 文卓瓊（助教） 完成時間 ： 20xx 年 04 月 25 日 武昌工學(xué)院畢業(yè)論文（專用）稿紙 1 作者聲明 本畢業(yè)論文（設(shè)計）是在導(dǎo)師的指導(dǎo)下由本人獨立撰寫完成的，沒有剽竊、抄襲、造假等違反道德、學(xué)術(shù)規(guī)范和其他侵權(quán)行為。對本論文（設(shè)計）的 研究做出重要貢獻的個人和集體，均已在文中以明確方式標明。 畢業(yè)論文（設(shè)計）成果歸武昌工學(xué)院所有。通過超強酸化對光催化劑進行改性，可以改善催化劑的活性，從而提高催化劑的光催化性能。總結(jié)討論了國內(nèi)外有關(guān)于固體超強酸光催化劑的研究，展望了固體超強酸催化劑的研究和應(yīng)用前景。主要包括浸漬液濃度、浸漬時間、焙燒時間、焙燒溫度的影響。 關(guān)鍵詞： 固體超強酸；酯的合成；產(chǎn)率； SO42/TiO2 武昌工學(xué)院畢業(yè)論文（專用）稿紙 4 Abstract As a green catalyst, the study of SO42/MxOytype solid super acid has bee a hotspotin industrial catalyst field. The modification of photocatalysts can improve the catalytic activity and the photocatalytic properties of the catalyst. This paper describes the research significance of the development of solid acid status and progress。 Last, focus on SO42/TiO2 type super acid catalytic synthesis of isoamyl acetate.， studied the different factors on the synthesis of isoamyl acetate production rate. Has summarized the light on solid superacid catalysts. And the prospect of solid superacid catalyst research and applications. The thesis is mainly about photocatalytic degradation of isoamyl acetate on prepared SO42/TiO2 solid superacid catalyst. Through the study of synthesis of isoamyl acetate production rate to research the preparation conditions on the catalytic activity of solid the concentration of impregnating solution and the soaking time, calcination time and calcination temperature. The results showed that the calcination temperature and the concentration of impregnating solution are major factors. Key words: solid super acid。 production rate。 固體超強酸制備條件對合成乙酸異戊酯的影響 .......... 錯誤 !未定義書簽。綠色化學(xué)又稱環(huán)境友好化學(xué)或可持續(xù)發(fā)展化學(xué)，要求合成物的產(chǎn)率達到很高并且生產(chǎn)過程中不產(chǎn)生有毒有害的副產(chǎn)物、廢物和產(chǎn)品。其核心是利用化學(xué)的原理從源頭上減少或消除化學(xué)工業(yè)對環(huán)境的污 染。 20世紀 40年代末至 70年代初，隨著固體表面分析技術(shù)的發(fā)展，人們發(fā)現(xiàn)并合成了大量的固體酸催化劑。因而在酯化反應(yīng)、超強酸烷基化反應(yīng)、異 構(gòu)反應(yīng)、環(huán)化反應(yīng)等反應(yīng)及廢水處理中有很廣泛 大 的應(yīng)用。 TiO2是一種優(yōu)良的光催化劑，對很多有機物吸附性強、光催化氧化活性高，因此被廣泛應(yīng)用于光催化處理多種有機污染物。研究發(fā)現(xiàn)，用 SO42對 TiO2 的表面修飾，所制成的固體超強酸催化劑對有機物具有較高的光催化氧化活性 [58]，且穩(wěn)定性和抗?jié)裥阅芎芎?。?SO42改性的 TiO2 型固體超強酸使 TiO2的光催化性能得到改善，從而研究酯的合成。 論文研究的主要內(nèi)容 (1)采用沉淀浸漬法制備 SO42/TiO2固體超強酸。 武昌工學(xué)院畢業(yè)論文（專用）稿紙 2 (3)討論固體超強酸在酯合成中的應(yīng)用，分析固體超強酸的應(yīng)用前景。超強酸是指酸強度比 100%的硫酸更強的酸 [9]，其酸強度用 Hammett 酸度函數(shù) H0 表示（ 100%硫酸的 H0=） [10]。超強酸可分為氣體超強酸、液體超強酸和固體超強酸。 與通常的酸一樣，超強酸也有 Bronsted 型（ B 酸）和 Lewis 型（ L 酸）兩種，把質(zhì)子給予堿 B:的 HA 是 B 酸，而從堿 B:接受電子對的 A 是 L 酸。 1979 年以后 ，陸續(xù)報道了 SO42/MxOy 類受硫酸根離子活化的受促金屬氧化物固體超強酸。復(fù)合的結(jié)果是進一步提高固體超強酸的酸強度，并使其綜合性能更加優(yōu)化，具有更高的應(yīng)用價值。 隨著大家對固體酸催化劑研究的不斷深入，固體酸催化劑的分類更加科學(xué)，Yamaguchi把固體超強酸分為 6 大類 [14]: ①硫酸根離子改性金屬氧化物，如 SO42 /TiO2， SO42 /ZrO2 等； ②無機鹽復(fù)配而成的固體超強酸，如 AlCl3CuCl2 等； ③負載型固體超強酸，主要是指把液體超強酸負載于金屬氧化物等載體上 。 當前研究最多的是①、④、⑥ 3 大類固體超強酸。近年來又出現(xiàn)了復(fù)合氧化物固體超強酸、雜多酸固體超強酸、絲光沸石固體超強酸等新型固體超強酸，極大豐富了在這一催化領(lǐng)域的范圍。由此，固體超強酸 可以看成是質(zhì)子酸和路易斯酸按某種方式相互作用而形成的一種新酸。對于稀土固體超強酸 S2O82/Fe2O3/La3+，它的基本組成是 S2O82/Fe2O3和一定量的 La3+，摻雜的 La3+可以看作是對 S2O82/Fe2O3 的改性，即 S2O82/Fe2O3表面吸附了 S2O82又吸附了一定量的 La3+。 IR 分析表明， SO42/MxOy 型固體超強酸中大部分金屬氧化物與 SO42以螯合或橋式雙配位形式結(jié)合 [15]。由于該固體超強酸的 L 酸中心對水分子具有吸附作用，吸附了水分子后超強 L 酸中心對水分子中的電子有很強的吸附作用，使水分子發(fā)生解離吸附作用而產(chǎn)生質(zhì)子酸中心，該吸附有 2 種形式，形成 L 酸和 B 酸兩種形式 [16]。 主要的應(yīng)用是有關(guān)酯合成反應(yīng)的研究，許多固體超強酸對液 — 固體系中進行的各種酯化反應(yīng)有很好的催化效果。將 SO42/TiO2和 SO42/ZrO2用于催化合成對苯二甲酸二正辛酯，顯示出很催化活性 [17]。 武昌工學(xué)院畢業(yè)論文（專用）稿紙 4 固體酸催化反應(yīng)的研究 固體酸催化反應(yīng)，早已在工業(yè)上得到應(yīng)用。因此，提高催化劑的酸強度，是催化領(lǐng)域研究的焦點之一。即采用先沉淀后浸漬 再焙燒的方法制備。 溶膠 凝膠法 SolGel(溶 膠 凝膠法 )是制備催化劑受到廣泛重視的新方法。 Morterra等 [18] 用 Zr(OCH2CH2CH3)4 做 原 料 ， 用 少 量 的 酸 做 催 化 劑 ， 往 原 料Zr(OCH2CH2CH3)4 的異丙醇溶液中加入異丙醇和水的混合物，通過水解反應(yīng)得到氫氧化 鋯 溶膠，在 150℃下緩慢干燥得到凝膠。 Lopez 等 [19]以乙酸 鋯 及四乙基硅為原料， 采用 solgel 法制得的含氧 化鋯 %(質(zhì)量分數(shù) )的 SO42/ZrO2SiO2 比表面積可高達805 m2/g。超細 ZrO2 及其催化劑主要為 T 晶存在。 低溫陳化法 陳同云 [20]研究者運 用低溫陳化的方法制備出了 SO42/ZrO2TiO2 固體超強酸，并將其用于催化乙酸正丁 鋯的酯 化反應(yīng)，運用 TEM、 IR 和 XRD 等對研究樣品進行了檢測。制備方法是將計算好的ZrOCl2 水熱合成法 現(xiàn)階段水熱合成法是應(yīng)用較廣泛的催化劑制備方法，主要應(yīng)用于分子篩催化劑，以及實驗室各種模擬天然礦物質(zhì)的合成，如水滑石 、碳酸 鋇等的合成。反應(yīng)過程中的溫度和時間隨著制備物質(zhì)的