稀土固體超強(qiáng)酸的制備及其催化酯化反應(yīng)的研究論文

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1、稀土固體超強(qiáng)酸的制備及其催化酯化反應(yīng)的研究畢業(yè)論文目錄摘要IAbstractIII目錄V第一章緒論101.1引言101.2酯化反應(yīng)概述101.2.1目前常用酯化方法介紹101.2.1.1羧酸法101.2.1.2羧酸酐法111.2.1.3酯交換法111.2.1.5腈的醇解111.2.2酯化反應(yīng)常用催化劑介紹121.2.2.1常用催化劑特點(diǎn)及應(yīng)用實(shí)例121.2.2.2綠色化學(xué)中選擇催化劑依據(jù)131.3固體超強(qiáng)酸催化劑的相關(guān)研究141.3.1固體超強(qiáng)酸概念、分類及特征141.3.2固體超強(qiáng)酸的酸中心形成機(jī)理161.3.2.1幾種酸堿理論161.3.2.2固體超強(qiáng)酸的酸中

2、心形成機(jī)理171.4固體超強(qiáng)酸酸強(qiáng)度的測(cè)定181.4.1哈米特酸度H0181.4.2Hammett指示劑法191.5固體酸催化劑制備方法的介紹201.5.1沉淀法20551.5.2浸漬法201.5.3水解法211.5.4溶膠-凝膠法211.5.5固相法211.5.6水熱法221.5.8其它方法221.6固體超強(qiáng)酸的發(fā)展過程221.7選題背景意義及研究思路251.7.1選題背景意義251.7.2研究思路26第二章稀土固體超強(qiáng)酸的制備282.1實(shí)驗(yàn)藥品及主要儀器設(shè)備282.1.1實(shí)驗(yàn)藥品282.1.2實(shí)驗(yàn)主要儀器設(shè)備292.2稀土固體超強(qiáng)酸制備的實(shí)驗(yàn)步驟302.2.1

3、TiO2干凝膠的制備原理302.2.2TiO2干凝膠的制備302.2.3SO42-/TiO2(ST)的制備302.2.4SO42-/TiO2-Ce4+(STC)的制備302.2.5SO42-/TiO2-La3+(STL)的制備312．3探針實(shí)驗(yàn)312.3.1實(shí)驗(yàn)操作312.3.2酯化率的測(cè)定312.4稀土固體超強(qiáng)酸活性影響因素322.4.1硫酸根促進(jìn)劑濃度的影響322.4.2稀土離子濃度的影響322.4.3活化溫度的影響332.5本章小結(jié)34第三章稀土固體超強(qiáng)酸的表征363.1傅里葉變換紅外光譜法FT-IR36553.1.1樣品紅外光圖譜分析363.2元素分析(E

4、DX)373.3電子掃描電鏡（SEM）383.3.1不同制備條件所得樣品的SEM分析383.4比表面積法（BET）403.4.1BET比表面積結(jié)果討論403.5X-射線衍射（XRD）413.5.1工作原理413.5.2不同制備條件所得樣品的XRD分析413.6超強(qiáng)酸催化劑的表面酸強(qiáng)度測(cè)定433.6本章小結(jié)44第四章稀土固體超強(qiáng)酸催化酯化反應(yīng)464.1固體超強(qiáng)酸催化酯化反應(yīng)的機(jī)理分析464.2實(shí)驗(yàn)藥品及主要儀器474.2.1實(shí)驗(yàn)藥品474.2.1.1自制藥品484.2.2主要儀器484.3酯的合成484.3.1酯化反應(yīng)實(shí)驗(yàn)步驟484.3.2酯化率的測(cè)定494.4結(jié)果

5、與討論494.4.1反應(yīng)時(shí)間與酯化率的關(guān)系494.4.2反應(yīng)溫度對(duì)酯化率的影響504.4.3醇酸物質(zhì)的量的比對(duì)酯化率的影響524.4.4催化劑用量對(duì)酯化率的影響534.5本章小結(jié)55第五章稀土固體超強(qiáng)酸重復(fù)使用性及失活機(jī)理探討575.1稀土固體超強(qiáng)酸的重復(fù)使用性575.1.1實(shí)驗(yàn)藥品及儀器575.1.2實(shí)驗(yàn)內(nèi)容57555.1.3酯化率數(shù)據(jù)處理及分析575.2失活機(jī)理探討585.2.1稀土鈰含量和硫含量的影響585.2.2表面吸附有機(jī)物的影響及催化劑的再生情況595.2.2.1實(shí)驗(yàn)藥品及儀器595.2.2.2實(shí)驗(yàn)內(nèi)容595.2.2.3實(shí)驗(yàn)結(jié)果討論595.3本章小結(jié)6

6、0第六章結(jié)論與建議626.1結(jié)論626.2后續(xù)工作建議63參考文獻(xiàn)64攻讀碩士學(xué)位論文期間發(fā)表的論文69附件71致謝7655第一章緒論1.1引言在有機(jī)化工中酯化反應(yīng)是一類常見的重要的反應(yīng)類型，酯化反應(yīng)所得產(chǎn)物酯是一類重要的化學(xué)物質(zhì)，它種類繁多有著相當(dāng)廣泛的用途，可用作溶劑、增塑劑、香料、表面活性劑及有機(jī)合成的中間體，同時(shí)在涂料、醫(yī)藥有機(jī)合成等工業(yè)中也具有不可替代的使用價(jià)值。工業(yè)上最常用最重要的一類酯化反應(yīng)是羧酸與醇在酸催化下的酯化，該類反應(yīng)機(jī)屬雙分子反應(yīng)機(jī)理：首先質(zhì)子加成到羧酸中羰基的氧原子上，接著醇分子對(duì)羰基羰基碳原子發(fā)生親核進(jìn)攻。在酸催化的可逆親核取代反應(yīng)中，

7、酸催化劑有著核心作用，根據(jù)Bronsted規(guī)則，一般反應(yīng)速度與所以催化劑的酸強(qiáng)度成正比。尋找高效經(jīng)濟(jì)的酸催化劑，提高酯化反應(yīng)的速率和酯收率，將會(huì)很大程度挖掘出酯化反應(yīng)的工業(yè)應(yīng)用價(jià)值。1.2酯化反應(yīng)概述1.2.1目前常用酯化方法介紹1.2.1.1羧酸法羧酸法是羧酸與醇作用生產(chǎn)酯的反應(yīng)，屬于雙分子平衡可逆反應(yīng)，可通過催化劑、加熱提高其反應(yīng)速率。為提高酯的收率，可調(diào)整原料配比例如便宜原料加入過量，也可以蒸發(fā)產(chǎn)物酯和水，從而使酯化反應(yīng)更完全，制取更多的酯類物質(zhì)。1.2.1.2羧酸酐法55當(dāng)遇到較難反應(yīng)的酚類化合物或者空間位阻較大的醇的直接酯化反應(yīng)時(shí)可采用羧酸酐法，該方法使

8、用更強(qiáng)的酰