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随着绿色化学的发展,环境友好催化剂的研究受到越来越多的重视。固体碱催化剂不仅具有高活性和选择性,同时由于减少了设备腐蚀和环境污染等问题而在精细化工生产过程中得到越来越广泛的应用研究。本文以水滑石(LDHs)层状前体法所得MgAl复合氧化物为载体,首次采用修饰的浸渍法负载KF制备得到系列负载型固体碱催化剂。在无溶剂条件下以Knoevenagel缩合和Michael加成反应为探针,详细研究了催化剂的催化性能和活性位本质。本文的主要内容和创新点如下：采用成核晶化隔离法制得小尺寸MgAl-C03-LDHs,将其于500℃焙烧得到镁铝复合氧化物载体MAO(20-30nm),通过浸渍一旋转蒸发法得到具有LDHs重构结构的系列负载型KF催化剂前体,再经适度活化得到系列固体碱催化剂KF／MAOic(i指KF负载量)。采用XRD、FT-IR、SEM、XPS、BET、19F和27Al MAS NMR、Hammett指示剂法、CO2／NH3-TPD和CO2／NH3吸附的原位FT-IR等方法详细研究了催化剂的晶体结构、热稳定性、表面组成、酸碱性和催化活性位的本质。结果表明,KF负载量显著影响催化剂的酸碱性,催化剂表面的碱性随着KF负载量的增加而增加。负载量低于11.8wt%时,KF均匀单分散于载体表面,KF和载体相互作用可能形成[Al-OH…F-]结构,从而使其碱性增强。负载量为11.8wt%的KF／MAO11.8c具有最多数目的中等强度碱性位,这可能与该样品较载体急剧增大的晶粒尺寸(150-200 nm)有关。该样品表现出少量的中等强度L酸位。其碱酸量之比为1.16。负载量高于11.8wt%时,KF与载体作用形成K3AlF6和K2CO3晶相,其中新碱性位[Al-CO32-…K+]的形成使催化剂的碱强度进一步提高,负载量大于30.1wt%的催化剂几乎不显示酸性。在无溶剂条件下苯甲醛和氰乙酸乙酯的Knoevenagel缩合中,KF／MAO11.8c显示较高的催化活性,缩合产物产率在2h内达到85%,随着负载量的进一步增加催化活性略有降低,改变反应底物,该样品同样给出较好的催化活性。这归因于该样品中KF的均匀分散、最多的中强碱性位和表面少量酸性位的酸碱位协同效应。而在无溶剂条件下丙烯酸甲酯和硝基甲烷的Michael加成中,KF／MAO30.1c给出较高的催化活性,加成产物产率在2h达到95%,改变反应底物同样表现出较好的催化活性。这与高KF负载量时催化剂显著提高的碱强度有关,其中表面新碱性位[Al-CO32-…K+]的存在可能起到了关键作用。基于多种表征分析结果,尝试性地提出了均分散和高负载量镁铝复合氧化物负载KF固体碱催化剂的活性位结构模型。