固体超强碱Na-NaOH／γ-Al2O3碱性测定方法的研究
固体催化剂表面酸碱性测定
固体催化剂表面酸碱性测定--吸附指示剂滴定法固体酸（碱）催化剂表面中心的酸（碱）性质会直接决定催化剂的催化性能,因此,在研究固体酸（碱）催化剂的作用原理、改进现有的固体酸（碱）催化剂、研制新型酸(碱)催化材料和研究催化剂酸（碱）位的性质、来源及结构等方面,都离不开对表面酸（碱）性的表征。
科学工作者在固体催化剂表面酸碱性质表征领域做了大量系统研究，建立了许多测定方法，如吸附指示剂滴定法、程序升温热脱附法、红外光谱法、吸附微量热法、热分析方法和核磁共振谱等。
其中，操作简便的吸附指示剂滴定法得到广泛应用。
本文阐述吸附指示剂滴定法操作体系。
1固体酸表面酸性测定—吸附指示剂胺滴定法早在50年代初，Walling提出利用吸附在固体酸表面的Hammett指示剂的变色的方法来测定固体表面酸的酸强度；Tamele用对二甲氨基偶氮苯为指示剂，以正丁胺滴定悬浮在苯溶剂中的固体酸来测定酸量。
随后Benesi做了重大的改进，先让催化剂样品分别与不同滴定度的正丁胺达到吸附平衡，再采用一系列不同p K a 值的Hammett指示剂来确定等当点。
这样就可以用比较短的时间测得酸强度分布，形成了一个测定固体表面酸酸强度分布的吸附指示剂正丁胺滴定法，又称非水溶液胺滴定法。
由于操作比较简便，指示剂法广泛被采用。
但是这个方法从理论依据到试验操作都有不少缺陷，如到达吸附平衡耗时长等；几十年来，这个方法有了一些改进，包括使用超声波振荡器加快吸附平衡的到达，选用硝基取代苯类具更弱碱性的化合物作为指示剂测超强固体酸酸性，针对不同的样品体系选用合适的滴定用有机胺和溶剂等。
1.1 基本原理1.1.1 酸强度：酸强度是指给出质子(B酸)或是接受电子对(L酸)的能力。
不同的测定方法采用不同的物理化学参数来表征。
指示剂法用Hammett酸度函数H o表示，H o有明确的化学概念，使用广泛。
Hammett 酸度函数H o 将固体表面酸的酸强度定义为：固体表面的酸中心使吸附其上的中性(不带电的)碱指示剂（以B 表示）转变为它的共轭酸的能力。
γ-Al2O3催化剂的凝胶法制备及其性能的测定
γ-Al2O3催化剂的凝胶法制备及其性能的测定γ-Al2O3催化剂的凝胶制备及其性能的测定张景清（广西科技大学生物与化学工程学院广西柳州 545006）1.摘要纳米催化剂与块体材料不同的特殊性质，主要体现在：表面效应、体积效应和量子尺寸效应。
纳米催化剂可以分为负载型和非负载型两类，每一类又可按照其化学属性分为金属型和金属氧化物型。
由于纳米氧化物和材料诸多领域都有应用，其合成方法近年来发展迅速。
目前，主要的合成方法有，溶胶-凝胶法、水解法、水热合成法、微乳法、沉淀法、固相反应法、超临界干燥法和热分解法。
本文采用的是溶胶-凝胶法制备γ-Al2O3，首先进行凝胶的制备，其次，浆化洗涤和胶溶，最后，成型活化。
该法操作简单，对仪器和药品要求较少，制备时间较短，成型效果好。
最后得到了白色细粉末状γ-Al2O3，并进行差热分析鉴定。
由差热分析图谱可以判断产品质量较好。
2.前言γ-Al2O3就是通常所说的活性氧化铝，有时也将χ、η和γ型氧化铝的混合物概括为活性氧化铝。
其属于尖晶石结构，在自然界中并不存在，一般在实验室中制备，形成温度较低，粉体颗粒的粒径很小，尤其采用纳米技术制得的颗粒粒度数个到数十个纳米，因而拥有巨大的比表面积，可达1000m2・g-1以上。
这些性质使得γ-Al2O3具有非常广泛的用途，主要表现在吸附作用，酸碱催化作用以及许多活性离子或分子的载体。
本实验目的旨在对学生进行催化剂合成、表征、和反应性能测定评价的程序化训练。
通过实验使学生掌握溶胶-凝胶法制备γ-Al2O3超细粉体的操作，学会氧化物的成型技术，了解并熟悉BET法测定比表面操作技术和微反应系统评价催化剂的方法。
3.实验原理纳米氧化铝的制作方法大致分为物理方法和化学方法两类，化学法一般都是“由下至上”，即是通过液相反应、气相反应和固相反应，从原子、分子出发合成纳米材料。
在纳米氧化铝的制备中湿化学合成法发挥了重要作用，液相法是目前实验室和工业上最为广泛的采用方法。
超强碱
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分类 （1）单组份金属氧化物;
MgO， CaO 及 SrO 等，是最早开发的金属氧化物超强碱，
（2）碱金属或碱土金属化合物改性的金属 氧化物;
Sun 等以纳米晶 MgO 为载体, 以金属 K 改性获得了超强碱 K/MgO，碱强度（H-）>35。
（3）碱金属或碱土金属化合物改性的微孔 或介孔材料;
3.固体碱催化剂在多相碱催化反应中关于碱性中心的强 度和数量还有许多不明之处 ，以及碱活性位的产生 及催化机理也有待继续深入研究。
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前景展望
1.再生问题的解决 ，研制高性能、不易污染、寿命 长的固体碱催化剂是今后的开发方向 。 2.碱性中心性质的研究，有很多反应可由固体碱高效 催化, 但是超强碱尚未得到应用开发固体碱催化剂 在新反应中的应用 。 3.从修饰组分上来看, 常用的修饰组分为碱金属及其 化合物或碱土金属化合物, 可供选择的修饰组分 种类少. 所以, 开发新的修饰组分以制备超强碱也 是该领域的发展趋势之一.
2AlOOH →Al2O3+ H2O (423~773 K)
2KNO3 →K2O + 2NO + 1.5O2(773~913 K)
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后合成法（浸渍法/湿浸渍法）
1.载体的制备
制备方法
溶胶-凝胶 法
水热合成 法
模板法
联用法
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模板法
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2.碱性前躯体的负载
实验步骤：
1.将重量比为26%的KNO3与74%γ-Al2O3混合并 研磨，再加入适量蒸馏水，研磨为糊状，110℃ 烘干；
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课题组及个人的研究工作概况
固体碱
A
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催化作用机理
失活与再生
工业生产所使用的催化剂要求有较高的使用寿命，固体碱催化剂同其他固体催化剂一样在反应过程中有失 活现象。引起失活的主要原因有以下几种:毒物的吸附:主要是在碱性中心吸附酸性分子如CO2、水等，这些 酸性分子可能是原料中的杂质，也可能是在反应过程中的副产物。 催化剂本身发生化学变化:如催化剂的融结、催化剂组分的相转化、活性中心上有机物的沉积(在反应过程中 生成的焦炭及其前驱体能在碱中心上发生不可逆吸附，使催化剂孔道变窄甚至堵塞或掩盖活性中心，从而 使催化剂活性降低)等。 此外，升华、熔化或催化剂各组分间及与反应物间所发生的不可逆的化学反应都极大的影响着催化剂的使 用寿命。 固体超强碱催化剂由于其制备复杂、成本高、强度差、易中毒等问题影响了其在工业生产中的应用。特别 是失活催化剂再生问题尚未圆满解决，使其不能实现循环利用，极大地阻碍了其工业化进程。 Gorzawski H等对超强碱催化剂CsxO/Y-Al2O3和Na/NaOH/Y-Al2O3的失活作了深人研究，结果发现有机沉 积物为类似蜡的化合物，可以断定在超强碱催化剂上无芳烃沉积物。从产物中分离出的催化剂置于石英管 中500℃纯氧加热3h使有机沉积物氧化除去，然后真空550~600℃煅烧5h使其再生。再生的催化剂无论是 比表面积还是碱强度都有明显的降低，催化活性及选择性的降低尤为突出。滤去试验表明再生催化剂中无 活性物质。因此断定使超强碱催化剂活性下降的原因是有机物在活性位上的沉积及活性物质间的相互作用 及转化。
Na-Na2CO3／γ-Al2O3型固体超强碱在乙烯降冰片烯异构化反应中的催化活性研究
ＬＩ ＸＵＥ， ＺＨ ＯＵ ａ － ａ ， Ｘｉｏ ｙ ｎ ＺＨ ＯＵ ｎ － ｈ ｎ Ｙｉ ｇ ｃ ｕ
（ｏｅｅｆｍ ｔｒｌ Ｃ ｅ ｉａＥ ｇｎｅｉｇ Ｌａｎｎ ｓｉｅｏ ｃ ｎｌ ｙ Ｊ ｚｏ ２ ０ １ Ｃ ｉａ Ｃｌｇ ａｅｉ ＆ ｈｍｃ ｎｉｅｒ ， ｉ ｉｇｌ ｔｕ Ｔ ｈ ｏｏ ，ｉ ｈｕ１ １０ ， ｈｎ） ｌ ｏ ａ ｌ ｎ ｏ ｎ ｔ ｆ ｅ ｇ ｎ
片烯 ） １ ０转化率可达 ９ ％ｖ上 ， ＝： ５ ９ Ｘ 选择性接近 １０ 反应条件温和 ， ０ ％， 并且催化剂可重复使 用。
关键词 ： 强碱 ； 超 催化 剂； 异构化 ； 乙烯 降冰 片烯
中图分类号 ：Ｑ ２ ． 文献标识码 ： 文章编号 ：０ ８ １ ６ （０ ６ ０ — ０ ０ ０ Ｔ４６ ３ ８ Ａ １０ — ２ ７ ２ ０ ）５ ０ ３ — ３
乙丙橡胶作 为精 细化工产 品在社会 上的作 用
近 ９ ％的转化率 ， ９ 并且选择性接近 １０ 产物 Ｅ Ｂ ０ ％， Ｎ 不需分离提纯就可直接用于 乙丙橡胶 的改性生产 中［ １ ］ ｏ
是显而易见 的， 其可用在轮胎 、 电缆的外皮 、 胶管以 及塑料制品等 ， 由乙烯降冰片烯（ Ｎ ） Ｅ Ｂ 作为乙丙橡胶的第三
Ｐｎ ｐ ， ｈ ａｅｚｉ ， ａｒ ｓ Ａｐｃｉ ｓＭ． ｒｃ ｌ Ｃａ ｃｒａｏ Ｍ ｔｉ ， ｐｌａｏ 【］ ｉ ｉｅ ｒ ｔｉｔｎ ｅａ ｌ ｉ ｔｎ Ｎｗ ｏ ：ｃ ｅ ｉＰ ｓ １ ８ ８—０， ｅ ｒ Ａａ ｍｃｒ ｓ ９ ， ３４１ Ｙ ｋ ｄ ｅ ， ７ ３ ［］田 ２ 增英， 苗赫濯， 龙工 来自 李 等・ 西方的知识一 精密陶瓷
化学物质碱性检测
化学物质碱性检测在化学领域中，了解化学物质的性质对于实验室和工业生产中的安全和效率都至关重要。
其中一个重要的性质是物质的酸碱性。
本文将介绍碱性的定义、检测方法和一些常见的碱性物质。
一、碱性的定义碱性是指物质在水溶液中产生氢氧根离子（OH-）的能力。
碱性也可以通过物质的pH值来表示。
pH值的范围从0到14，其中7表示中性，小于7表示酸性，大于7表示碱性。
因此，在化学实验中，了解物质的碱性水平有助于正确地处理和操作。
二、常见的碱性检测方法1. 酸碱指示剂酸碱指示剂是一种化学物质，可以通过颜色变化来指示溶液的酸碱性。
最常用的酸碱指示剂是酚酞、酚酞钠和溴蓝等。
它们在不同酸碱条件下呈现出不同的颜色，从而可以判断溶液的碱性水平。
例如，酚酞在酸性溶液中呈现红色，在碱性溶液中呈现黄色。
2. pH试纸pH试纸是一种简单易用的检测方法，通常由特殊纸张制成。
这种试纸上附着有酸碱指示剂，当它浸泡在溶液中时，可以通过与指示剂的化学反应来改变颜色。
根据试纸上的颜色变化，可以确定溶液的酸碱性水平。
pH试纸广泛应用于家庭和实验室环境中。
3. pH计pH计是一种精确测量溶液pH值的仪器。
它通过测量溶液中的氢离子浓度来确定其酸碱性水平。
pH计由电极和显示屏组成，电极会与溶液接触并测量电位差。
根据该电位差，pH计可以直接显示出溶液的pH值。
三、常见的碱性物质1. 碱金属氢氧化物碱金属氢氧化物（例如氢氧化钠和氢氧化钾）是常见的碱性物质。
它们广泛应用于化学实验室和工业生产中，用于调节溶液的酸碱平衡。
2. 碳酸盐碳酸盐，如碳酸钠和碳酸氢钠，也是常见的碱性物质。
它们常用于医药和食品工业中，用于制备药物和食品添加剂。
3. 氨水氨水（氢氧化氨）是一种弱碱性物质，常用于实验室和工业生产中去除酸性物质和调节pH值。
总结：了解化学物质的碱性水平对于实验室和工业生产至关重要。
通过使用酸碱指示剂、pH试纸和pH计等检测方法，可以准确测量溶液的碱性。
此外，碱金属氢氧化物、碳酸盐和氨水是常见的碱性物质，在化学领域中得到广泛应用。
环己酮催化缩合可能用到的催化剂总结
合成可能用催化剂总结：1、硫酸氢钾，熔点197℃，暂时符合反应温度，弱酸性。
还可考虑与三氧化二铝同时应用，催化效果更加明显。
2、碳酸钠，400℃分解，弱碱性，符合温度及反应条件，且不腐蚀设备，无污染。
3、固体超强碱，此为研究热点，有多种，如下：（1）Na|NaOHγ-AL2O3，反应温度190℃，符合气相催化温度要求，且活性高，重点考虑。
（2）Na-Na2CO3γ| AL2O3，查阅文献得到的超强碱，无法确定能否使用。
（3）CaO|ZrO2-La2O3固体碱，此碱可合成酯，考虑到反应与酮缩合有差异，待定。
（4）几种三氧化二铝固体超强碱，这些催化剂不是专门合成2-（1-环己烯基）环己酮的，但可以考虑，KF\γ-AL2O3，KNO3\ AL2O3，K2CO3\ AL2O3，Na-KOH\γ-AL2O3。
（5）另外所查几种固体碱催化剂，KOH/La203-Mg0，La203-ZrO2，Ca0/Zr02-La203，Na2Sn03，MgO-Sn02，Na-KOH-Mg0。
（6）还有分子筛型固体碱催化剂，2Na+02-/Al-MCM-41固体超强碱等。
4、固体超强酸，多种，如下：（1）SO42-\M X O Y，此催化剂催化缩酮反应反应温度在160℃，较符合。
（2）S042-/Ti02-Al-MCM-41型分子筛固体超强酸催化剂，5042"/Ti02-Sn02-Al-MCM-41分子筛型固体超强酸催化剂。
（3）纳米SO42-\SnO2固体超强酸，已有对缩酮反应的研究，温度较符合。
（4）铁系新型固体超强酸Fe203/S2082-/La 3+，目前已有其对环己酮缩乙二醇的合成研究，温度对本反应不太符合。
（5）几项专利，其一，SO42-/M x O y型固体超强酸具有无卤素离子，无污染无腐蚀，易与反应物分离，以及能在高温仍然保持活性和稳定性等优点；其二，固体超强酸催化剂SO2 -4/TiO2 WO3 ,并以丁酸丁酯的合成作为探针反应,系统考察了WO3 的含量、硫酸浸渍浓度、焙烧温度等制备条件对SO2 -4/TiO2 WO3催化活性的影响；其三，用sol-gel法合成了纳米KF／Al2O3超强碱催化剂,用均匀设计软件研究了其在Knoevenagel缩合和Michael加成反应中的应用。
超强碱
超强碱催化剂的综述超强碱催化剂定义：超强碱就是碱性极强的物质。
目前对超强碱尚没有明确的定义，但大部分化学家以氢氧化钠作为强碱和超强碱的界限。
另一个强碱和超强碱的界限是氢氧根离子，因为氢氧根是在水溶液中碱性最强的物质，更强的碱在水中会和水产生中和反应，产生氢氧根及质子化的碱。
另一个定义超强碱的方式是利用是否可使羧基失去α氢变成烯醇来判别，一般的碱无法产生上述的反应。
超强碱主要可分为三种：有机化合物、有机金属化合物及无机化合物。
有机金属化合物活性较强的金属产生的有机金属化合物多半是超强碱，如有机锂化合物及有机镁化合物(格林尼亚试剂)。
另一种超强碱的来源是活性较强的金属取代了连接非碳原子上的氢，非碳原子包括氧（不饱和的醇盐）或是氮（例如二异丙基氨基锂）。
有机合成中常用到的超强碱是施洛瑟碱（Schlosser's base）。
因为锂和醇基中氧的亲和力，正丁基锂和叔丁醇钾交换阳离子成为正丁基钾及叔丁醇锂，而正丁基锂的锂被钾置换后，使得正丁基的离子性变强，因此整体的碱性也随之增加。
无机化合物无机的超强碱一般来说是盐类，解离后产生高价数，体积小的阴离子。
如氮化锂的阴离子负电荷密度高，因此容易吸引其他的酸，例如水合氢离子。
碱金族及碱土金族的氢化物（如氢化钠、氢化钙）也是超强碱。
有超强碱参与的反应通常对水敏感，需在低温的条件下，在不易反应的气体中进行。
许多反应都希望在不易产生亲核反应的条件下进行，也就是以非亲核碱（non-nucleophilic base）的身份参与反应。
如Unhindered 的烷基锂不能和像是带羰基的亲电试剂一起使用，因为烷基锂会以亲核试剂的身份和亲电试剂反应。
制备：超强碱试制是一种由有机金属化合物硬话化剂混合而成的金属化反应试剂．与单一的金属化试剂相比，它具有许多优越的性能．超强碱试剂种类繁多，制备方法简便，它们不但有很高的碱强度，而且还使金属化反应具有高度的区域选择性和立体化学选择性．目前，超强碱试剂在各类有机合成中呈现出的特异的反应活性和选择性越来越引起人们的重视，正在逐渐成为催化学科研究的热点．本文对丁基锂／叔丁醇钾型超强碱试剂的制备及性能进行研究．丁基锂和叔丁醇钾在己烷中等摩尔混合即可制备出碱强度不低于43的超强碱试剂．该试剂具有极高的活性。