导　　师： 郭锡坤

学科专业： G03

授予学位： 硕士

作　　者： ;

机构地区： 汕头大学

摘　　要： 本论文中作者以柠檬酸和正丁醇合成柠檬酸三丁酯（TBC），考察了柠檬酸三丁酯的酯化合成体系，系统研究了固体超强酸催化剂SO₄^2-/TiO₂在柠檬酸与正丁醇酯化反应中的催化性能，通过稀土元素Tm的负载来改性制得催化性能优异的Tm-SO₄^2-/TiO₂催化剂，并且通过催化剂的活性评价和物化性能表征来研究催化剂结构与性能的关系，为固体超强酸催化合成TBC的工业化提供了有益依据。 作者首先对TBC的酯化体系进行了考察，分别在无催化剂、浓硫酸、自制固体超强酸催化剂SO₄^2-/TiO₂催化下，研究了柠檬酸三丁酯合成反应中酸转化率、出水量与反应时间的关系，并在固体超强酸催化剂催化下通过单因素实验对酸醇比、催化剂用量等酯化反应条件进行了优化。作者以固体超强酸SO₄^2-/TiO₂作催化剂合成柠檬酸三丁酯，研究该催化剂在柠檬酸与正丁醇酯化反应中的催化活性和稳定性，考察了SO₄^2-促进剂种类与用量、焙烧温度对催化剂结构、性能的影响。结果表明，在TBC的合成反应中，对于SO₄^2-/TiO₂催化剂，选用（NH₄）₂SO₄作SO₄^2-促进剂较H₂SO₄为优；（NH₄）₂SO₄的适宜用量为20％，此时所制得的催化剂具有较高的催化活性。综合考虑催化剂的活性与选择性，最佳的焙烧温度应为600℃，此时反应的转化率为92.7％，催化选择性为99％，酯产率达92.3％。催化剂的物相结构与反应的选择性密切相关，锐钛矿TiO₂（A）晶相的形成与完善是催化剂针对此酯化体系选择性提高的关键。在此酯化合成体系中催化剂SO₄^2-/TiO₂

关 键 词： 柠檬酸三丁酯 催化酯化 固体超强酸 改性 固体超强酸

领　　域： [理学] [理学]