固体超强酸于多孔高硅氧纤维的负载及其在酯化中的应用.pdfVIP

林金溪 等 ：固体超强酸于多孑L高硅氧纤维的负载及其在酯化 中的应用 227 固体超强酸于多孔高硅氧纤维的负载及其在酯化 中的应用 林金溪 ，何 静 ，丁马太。，陈立富 (1．厦门大学 化学化工学院，福建 厦门361005； 2．厦 门大学 材料学院特种先进材料实验室，高性能陶瓷纤维教育部重点实验室 ，福建 厦门361005) 摘 要 ： 以溶胶浸渍法，将 S() ／ZrO 固体超强酸 正丁醇 、氢氧化钠 ，均为 AR级；水为二次蒸馏水 ；无碱 负载到 由酸沥滤工艺制备的多孔高硅氧纤维上，并用 玻璃纤维由江苏九鼎新材料有限公司提供。 于催化合成 乙酸正丁酯。研究结果表 明，该催化剂具 2．2 多孔高硅氧纤维的制备 有用量少，酯收率较高，产物易于分离等优点；而且使 称取 1．4g无碱玻璃纤维，丙酮清洗后，置于烘箱 用寿命长，重复用于5次合成后，酯化率仍高于7O 。 中，110℃ ×6h。转移到 3mol／L的HC1溶液中，90℃ 关键词 ： 多孔高硅氧纤维；固体超强酸 ；酯化 ×12h。多次超声清洗 ，至清洗液为中性 。置于烘箱 中图分类号 ： TQ 342．86 文献标识码 ：A 中，11O℃×12h。即制得高 比表面积的多孔高硅氧纤 文章编号：1001-9731(2012)02-0227—04 维 。 2．3 S()；一／ZrO2溶胶制备[] 1 引 言 6g乙醇和 1．35g氧氯化锆于烧杯中加热溶解 ，冷 多孑L无机纤维具有 比表面积大、耐高温、热稳定性 至室温 ，搅拌下滴加 13g乙醇、0．34g水和 1g98 浓 和化学稳定性高、强度高等优点，适于用作催化剂载 硫酸的混合溶液 ，可见 白色沉淀析出。滴加完毕后 ，继 体、生物催化剂载体等口]。高硅氧纤维具有较高的纯 续搅拌至成透明溶胶 ，即得到硫酸化 的ZrO。(s() ／ 度，可以避免由金属离子引起的副作用 ，尤适于这些应 ZrO2)溶胶 。 用。无碱玻璃纤维 (E-glass)碱金属质量分数 (下同)低 2．4 SOi一／ZrO 固体超强酸于多孔高硅氧纤维的负 于 1 ，主要成分为二氧化硅、氧化硼 、氧化铝 、氧化钙 载 和氧化镁 。经过酸洗后 ，除了还残有少量氧化铝、氧化 多孔高硅氧纤维浸入 SO：一／ZrO。溶胶并超声振 钙等金属氧化物外 ，高达 95 ～98 是以多孔 的骨架 荡 1h后 ，取出，置于烘箱中，80℃×2h；置于马弗炉 中， 形态存在 的 SiO。[2]。经高温烧结 ，纤维致密度提高， 550℃×3h。冷却至室温，得到多孔高硅氧纤维负载的 力学性能相应得以提高，就得到商品化的高硅氧纤维 。 S() ／ZrO 固体超强酸。热处理旨在提高超强酸与多 已广泛应用于保温、密封、过滤等领域。 孔高硅氧纤维之间的结合力 。 乙酸正丁酯f朝通常是以浓硫酸为催化剂 ，由乙酸 、 2．5 乙酸正丁酯的合成以及产物的表征 正丁醇通过酯化合成 。但副反应严重 ，产物不纯、色 31．1g(0．518mo1)冰醋酸 、48．9g(0．673mo1)正丁 深，设备腐蚀严重，且污染环境等。近年来改用固体超 醇和 1．6g多孔高硅氧纤维负载 S() ／zrO。固体超强 强酸催化 ，已见初效 ；但催化剂用量大，致成本高 ]。 酸分别加入到磨 口三颈瓶中。三颈瓶之 中口安装接有 有报道 ，s() ／M O 型负载 固体纳米催化剂可提高 冷凝 回流装置 的分水器；两个侧 口分别作为安装温度 比表面积 ；但多为粉体材料 ，易团聚，影响催化效果 ，且 计和取样之用 。磁力搅拌，加热