硅藻土基固体酸催化剂的制备及催化酯化性能
Preparation of diatomite-based solid acid catalyst and its catalytic performance for esterification作者机构：大连工业大学轻工与化学工程学院辽宁制浆造纸工程重点实验室辽宁大连116034 广西大学轻工与食品工程学院广西清洁化制浆造纸与污染控制重点实验室南宁530004
出 版 物：《功能材料》 (Journal of Functional Materials)
年 卷 期：2022年第53卷第1期
页 面：1169-1174页
核心收录：
学科分类：08[工学] 0805[工学-材料科学与工程（可授工学、理学学位）] 080502[工学-材料学]
基 金：辽宁省自然科学基金项目(2019ZD0134) 广西清洁化制浆造纸与污染控制重点实验室开放基金项目(2019KF20)。
摘 要：以硅藻土为载体,利用磺化技术制备硅藻土基固体酸催化剂,并探讨其催化油酸的性能。经研究,以炭化硅藻土为原料,在磺化6 h,140℃条件下制备的硅藻土基固体酸催化剂酸密度可达0.5126 mmol/g。催化剂性能表征研究发现,FT-IR显示磺化作用可使磺酸根接枝到硅藻土上,催化剂特征吸收峰振动范围增强,酸密度增大;XRD发现,炭化和磺化过程不会显著破坏硅藻土的非晶态二氧化硅结构,保证了硅藻土载体的稳定性,从而利于形成稳定的催化剂结构;SEM发现炭化硅藻土的表面杂质明显少于硅藻原土,磺化后催化剂孔道结构仍然完整,保证了固体酸的有效负载;由BET分析可知硅藻土含有极少量的微孔结构,符合等温吸附脱附曲线Ⅳ型,磺化后磺酸基较好地进入硅藻土的孔隙中,能够在无定形硅藻土结构表面良好分散,构成载体的质子酸中心。将其用于催化油酸转化油酸甲酯,最优工艺条件为,醇酸摩尔比5∶1,酯化温度55℃,催化剂0.05 g,反应6 h,油酸转化率可达91.45%,重复使用5次转化率仍保持83%以上。所开发的硅藻土基固体酸催化剂具有催化效率高,热稳定性好,易于重复利用,环境友好等优点。
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