固体超强酸催化剂的应用与发展.pdfVIP

维普资讯 2005年 4月 焦作大学学报 No．2 第2期 JOURNAL OF JIA0ZU0 UNIVERSITY Apr．2005 固体超强酸催化剂的应用与发展 田京城 缪 娟 (1．焦作大学，河南 焦作 454003；2．河南理工大学，河南 郑州 450000) 摘要：介绍了目前重点研究的四类固体超强酸催化剂的研究现状及发展趋势。 关键词：固体超强酸催化剂；机理；趋势 中图分类号：069 文献标识码：A 文章编号：1008—7257(2005)02—0049—03 随着精细化工和石油化工的发展 ，带来 了新技术 截止 目前 ，已研制 出许多种类、性能各异的固体 和新工艺的不断进步和优化。对于一个有潜在应用 超强酸 。其 中一部分见表 l。大致可分为 以下几类 ： 价值的过程而言 ，我们必须考虑的是：廉价丰富的资 (1)担载型 ，如在高比表面固体表面担载液体超强酸 源 、尽可能简化 的工艺过程 、尽可能高 的转化率和选 SbF5等 ；(2)某些混合金属盐 ，如 A1C1，，A1C1，一CuC12， 择性 。其中催花剂的研究和发展起着很重要的作用 。 A1Bq，SbF 一FSO，H等 ；(3)硫 酸根 改性 的金属氧化 回顾近几十年动力燃料生产技术 的发展 ，不难看 物 ，如 SOj’／MxOy(M=Fe、Sn、Zr等)；(4)复合金属 出酸性催化剂在其 中扮演了重要角色 。如异构化、烷 化合物 ，如 MO，／ZrO 、WO，／ZrO2等 ；(5)杂多酸 ，如 基化和芳构化等 。尤其是近几年液体酸性催化剂正 H，PWI204o等；(6)氟化磺酸树脂 。如 H—Nation等 。 逐渐被环境友好技术经济指标更佳的固体酸性催化 上述第一类和第二类 固体超强酸因含有 卤化物， 剂所取代。 自酸性催化剂带来变革性技术之后 ，新 出 制各条件较为苛刻 。有三废产生 ，而且有毒的金属或 现了一批独具特色的固体酸性催化剂 。其 中，为适应 其化合物很难从产品中除净 ，对某些要求较高的产品 活化相对惰性的饱和烷烃的要求，固体超强酸催化剂 (如生物原料或制 品)难于应用 。同时，这两类催化 以其优异 的性能而被人们所关注 。 剂不能与水接触 ，不能在高温下使用 ，因而逐渐淡 出 本文从固体超强酸催化剂的定义着手，着重介绍 历史舞 台。 目前重点研究的四类 固体超强酸催化剂 ：(1)硫酸根 l978年 Arata等人 发现 ，硫酸铁 在 700℃加热 改性 的金属氧化物 ；(2)复合金属氧化物 ；(3)杂多 制得的氧化物对氯化苯的缩聚反应有较高催化活性 ， 酸；(4)氟化磺酸树脂 。 其原因是 由于残 留在氧化铁表面的硫酸根的作 用 。 1．研究现状 这 一现象引起 了Arata小组 的注意 。l979年 Hino等 人 成功地合成 了硫酸根改性的SO：’／MxOy型固体 固体超强酸的定义最初是 由Gillespie…给 出的，即 超强酸 ，该类 固体超强酸克服 了含 卤素的固体超强酸 凡是 固体表面酸强度大于 l00 ％硫酸 的，都可称为 固 的不足。后来 Arata等人 又将钨酸盐和钼