碳基固体酸催化剂毕业论文.doc

PAGE \* MERGEFORMAT 2　　 炭基固体酸催化剂的合成　　　 5 -　　　 　　　 湖南化工职业技术学院　　　 毕 业 论 文　 　　 　　　 题目：炭基固体酸催化剂的性能和制作　 　 学生姓名： 谭 敏 　　 学生学号： 200901020123 　　 所在系部： 化学工程系 　 所在班级： 应用化工技术 　 指导教师： 吴 卫 　　 　　 　　　 　 2012 年 5月 　　　 　 摘 要　　 　　 如今，能源与环境问题备受关注，社会大力倡导化工产业的绿色化。固体酸作为一类环境友好的催化剂，在化工领域有着广泛的应用。近年炭基固体酸作为固体酸材料备受关注，针对文献报道的炭基固体酸制备复杂、条件苛刻、三废多等缺点，本文采葡萄糖和糠醛作为碳源，在添加烯丙基磺酸钠和2-溴乙基磺酸钠的条件下制备出了炭基固体酸催化剂，并对其进行了结构表征。考察了该炭基固体酸对苯甲醛的缩醛化反应的催化性能，该材料作为固体酸催化剂在苯甲醛的缩醛化反应中表现出很高的催化活性和良好的稳定性。　　 　　 关键词：水热碳化法，炭基固体酸，缩合反应，催化剂　　　 　　 　　　 目录　　 1前言．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．3　 1.1固体酸催化剂的研究背景．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．3　 1.2炭基固体酸催化剂．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．6　　 1.3水热法概述．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．8　　 2炭基固体酸的制备及表征．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．13　　　 2.1前言．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．13　　 2.2实验部分．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．14　 2.3结果与讨论．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．16　　 2.4本章小结．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．19　　 3炭基固体酸在缩醛（酮）反应中的应用．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．19　　　 参考文献．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．20　 　 　 　　 　　 　　 　　　 　　　 　 　 　 1 前言　　　 1.1 固体酸催化剂的研究背景　　　 1.1.1 酸催化剂的用途与不足　 固体酸催化剂已经为石油精炼工业中非常重要的材料，常用在干馏裂化过程和化学品的生产。目前，大约有180种工业流程用到固体酸催化剂，比较突出的有沸石类，氧化物，混合氧化物，杂多酸和磷酸盐。相比之下，相当多数量的酸催化反应，例如，Friedel-Craft反应，酯化反应，水合作用和水解作用仍然使用常规酸催化剂，但是，涉及到常规酸催化剂的过程通常都会有毒性高，腐蚀性，浪费催化剂，以及催化剂用量高，难以分离和还原的缺点[2]。　　　 许多重要的化学反应如水解、酯化、烷基化、水合及贝克曼重排反应等都需在酸或其他催化剂作用下方能显著地进行。传统上多用液体酸如硫酸作催化剂，不仅造成大量的能量浪费和生产设备腐蚀，而且产生大量的环境污染物.。为改善化学品生产的环境安全和逐步实现绿色化学生产过程，化学工业正不断地寻找活性高和稳定性好的固体酸催化剂。而且各国的产业法律对环境保护提出了更严格的要求，使得化学家和材料学家寻找新型催化剂的探索更为急迫。　　 1.1.2 固体酸的种类　　 固体酸，一般来说就是指能使碱性指示剂改变颜色的固体或者是能化学吸附碱性物质的固体。严格地讲，固体酸是指能给出质子(Brōnsted酸，简称B酸或质子酸)或能够接受孤电子对(Le