在传统化学工业中,目前大多选用液体酸来作为酸催化剂,但液体酸存在着腐蚀设备、污染环境、后续处理繁琐等问题,为了改善这些缺陷,人们尝试开发活性高、稳定性好、易分离的固体酸来替代传统液体酸。具有高孔隙率、强稳定性的SiO₂常被用作固体酸的载体,制备出的固体酸有着良好的催化活性。为了进一步开发新型的硅基固体酸,本文以溶胶凝胶法合成的SiO₂微球、磁性SiO₂为载体,通过浸渍和接枝手段进行酸性改性,制备了一系列硅基固体酸,研究了制备条件对固体酸催化性能的影响,并探讨了其在己二酸酯类增塑剂合成中的应用情况。主要成果如下:1.以正硅酸四乙酯为硅源,采用溶胶凝胶法制备了SiO₂微球,讨论了氨水、水、TEOS、乙醇浓度以及反应温度对SiO₂微球形貌结构的影响。研究结果表明,随着氨水浓度的增加,SiO₂微球粒径逐渐增大、球形度变好、分散性较好;随着水用量的增加,SiO₂微球的粒径也略微增大;随着TEOS浓度逐渐增加,SiO₂微球也变大,TEOS浓度过高时,SiO₂微球团聚现象加重,微球平均粒径反而减小;随着乙醇浓度的增加,SiO₂微球粒径反而减小;随着反应温度的升高,SiO₂微球粒径有着显著的增加,且球形度和分散性也逐渐变好。2.以SiO₂微球为载体,采用浸渍法制备了磺酸型硅基固体酸,讨论了磺化条件对硅基固体酸酸性的影响,通过对己二酸和正丁醇的酯化反应进行催化来考察硅基固体酸的催化效率。研究发现,SiO₂微球的微观结构对其硅基固体酸的催化性能有着重要的影响,以制备的粒径180 nm的SiO₂微球为载体,在磺化温度为220°C、磺化时间为4 h时制得的固体酸酸性性能最好,在己二酸二丁酯的催化合成过程中,酯化率可达99.64%。3.以SiO₂微球为载体,采用接枝法制备了磺酸型硅基固体酸,讨论了接枝条件对硅基固体酸酸性的影响,通过对己二酸和正丁醇的酯化反应进行催化来考察硅基固体酸的催化效率。研究发现,当接枝温度为140°C、接枝时间为12 h、氧化时间为6 h时,硅基固体酸的酸量和酯化率均达到最佳;在己二酸二丁酯的催化合成过程中,酯化率最高可达94.44%。4.以水热法制备的Fe₃O₄微球为磁核,采用溶胶凝胶法制备了磁性SiO₂,并以磁性SiO₂为载体,采用浸渍法和接枝法制备了磺酸型磁性固体酸,讨论了反应物浓度对磁性SiO₂磁学性能和磁性固体酸酸性的影响,通过催化己二酸和正丁醇的酯化反应来考察磁性固体酸的催化效率。研究发现,反应物浓度的变化对磁性SiO₂的硅壳包裹有着重要的影响,进而影响磁性粒子的磁学性能和磁性固体酸的酸性;在催化合成己二酸二丁酯的过程中,浸渍型磁性固体酸的酯化率可高达99%,接枝型磁性固体酸的酯化率只有86.92%;浸渍型固体酸的催化效果要优于接枝型固体酸,磁性固体酸的催化效果要优于硅基固体酸。