硅酸锆-磺酸双改性介孔氧化硅的制备及其对醋酸与异丁烯加成反应催化性能研究文献综述
2020-06-23 08:06
文献综述 一、背景介绍 多孔材料由于具有较高的比表面积,长期以来广泛应用于吸附、催化和分离等领域。
国际纯粹与应用化学协会(IUPAC)[1]按照孔径大小将多孔材料做了分类:微孔( 50 nm)。
由于介孔材料具有允许分子进入的更大的内表面和孔穴、因量子尺寸效应及界面耦合效应的影响而具有奇异的物理、化学等许多优良的性能,将在化学、光电子学、电磁学、材料学、环境学等诸多领域有巨大的潜在应用前景,故自其诞生以来就成为国际上的研究热点。
作为重要的催化和吸附材料的传统沸石分子筛属于微孔材料,由于孔径较小,重油组分和一些大分子不能进入其孔道,故不能提供吸附和催化反应场所,而介孔分子筛的孔径较大,其有序的介孔通道可以成为大分子的吸附或催化反应场所。
1992年 Mobil公司的Kresge和Beck等首次以表面活性剂为模板,合成了新颖的有序介孔氧化硅材料MCM-41 (Mobil Composetion Material 41)[2],这是分子筛与多孔物质发展史上的一次飞跃。
由于在重油催化和大分子分离等领域的广阔应用前景,介孔材料成为人们的研究热点之一,不久即开发出一系列的介孔材料,如SBA系列、MSU系列、CMK系列、HMS、KIT以及金属和金属氧化物系列等[3`10]。
介孔分子筛的优越性在于其具有均一可调的介孔孔径、稳定的骨架结构、易于修饰的内表面、一定壁厚且易于掺杂的无定型骨架,以及高比表面积,可用作功能材料、吸附剂、催化剂及其载体,不仅弥补了微孔沸石分子筛的不足,还可以利用有序介孔作为”微反应器”,制备具有特殊光、电、磁等性能的纳米材料,因此在化学工业、能源与环境、生物技术、吸附分离、催化及光、电磁等众多领域有很广阔的发展前景。
异丁烯作为混合C4中的一种重要烯烃,目前在国内主要用于合成汽油添加剂甲基叔丁基醚等方面。
以异丁烯为原料合成羧酸叔丁酯是异丁烯利用的重要途径。
采用丙烯酸与异丁烯直接加成合成丙烯酸叔丁酯,不仅可避免使用丙烯酸酐或丙烯酰氯作为原料,解决叔丁醇位阻效应大的问题,而且反应没有水生成,是合成丙烯酸叔丁酯的原子经济反应工艺路线。
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