【正文】 命還達(dá)不到工業(yè)化生產(chǎn)中使用的要求；(2) 一般固體酸催化劑為細(xì)粉狀，這樣流體流經(jīng)催化劑時(shí)的阻力較大，不適合在工業(yè)上連續(xù)化生產(chǎn)的要求。因此，今后研究固體超強(qiáng)酸催化劑的一個(gè)主要方向是研究固體超強(qiáng)酸工業(yè)化的應(yīng)用。制備出的催化劑活性更高、選擇性更好、成本低，研究解決固體催化劑與產(chǎn)物的工業(yè)分離、回收、重復(fù)利用和再生等工程中存在的問(wèn)題。加強(qiáng)將邊緣學(xué)科技術(shù)、新技術(shù)等引入到固體超強(qiáng)酸的制備中，如應(yīng)用微波技術(shù)對(duì)催化劑制進(jìn)行備及載體改性，誘導(dǎo)固體超強(qiáng)酸的催化反應(yīng)；應(yīng)用微乳技術(shù)制備超細(xì)納米催化劑等。重點(diǎn)展望固體酸的表面酸研究與制備的方法，研究促進(jìn)劑、載體的關(guān)系以及酸性分布與制備方法，強(qiáng)調(diào)催化反應(yīng)活性關(guān)系的研究，進(jìn)一步提高固體超強(qiáng)酸的制備方法的效率。加強(qiáng)了固體酸催化劑失活機(jī)理、再生方法的研究，為實(shí)現(xiàn)工業(yè)化提供必要條件。總之,固體超強(qiáng)酸應(yīng)用在今后仍然是新型催化研究中的重點(diǎn)和熱點(diǎn)領(lǐng)域之一。固體超強(qiáng)酸催化劑是有機(jī)化工領(lǐng)域具有發(fā)展前景的催化劑之一,目前的研究重點(diǎn)是SO42/ MxOy 型固體超強(qiáng)酸的合成技術(shù)和應(yīng)用技術(shù)。 論文研究的目的與內(nèi)容學(xué)會(huì)制備固體超強(qiáng)酸SO42/TiO2；并用對(duì)照試驗(yàn)找出最佳的催化劑制備條件。本論文應(yīng)用固體沉淀法控制不同條件制備出多份固體超強(qiáng)酸SO42/TiO2，根據(jù)酯化反應(yīng)的需要用制備的固體酸催化合成乙酸異戊酯，再根據(jù)合成酯的產(chǎn)率得最佳固體酸的制備條件。本文的重點(diǎn)是通過(guò)固體超強(qiáng)酸SO42/TiO2催化合成乙酸異戊酯來(lái)研究固體超強(qiáng)酸的應(yīng)用。首先介紹了固體超強(qiáng)酸的發(fā)展現(xiàn)狀及前景；其次，介紹固體超強(qiáng)酸的制備方法，催化性能，及其應(yīng)用領(lǐng)域；最后，重點(diǎn)介紹了SO42/MxOy 型固體超強(qiáng)酸催化合成乙酸異戊酯的應(yīng)用。還總結(jié)了國(guó)內(nèi)外關(guān)于固體超強(qiáng)酸光催化劑的研究，展望了固體超強(qiáng)酸催化劑的研究和應(yīng)用前景。本文用制備的SO42/TiO2 固體超強(qiáng)酸催化合成乙酸異戊酯，通過(guò)研究乙酸異戊酯的合成產(chǎn)率，研究制備條件對(duì)固體超強(qiáng)酸催化活性的影響。主要包括浸漬液濃度、浸漬時(shí)間、焙燒時(shí)間、焙燒溫度的影響，實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明，浸漬液濃度和焙燒溫度為主要影響因素。　　　　　　 2 實(shí)驗(yàn)部分、試劑、裝置JJ1定時(shí)電動(dòng)攪拌器　　　江蘇金壇市中大儀器廠 馬弗爐　　　　　　　 湖北英山縣建力電爐制造有限公司　　 電子天平AR2140　　　　上海梅特勒托利多儀器有限公司SHZ－D(II)循環(huán)式真空泵 鞏義市予華儀器有限公司GZX9070電熱鼓干燥箱　上海博迅實(shí)業(yè)有限公司醫(yī)療設(shè)備廠電熱套 河南鞏義有限公司硫酸　　　　　　　　 信陽(yáng)化學(xué)試劑廠（分析純）硝酸　　　　　　 武漢市中天化工有限責(zé)任公司鈦酸四丁酯 天津市百世化學(xué)試劑有限公司聚乙二醇600 上海試劑一廠（分析純）異戊醇 國(guó)藥集團(tuán)化學(xué)試劑有限公司（分析純）冰乙酸 國(guó)藥集團(tuán)化學(xué)試劑有限公司（分析純）氯化鈉 天津市化學(xué)試劑三廠（分析純）碳酸氫鈉 天津市化學(xué)試劑三廠（分析純）無(wú)水硫酸鎂 天津市泰蘭德化學(xué)試劑廠（分析純）；。 圖 回流裝置圖圖 蒸餾裝置圖 SO42/TiO2固體超強(qiáng)酸的制備在劇烈攪拌下將200mL鈦酸四丁酯緩慢滴加到300mL無(wú)水乙醇中，攪拌30 min后，快速加入50mL稀硝酸(％)，劇烈攪拌，可獲得黃色均勻溶膠，在室溫下形成干凝膠。將干凝膠在100 ℃的烘箱內(nèi)干燥，研磨后用一定濃度的H2SO4溶液浸漬一定時(shí)間，抽濾后在100℃ 下烘干，最后用馬弗爐焙燒活化制得SO42/TiO2催化劑。 乙酸異戊酯的合成[2427]（1）酯化在干燥100mL圓底燒瓶中加入18mL異戊醇和24mL冰醋酸，于振搖下緩慢加入制備好的固體超強(qiáng)酸（），再加三粒沸石。分水器中先充水至比支管口略低處，并放出比理論出水量稍多的水，用電熱套加熱回流至分水器中的水不再增加為止，反應(yīng)約50min。（2）洗滌撤去熱源，稍冷后拆除回流裝置，待燒瓶中反應(yīng)液冷卻至室溫將其倒入分液漏斗中，用30mL冷水淋洗燒瓶洗滌液并入分液漏斗，充分振蕩后靜置。待液層分界后移去頂塞分出水層。有機(jī)層用20mL碳酸氫鈉溶液分兩次洗滌，最后用飽和氯化鈉洗滌一次。分出水層有機(jī)層由分液漏斗上口倒入干燥錐形瓶中。（3）干燥向有粗產(chǎn)品的錐形瓶中加2g無(wú)水硫酸鎂，振搖至液體澄清，放置20min。（4）蒸餾將干燥好的粗酯小心的濾入燒瓶中，放三粒沸石，用電熱套加熱蒸餾，用干燥的錐形瓶收集138~142℃的餾分，稱量并計(jì)算產(chǎn)率。3 結(jié)果分析與討論各組實(shí)驗(yàn)下回流過(guò)程中燒瓶中的液體沸騰的程度不同，蒸汽不斷上升冷凝，變成無(wú)色透明液體沿分水器上升慢慢融入剩水的支管中，支管中出現(xiàn)分層，上層無(wú)色透明油狀物又回流到燒瓶中，直到支管中的水層不再上升為止，酯化反應(yīng)結(jié)束。 首先做了相關(guān)的空白實(shí)驗(yàn)，在不加固體超強(qiáng)酸SO42/TiO2催化劑的條件下做三組平行實(shí)驗(yàn)，％,％,％，％。然后做加入制備的固體酸催化合成酯的實(shí)驗(yàn)，通過(guò)合成產(chǎn)率的大小分析相關(guān)因素對(duì)固體酸催化活性的影響。 硫酸濃度對(duì)合成乙酸異戊酯的影響通過(guò)控制單一變量硫酸的濃度制備固體超強(qiáng)酸SO42/TiO2催化劑，在固定條件浸漬時(shí)間18h，活化時(shí)間4h，活化溫度500℃。 不同硫酸濃度得到的產(chǎn)率數(shù)據(jù)表硫酸濃度（mol/L)產(chǎn)率（%）0 浸漬濃度與產(chǎn)率的關(guān)系曲線圖，％。根據(jù)浸漬酸濃度對(duì)固體酸活性影響機(jī)理分析，對(duì)于同一處理液，處理液濃太低時(shí)，化物表面結(jié)合的SO42太少，酸性弱，催化活性低；濃度太高，易導(dǎo)致生成硫酸鹽，得不到固體超強(qiáng)酸。 酸浸漬時(shí)間對(duì)合成乙酸異戊酯的影響通過(guò)控制單一變量浸漬時(shí)間制備固體超強(qiáng)酸SO42/TiO2催化劑，活化時(shí)間4h，活化溫度500℃。 不同浸漬時(shí)間所得產(chǎn)率的數(shù)據(jù)表浸漬時(shí)間（h)612182430產(chǎn)率（%） 浸漬時(shí)間與產(chǎn)率的關(guān)系曲線圖，用酸浸漬時(shí)間對(duì)合成乙酸異戊酯產(chǎn)率有一定影響，％。所得的關(guān)系曲線較平緩。 活化時(shí)間對(duì)合成乙酸異戊酯的影響通過(guò)控制單一變量活化時(shí)間制備固體超強(qiáng)酸SO42/TiO2催化劑，浸漬時(shí)間18h，活化溫度500℃。 不同活化時(shí)間所得產(chǎn)率的數(shù)據(jù)表活化時(shí)間（h)23456產(chǎn)率（%） 活化時(shí)間與產(chǎn)率的關(guān)系曲線圖，活化時(shí)間對(duì)酯的合成產(chǎn)率有一定的影響，％?；罨瘯r(shí)間過(guò)低達(dá)不到活化要求，活化時(shí)間過(guò)長(zhǎng)破壞固體酸表面的酸根離子使活性降低，故而存在最佳活化時(shí)間。 活化溫度對(duì)合成乙酸異戊酯的影響通過(guò)控制單一變量活化溫度制備固體超強(qiáng)酸SO42/TiO2催化劑，浸漬時(shí)間18h。 不同活化溫度所得產(chǎn)率的數(shù)據(jù)表活化溫度（℃）300400500600700產(chǎn)率（%）0 活化溫度與產(chǎn)率的關(guān)系曲線圖，活化溫度對(duì)酯合成有較大影響，活化溫度在500℃％。根據(jù)活化溫度對(duì)固體酸活性影響的機(jī)理，固體酸活化時(shí)，使絡(luò)合物中的離子型S=O鍵變成共價(jià)鍵，產(chǎn)生誘導(dǎo)效應(yīng)，使金屬離子具有很強(qiáng)的吸電子能力，呈現(xiàn)超強(qiáng)酸性。結(jié) 語(yǔ) 浸漬酸的濃度和活化溫度是影響固體超強(qiáng)酸催化活性的主要因素。不同的氧化物需要