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《镧改性固体超强酸催化剂表征及对乙酸乙酯合成的催化作用》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在教育资源-天天文库。
1、第22卷第1期高校化学工程学报No.1Vol.222008年2月JournalofChemicalEngineeringofChineseUniversitiesFeb.2008文章编号：1003-9015(2008)01-0060-05镧改性固体超强酸催化剂表征及对乙酸乙酯合成的催化作用崔波,高鹏,金青,赵文英,董丽丽(青岛科技大学化工学院,山东青岛266042)摘要：用低温沉淀和低温陈化的方法，制备了以氧化锆和氧化钛为主要组分并用镧系过渡金属氧化物改性的无机固体超强酸催化剂，测定了催化剂的酸强度、酸量和硫含量，用红外光谱法推测了其表面结构，研究了该催化剂对难以进行水分分离的乙酸乙酯合成过
2、程的催化作用和工艺条件。结果表明：以反应-精馏耦合反应装置合成乙酸乙酯的最佳工艺条件为醇酸摩尔比为2:1，催化剂用量为3%(wt)，反应时间为5.5h。催化剂的有效酸量比未改性的催化剂增加，耐2−水性和催化活性明显改善，反应后硫损失量减少。由红外光谱图可知催化剂中SO4以桥式双配位与氧化物相结合，有L、B两种酸性中心，其中以B酸位为主。关键词：固体超强酸；复合催化剂；乙酸乙酯合成；结构表征；中图分类号：TQ426.94；TQ426.83；TQ225.241文献标识码：ACharacterizationofSolidSuperAcidCatalystModifiedbyLaOxideandit
3、sCatalysisonSynthesisofEthglAcetateCUIBo,GAOPeng,JINQing,ZHAOWen-ying,DONGLi-li(CollegeofChemicalEngineering,QingdaoUniversityofScienceandTechnology,Qingdao266042,China)Abstract:Sulfatedzirconia-titaniaoxidesolidsuperacidcatalystsmodifiedbylanthanumoxidewerepreparedandagedatlowtemperature(0℃),andwe
4、reusedforthesynthesisofethylacetate.Thecatalyticactivitywasmeasuredbytheesteryieldobtainedfromthereactionofaceticacidwithethylalcohol.TheacidstrengthofthecatalystspreparedwastestedbyHammettindicators,thesulphurcontentinthecatalystwasanalyzedbyBaSO4gravimetricmethodandthecatalyststructurewasdetermin
5、edbyIR.Theresultsshowthat:(1)thecatalystmolecularstructureisbridgebiden-tate,LandBacidsitesareinexistenceonthecatalystsurface;(2)theoptimumreactionconditionsareasfollows:themolarratioofC2H5OHtoCH3COOHis2:1,reactiontimeis5.5h,thecatalystamountusedis3%(wt)andaddingtimeofaceticacidis3.5h;(3)theesteryi
6、eldcankeepmorethan77%afterthecatalystwasreusedfor5times;(4)thesulphurlostoftheLamodifiedcatalystduringtheesterificationreactionislessthanthatofthecatalystwithoutmodifiedbyLa.Fortheesterification,thereaction-distillationcoincidenttechniquewasemployedinthisstudy.Keywords:solidsuperacid;compositecatal
7、yst;esterification;structuralcharacterization1引言固体超强酸是指酸性比100%硫酸更强的固体酸，用Hammett酸度函数表示是指H0<−11.93(100%硫酸[1]的H0=−11.93)的固体酸。该类超强酸的酸性中心有L酸和B酸两种。酸性中心的形成主要源于硫酸根在催化剂表面的配位吸附，硫以+6价配位于氧化物表面，其两个S=O共价双键与金属氧化物相连，使M-O[2
