編號：FTJS01325
篇名：摻雜元素對TiO_2/SO_4~(2-)固體酸特性的影響
作者：沈伯雄; 姚燕; 唐雪嬌; 郝曉翠; 代京京; 李雪冰; 王平;
關(guān)鍵詞：固體酸; TiO_2-M_xO_y/SO_4~(2-); 酯交換; 表征;
機(jī)構(gòu)： 南開大學(xué)環(huán)境科學(xué)與工程學(xué)院;
摘要： 為了進(jìn)行摻雜元素對超強酸特性的影響研究,采用均勻沉淀法合成了Fe、Si、Al和Zr氧化物摻雜的TiO_2/SO_4~(2-)的固體酸(TiO2-MxOy),采用XRD、FTIR、NH3-TPD以及H2-TPR等分析方法對催化劑進(jìn)行表征。以大豆油和甲醇的酯交換反應(yīng)為活性評價反應(yīng),比較了各催化劑的催化活性。研究發(fā)現(xiàn),除了Al外摻雜元素抑制了二氧化鈦硫酸化浸漬處理形成硫酸氧鈦的過程,其中Si的抑制作用最強。摻雜Fe、Si氧化物使樣品中H2還原溫度降低,其中以Fe摻雜的樣品氫還原溫度降低最為明顯。NH3-TPD表征表明,Si、Zr和Fe等氧化物摻雜對超強酸表面酸性具有加強作用,而Al摻雜樣品表面酸性與未經(jīng)第二組分修飾的TiO_2/SO_4~(2-)相比有所降低。相比未摻雜第二元素的催化劑,各摻雜元素的添加使得催化劑活性都有不同程度的提高。將酯交換活性最好的摻Fe催化劑和TiO_2/SO_4~(2-)催化劑的重復(fù)使用情況進(jìn)行了研究。結(jié)果發(fā)現(xiàn),Fe_2O_3-TiO_2/SO_4~(2-)與TiO_2/SO_4~(2-)相比,經(jīng)3次酯交換反應(yīng)后活性降低不大。該研究可為后續(xù)固體酸的制備和應(yīng)用提供理論基礎(chǔ)。
