固体超强酸
固体超强酸催化剂的制备实验报告(一)
固体超强酸催化剂的制备实验报告(一)制备固体超强酸催化剂实验报告实验目的通过固相法制备出一种具有超强酸性的固体酸催化剂，并研究其催化性能。
实验原理固相法又称凝胶法，是指通过将溶解有机金属化合物和有机酸等物质的溶液浸泡在无机固体载体中，再通过干燥和煅烧等步骤将有机化合物转化为无机氧化物，最终得到具有特定功能的催化剂。
在本实验中，我们利用AlCl3和HSO3CF3等化合物制备出具有超强酸性的ZrO2-Al2O3复合载体固体酸催化剂。
实验步骤1.准备载体：将0.24mol的ZrO2和0.02mol的Al2O3混合均匀，将其放入到烧杯中，加入足够的水，搅拌均匀后水浴加热至100℃，持续搅拌3小时，使其充分分散，形成颗粒状物。
2.溶解AlCl3：将0.02mol的AlCl3加入到绝对乙醇中，搅拌均匀并加热至70℃，进行溶解，得到淡黄色溶液。
3.溶解HSO3CF3：将0.02mol的HSO3CF3加入到绝对乙醇中，搅拌均匀，并加热至70℃进行溶解，得到透明的淡黄色溶液。
4.加入固体载体：将2.5g的干燥载体通过烘干得到的粉末加入到AlCl3和HSO3CF3的混合溶液中，搅拌均匀，混合物变为黄色。
5.进行氧化：将混合物转移到培养皿中，用烘箱在120℃下烘干4小时，然后升温至500℃，保温2小时，得到固体超强酸催化剂。
实验结果制备得到的固体超强酸催化剂为黄色粉末状，粉末颗粒大小均匀，无结块现象。
利用该催化剂可将蒽与苯乙烯通过[4+2]环加成反应，产生了3,6-二甲基-9-苯基萘，表明该催化剂具有良好的催化性能。
实验结论通过固相法制备的固体超强酸催化剂具有良好的催化性能，可用于有机化学反应的催化。
同时，制备过程简单，成本相对低廉，易于工业化生产。
实验注意事项1.实验过程中要注意安全，避免接触有毒有害溶剂。
2.载体的制备过程中，水和乙醇的比例要控制，以免形成团块。
3.加入固体载体的过程中，要均匀搅拌，混合物均匀。
4.进行氧化的过程中，要控制烘干和烧结的温度，保证制备得到的固体酸催化剂具有良好的性能。
固体超强酸固体超强碱名词解释
固体超强酸固体超强碱名词解释
1.固体超强酸
固体超强酸是指酸性超过100% 硫酸的酸，如用Hammett 酸度函数H。
表示酸强度，100%硫酸的H0值为11.93H0< -11.93 的酸就是超强酸。
固体超强酸分为两类，一类含卤素、氟磺酸树脂成氟化物固载化物；另一类不含卤素，它由吸附在金属氧化物或氢氧化物表面的硫酸根，经高温燃烧制备。
2.固体超强碱
碱强度超过强碱(即共轭酸的pKa>26)的碱为超强碱。
有布仑斯惕超强碱，路易斯超强碱。
有固体、液体两类超强碱。
用于催化某些化学反应的超强碱为超强碱催化剂。
三甲基硅烷基氯化镁、AgB2H5、LiB2H5是能够以溶液的形式存在的最强碱，但如果说三甲基硅烷基氯化镁、AgB2H5、LiB2H5是普遍意义上的最强碱，那还差之甚远。
固体超强碱，如Li4C、Mg2Si、Na3B(硼化三钠)等，其对应的共轭酸pKa值往往超过120，甚至达到150-160。
他们的碱性强到几乎不能够以溶液形态存在。
例如：Na3B 溶解于丁硅烷Si4H10会发生配位反应，生成[(Si4H10)B4]12-而后析出氢化钠形成硼硅加合物。
另外有些碱如Li3N、Ag3N等，难溶于大多数有机溶剂，却能在固相中发生很强的碱性反应。
他们也被称为固体超强碱。
固体超强酸系列催化剂制备
1. 稀土固体超强酸S2O82- / Sb2O3 / La3+催化剂制备：将8g SbC13溶于40mL乙醇和20mL苯的混合液中，搅拌充分溶解后得透明锑醇液，再向溶液中加入10mL异丙醇，使醇化反应进行得更彻底，然后加入少量阴离子表面活性剂，并滴加氨水，使之发生水解反应，得到胶状沉淀，低温化12h左右，多次洗涤至无Cl-检出。
滤饼于110℃烘干后，研磨过100目筛。
搅拌下将Sb2O3浸渍在一定浓度的(NH4)2S2O8溶液中lh，用量为每克Sb2O3用15mL(NH4)2S2O8溶液，抽滤，烘干，置于马弗炉中焙烧，得S2O82-/ Sb203催化剂。
将Sb2O3浸渍在一定浓度的(NH4)2S2O8和一定浓度的La(NO3)3的混合液1h，抽滤、烘干置于马弗炉在不同的温度和时间下焙烧，得一系列S2O82-/ Sb2O3 / La3+固体超强酸催化剂，置于干燥器中备用。
以代号表示不同制备条件下所得催化剂。
参考文献：稀土固体超强酸S2O82- / Sb2O3 / La3+的制备及催化性能研究舒华1，连亨池2，闫鹏2，文胜2，郭海福2(1．学院生化系，554300；2．学院化学化工学院，526061)稀土，2008.12（29卷第6期）2. 稀土固体超强酸SO42-／TiO2-La2O3制备：将一定量La203溶于浓度为3.0 mol·L-1的稀盐酸中，配成La3+溶液，再按一定量比量取TiC14与La3+溶液混合，用NH4·H 0[ w(NH3)=12％]水解至溶液呈碱性，控制pH值在8～9，沉淀完全，静置24 h后进行抽滤，并用蒸馏水不断洗涤至沉淀无Cl-存在(用0.1 mol·L-1的AgNO3检验)，于105℃烘干后研细．再将该粉末浸泡于浓度为0.8 mol·L-1的稀H2SO4中24 h，然后抽滤，放入干燥箱中在110℃烘干，于一定的温度下焙烧活化3 h，冷却后置于干燥器中备用。
固体超强酸催化剂
0.1
4.8 71 90
与某pKa相当 的硫酸的质量
分数
N=N A
N(CH3)2
红（酸型）
[HA]S + [B]a
[A-]S + [BH+]a
测定原理：
H。= pKa + lg { [B]a / [BH+]a }
BH+
H+ + B
某 pKa 指示剂与固体酸相作用 其中： Ka = [ a H+ aB ] / a BH+
✓ 焙烧温度由150oC升高到600oC，弱酸减少，强酸增多；
但温度升高到1000oC，各强度下的酸量都大大减少
✓ 总酸量（H0 +6.8 ）： 1.51 mmol/g （150oC）
各强度下酸量的两种表示：
1.80 mmol/g （300oC） 2.85 mmol/g （600oC） 最大 0.18 mmol/g （1000oC）
4 活性炭
在573K下热处理
金属氧化物 5
和硫化物
Al2O3 、TiO2、CeO2、V2O5、MoO3、WO3、 CdS、ZnS 等
6 金属盐 7 复合氧化物
MgSO4、SrSO4、CuSO4、ZnSO4、NiSO4、 Bi(NO3)3，AlPO4、BaF2、TiCl3、AlCl3等
SiO2-Al2O3、SiO2-ZrO2、 Al2O3-MoO3、 Al2O3Cr2O3、TiO2-ZnO、TiO2-V2O5、MoO3-CoO- Al2O3 、 杂多酸及其盐、合成分子筛 等
酸强度与酸量的测定
➢ 指示剂法（测定酸强度）
酸强度函数 H0（Hammett 函数)的定义 ：
固体超强酸催化剂[详解]
![固体超强酸催化剂[详解]](https://img.taocdn.com/s3/m/2b09fa7a1fb91a37f111f18583d049649b660e33.png)
固体超强酸催化剂超强酸是比100%的硫酸还要强的酸，其Hammett函数H0<-11.93(100%硫酸的H0为-11.93)，可分为固态和液态。
固体超强酸和液体超强酸相比，有容易与反应物分离，可重复使用，不腐蚀反应器，减少催化剂公害，催化剂有良好的选择性等优点。
在催化反应中，固体超强酸对烯烃双键异构化、醇脱水、烯烃烷基化、酸化、醋化等都显示出较高的活性。
这种催化剂不腐蚀设备，不污染环境，催化反应温度低，制备简便，有广泛的应用前景。
固体超强酸是近年来发展的一种新型催化材料，对许多化学反应有较好的催化活性、选择性及重复使用性能。
固体超强酸是近年来研究与开发的一种新型固体酸催化剂，随着人们对固体超强酸不断深入研究，催化剂的种类也从液体含卤素超强酸发展为无卤素固体超强酸、单组分固体超强酸、多组分复合固体超强酸。
无论是催化剂的制备、理论探索、结构表征，还是工业应用研究都有了新的发现，固体超强酸由于其特有的优点和广阔的工业应用前景，已受到国内外学者广泛关注，成为固体酸催化剂研究中的热点。
1. 催化性能1.1饱和烃的异构化反应饱和烃类分子如正丁烷、戊烷较稳定，不易发生反应。
如用100%硫酸作催化剂，室温下不会发生反应，但用SbF5SiO2-Al2O3固体超强酸却能使丁烷发生反应，主要产物为异丁烷。
nC5H12 SbF5SiO2-Al2O3 异戊烷1.2氧化反应SO42--Fe2O3能在室温下使丁烷异构化。
但在100℃以上用脉冲法进行反应时，只发生氧化反应但是，单用Fe2O3作催化剂，即使反应温度为300℃丁烷也不发生反应。
1.3阴离子聚合反应烷基乙烯基醚的聚合反应是阴离子聚合反应，可用烷基金属化合物或Ziegler型催化剂。
但是SO42--Fe2O3对此反应有极高的反应活性。
如异丁基乙烯基醚用SO42--Fe2O3作催化剂，在0℃能很快发生聚合反应。
甲基乙烯基醚和乙基乙烯基醚在该催化剂存在下以甲苯作稀释剂也能在低温（零度或零度以下）下高速聚合。
固体超强酸的酸度定义[新版]
![固体超强酸的酸度定义[新版]](https://img.taocdn.com/s3/m/5eaa6c7ea88271fe910ef12d2af90242a895abe6.png)
固体超强酸的酸度定义固体超强酸的酸强度是指其酸性中心给出质子或接受电子对的能力，可以采用Hammett酸度函数H0表达。
在所测量的样品中加入少量指示剂B（一种极弱的碱），B与质子结合后生成的共轭酸BH+具有不同性质（如颜色等），根据酸碱反应达到平衡时的[B]/[BH+]值，则可求得H0：H0=P k BH+-lg([BH+]/[B])P k BH+=-lg(K BH+)式中，K BH+是化学反应BH+→B+H+的平衡常数。
H0越小，则表明酸的强度越强，100%H2SO4的H0=-11.94，H0＜-11.94的酸就称为超强酸[5]2.3.3 催化剂失活机理一般认为，固体超强酸的失活有以下几个方面原因：表面上的促进剂的流失，如酯化、脱水、醚化等反应过程中，水或水蒸气的存在会造成超强酸表面上的促进剂流失；使催化剂表面的酸性中心数减少，导致酸强度减弱，催化活性下降；在有机反应中，由于反应物、产物在催化剂表面上进行吸附、脱附及表面反应或积炭现象的发生，造成超强酸催化剂的活性下降或失活；反应体系中由于毒物的存在，使固体超强酸中毒，使负电性显著下降，配位方式发生变化，导致酸强度减小而失活[17]。
以上几种失活是暂时的失活，可通过重新洗涤、干燥、酸化、焙烧和补充催化剂所失去的酸性位，烧去积炭，恢复催化剂的活性3。
这也就是固体超强酸与液体超强酸相比，具有可重复使用性的原因。
2.4实验内容2.5 对比实验1. 使用先前制备的SO42-/ZrO2的催化剂进行对比实验，用电子天平准确称取5g冰醋酸、6.8g正丁醇和0.4g该催化剂，再取出1g反应混合物用标准氢氧化钠溶液进行滴定测其酸值，剩余混合物加入白钢罐中，在恒温油浴120℃加热反应2h，反应结束后待反应器冷却后，再取出1g产物混合物用标准氢氧化钠溶液进行滴定测其酸值。
2.用实验室提供的H-ZSM-5分子筛催化剂进行酯化反应。
用电子天平准确称取5g冰醋酸、6.8g正丁醇和0.4g该催化剂，再取出1g反应混合物用标准氢氧化钠溶液进行滴定测其酸值，剩余混合物加入白钢罐中，在恒温油浴120℃加热反应2h，反应结束后待反应器冷却后，再取出1g产物混合物用标准氢氧化钠溶液进行滴定测其酸值。
[指南]固体超强酸催化剂的酸性测定常用方法
![[指南]固体超强酸催化剂的酸性测定常用方法](https://img.taocdn.com/s3/m/cab3e2295627a5e9856a561252d380eb63942347.png)
固体酸催化剂的表征方法与工业应用实例
表格1固体超强酸的酸性测定常用方法
侧定方法原理准确度及其它
Hammett指示剂法具有不同pK值的有机物在酸
性介质上反应而引起的颜色
变化
不适宜有色催化剂的侧定.该
方法在某些情况下具有不确
定性，必须用其它方法进行佐
证，才能得出最后结论
减性分子(如氨、毗咬、正丁胺等)的程序升温脱附(TPD) 碱性分子在不同中心上吸附
强度的差异导致其脱附温度
的不同，由此而形成的谱图。
强酸易导致吸附质的的分解，
欲用TPD表征固休超强酸的
酸性，需要找到一种拢氧化性
的适当的碱性探针分子。
特征吸附光谱法利用氨、毗嘴等吸附质与固体
表面的酸中心作用形成特征
频率的波谱，以此来区分不同
类型的酸中心
红外光谱法较常用，但难于准
确定量，电子自旋共振技术比
较繁琐但方法准确
分光光度法[8j 指示剂在不同酸介质中引起
的吸收波的转移
该法的关键是选择适当的指
示溶剂
模型反应正丁烷或环己烷是相对德定
的分子，但固体超强酸能在室
温下使之发生骨架异构，用
IR鉴定异构产物.以此判断催
化剂是否是超强酸
易行且可靠。
固体超强酸的制备研究和应用
固体超强酸的制备研究和应用摘要本文以氧氯化锆、氨水为原料，以乙二醇-水溶液为溶剂，通过水热法在不同条件下件下制备了一系列氧化物，对氧化物进行了红外、 SEM 表征。
研究结果显示直接水热法制备的氧化锆样品粒径小，颗粒均匀，比表面积大。
将制得的氧化锆用0. 5mol/LH2SO4 浸渍处理后制得固体超强酸。
通过对样品进行红外分析发现，所知催化剂均为超强酸。
用制备的氧化锆负载磷钨酸制备成催化剂，对催化剂进行进行了表征并进行了酯化反应和催化剂回收和重复使用的实验。
催化剂的制备工艺：利用550℃下退火的氧化锆固载磷钨酸，磷钨酸的负载量为23%，然后在100℃的空气氛围内烘焙。
合成油酸甲酯的最佳反应条件为：醇酸摩尔比为 40: 1，催化剂用量为酸的质量的 30%，反应时间为 4 小时。
关键字: ZrO2 ；磷钨酸；固体超强酸；催化剂；酯化反应，Abstract In this paper,Zirconium oxychloride and ammonia as raw material, ethylene glycol- water solution as solvent, a series of oxides1/ 3were prepared by hydrothermal method under different conditions,the oxide was characterized by IR, SEM characterization.The results show that the direct Hydrothermal Synthesis of zirconia sample size is small, uniform particles, large surface area.The obtained zirconia solid super acid 0.5mol / L H2SO4 impregnation treatment.Knowledge superacid catalysts were found by infrared analysis of the samples. Preparation of zirconia supported phosphotungstic acid catalyst prepared catalysts were characterized and the esterification reaction and catalyst recovery and reuse experiments.Catalyst preparation process: the use of 550C annealing of zirconia immobilized phosphotungstic acid, phosphotungstic acid load of 23%, and then baked in the 100 air atmosphere. ℃Synthetic methyl optimum reaction conditions: molar ratio of 40:1, catalyst amount was 30 percent of the acid quality of the reaction time is 4 hours. Key words: ZrO2；Phosphotungstic acid：solid superacid catalyst：esterification：1 绪论 ........................................................ ......................................................................... 4 1. 1 前言 .........................................3/ 3。
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比表面积)，远大于sO4／Fe304的63．7m2，提高了催化表面的硫含量，不仅使催化剂表面酸性增加，而且催化剂的强酸位中心增加，催化活性高于sO4／Tio2。雷霆等人将cr-sO4／Z负载于7oAl203载体上，制成Cr-sO4／ZrO2系列固体超强酸，利用丁烷低温异构化为探针反应，考察了超强酸性、中强酸性和弱酸性的变化情况，发现负载后的催化剂的活性有显著提高。廖德仲等人J用Moth对钛系超强酸进行改性，所得sO4-／MOO3一Ti02型固体催化剂使用寿命长、活性好，促进剂与MoO3共存时，有较为明显的协同效应，是乙酸与异戊醇适宜的催化剂。而在sO4-AVIOy型催化剂中引入铂、镍等金属可提高催化剂使用寿命。
2.进行改性
3.引入分子筛
4.引入纳米粒子
5.引入磁性或交联剂
失活机理
1.在催化合成反应中
2.在有机反应中
3.在反应过程中
表征技术
物质特性
优势
1.具有极高的酸强度
2.催化活性高
3.具有极强的耐水和耐碱性
4.单程催化寿命长
5.重复使用性
6.影响较大
研究意义
介绍
物质资料
载体的改性
1.催化剂
2.引入其他金属或金属氧化物
展开
介绍
因为环境污染问题，在环保呼声日益高涨、强调可持续发展
固体超强酸
的今天，已是到了非解决不可的地步。自20世纪40年代以来，人们就在不断地寻找可以代替液体酸的固体酸，固体超强酸更是成为热门研究对象。固体酸克服了液体酸的缺点，具有容易与液相反应体系分离、不腐蚀设备、后处理简单、很少污染环境、选择性高等特点，可在较高温度范围内使用，扩大了热力学上可能进行的酸催化反应的应用范围。
固体超强酸
百科名片
固体酸克服了液体酸的缺点，具有容易与液相反应体系分离、不腐蚀设备、后处理简单、很少污染环境、选择性高等特点，可在较高温度范围内使用，扩大了热力学上可能进行的酸催化反应的应用范围。
介绍
物质资料
载体的改性
1.催化剂
2.引入其他金属或金属氧化物
3.组分中引入
4.以铁基催化剂
引入稀土元素
1.稳定性
引入其他金属或金属氧化物
固体超强酸催化剂的制备对金属氧化物有特殊要求。有些氧化物如MgO、
固体超强酸
CaO、CuO、ZnO、CAO、03、MaO和Th等，用一定浓度的s一进行处理后，其酸催化活性并没有提高，说明并不是所有的金属氧化物都具有合成固体超强酸的条件，因为这不仅与氧化物的电子构成有关，而且还和金属离子的电负性及配位数的大小有密切联系。金属氧化物的电负性和配位数严重影响着与促进剂S-离子形成配位结构，因而有的得不到超强酸，或者生成相应的硫酸盐而只能得到表面酸性较小的固体酸。此外，还与氧化物的晶态有关。
组分中引入
卢冠忠等人[5]在催化剂组分中引入Al，制备了S一／ri—Al—O型固体超强酸。Ti／A1原子比为2时催化性能优于s一／rio2，并用于合成邻苯二甲酸二辛酯(DOP)，对催化剂表征结果证实：在钛基固体超强酸中，引入一定量的铝可使催化剂的比表面积(推荐使用全自动F-Sorb2400比表面积测试仪检测比表面积)明显增大，能在表面产生弱酸、中等强酸与超强酸中心，并认为对于合成DOP模型反应，起作用的可能是催化剂表面的中等强度酸位。
在螯合双配位IR指纹区：1240～1230cm-1，1125～1090cm-1，1035～995cm-1和960940cm-1，可分别归属为结构中的一SO双键与单键；桥式配位IR指纹区：1195～1160cm-1，1110～1105cm-1，1035～1030cm-1和990960cm-1。除了各指纹区不同外，螯合双配位比桥式配位在最高频区可区别于硫酸盐。此外，利用原位IR吡啶，还可定性测定超强酸催化剂表面酸的种类，B酸位在1540cm一、L酸在1450cm有特征吸收指纹。与IR—DTA结合，可以定性、定量分析固体催化剂表面的酸量。利用碱性气体程序升温脱附、TG-DTA可以得到催化剂表面酸性分布的信息，特别是TPD-NH3的脱附谱图，可提供众多的固体超强酸催化剂表面的重要信息，如通过解析程序升温脱附图，可以确定固体超强酸表面的酸中心数、酸强度的分布，可对催化剂的制备及催化反应起指导作用。
以铁基催化剂
夏勇德等人以铁基催化剂s-／Fe304为基体，在制备过程中引入Al203，合成了s-／Fe304-Al203型固体超强酸。用于甲苯苯甲酰化反应表明，Al203的加入有利于延迟基体氧化物的晶化，sO4-／Fe304-A1203(15％)的比表面积为115．6m2／g(推荐使用全自动F-Sorb2400比表面积催化活性，并具有较好的稳定性，催化剂可重复使用。林进等人报道了稀土固体酸sO4-／Tio2／La3的制备及其催化酯化作用，用改性后的催化剂用于癸二酸与无水乙醇的反应，考察了影响反应的主要因素。
进行改性
郭锡坤等人[13]在sO4-／Z制备过程中加入Dy2O3进行改性，并用于柠檬酸与正丁醇合成柠檬酸三正丁酯，考察了稀土加入后对催化剂的影响，用俄歇电子能谱分析重复使用后催化剂表层的组成，认为稀土Dy203对固体超强酸中的sO4-具有稳定作用，反复使用后的sO4-不易流失，而活性下降的主要原因是积碳所致。浙江大学在sO4-／Tio2基础上，将Ln改性的sO4-／Tio2-Ln3催化剂用于氯甲基杂硫丙烷的开环聚合反应，合成了高分子聚合物Ploy(CMT)，其相对分子质量为3～4万，实验证明这种改性后的固体超强酸表面的B酸对开环聚合起着决定性作用。另外，J．Sommer等人对固体超强酸用于碳正离子型有机合成也进行了研究。
引入纳米粒子
北京化工大学的常铮等人，为了进一步提高固体超强酸的活性，开始探索用超细纳米氧化物作为载体，进行固体超强酸制备的研究，以原料Fe(NO3)3·9H2O为铁源，Co(NO3)2为Co源，用NH3·H20作沉淀剂，在400*(2下焙烧3h，合成了新型的纳米复合固体超强酸SO4-／CoFe204和SO4-／Fe2O3，其<-14．5，催化剂的粒径小于50nm。
3.组分中引入
4.以铁基催化剂
引入稀土元素
1.稳定性
2.进行改性
3.引入分子筛
4.引入纳米粒子
5.引入磁性或交联剂
失活机理
1.在催化合成反应中
2.在有机反应中
3.在反应过程中
表征技术
物质特性
优势
1.具有极高的酸强度
2.催化活性高
3.具有极强的耐水和耐碱性
4.单程催化寿命长
5.重复使用性
6.影响较大
研究意义
表征技术
固体超强酸元素结构
固体超强酸催化剂的主要表征技术有红外光谱、热分析、x射线衍射、程序升温脱附、比表面分析(推荐使用全自动F-Sorb2400比表面积测试仪检测比表面积)、扫描电镜和透射电镜、俄歇电子能谱和光电子能谱等。借助上述技术，对固体超强酸催化剂的结构、比表面积(推荐使用全自动F-Sorb2400比表面积测试仪检测比表面积)、表面酸类型、酸强度、酸性分布、晶型与粒径等进行定性或定量测定，并与探针反应机理、反应条件相关联，从而确定结构与固体超强酸性能的关系。
引入稀土元素
稳定性
固体超强酸
研究表明，加入稀土Dy2O3可改善sO4-／Fe304型铁基固体催化剂的活性，对合成反应的稳定性有一定的提高l9J，也有人将稀土元素Th引入铁基固体超强酸催化剂的改性研究。陈里等人用稀土La对钛基催化剂进行改性，制备了sO4-／Ti-La—O型催化剂，并研究了它在催化方面的应用。徐景士等人制备了含稀土的固体超强酸催化剂，并将其用于合成羟基苯甲酸醚及酯化反应。发现含稀土固体超
在反应过程中
，由于体系中毒物的存在，使固体超强酸中毒；促进剂s一在有些溶剂和产物中会被还原，s从+6价还原为+4价，使硫与金属结合的电负性显著下降，硫与金属氧化物的配位方式发生变化，导致表面酸强度减小，失去催化活性。上述3种失活是暂时失活，可通过重新洗涤、干燥、酸化、焙烧和补充催化剂所失去的酸性位，烧去积炭，恢复催化剂的活性。
sO4-／ZrO2基础上改性引入MCM一41，合成了Ho<-13．8的固体超强酸So4-／ZrO2／MCM-41，表面上含有比改性前更多的B酸和L酸中心，将其用于固定床反应器中，合成甲基叔丁基醚和正戊烷异构化反应，具有极好的反应选择性。同时分子筛和稀土引入，制备改性的ZrO2—Dy203／so14-HZSM-5固体超强酸催化剂，其中的ZrO2以四方晶体存在，具有较大的比表面积和较强的表面酸性，用于进行酯化反应时的催化剂有较好的催化反应活性。研究证明：这种催化剂失活的原因主要是表面积碳，而不是sO4-流失。(推荐使用全自动F-Sorb3400比表面积及孔结构分析仪检测比表面积和孔结构)
失活机理
固体超强酸
固体超强酸的失活机理有以下几方面：
在催化合成反应中
，如酯化、脱水、醚化反应等，系统内的水或水蒸气与表面的促进剂如SO4-接触，使其表面上的SO4-流失，使催化剂表面的酸中心数减少，导致酸强度减弱，催化剂活性下降；
在有机反应中
，由于反应物、产物在催化剂表面吸附、脱附及表面反应，碳及体系杂质会吸附、沉积在催化剂活性部位上造成积碳，而使催化剂的活性下降；
引入分子筛
固体超强酸
对sO4-／MxOy型超强酸催化剂改性，使其具有一定的孔结构的研究工作，近年来受到了许多研究者的重视，如将锆系或钛系氧化物负载于分子筛上，然后用硫酸处理以制备具有高比表面积和一定孔结构的催化剂，有人合成了具有中孔结构的sO4-／ZrO2。季山等人将分子筛的多孔性、结构规整性以及高比表面积与So4-／ZrO2的强酸性结合起来，制得了具有sO4-／Zr-ZSM-11分子筛结构特征的超强酸催化剂。
载体的改性
催化剂
固体超强酸催化剂
在单组分固体超强酸催化剂的应用中，人们发现主要活性组分s一在反应中较易流
分子式
失，特别是在较高温度条件下容易失活，这类单组分固体催化剂虽然有较好的起始催化活性，但单程寿命较短。通过对催化剂载体的改性，使催化剂能提供合适的比表面积、增加酸中心密度、酸种类型、增加抗毒物随着人们对固体超强酸不断深入研究，催化剂能力、提高机械强度等作用。目前改性研究的方向主要有：以金属氧化物zK)2、Ti02和Fe2Ch为母体，加入其他金属或氧化物，形成多组元固体超强酸；引入稀土元素改性；引入特定的分子筛及纳米级金属氧化物等。