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烷烃异构化是生产高辛烷值汽油调和组份的重要手段之一。SO42-/ZrO2型固体超强酸是最有发展前景的异构化反应催化剂，具有反应温度低、选择性好、制备方法简单、酸强度高、热稳定性好等优点，但现有的该类催化剂存在比表面积小、表面酸量少、容易结焦失活等缺陷。本文通过超细Zr(OH)4的制备以及稀土和氧化铝改性等试验手段，探索了高比表面积、高表面酸性SO42-/ZrO2催化剂的制备方法，得到了高转化率、高选择性的固体超强酸异构化催化剂。
试验中通过引入表面活性剂十六烷基三甲基溴化铵(CTAB)的液相沉淀法制备得到了粒径大小达到10nm的超细的、高比表面积的Zr(OH)4，采用共沉淀、浸渍、混捏成型等方法制备了稀土La、Ce和氧化铝改性的SO42-/ZrO2型催化剂，采用N2吸附、XRD、TG-DTG、H2-TPR、TEM、SEM和吡啶吸附红外光谱分析(Py-FTIR)等试验手段对制备的催化剂进行了表征，得到了不同制备条件下催化剂组织结构、晶相结构、晶化温度、氧化还原性质、催化剂形貌和表面酸性质的变化规律，为制备高表面酸性和反应性能优良的改性固体超强酸催化剂奠定了基础。正己烷异构化的微反实验结果表明：在反应温度为220℃、反应压力为2.0Mp、空速为2H-1、氢油比为3时，改性固体超强酸异构化催化剂转化率为77.0％，选择性为100％。