KOH-La2O3-MgO和La2O3-ZrO2固本超強堿的制備、表征和催化應用.pdf

1、固體超強堿是指堿強度(H.)≥26的固體堿性物質。固體超強堿作為催化劑,具有活性高、易與產物分離、反應條件溫和及污染物少等優(yōu)良特性,是環(huán)境友好型催化劑,具有廣闊的應用前景。目前已報道的固體超強堿存在種類較少、堿量偏低、制備條件要求苛刻、不易存貯等缺點。故開發(fā)新型固體超強堿具有重要意義。本文開展由復合氧化物制備新型固體超強堿催化劑的研究,首次得到KOH/La2O3-MgO和La2O3-ZrO2新型固體超強堿催化劑。借助XR-D、N2物理吸

2、附、SEM、Hammett指示劑法、CO2-TPD等表征技術對催化劑的結構、堿性、形貌等進行了表征和詳細研究,并探討所得超強堿在Knoevenagel縮合反應和Michael加成反應中的催化應用,取得的主要研究成果如下：
　　 ⑴以鑭鎂復合氧化物La2O3-MgO為載體,通過研磨法制得一系列不同:KOH負載量的催化劑前軀體,再于氮氣流動氛圍保護下于500℃熱處理得到固體超強堿催化劑KOH/La2O3-MgO,其堿強度為26.5≤

3、H.＜33.0。KOH在La2O3-MgO載體表面最優(yōu)負載量為10wt％,相應的超強堿性位達0.57 mmol/g。在室溫無溶劑條件下,所得KOH/La2O3-MgO超強堿可高效催化Knoevenagel縮合反應。同時,還揭示了催化劑超強堿性與催化性能之間的關系:堿強度越大,催化活性越高;在堿強度相同的情況下,堿量越大,催化活性越高。開發(fā)所得的KOH/La2O3-MgO超強堿,所需熱處理溫度較低,可通過原位熱處理產生活性位應用于特定反應

4、,解決了超強堿的貯存問題。此研究開辟了以復合氧化物為載體設計與制備功能型超強堿材料的新路線。KOH/La2O3-MgO超強堿將在催化領域和精細化學品合成領域具有潛在的應用價值。
　　 ⑵采用水熱輔助的共沉淀法制備La2O3-ZrO2催化劑前驅體,再經氮氣保護于600℃下熱處理得到了超強堿催化劑La2O3-ZrO2,其堿強度為26.5≤H.＜33.0,超強堿量達1.36 mmol/g。La2O3-ZrO2超強堿具有特殊的方形柱狀形