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本论文是以无机多孔材料蒙脱土为原料,研究了蒙脱土酸化处理后的结构变化规律,选择出最佳酸化时间的酸化土作为载体,进行负载ZnCl2以制备在Friedel-Crafts具有最佳活性的固体酸催化剂为目标。论文首先论述了固体酸催化剂开发的意义,并对环境友好负载试剂催化剂的进展进行了综述。根据国内外对环境友好催化剂的开发现状和形势,利用我国丰富的膨润土资源,研究开发一种在Friedel-Crafts反应中的固体酸催化剂,对该催化剂的制备条件进行了系统的研究,同时也研究了催化剂的活性和结构间关系。实现了该反应体系中的多相化,也实现了清洁工艺和生产,减少环境污染。同时对该催化剂在酰基化反应中的应用做了一些初步研究,为实现该催化剂的工业应用打下基础。本论文主要分为三部分: 第一部分为蒙脱土负载试剂催化剂的制备。主要内容为催化剂的制备条件的选择和确定。首先对载体蒙脱土的提纯和酸化处理研究,对蒙脱土的酸化处理条件做了较系统的探索,实验表明酸化处理对蒙脱土的结构造成严重的破坏。研究还发现蒙脱土只有在充分酸化的条件下才能获取较好的活性。酸化时间为4小时蒙脱土的层状结构就完全破坏,此时作为载体负载后的催化活性高。然后是对催化剂负载量进行了研究发现,负载量太少不能形成足够多的酸中心,活性较低;随着负载量的增加,活性也随着上升,但是过多的ZnCl2试剂又会对造成催化剂的孔道堵塞和比表面积减少,ZnCl2试剂在载体上的分散度降低,反而降低了其催化活性。必须选择合适的负载量。最后是对催化剂的活化温度进行了研究,发现活化焙烧温度也有一个最佳值,焙烧温度过低无法形成强酸中心,影响活性;温度过高又会使得活性中心的分解流失,从而降低催化活性。实验结果得出了单因素的制备条件。然后对该催化剂的制备条件进行了优化,也研究了催化剂的稳定性和再生性能。 第二部分为该催化剂的结构和性能的关系。通过XRD、TG-DTA的表征和Hammett指示剂正丁胺滴定法测定酸强度和酸度。研究表明活性组分ZnCl2和载体的协同作用使得其催化活性明显高于活性组分和载体本身;酸度和酸强度都有明显的提高。同时对催化剂的热稳定性进行了研究发现该催化剂在低温下是稳定的,TG-DTA表明该催化剂在450-550℃造成活性位的流失,所以在液相反应体系中该催化剂的稳定性良好,活性下降的原因可能是催化剂的积炭引起的。 丛 摘 要 第三部分为该催化剂在FriedelCrafts酚基化反应中合成二苯酮的应用。对该催化剂在该反应中反应条件进行了初步研究。研究结果表明该催化剂在此反应中表现为良好的反应性能,催化剂可以简单的再生利用。