蒙脱石负载ce（so,4）,2固体酸催化剂的制备与表征及催化活性的研究

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1、武汉科技大学硕士学位论文蒙脱石负载Ce（SO<,4>）<,2>固体酸催化剂的制备与表征及催化活性的研究姓名：陈莹莹申请学位级别：硕士专业：化学工艺指导教师：强敏20061112武汉科技大学硕士学位论文第1页摘要负载型蒙脱石催化剂具有层间距可调控、比表面积大、制备工艺简单、原料来源广泛、价格低廉、绿色环保、且催化活性、重复利用率高等特点，近年来引起了越来越多研究者的关注。本文对固体酸催化剂、蒙脱石固体酸催化剂的研究进展和蒙脱石的基本结构、性能及其应用作了系统的文献综述。利用蒙脱石层问阳离子的可交换性，在酸性介质中将铈

2、盐负载在蒙脱石上，制得蒙脱石负载硫酸铈固体酸催化剂；以催化合成二芳基乙烷的烷基化反应作为催化性能的评价体系，对催化剂的催化活性进行了较为细致的研究。以河南信阳钙基膨润土为原料，经过酸化处理，制备成载体，直接以Ce(SO,)2为稀土源，采取浸泡法制各蒙脱石负载硫酸铈固体酸催化剂。将催化剂应用到合成二芳基乙烷的反应中，并对合成工艺进行优化。通过X射线衍射(XRD)分析，红外分析(FT-IR)和差示扫描热分析(TG．DSC)等手段对蒙脱石负载硫酸铈固体酸催化剂进行了表征。利用合成二芳基乙烷的反应为催化性能的评价体系，结果

3、表明，硫酸的浓度、负载试剂浓度、酸化时间等制备条件对负载型蒙脱石催化剂物化性能有较大的影响。当蒙脱石蒙脱石经w％；20％硫酸酸化处理8h，O．025mol／1的Ce(S04)2浸泡后，可得到层间距do+l=3．56nm，热稳定性>650"C的负载型蒙脱催化剂。当催化剂占苯乙烯总重WB％=12．5％，二甲苯和苯乙烯的摩尔比为7：l，反应温度120"O，合成时间3．5h时，二芳基乙烷的收率最高可达83．33％，且催化剂可以重复利用。所得实验结果与国内同领域内的成果相比，均有不同程度的提高。关键词：蒙脱石，酸化，硫酸铈，

4、二芳基乙烷第1I页武汉科技大学硕士学位论文AbstractMontmorillonitecatalystisanewcatalyticmaterialwithlargesurfacearea,uniqueporestructure，green，morehilgheractivityandverylowcost．itisusedinanumberofimportantindustries，especiallyinpetroleumprocessing，chemicalindustryandenvironmentals

5、cience．Thebasicstructuresandpropertiesofmontmorillonitewereintroducedinthispaper．First，themontmorillonitewasmodifiedwithH2S04toincreasingthecationexchangeabilityofmontrnorillonite；Second．selectthebestsupporttoloadCe(S04htoachievethecatalystwhichhavethebestcata

6、lyticactivityThecharacterizationsofcatalystweredeterminedbyXRD，FT-IRandTG·DSC．TheexperimentalresultsindicatethattheH2S04concentration,Ce(S04)2concentrationandreactiontimegreatlyaffecttheformationofcatalyst．MontmorillonitecatalystwerepreparedbyH2S04andCe(S04)2，

7、usingrawCa-montmorilloniteinHeNanprovinceasthestartingclay．TberesultofXRDshowsthatWhentheconcentrationofH2S04was30％，theconcentrationofCe(S04)2was0．025mol／1。thereactiontemperatureWas90～100"CandthetimeofacidificationWas8hour，Catalystwithlargeporestructure(d001=3

8、．56nm)Wasobtained,anditsthermalstabilitywasupto600℃．TheDiphenylethaneWassynthesizedbyusingMontmorillonitecatalyst，thedisadvantagesofthetraditionaltechnologywhenusingoilofvitriolwag