SO^2—4／ZrO2—SiO2催化剂的酸性及结构表征.pdfVIP

⑦ 胡ly 第12卷第4期 分 子 催 化 Ⅷ ．12．No．4 1998年8月 JOL~NALOFM0U 工 ^RCATALYSIS(CHINA) A 品 1998 研究论文292～298 SO4卜／Zr02一Si02催化剂的酸性及结构表征 垒兰星 扬兆禧 余主威 胡虹半 (华南理工大学应用化 幕 广州51O641) 弓 弓 王乐夫 I黄仲涛 (华南垣王买 南 幕r／tt 510641) 摘 要采用指示剂法及吸附吡啶的缸外光谱法，考察了{I|化齑司的酸性}用Ⅺm、IR、xPS及热分 析等对{I|化荆的结构进行了袁征l用BET法测定了{I|化蠢町的比表面积，并研究了催化剂的组成及 焙烧强度对{I|化剂比表面积的影响．实验结果表明，一般在450C以上焙烧的804l-／zr -sQ催 化剂均具有超强酸性，催化荆的馥强度随焙烧温度的增高有所增强}暖附毗啶的红外光谱表明诚 {I|化剂具有较高的L 日睦量．通常800C以下焙烧曲催化荆均为非晶态，高于800C焙烧硅情比 太于9 {I|化剂的比表面积一般在400 ，窖左右 关t词 表面酸性 丹粪● ——●●—● SO4 ／ZrO~一s 是一种新型的固体超强酸催化荆，它具有比表面积大、酸量高、活性高、 制备成本低等传统的SO4 ／ZrO~催化荆不具备的优点0 ]．我们采用一种新的制备方法，从 通常的锆源和硅源试剂出发翩得了该催化荆，并考寨了该催化荆对于乙酸／正丁醇酯化反应 的催化作用，研究了制备条件对催化荆活性的影响““]．在此基础上，对催化剂的酸性及结构 进行了深^的研究，得到了许多有价值的信息和结果． 1实验部分 1．1舶化卉葺的崩备 以z ·6H2O及Na q·9 O为原料，采用铵盐作为沉淀荆，分另4制得锆和硅的氢 氧化物沉淀，然后在一定 I值下将两种沉淀物混合，并在343 K左右老化3～5 h，洗涤、抽 滤、383 K烘干．在一定的温度下预焙烧该水台二元氧化物，然后用0．5 tool／! 或1．0 moI／L }bSq溶液浸渍，并在一定温度下焙烧，即制得SO4 ／ZrO~．s 催化剂． sq ／ZrO~催化剂按文献[5]方法制备，即以zma 为原料，以氨水为沉淀剂，经沉淀、 老化、洗涤、干燥后，用0．5mol／L II~SO,溶液浸渍，然后在一定温度下焙烧而制得． 1997—09·24收嘲韧稿-1998-01—05收莹j蕾改蔷．廖世军一男．38岁，剐教授． 1 1)华~m-T-大学科学基金蟹助项目，本文曾在 第七届垒圉石铺化工僵北会议 报告 第4期 廖世军荨；s ／ZrO,一SO,倦化剂的睦性厦结构表怔 293 1．2催化剂的表征 1．2．1 XRD 采用XD-3AX射线衍射仪(日本岛津)，研究了催化剂样品的骨架结构；工作 条件为：Cu靶，Ni滤波，射线波长为15．418 nm．管压30 kV，电流 30mA． 1．2．2 XPS 所用仪器为XSAM 800(荚国KREIOS)型电子能谱仪．分析室真空度为 1O一 a，h Ka X射线源．工作电压12 kV．电流16 mA．能量标尺用沾污碳Cis=285．00 eV 校正．我们主要用XPS考察了样品中元素s的2p电子的结台能． 1．2．31G—DT 采用Du Pont1090B型热分析仪．研究了样品的热重特性及差热特性，温 度范围为常温至950℃，升温速度为10~c／mln．．样品用量为30~50 rag． 1．2．4催化剂酸性的研究 采用真空系统中指示剂蒸气吸附法．测定了催化剂的酸强度． 具体方法为：在样品管中