碳基磺酸化固体酸材料的制备及其催化性能.pdf

第30卷第3期催化学报2009年3月

Vb1．30No．3ChineseJournalofCatalysisMarch2009

文章编号：0253—9837(2009)03．0196．05研究论文：196～200

碳基磺酸化固体酸材料的制备及其催化性能

周丽娜，刘可，华伟明，乐英红，高滋

复旦大学化学系，上海市分子催化和功能材料重点实验室，上海200433

摘要：以蔗糖为原料，浓硫酸为磺酸化试剂制备了碳基磺酸化固体酸材料，考察了其催化对苯二酚烷基化和乙酸乙酯水解反
应的性能．结果表明，该催化剂对这两个反应都具有较高的催化活性，在150。C反应4h后，对苯二酚转化率和2一叔丁基对苯
二酚收率分别达到了9l％和60％，在60。C反应12h，乙酸乙酯达到了平衡转化率94％．但催化剂稳定性较差，尤其在对苯二
酚烷基化反应中失活严重，重复使用一次后，催化剂活性下降超过30％．详细考察了反应温度和溶剂对催化剂稳定性的影响，
结果表明，该固体酸在低温的水相或非极性溶剂中较为稳定．通过酸碱滴定、红外光谱和紫外可见光谱等表征手段，对催化剂
的失活原因进行了探讨，初步认定催化剂的失活是由于表面磺酸基团在反应过程中脱落所致．催化剂活性可以通过再磺酸化
得到恢复．
关键词：碳基固体酸；磺酸化；烷基化；水解；稳定性；再生
中图分类号：0643文献标识码：A

PreparationandCatalyticPerformanceofSulfonatedCarbon-BasedSolidAcid

ZHOULina，LIUKe，HUAWeiming，YUEYinghong，GAOZi

DepartmentofChemistryandShanghaiKeyLaboratoryofMolecularCatalysisandInnovativeMaterial,
FudanUniversity,Shanghai200433，China

Abstract：Sulfonatedcarbon—basedsolidacidswerepreparedbysulfonationofincompletelycarbonizedsucrose，andtheircatalyticproper—
tiesinthealkylationofhydroquinoneandthehydrolysisofethylacetatewereinvestigated．Thesesolidacidsexhibitedhighactivityforboth
reactions，inwhichtheconversionofhydroquinoneandyieldof2-tert-butylhydroquinonereached91％and60％，respectively,at150。Cfor

4h，whiletheconversionofethylacetatereached94％at60。Cfor12h．However,thestabilityofthesolidacidswaspoor，especiallyinthe

alkylationofhydroquinone．wheretheconversiondroppedfrom91％to62％afterthefirstrun．Thecharacterizationresultsofaciditymeas‘

urementandIRandUV-Visspectroscopyindicatethatthedeactivationisprobablyduetotheleachingofsulfonicgroupfromthesurfaceof

thecatalyst．Theeffectofthereactiontemperatureandthetypeofsolventwerealsoinvestigated，showingthatthesesolidacidsaremore
stableintheaqueoussolutionornon—polarsolventatlowtemperature．Thedeactivatedcatalystscarlberegeneratedbyresulfonationand

theircatalyticactivitycanbefullyrestored．

Keywords：carbon—basedsolidacid；sulfonation；alkylation；hydrolysis；stability；regeneration

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