碳基固体酸催化剂-毕业论文

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1、-20-炭基固体酸催化剂的合成湖南化工职业技术学院毕业论文题目：炭基固体酸催化剂的性能和制作学生姓名：谭敏学生学号：200901020123所在系部：化学工程系所在班级：应用化工技术指导教师：吴卫2012年5月-20--20-炭基固体酸催化剂的合成摘要如今，能源与环境问题备受关注，社会大力倡导化工产业的绿色化。固体酸作为一类环境友好的催化剂，在化工领域有着广泛的应用。近年炭基固体酸作为固体酸材料备受关注，针对文献报道的炭基固体酸制备复杂、条件苛刻、三废多等缺点，本文采葡萄糖和糠醛作为碳源，在添加烯丙基磺酸钠和2-溴乙基磺酸钠的条件下制备出了炭基固体酸催化剂，并对其进行了结构表征。考察了该炭

2、基固体酸对苯甲醛的缩醛化反应的催化性能，该材料作为固体酸催化剂在苯甲醛的缩醛化反应中表现出很高的催化活性和良好的稳定性。关键词：水热碳化法，炭基固体酸，缩合反应，催化剂-20--20-炭基固体酸催化剂的合成目录1前言．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．31.1固体酸催化剂的研究背景．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．31.2炭基固体酸催化剂．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．61.3水热法概述

3、．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．82炭基固体酸的制备及表征．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．132.1前言．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．132.2实验部分．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．142.3结果与讨论．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．

4、．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．162.4本章小结．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．193炭基固体酸在缩醛（酮）反应中的应用．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．19参考文献．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．20-20--20-炭基固体酸催化剂的合成1前言1.1固体酸催化剂的研究背景1.1.1酸催化剂的用途与不足固体酸催化剂已经为石油精炼工业中非常重要的材料，常用在干馏裂化过程和化学品的

5、生产。目前，大约有180种工业流程用到固体酸催化剂，比较突出的有沸石类，氧化物，混合氧化物，杂多酸和磷酸盐。相比之下，相当多数量的酸催化反应，例如，Friedel-Craft反应，酯化反应，水合作用和水解作用仍然使用常规酸催化剂，但是，涉及到常规酸催化剂的过程通常都会有毒性高，腐蚀性，浪费催化剂，以及催化剂用量高，难以分离和还原的缺点[2]。许多重要的化学反应如水解、酯化、烷基化、水合及贝克曼重排反应等都需在酸或其他催化剂作用下方能显著地进行。传统上多用液体酸如硫酸作催化剂，不仅造成大量的能量浪费和生产设备腐蚀，而且产生大量的环境污染物.。为改善化学品生产的环境安全和逐步实现"绿色"化学生

6、产过程，化学工业正不断地寻找活性高和稳定性好的固体酸催化剂。而且各国的产业法律对环境保护提出了更严格的要求，使得化学家和材料学家寻找新型催化剂的探索更为急迫。1.1.2固体酸的种类固体酸，一般来说就是指能使碱性指示剂改变颜色的固体或者是能化学吸附碱性物质的固体。严格地讲，固体酸是指能给出质子(Brōnsted酸，简称B酸或质子酸)或能够接受孤电子对(Lewis酸，简称L酸)的固体。从本质上看，固体酸中心和均相酸中心是一致的，不过，固体酸催化剂中，可能同时存在碱中心参与协合作用。(1)固载化液体酸硅胶固载化的烷基磺酸、芳香磺酸、部分卤代芳香磺酸、全卤代芳香磺酸等对乙酸和烯烃的酯化反应也具有很

7、好的催化活性，但其载体硅胶最好预先用酸进行处理[6]。均相催化剂的优点是催化效率高，但反应后催化剂分离困难，副产物也比较多；将其固载使用，一定程度上解决了催化剂的分离问题，但反应过程中活性组分会不断流失，催化剂使用寿命短，严重的腐蚀问题也难以解决。(2)金属氧化物氢氧化铝经过高温锻烧，表面羟基与相邻的氢生成的水分子被除去，出现了酸位不饱和的阴离子(Al3+、阴离子空位)，形成了不溶于水且具有酸性的氧化铝，氧化铝可以作为负