资源描述：
《mcm-分子筛固载bf·x固体酸催化剂的合成及其催化性能的研究》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、MCM-41分子筛固载BF3·X固体酸催化剂的合成及其催化性能的研究第19卷第3期2005年6月分子催化JOURNALOFMOLECULARCATALYSIS(CHINA)Vo1.19,No.3Jun.2005文章编号:l001—3555(2005)03—0177—05MCM一41分子筛固载BF3?X固体酸催化剂的合成及其催化性能的研究王月娟,周仁贤(1.浙江师范大学物理化学研究所,浙江金华3210042.浙江大学催化研究所,浙江杭州310028)摘要:以BF.?X(x=EtO,HO,H.PO,HOAc,HOEt)对MCM一41分子筛进行表面改性,具体
2、合成了BF.?X/MCM一41固体酸催化剂,同时采用XRD和原位FT—IR技术对BF.?x/MCM一41催化剂进行表征,并探讨了催化剂的制备条件对环氧氯丙烷与异丁醇的缩合反应性能的影响.关键词:BF.?x/MCM一41;环氧氯丙烷;异丁醇;缩合反应;1-异丁氧基一3一氯异丙醇中图分类号:0643.32文献标识码:ABF.在许多有机反应中也被广泛地用作Lewis酸催化剂,比如在烷基化,酰化,聚合,异构化以及加成反应中[】;并且,BF.还可与一些有机或无机配体配合形成酸催化剂(如BF.?H.PO,BF.?OEt等).但使用BF.作为酸催化剂也存在三废污染严
3、重,设备腐蚀等环境问题,因此BF.的固载技术受到人们的关注.MCM一41因其具有规整的六方一维孔道,高比表面积及可作为催化剂或催化剂载体的优良性能而备受关注[2卅].将其作为酸催化剂的研究尚不多见.为此,对MCM一41进行表面改性或负载酸性物质是行之有效的方法.本文以BF.?X对MCM一41分子筛进行表面改性,并采用XRD和原位FT—IR技术对BF.?X/MCM一41催化剂进行表征;探讨了催化剂制备条件对环氧氯丙烷与异丁醇的缩合反应性能的影响.1实验部分1.1催化剂的制备MCM一41分子筛参照文献[4]合成(比表面积为1277.1m/g).水玻璃中含S
4、iO25.9%,NaO8.O,CH..(CH.).NBr及HSO均为分析纯试收稿日期:2004一l0一l9;修回日期:2004一l2—20.基金项目:浙江省自然科学基金资助(项目编号202131)作者简介:王月娟,女,l962年生,副教授,学士.E—mail:znuwyj@zjnu.cn.剂.n(SiO2):n(Na2O):n(C16H33(CH3)3NBr):n(H2SO4):n(H2O)一7:2:3.5:1:53O.在15OmI0.01molBF.?X的有机或无机(乙醇,苯,丙酮和水)溶液中加入1.5gMCM一41,在氮气气氛下室温搅拌2h后真空缓
5、慢干燥(或以所用有机或无机溶剂洗涤至滤液呈中性后真空缓慢干燥)得BF.?X/MCM一41固体酸催化剂.1.2催化剂的表征(1)XRD表征:MCM一41及BF3?X/MCM一41的XRD表征在RigakuD/Max一ⅢB型全自动X一射线衍射仪上进行(2一1.～15.).CuKa辐射,石墨单色器,管压4OkV,管流35mA.(2)FT—IR表征:原位FT—IR表征在Nicolet560型傅立叶红外仪光谱上进行,扫描范围4000~500cm一.吡啶为吸附剂,吸附前后样品经室温抽真空(10Tor)预处理0.5h.1.3催化活性的测试在50mI的三颈烧瓶中加入1
6、OmL环氧氯丙烷,15mI异丁醇和0.3gBF3?X/MCM一41或BF.?X/SiO固体酸催化剂,于9O_C反应12h后取样,用气相色谱仪分析(以甲苯为内标).反应178分子催化第19卷过程:2结果与讨论OH0OHO.CHzCHCHC1/lBF.xlCH2一CHCH2Cl+CH3CHCH2CH3——一CH3CHCH2CH2.1BF?X/MCM一41催化剂的表征结果2.1.1XRD测定的结果图1为MCM一41分子/(.)图1MCM一41和BF3?Et20/MCM一41的XRD谱图Fig.1XRDpatternsofMCM一41and0.07toolB
7、F3?Et20/MCM一41a.MCM一41;b.0.07too
8、BF3?Et20/MCM一41筛和BF.?Et2O/MCM一41固体酸催化剂的XRD图谱.从图1可以看出,我们合成的MCM一41分子筛的XRD谱线与文献[4]报道的MCM一41分子筛一致,BF.?Et2O/MCM一41催化剂的谱图也大体相似,但BF.?EtO/MCM一41催化剂的主衍射峰(1O0)面强度比MCM一41的大,这与BF.配位到MCM一41分子筛的缺陷位置后提高了其结晶度有关;同时,d1.O值也明显增大(分别为37.41和4O.13),说明固载上BF3?EtO后MCM一41分子
9、筛的孔壁增厚[5],这可能与BF.?Et0与MCM—分子筛表面上的Si—OH基发生键合作用而得
