二氧化硅负载硫酸铁催化剂上的酯化反应及其动力学研究
摘 要 通 过 溶 胶 一 胶 法 和 浸 渍 法 制 备 了二 氧 化 硅 负 载 的 硫 酸 铁 ［ｅ（ Ｏ ） ＳＯ ］ 凝 Ｆ Ｓ ３ ｉ 催化 剂 ， ／ 研
究 了 ［ｅ（ Ｏ ） Ｓ０ ］ Ｆ ，Ｓ ３ ｉ ：的焙烧温度 、 ／ 硫酸铁的负载量、 催化剂用量及 反应温 度对油酸乙酯合成的影
响 。用 积 分 法 研 究 了等 量 反 应 物 在 常 压 下 的 反 应 动 力学 。结 果 表 明 ， 氧 化 硅 负 载 的 硫 酸 铁 催 化 二 剂 在 油 酸 和 乙醇 无溶 剂 条 件 下 的 酯 化 反 应 中具 有 良好 的 催 化 性 能 。 酯化 反 应 符 合 假 设 的 朗格 缪 尔 一 谢 尔 伍 德 （ — 机 理 ， 服 从 准 二 级 反 应 动 力学 方 程 ， 观 活 化 能 为 ５ ．０ｋ／ ｌ指 前 因 子 欣 ＬＨ） 且 表 ０４ Ｊ ， ｍｏ
化 学试 剂 厂 生 产 ； 硝 酸（ ５ ～ ６ ％） 沈 阳化 浓 ６％ ８ ， 学试 剂厂 生产 。
的 ６ ％ ～ ７ ％。 因此 ， 催 化法 在 实 际应 用 中受 ０ ５ 碱 到很大 限制 ｌ。据统 计 ， 物柴 油制备 成本 的 ７ ％ ３ ］ 生 ５ 左右 是 原料 成 本 ， 因此 应 采 用廉 价 的 原料 以 降低 成 本 。廉 价 原 料 中（ 油脚 、 如 餐饮 业 废 油 脂 、 煎 废 炸 油和非 食 用油 等 ） 的游 离脂 肪酸 含量 高 ， 类 物 碱 质 不适 合 作 为 催化 剂 ， 而酸 类 可 作 为 有效 的 催 化 剂 。酸催 化法 生产 生物 柴油 可 以采 用一 步催 化 法 和 两步 法 来 制 备生 物 柴 油 ， 常用 的 酸 催 化 剂有 硫 酸、 酸、 盐 苯磺酸 和 磷酸 等 ， 但存 在反 应温 度较 高 、 醇油 比高 、 蚀设 备和 污染环 境等 问题 ］ 腐 。因此 ， 研究环保、 高效 的 酯 化 催 化剂 成 为 利 用 廉价 原 料 生产 生物柴 油迫 切需要 解决 的问题 。 Ｆ Ｓ 酸 催 化 反 应 中 ， 别是 在 高 酸 值 ｅ（ Ｏ ）在 特
老化 ２ ， ｌ０℃下干 燥 ２ ， 磨形 成 １ ０ ４ｈ后 在 ｌ ４ｈ 研 ０
目固体 。用 Ｆ Ｓ 表示 为 Ｆ ） ｅ（ Ｏ ）（ Ｓ 溶液浸 渍 ２ ， ４ｈ
收稿 日期： ０ ９ １－４ 修改稿收到 日期 ： ０ ０Ｏ ．Ｏ ２ ０ —１０ ； ２ １一１２ 。 作者 简介： 任立 国， 硕士学位， 男， 教授 。
为 １ ２ ０（ ｌ ） ・ ～。 ． ×１ ｍｏ／ ～ ｈ ２ Ｌ
关键 词： 溶胶． 凝胶 硫酸铁 固体酸 酯化 动力学
１ 前
言
溶解 ， 于从 反应 物 中分 离而 且 易流 失 。 目前 ， 难 已
经开 发 了不 同载 体 负 载 的 Ｆ ，Ｓ 化 剂 【“。 ｅ（ Ｏ ）催 Ｉ】
处理 中的应用和 改进生 产工艺奠 定理论基 础 。
２ 实 验 ２１ 试 剂 与仪器 ．
正 硅酸 乙 酯 ， 析 纯 ， 分 天津 市光 复 精细 化 工研 究 所生 产 ； 丙醇 ， 析 纯 ， 阳市 东新 试 剂厂 生 异 分 沈 产 ；油酸 ， 析 纯 ， 阳新 西 试 剂 厂生 产 ； 水 乙 分 沈 无 醇 ， 析纯 ， 阳新化试 剂 厂生产 ； 合硫 酸铁 ， 分 沈 水 分 析 纯 ， 阳市 试 剂 五 厂 生 产 ： Ｈ， 析 纯 ， 州 沈 ＫＯ 分 锦
２２ Ｆ ２Ｓ ）ＳＯ２ ． ｅ（Ｏ４３ ｉ 固体酸 的制备 ／
取 ２０ｍ ０ Ｌ正硅酸 乙酯、 ０ ２０ｍＬ异 丙醇 、 ０ ２０ｍＬ 水 ， 浓 硝酸 调 节 ｐ 值 为 ３ 加 入 ２ ０ｍＬ水 ， 用 Ｈ ， ０ 在
搅拌 下慢慢 加热 至 ８ Ｃ， 解 ３ｈ得淡绿 色凝胶 ， ０。 水
生 的 绿 色 能 源 —— 生 物 柴 油 成 为 世 界 各 国研 究 的 热 点＿ 】 目前 ， 物 柴 油 的 制 备 大 都 选 用 碱 】。 。 生 催 化 法 ， 业 上 多 采 用 Ｎａ Ｈ和 ＫＯ 因 为 它 工 Ｏ Ｈ，
较 少 。本研 究用 溶胶． 凝胶 法和 浸渍法 制备二氧 化
石 油艨制 与记 二
基蠢愧 一 茸 ｔ
刚 Ｒｏ № ｏｃ
ｚｏ 的酯 化反应及其 动力 学研 究
任立 国 高文艺 余济伟 ， ，
（ ． 宁石 油化 工大 学 化 学 与 材料 科 学 学 院 ， 顺 １３ ０ ；２ 抚 顺石 化 公 司催 化 剂 厂 ） １辽 抚 １０ １ ．
石 油价 格 的不 断 攀 升 、 物 质能 源 日益 短 缺 矿 以 及 大量 矿 物 质 能源 的使 用 给环 境 带 来 酸 雨 、 温
另外 ， 酯化 反应 的动力学研 究涉 及到的 多是 一些短
链 醇或酸 ， 而对长链 脂肪 酸酯化 反应的动 力学研究
室 效 应等 诸 多 危 害 ， 使 对 环 境 友好 的清 洁 可再 促
硅 负 载 的 硫 酸铁 ［ｅ（ Ｏ ） ＳＯ ］ 体酸 催 化 剂 ， Ｆ Ｓ ３ ｉ 固 ／ 以油酸 与乙醇 的酯化 为模型 反应 ， 究反应条件 的 研
们 的价 格 低廉 且 碱 催 化法 是 不 可 逆过 程 ， 低 温 在 下 可 获 得较 高 产 率 ， 但要 求原 料 中的 总游 离 脂 肪
酸 （ Ｆ ） 量 分 数 小 于 ０５ 总 水 质量 分 数 在 Ｆ Ａｓ 质 ． ％、 ０１ ～ ０３ ． ％ ．％。为 了满 足这种 苛 刻的原 料 油规格 ， 必 须 使用 高 的 精炼 油 ， 种 油 的价 格 占最 终 成本 这
影响 以及反应 动力学 ， 为该催化 剂在高 酸值原料 预
固体酸催化剂的发展及应用
绿色化学学院:班级:姓名：学号:目录引言 (3)1固体酸催化剂的概念、性质与分类 (3)1.1固体酸催化剂的概念 (3)1.2固体酸催化剂的性质 (3)1. 3固体酸的分类 (4)2各类固体酸催化剂的研究近况 (4)2.1固载化液体酸 (4)2.2简单氧化物 (5)2.3硫化物 (5)2.4金属盐 (5)2.5杂多酸固体酸 (5)2.6阳离子交换树脂 (6)3固体酸催化剂的应用 (6)3.1固体酸催化剂对二甲醯水蒸气重整制氢过程的影响 (6)3.2固体酸催化剂在丙烯酸酯化反应中的合成与应用 (7)3.3固体酸催化酯化酸化油合成生物柴油的研究 (7)3.4固体酸催化剂在缩醛（酮）合成中的应用 (7)4固体酸催化剂存在的一些问题及发展前景 (8)4.1固体酸催化剂在应用中存在的一些问题 (8)4.2固体酸催化剂的发展前景 (8)参考文献 (8)固体酸催化剂的发展及应用引言催化剂（catalyst）:是指会诱导化学反应发生改变，而使化学反应变快或减慢或者在较低的温度环境下进行化学反应。
随着现代工业的发展与进展，液体催化剂已完全满足不了化工产品的发展要求，然而新型固体酸催化剂却弥补了当前的一些不足。
固体酸是近年来研究与开发的一种新型酸催化剂，也是具有广泛的工业应用前景的环境友好的催化剂之一,，因而对固体酸的研究具有十分重要的意义，成为当前催化研究的热点之一。
根据固体酸催化剂的特点进行分类，讨论了各类崔化剂的特点。
从而为化工生产提供了有力的发展前景。
关键字：固体酸催化剂丙烯酸酯化缩醛（酮）生物柴油摘要：固体酸酸催化化学反应是化学工业、医药工业广泛涉及到的催化过程，与液体酸催化剂相比，固体酸催化剂具有许多优点。
随着人们环境意识的加强以及环境保护要求的日益严格，固体酸催化剂己成为催化化学的一个研究热点。
特别是在有机合成中显示出了它的优越性。
然而人们通过各种技术手段研发出各类固体酸，运用在各个化工产品的生产中，但是就目前而言还存在一些问题。
化学平衡的移动条件
化学平衡的移动条件化学平衡是指当反应物和生成物在一定条件下达到动态平衡状态时，它们的浓度、压力或其他相关物态参数不再发生变化。
为了使化学反应达到平衡状态，可以通过改变温度、压力、浓度和添加催化剂等手段来移动平衡。
本文将讨论影响化学平衡移动的条件以及它们的作用机理。
一、温度的影响温度是影响化学平衡移动的重要因素之一。
根据利奥·香特列定律，当温度发生变化时，平衡反应的正向和逆向反应速率都会发生变化。
对于吸热反应（放热反应），升高温度会使平衡转向生成物一侧，而降低温度则会偏向反应物一侧。
对于放热反应（吸热反应），情况相反。
以氨的合成反应为例：N2(g) + 3H2(g) ⇌ 2NH3(g) + 92.4 kJ该反应是一个放热反应，因此当温度升高时，反应向生成物一侧移动，生成氨的产率增加。
而当温度降低时，反应向反应物一侧移动，生成氨的产率减少。
二、压力的影响压力是影响化学平衡移动的另一个关键因素。
对于气体反应，改变压力会对平衡产生影响。
根据洪特定律，当体积不变的情况下，提高压力会使平衡转向摩尔数较少的一侧，而减小压力则会偏向摩尔数较多的一侧。
以二氧化碳和一氧化碳反应生成一氧化碳和氧化碳的平衡反应为例：CO2(g) + CO(g) ⇌ 2CO(g)该反应为气体反应，增加压力会使平衡向CO2和CO的生成物一侧移动，生成CO的产率增加。
减小压力则会偏向反应物一侧，生成CO的产率减少。
三、浓度的影响浓度也是影响化学平衡移动的重要因素之一。
对于溶液反应，改变物质的浓度会对平衡产生影响。
根据一般来说，增加浓度会使平衡转向生成物一侧，而降低浓度则会偏向反应物一侧。
以还原铁离子为例：Fe3+(aq) + SCN-(aq) ⇌ Fe(SCN)2+(aq)该反应为溶液反应，增加铁离子或硫氰离子的浓度会使平衡向生成配合物Fe(SCN)2+的一侧移动，生成铁离子配合物的产率增加。
减小浓度则会偏向反应物一侧，生成铁离子配合物的产率减少。
2-1气固相催化反应本证及动力学
吸附等温方程
动力学（理论）方程 实验室反应器
动力学方程 化学化工学院
[例1] 设一氧化碳与水蒸气在铁催化剂上的催化反应机理如下 (1) (2) (3)
化学工学院
1、过程为单组分反应物的化学吸附控制
设催化反应速率为rA 若催化反应过程为A的化学吸附所控制。A的化学吸附为控制 步骤，其它各步均已达到平衡。催化反应速率等于A的化学 吸附速率，则有 化学化工学院
将上述各参数代入
化学化工学院
化学化工学院
2、过程为表面化学反应控制
若反应中有惰性组分I，且组分I 被吸附。催化反应速率 按质量作用定律可表示为：
P A
设气体A在催化剂内表面上被吸附。 化学吸附是一个可逆过程，可表示为：
A ( )
A
A
ra
( A)
rd ra是吸附速率，rd是脱附速率，吸附 净速率为 r=ra－rd
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1.影响吸附速率
的因素
1）单位表面上的气体分子碰撞数 在单位时间内气体分子和表面的碰撞次数越多，被吸 附的可能越大。由气体分子运动论，碰撞次数Z为：
p
p
(1 )
m
t
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3. 孔径及其分布
催化剂中孔道的大小、形状和长度都是不均一的，催化剂孔道 半径可分成三类： 1）微孔，孔半径为1nm左右； 2）中孔，孔半径为1～25nm左右； 3）大孔，孔半径大于25nm的孔。 载体的作用是作为催化剂的骨架，同时提供催化剂的内表面积。
二者的区别：
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类别 项目
物理吸附 分子间力 差 可单层可多层 快 2-20kJ/mol
化学吸附 化学键力 好 单层 慢 80-400kJ/mol
亚氨基二乙酸二乙酯合成和表征
亚氨基二乙酸二乙酯的合成和表征摘要以亚氨基二乙酸为起始原料,通过酰化、酯化两步法合成了亚氨基二乙酸二乙酯。
确定了酯化反应的原料、物料比、反应时间,筛选了催化剂,酯化反应以亚氨基二乙酸为原料,在60℃,DMF为催化剂条件下,反应总收率为63%(以亚氨基二乙酸计算) ,此方法生产成本较低、操作工艺简单。
关键词亚氨基二乙酸;亚氨基二乙酸二乙酯;酰化;酯化亚氨基二乙酸二乙酯分子量为189.2,密度为1.056g/cm3，是一种无色到淡黄色透明液体。
亚氨基二乙酸是用于合成除草剂草甘膦的前体,还可用于电镀工业,用于阳离子交换树酯的制造。
亚氨基二乙酸二乙酯是重要的医药、农药及材料的中间体,例如可以用于制备脑功能药荷拉西坦,它主要是以亚氨基二乙酸为起始原料,通过酰化、酯化两步合成得到。
研究同时发现亚氨基二乙酸广泛应用于表面活性剂、络合剂、食品添加剂、电镀工业金属表面处理、高分子材料工业、制药等领域[1]。
1 实验1.1 试剂与仪器主要试剂:亚氨基二乙酸(CP),无水乙醇(AR),二氯亚砜(AR),DMF(AR)主要仪器:恒温水浴锅、机械搅拌器1.2 亚氨基二乙酸二乙酯合成图1 亚氨基二乙酸二乙酯合成路线图将亚氨基二乙酸（IDA）(13.3 g, 0.10 mol)加入75 mL 无水乙醇中，冷却至12 ℃以下，在充分搅拌的情况下，缓慢滴加无水的氯化亚砜(30 g, 0.25 mol)，并加入0.15 mL DMF作催化剂。
滴加完毕后，于60°C搅拌3 h，再回流4 h。
然后将反应液静置16 h,旋转蒸发反应液至原体积的一半，再补加相同体积的氯仿，用250 mL 20% NaCO3溶液水洗,水相用300 mL 氯仿萃取，有机相合并,旋转蒸发溶剂得粗产品，最后减压蒸馏得12 g 油状液体。
2 结果分析与讨论2.1 酯化反应原料的确定酯化反应条件为: 亚氨基二乙酸(0.02 mol) 与乙醇(9.6 mL) 酯化反应, 硫酸铁铵(2g) 为催化剂,但反应很难进行,尝试使用其他催化剂,如浓硫酸,盐酸气等,同样没有得到理想效果。
羧酸酯化反应常用催化剂
固体超强酸。卤素型固体超强酸例如SbF -Si0 、TaF -Si0 、 除了硫酸以外磷酸、硼酸等无机酸也可用作羧酸醋化反应的催化剂，而且不同酸的合理组合对羧酸醋化反应的催化能产生一 定的协同效应。
4、金属氧化物 氧化锌、氧化锡、氧化亚锡和三氧化二锑等金属氧化物
均可作为羧酸醋化反应催化剂。例如，在泥伯金戊酯的合成 中，以甲苯作为带水剂，氧化锡为催化剂，在180℃反应2h左 右，酯收率可达90%，且后处理比较简单催化剂的成本也较低， 具有一定的应用价值。
5、有机酸及其盐类 对甲苯磺酸、乙酸锌、钴、锰、镉和铁均可催化酯化反
例如用硫酸铜催化合成乙酸正丁酯，硫酸铜难溶于醇、酸和酯中，所以醋 化后只要经过滤就可以分离。硫酸铜在使用过程中是稳定的，重复使用性能良 好，催化反应10次，结果计算其总收率达96.88%。再如用含水硫酸铈催化合成 邻苯二甲酸二辛酯，其催化速度 、转化率均与以硫酸为催化剂相当，但酯化 温度低，为120℃左右，且不易中毒，可用于连续生产，同时克服了浓硫酸催 化剂腐蚀设备、污染环境等缺点。无机盐催化剂也存在一些不足，如硫 酸铜 反应时间长，三氯化铁会溶于某些酯、醇、酸中给产物分离带来困难。
杂多酸（盐）是一类含有氧桥的多核配合物（见下图），具有类似于分子筛的笼型结构特征，对多种有机反应表现出很高的催化活性和选择性，被誉为催化剂新秀，广泛用于催化 领域。
为两大类：一类是卤素型固体超强酸，另一类是SO /m o 型 实验表明，该类催化剂的活性顺序为锆酸异丙酯>锆酸正丙酯>钛酸四异丙酯>钛酸四丙酯>钛酸四丁酯>钛酸四乙酯。
《日用化学工业》第38卷(2008年)目次
油酸钠蠕虫状胶束 的性 质及 驱油效率研究 十二烷基三 甲基溴化铵／ 庚烷／ 醇／ 水微乳化
作 用 研 究
９ 丽 ２ ６ 包覆 条件对纳米二氧化钛光稳定 性的影响
成 庆 堂 李 学 静
强 边 延 江
马 超 平 ２ ７ 淀粉微球 对玫瑰香精 的吸附及缓 释性 能研 究 朱 ４
磷 酸酯型有机硅表面活性剂 的制备及 其
表 面 活 性
一
种高分子两 性含氟表面活性剂 的合成
及其溶 液性 质 蒋银 峰 ５ ８ ２ ２ 陈凤生 ５ ８ ２５
刘 雷
５ ２８ ９ ５ ２９ ４
黄 良仙 卿大咏
２ ８ ７
２ ９ １ ２ ９ ５
种接枝型高分子表面活性剂的合成
８
李淑敏
王 丽 萍
３ １５ ６
３ １９ ６
硫 酸盐 的 Ｌ Ｓ Ａ 废水
１ １
１ ２ １ ６
姜黄 素类 化合物及姜黄素衍生物对 酪氨酸酶
抑 制作 用的研究 阳离 子交换 树脂催化合成苯 甲醛 １２一 ，
丙 二 醇 缩 醛 的 研 究 杜 志 云 ３ ７ １２
包合作用研究
一
琳 ２ ｌ ０ 环氧氯丙烷合成工艺研究 ｌ
新型杀菌洗洁精 的复配研究
壬世兵 ３ ３ 含维生素 ｃ纳米粒子 的制备 及性能研究 １７ 壳聚糖硫酸盐催化合成丙二 酸二 乙酯
韦星船 章苏 宁
邓 斌
烯基磺酸钠和十六烷基三甲基溴化铵
复配体系 的泡沫性能
薛铁 中
温和条件下 Ｄ Ｆ Ｍ 催化 苯乙烯空气环氧化的
研 究
马雪涛 ５ １ ３ ９
ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ， ７
乙酸乙酯皂化反应实验的机理及反应动力学研究
乙酸乙酯皂化反应实验的机理及反应动力学研究1.引言皂化反应是一种重要的有机反应，它在生产中被广泛应用于肥皂、洗涤剂和化妆品等领域。
乙酸乙酯皂化反应是其中一种典型的皂化反应，其机理和反应动力学的研究对于了解反应的基本过程和优化反应条件具有重要意义。
2.皂化反应机理乙酸乙酯皂化反应是酯与碱溶液反应生成相应的醇和相应的酸盐的过程。
具体而言，乙酸乙酯与氢氧化钠反应如下：CH3COOC2H5 + NaOH → C2H5OH + CH3COONa其机理可以分为以下步骤：（1）碱解过程：氢氧化钠在水中离解生成氢氧根离子OH-。
（2）乙酸乙酯与氢氧根离子的酯键断裂，生成乙酸乙酯负离子。
同时，对称的乙酸乙酯分子也可以生成乙酸乙酯负离子。
（3）乙酸乙酯负离子与氢氧根离子发生反应，生成相应的醇和相应的酸盐。
3.反应动力学（1）化学动力学研究方法和原理化学动力学研究反应速率和其与反应条件之间的关系。
在乙酸乙酯皂化反应中，可以通过测定反应物（乙酸乙酯或氢氧化钠）消耗的速率和生成物（乙醇或乙酸钠）产生的速率来确定反应速率。
（2）影响反应速率的因素乙酸乙酯皂化反应的速率受到以下因素的影响：- 反应物浓度：反应速率与反应物浓度的关系可通过速率方程进行表示。
- 温度：温度升高会增加反应速率，因为增加温度会增加反应物分子的平均动能。
- 催化剂：加入适当的催化剂可以显著加快反应速率。
（3）反应速率方程和速率常数乙酸乙酯皂化反应的速率方程可以表示为：v = k[A]^m[B]^n其中，v为反应速率，k为速率常数，[A]和[B]分别为反应物A和B的浓度，m 和n分别为反应物A和B的反应级数。
4.实验方法（1）实验步骤①准备实验所需的乙酸乙酯和氢氧化钠溶液。
②将一定量的乙酸乙酯溶液和氢氧化钠溶液混合，同时在适当的时间间隔内，取样并用酸碱滴定法测定乙酸钠生成量。
③利用滴定数据计算反应速率，并利用速率方程拟合数据，求解速率常数和反应级数。
（2）实验注意事项- 实验过程中要注意安全，戴好实验眼镜和手套。
固体铁系超强酸催化合成丙酸异戊酯的研究
１ 实验部 分
１ １ 试 剂 与 仪 器 ．
从表 １ 可以看出 ： 加酸醇摩尔 比有利 于丙 酸异 戊酯收 增
正丙酸 ， 异戊醇 ， 酸 ， 硫 硫酸 铁 ， 酸钠 ， 酸镁 ， 酸 碳 硫 过硫 铵均为分析纯。２ Ｊ １ ＷＡ 一 型阿贝折射仪、 三颈烧瓶。
１２ 固体铁 系超强酸催化剂 的制备 ［ ． 】 ， 将 ６ ｇ硫酸铁和 １ 硫酸 铵充分 碾 细混合 均匀 ， Ｏ ５ｇ过 放 入蒸发皿 中 ， 加入少量 乙醇浸没 固体盐 ， 热至沸 使 乙醇蒸 加 发干， 再继续加热 １ｈ 得到 的产物既为 固体铁 系超强 酸催化 ，
比为 １２ ５ 当反应物总量为 ０ ５ ｍｏ 时 ， ：．， ．６ ｌ 固体铁 系超强酸 的用量为 ２０ｇ 反应时间 ２ ５ｈ 酯收率 可达 ８ ． ． ， ． ， ７ ６％。
关键 词 ：固体铁系超强酸； 催化； 合成 ； 丙酸异戊酯
Ｒｅ ｅ ｒ ｈ ｏ ｙ ｈ ｓｓｏ ｓ ａ ｌＰ ｏ ｉ ｎ ｔ ｔ ｌ ｚ ｄ ｂ ｏ ｉ ｒ ｎ ｓ ａ ｃ ｎ Ｓ ｎｔ ｅ ｉ ｆＩ ｏ ｍｙ ｒ ｐ ｏ ａ ｅＣａ ａ ｙ ｅ ｙ Ｓ ｌ Ｉ ｏ ｄ
维普资讯
２０ 年 ３ 卷第 １ ０６ ４ 期
广州化工
－４ ・ ９
固体 铁 系超 强酸 催 化 合成 丙 酸 异戊 酯 的研 究
雷克林 ， 赵燕萍
（ 襄樊学院化 学与生物科学系， 湖北 襄樊 ４ １５ ） ４ ０ ３
摘 要 ：采用固体铁系超强酸代替无机酸作催化剂催化合成了丙酸异戊酯。最佳反应条件为： 正丙酸： 异戊醇的摩尔
ｒｔ ｆｐ ｏ ｉｎｃａｉ ｎ ｏ ｍｏ ｓ ： ５ ａ ｄｓ ｌ ｏ ｙ ｔｍ ｕ ｅ ｔｏ ｃｄＷａ ｏ ｓ ｍ ｅ ０ｇｗｈ ｎ ａｉ ｏ ｒ ｐｏ ｉ ｃｄ ａ ｄｉ ａ ｌ ｏ ｓ Ｗａ １ ２． ｉ ｉ ｎ ｓ ｓｅ ｓ ｐ ｒｓｒ ｎ ａ ｉ ｓ ｃ ｎ ｕ ｄ２． ｅ ｎ ｏ ｄｒ ｇ
固体超强酸催化剂的研究与发展
固体超强酸催化剂的研究与发展刘志;马骏【摘要】对固体超强酸催化剂进行了论述。
根据催化剂的不同种类将催化剂分为3类，其中 SO42-/MxOy 型固体超强酸催化剂是应用较多的固体酸催化剂。
介绍了固体超强酸催化剂的合成及酸性测定的方法，以及SO42-/MxOy 型固体超强酸催化剂在生产中的实际应用，并对固体超强酸催化剂的发展进行了展望。
%Solid superacid catalysts can be divided into three categories; among themSO42- / MxOy solid superacid catalysts have the widest application. In this paper, synthesis methods of solid super acid catalyst were introduced as well as the measuring method of acidity, and practical application ofSO42- / MxOy solid superacid catalyst in production was discussed, and the development trend of solid superacid catalysts was prospected.【期刊名称】《当代化工》【年(卷),期】2015(000)010【总页数】4页(P2384-2387)【关键词】固体超强酸;催化剂;SO42-/MxOy【作者】刘志;马骏【作者单位】辽宁石油化工大学，辽宁抚顺 113001;辽宁石油化工大学，辽宁抚顺 113001【正文语种】中文【中图分类】TQ426在工业生产中，固体超强酸易与产物分离，有利于工业生产的应用，制作和研究固体超强酸成为了人们广泛关注的热点。
超强酸是Hammett酸性函数H0＜-11.93的酸称作是超强酸[1]。
辽宁省五校联考(大连市二十四中学、大连八中等)2023-2024学年高三上学期期末考试化学(含答案)
辽宁市省2023-2024学年度上学期高三期末考试大连二十四中、大连八中、辽宁省实验中学、东北育才学校、鞍山一中五校联考化学试题可能用到的相对原子质量：H 1 Li 7 O 16 P 31 C1 35.5 V 51一、选择题：本题共15小题，每小题3分，共45分．每小题只有一个选项．1．下列辽宁物产中主要成分不属于无机物的是（ ）A ．抚顺琥珀B ．鞍山岫玉C ．阜新玛瑙D ．朝阳紫砂2．第19届亚运会在杭州举行，彰显了“绿色亚运”的主题．下列有关叙述正确的是（ ） A ．场馆全部使用绿色能源，打造首届碳中和亚运会，碳中和就是不排放二氧化碳 B ．“绿电”全部由单晶双面光伏组件提供，该光伏组件主要材料为二氧化硅 C ．开幕式将“实物烟花”改为“数字烟花”，主要目的是减少噪音污染 D ．导光管的采光罩材质是有机玻璃，属于有机高分子材料 3．下列化学用语正确的是（ ）A ．基态Si 原子的价电子轨道表示式：B ．连四硫酸根246S O -（结构为“||||OO||||O OO S S S S O -----”）中S 的化合价为5+价和0价C ．Fe 在元素周期表中位于ds 区D ．用系统命名法命名()3222CH CHCH CH OH ：2-甲基丁醇 4．某有机物结构简式如图．关于该有机物说法错误的是（ ）A ．可以发生取代反应和氧化反应B ．碳原子杂化方式有两种C ．分子中所有碳原子可共平面D ．1mol 该物质最多可以与1molNaOH 反应 5．利用如图所示装置进行实验（夹持装置略），b 中现象能证明a中产物生成的是（） 中检测试剂及现象A ．AB ．BC ．CD ．D 6．下列离子方程式书写错误的是（ ） A ．少量2SO 通入硝酸钡溶液中：223243SO 3Ba2NO 2H O 3BaSO 2NO 4H +-++++=↓+↑+ B ．少量2CO 通入次氯酸钠溶液中：223CO ClO H O HClO HCO --++=+ C ．少量NaOH 滴入()32Ca HCO 溶液中：2233232OH 2HCO CaCaCO 2H O CO --+-++=↓++D ．少量氯气通入碳酸钠溶液中：22323Cl 2CO H O 2HCO Cl ClO ----++=++7．科学家研制出一种新型短路膜化学电池，利用这种电池可以消除空气中的2CO ，该装置的结构、工作原理如图所示．下列有关说法错误的是（ ）A ．短路膜和常见的离子交换膜不同，它既能传递离子还可以传递电子B ．当负极生成21molCO 时，理论上需要转移1mol 电子C ．负极反应为：2322H 2HCO 2e 2H O 2CO --+-=+ D ．当反应消耗222.4LO 时，理论上需要转移4mol 电子8．现有反应：，下列叙述错误的是（ ）A ．W 的羧酸类同分异构体有4种B ．可用银氨溶液鉴别W 和XC ．Y 可发生酯化反应D ．X 的核磁共振氢谱中有五组峰 9．下列说法中错误的是（ ） A ．3NCl 水解产物为HCl 和2HNOC ．()442NH SO 晶体中阴、阳离子均为正四面体构型 B ．3O 是由极性键构成的极性分子D ．6070C C 、可利用超分子的“分子识别”进行分离 10．下列设计的实验方案一定能达到实验目的是（ ）A ．AB ．BC ．CD ．D11．某新型锂硒电池工作原理如图所示．下列叙述正确的是（ ）A ．放电时，正极的电极反应式为2Se 2Li 2e Li Se +-+-= B ．Li +占据2Li Se 晶胞中的顶点和面心C ．放电时，电子由正极通过石墨烯聚合物隔膜流向负极D ．充电时，外电路中转移0.5mol 电子，两极质量变化差为7g 12．从干海带中提取碘的实验流程如下：下列说法错误的是（ ）A ．氧化步骤中氯水可用过氧化氢代替B ．试剂X 可以为NaOH ，反萃取的离子方程式为：2323I 6OH 5I IO 3H O ---+=++ C ．4CCl 可循环利用以有效提高干海带提碘的产率 D ．操作Ⅰ要用到普通漏斗、烧杯和玻璃棒13．催化剂0.50.53LaFe Co O 应用于漂白有机染料的一种机理如图所示，其中包括①②光激发产生光生电子与光生空穴（+h ，具有很强的得电子能力）、③④空穴氧化、⑥超氧自由基氧化、⑦光生电子还原铁离子等．下列说法正确的是（ ）A ．2OH O -、和h +在漂白颜料时都体现了强氧化性B ．催化剂可以降低反应活化能，提高反应物的转化率C ．反应⑤每消耗21molO ，共转移4mole -D ．反应⑨有非极性键的断裂与形成14．一定条件下合成乙烯：()()()()222226H g 2CO g CH CH g 4H O g +=+催化剂．已知温度对2CO 的平衡转化率和催化剂催化效率的影响如图．下列说法正确的是（ ）A ．Q 点：v <v 正逆B ．生成乙烯的速率：()()v N v M >C ．X Y →，因平衡逆向移动，从而使催化剂的催化效率降低D ．若起始投料比()()22n H :n CO 为5:2时，M 点乙烯的体积分数约为9.1% 15．常温下，等浓度BOH 碱溶液和HA 酸溶液互相滴定，溶液中pH 与()()c A lg c HA -或()()c B lgc BOH +的关系如图所示，下列说法不正确的是（ ）A ．N 曲线代表BOH 碱溶液滴定HA 酸溶液B ．水的电离程度：f e g <<C ．g 点()()()()c Ac B c HA c BOH -+=>=D ．() 4.76Ka HA 110-=⨯二、非选择题：本题共4小题，共55分16．（12分）25V O （五氧化二钒）常作为化学工业中的催化剂，广泛用于冶金化工等行业，工业上以石煤（含有232523V O V O Al O 、、等）来制备25V O 的一种工艺流程如下：已知：①43NH VO （偏钒酸铵）是白色粉末，微溶于冷水，可溶于热水． ②25V O 、3Al(OH)沉淀生成和溶解的pH 如表所示：回答下列问题：（1）V 在元素周期表中的位置：_______________．（2）“钠化焙烧”过程中25V O 转化为可溶性3NaVO ，同时有黄绿色气体生成，其化学方程式为_______________．（3）粗25V O 中含有3Al(OH)，可通过NaOH 溶液碱溶除去，需调节pH 的范围为_______________． （4）已知：室温下，()()36sp 43sp 32K NH VO 1.610,K Ca VO 410--⎡⎤=⨯=⨯⎣⎦，向偏钒酸铵的悬浊液中加入2CaCl ，当溶液中()21c Ca 1mol L +-=⋅时，溶液中的()4c NH +=_______________．（5）产品纯度测定：将mg 产品溶于足量稀硫酸配成()242100mL VO SO 溶液．取20.00mL 该溶液于锥形瓶中，用224amol/LH C O 标准液进行满定，经过三次滴定，达到滴定终点时平均消耗标准液的体积为20.00mL ．已知：22224222VO H C O 2H 2VO 2CO 2H O +++++=+↑+，则该产品中25V O 的质量分数是_______________%．（6）钒的一种配合物的结构简式为，该配合物分子中含有的化学键类型有_______________（填字母）．A ．离子键B ．极性键C ．非极性键D ．配位键17．（13分）红磷可用于制备半导体化合物及用作半导体材料掺杂剂，还可以用于制造火柴、烟火，以及三氯化磷等．（1）研究小组以无水甲苯为溶剂，5PCl （易水解）和3NaN （叠氮化钠）为反应物制备纳米球状红磷。