含镧固体酸催化蔗糖制备乙酰丙酸的研究

含镧固体酸催化蔗糖制备乙酰丙酸的研究

摘 要：本文采用溶胶-凝胶法制备稀土改性的新型固体超强酸S2O82-/TiO2-La2O3催化剂。采用单因素试验法，通过改变镧的含量，焙烧温度和焙烧时间等条件制备一系列固体酸催化剂。通过BET表面吸附仪，红外光谱仪对催化剂的比表面积和表面结构进行表征。在一定条件下以生物质蔗糖为原料，进行催化水解转化为乙酰丙酸反应，利用高效液相色谱仪对催化剂的活性进行分析。实验结果表明：S2O82-/TiO2-La2O3催化剂在镧含量为1.2%，焙烧温度为750℃，焙烧时间为3h时具有最高的催化活性；同时，反应温度为160℃，反应时间为24小时，催化剂加入量为0.3g，乙酰丙酸的收率最高。

关键词：S2O82-/TiO2-La2O3固体酸催化剂；乙酰丙酸；溶胶凝胶法；蔗糖。

目  录

中文摘要 I

英文摘要 II

目录 III

1  绪论 1

1.1  前言 1

1.2 乙酰丙酸 3

1.2.1  乙酰丙酸的性质 3

1.2.2  乙酰丙酸的制备方法 3

1.2.3 乙酰丙酸及其衍生物的应用 5

1.3 固体超强酸 7

1.3.1 固体超强酸概述 7

1.3.2 固体超强酸酸的分类 8

1.3.3 固体超强酸的应用 8

1.3.4 固体超强酸的表征技术 10

1.4  本章小结 10

2 实验部分 11

2.1 实验试剂与仪器 11

2.1.1 实验试剂 11

2.1.2 实验仪器 11

2.2 催化剂的制备 11

2.3 催化剂的表征 12

2.3.1 固体酸的红外光谱测定 12

2.3.2 固体酸的比表面(BET)测定 12

2.4 乙酰丙酸的制备和检测 13

2.5 本章小结 13

3 结果与讨论 14

3.1 固体超强酸比表面积分析 14

3.2 固体超强酸红外光谱分析 15

3.3 固体超强酸活性分析 16

3.3.1 镧含量及焙烧温度对收率的影响 16

3.3.2 焙烧时间对收率的影响 17

3.3.3 蔗糖反应时间对收率的影响 17

3.5 本章小结 18

4 总结与展望 19

致  谢 20

参考文献 21