硫酸化剂和制备方法对锆基固体酸催化剂的结构和性能的影响

采用沉淀法制备ZrO2氧化物,用氯磺酸和硫酸对其进行改性制备了Zr基固体酸催化剂,以XRD、BET和NH3-FTIR等手段考察了制备条件对催化剂晶相结构和表面性质的影响,研究了催化剂结构与其对棕榈油酯化反应的催化活性之间的关系。NH3-FTIR表明催化剂表面有B酸和L酸中心的生成。硫酸化剂的种类及其引入顺序都将影响催化剂的晶相结构和孔结构。酸的引入将阻止ZrO2.nH2O在焙烧时直接向单斜相ZrO2转变,氯磺酸将使ZrO2.nH2O转变为四方相ZrO2,而硫酸将导致四方相ZrO2和Zr(SO4)2.5H2O的生成。以氯磺酸改性的四方相和单斜相ZrO2基催化剂均具有很高的催化酯化活性,比硫酸改性的S-Z固体酸催化活性高。CS-ZrO2固体酸催化活性最高,在醇油比6:1、催化剂用量7 wt%、温度338 K和常压下反应2 h,棕榈油的酯化率可达98.9%。