1、針對(duì)目前濃硫酸催化合成油酸乙酯的反應(yīng)中存在的環(huán)境問題，開展了固體超強(qiáng)酸催化劑的制備與應(yīng)用研究。固體超強(qiáng)酸催化劑與傳統(tǒng)的濃硫酸催化劑比較，具有催化效果好，綜合運(yùn)行成本低，且不腐蝕設(shè)備、無含酸廢水排放等優(yōu)點(diǎn)，以固體酸作催化劑的有機(jī)合成工藝具有綠色化學(xué)和清潔生產(chǎn)的特征，使得該類項(xiàng)目研究具有學(xué)術(shù)價(jià)值和廣闊的應(yīng)用前景。
　　本文以TiO2為載體負(fù)載SO42-，制備出固體超強(qiáng)酸催化劑SO42-/TiO2，并對(duì)其進(jìn)行了一系列的改性，將改性后的催

2、化劑用于酯化反應(yīng)工藝取得了較為理想的催化效果。
　　首先通過試驗(yàn)，確定了SO42-/TiO2催化劑制備的技術(shù)路線，對(duì)影響其催化性能的工藝條件進(jìn)行了優(yōu)化，并探討了規(guī)律性。以丙酸正丁酯為探針實(shí)驗(yàn)，考察了固體超強(qiáng)酸制備條件對(duì)催化活性的影響。得到的最佳制備條件是：陳化pH=8、陳化時(shí)間24h、硫酸溶液濃度為1.25mol/L、浸漬時(shí)間16h、灼燒溫度500℃。
　　然后，對(duì)SO42-/TiO2固體超強(qiáng)酸進(jìn)行了改性，確定了改性效果最佳

3、的固體超強(qiáng)酸是SO42-/TiO2/La3+，并對(duì)它的制備工藝進(jìn)行了優(yōu)化，得到的優(yōu)化條件是：陳化pH=8、陳化時(shí)間24h、硫酸溶液濃度為1.25mol/L、硝酸鑭濃度為5％、浸漬時(shí)間16h、灼燒溫度500℃。
　　再利用TPD、IR、XRD等分析手段對(duì)固體超強(qiáng)酸催化劑進(jìn)行結(jié)構(gòu)表征,確定催化劑的結(jié)構(gòu)形態(tài)與催化劑性質(zhì)之間的關(guān)系。TPD酸性測試顯示SO42-/TiO2/La3+的酸性比SO42-/TiO2強(qiáng)；紅外分析驗(yàn)證了SO42-/T

4、iO2中SO42-的結(jié)合屬于螯合配位結(jié)構(gòu)；經(jīng)XRD分析確定銳鈦型的載體形成的固體超強(qiáng)酸催化性能好。
　　最后，將制備的SO42-/TiO2/La3+固體超強(qiáng)酸用于油酸乙酯的合成反應(yīng)中，對(duì)其合成工藝進(jìn)行了優(yōu)化，并對(duì)固體超強(qiáng)酸SO42-/TiO2/La3+的壽命進(jìn)行了考察。得到最佳的合成工藝是：酸醇摩爾比為1:4、反應(yīng)時(shí)間6h、催化劑用量為油酸質(zhì)量的4%。在優(yōu)化工藝下得到的油酸乙酯的酯化率為80.5%，并且固體超強(qiáng)酸重復(fù)使用10次后其