1 实验部分
1.1 催化剂的制备
将活性炭用盐酸溶液进行预处理,再用去离子水反复洗涤直至滤液中无Ｃｌ-存在,在110℃下干燥后,用硫酸锆的水溶液浸渍经脱气脱水的活性炭,干燥后在氮气保护下于马弗炉中在一定温度下焙烧2ｈ,置于干燥器中备用[6].1.2 酯化反应 将18 4ｍｌ(0 118ｍｏｌ)正辛醇、9 8ｍｌ(0 135ｍｏｌ)丙烯酸、18ｍｌ甲苯、0 2ｇ对甲氧基苯酚和2 0ｇ自制催化剂加入到100ｍｌ的三口烧瓶中,安装温度计、分水器及回流冷凝管,以20ｍｌ/ｍｉｎ的流速向反应体系通入空气.加热升温至125℃进行反应,反应结束后过滤回收催化剂.用0 1ｍｏｌ/Ｌ的ＮａＯＨ溶液滴定反应后的有机相以及水相中未反应的丙烯酸,计算丙烯酸的转化率.
1.3 催化剂的表征
红外光谱测试在日本岛津ＩＲＰｒｅｓｔｉｇｅ 21ＦＴ ＩＲ 8400Ｓ型仪器上完成;原位漫反射红外附件为美国ＴｈｅｒｍｏＳｐｅｃｔｒａ Ｔｅｃｈ公司生产,漫反射池可加温、加压和抽真空,型号为ＨｉｇｈＴｅｍｐｅｒａｔｕｒｅ/Ｖａｃｕ ｕｍＣｈａｍｂｅｒＰ/Ｎ700 0042,采用ＫＢｒ窗片;温控器为美国ＴｈｅｒｍｏＳｐｅｃｔｒａ Ｔｅｃｈ公司0019 022型.
Ｘ射线衍射(ＸＲＤ)在岛津ＨＲ6000型Ｘ射线衍射仪上进行,Ｃｕ靶Ｘ射线管,管电压40 0ｋＶ,管电流30 0ｍＡ,扫描范围2θ=5°～70°.
Ｘ射线光电子能谱(ＸＰＳ)测试在ＴｈｅｒｍｏＶＧ公司的ＥＳＣＡＬＡＢ250型能谱仪上进行,工作条件:650μｍ,100ｅＶ. 催化剂的ＢＥＴ比表面积测试于液氮温度下在
美国ＭｉｃｒｏｍｅｒｉｔｉｃｓＡＳＡＰ 2010型吸附仪上完成.1.4 原位红外光谱测定催化剂酸性 将处理好的试样装入漫反射池的样品杯,置于红外光谱仪光路中,加热至105℃并保温0 5ｈ,同时通入氮气(流速30ｍｌ/ｍｉｎ)吹扫后扫描样品;80℃下氮气切换为氨气(流速30ｍｌ/ｍｉｎ),吸附0 5ｈ,降至室温,切换为氮气(流速30ｍｌ/ｍｉｎ)吹扫,然后扫描样品并观察其表面结构的变化,测定催化剂表面的酸性.2 结果与讨论2.1 硫酸锆的负载量对ＣＺ/ＡＣ催化性能的影响
将疏水性固体酸ＣＺ/ＡＣ催化剂用于丙烯酸和正辛醇的酯化反应,考察了硫酸锆的负载量对催化剂活性的影响,其结果见图1.可以看出,未负载硫酸锆时,丙烯酸的转化率为35 9%;当硫酸锆的负载量由10%提高至30%时,丙烯酸的转化率由88 4%提高至98 9%,当硫酸锆的负载量进一步增加时,丙烯酸的转化率趋于平稳并稍有降低.因此硫酸锆的最佳负载量为30%.
