固体超强酸催化剂的制备和催化性能的研究
2017-03-20吴爱莉葛红莉
化工时刊 2017年12期
吴爱莉 葛红莉
(南京威尔药业股份有限公司,江苏 南京 210047)

1 实验部分
1.1 主要试剂和仪器
主要试剂:四氯化钛(C.P.级),氨水(28%,C.P.级),蒸馏水,工业产品;三氧化二镧(A.R.级),浓硫酸(C.P.级),硝酸银(A.R.级)。
1.2 催化剂的制备
将四氯化钛加入1 000 mL的三口烧瓶中,用质量分数为14%的氨水缓慢滴加,直至pH值等于9为止,静置24 h,过滤,滤饼用蒸馏水洗至0.1 mol/L硝酸银溶液检测不出Cl-为止,后将滤饼置于110 ℃的烘箱中干燥24 h。研磨氧化钛固体分子筛过筛(100目)备用。
配置硫酸溶液,分别依次加入三氧化二镧和已研磨的氧化钛粉末,混和均匀后浸渍24 h过滤得样品,将滤过的样品置马弗炉中焙烧得成品。
1.3 酯化合成验证
在装有温度计、分水器和回流冷凝器的三口烧瓶中,加入一定量的原料和催化剂,然后加热至220 ℃反应,最后都在220 ℃时保温8 h,反应物冷却后过滤分离催化剂,后处理得到产品,并检测产品功能性指标。
2 结果与讨论[4,5]
2.1 不同pH值沉降TiO2对固体超强酸催化性能的影响
因TiO2沉降时溶液的pH值会影响固体酸的颗粒大小和比表面等,因此氨水沉淀时溶液pH值必须适当。当pH值太小时,沉淀中所包裹的有害离子难以除尽,将影响催化剂的活性,一般沉淀时溶液的pH值为8~10。

图1 不同pH值对催化剂活性的影响Fig 1 Effect of different pH on catalytic activity
实验表明(图1):当沉降pH为9时,n(La3+/Ti2+)=1:5,在550℃下焙烧4小时,得到的固体超强酸的催化活性最佳,其酯化率为85.42%。
2.2 La3+/Ti2+不同配比对固体超强酸催化性能的影响
当沉降pH为9时,将不同比例的TiO2和La203混合物分别用1.0 mol/L硫酸溶液浸泡24 h,过滤后置于550 ℃焙烧4 h得到不同配比固体超强酸。……
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