钛基硫酸促进型复合固体超强酸的制备及其酯化性能研究开题报告

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1. 研究目的与意义

固体超强酸具有催化效率高、制备方法简便、廉价、易于回收、无腐蚀性且环保等优点，对几乎所有的酸催化反应都表现出良好的催化活性和选择性，有望成为取代h2so4、hf等液体酸的绿色环保型催化剂，在工业催化领域具有广泛的应用前景。

但是，单纯载体的固体超强酸多次重复使用后酯化活性大幅下降且易失活，稳定性较差。

本课题的开展，旨在引入其他元素组成来调控固体超强酸这些方面的性能，并研究引入其他元素对固体超强酸酯化性能的影响。

2. 国内外研究现状分析

为了调整固体超强酸的比表面积及孔分布,从而调节催化剂表面酸中心强度以及分布，减少副反应,以提高催化剂的活性及选择性，适应催化目标反应的需要[2]。

以下介绍国内外相关的改性方法： 1)引入金属氧化物加入适量的金属氧化物有助于氧化物表面so42-的稳定，改变表面酸位类型，并能增加催化剂有效酸性位的数目。

hai-fu guo等[3]采用共缩聚法研制了so42-/sno2-al2o3固体超强酸催化剂，发现添加适量的al可使催化剂的活性和比表面积提高。

3. 研究的基本内容与计划

制备so42-/tio2与其他元素（ca、ba、la、au等）复合催化材料，然后开展性能分析，剖析材料结构，建立构效关系。

具体实验内容与计划如下： 1)掺杂少量ca、ba、la、au等金属，制备so42-/tio2复合催化材料。

2)用正丁醇与乙酸反应体系的酯化产物色谱分析来评价复合固体超强酸的活性及稳定性，并考察不同复合量、不同制备方法的掺杂复合固体超强酸的活性及稳定性。

4. 研究创新点

1)加入Ca、Ba等偏碱性的金属，与偏酸性金属La相比较，能与SO42-形成较为稳定的结构，在反应过程中不易脱落，进一步提升固体超强酸的稳定性。

2)相比传统评价稳定性的方式，建立了一套便捷、可靠的评价方法。