固体超强酸Fe/SO42--SnO2的合成和表征研究

摘要

通过沉淀-浸渍法合成了Fe/SO42--SnO2固体超强酸催化剂,并采用XRD、FT IR、TG-DTA和XPS表征技术对该催化剂的结构进行研究;将其应用于乙酸正丁酯的合成反应,考察制备条件对催化剂结构和催化性能的影响.结果表明:该催化剂的表面主要显现出SnO2的四方晶型和Fe2O3的立方晶型的晶体结构;活性组分SO42-与SnO2主要形成以螯合配位和桥式配位为主的共价键结构,即超强酸的酸结构中心;Fe的引入可以较好地获得SO42-组分含量,并有利于延迟催化剂结构的塌陷温度,延缓SO42-在高温下的分解流失;而且Fe的引入改变了S的化学环境,使S2p的化学结合能增强,从而增加催化剂的Lewis酸性;催化剂在合成乙酸乙酯反应中取得活性最佳的条件:焙烧温度为500 ℃,Fe3+的质量浓度为0.5 mol/L,其催化活性与催化结构存在良好的对应.