磁性硅基固体酸的制备及性能研究
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  • 英文篇名:Preparation and characterization of magnetic silica-based solid acid catalyst for esterification
  • 作者:吴洁 ; 曾丹林 ; 许可 ; 王园园 ; 杨媛媛
  • 英文作者:WU Jie;ZENG Dan-lin;XU Ke;WANG Yuan-yuan;YANG Yuan-yuan;Hubei Key Laboratory of Coal Conversion and New Carbon Material,School of Chemical Engineering and Technology,Wuhan University of Science and Technology;
  • 关键词:Fe_3O_4 ; 磁性SiO_2 ; 固体酸 ; 磁性性能 ; 催化
  • 英文关键词:Fe_3O_4;;magnetic SiO_2;;solid acid;;magnetic property;;catalysis
  • 中文刊名:IMIY
  • 英文刊名:Chemical Engineering(China)
  • 机构:武汉科技大学化学与化工学院湖北省煤转化与新型炭材料重点实验室;
  • 出版日期:2019-06-15
  • 出版单位:化学工程
  • 年:2019
  • 期:v.47;No.364
  • 基金:国家自然科学基金资助项目(21473126);; 湖北省教育科学规划课题(2016GB023)
  • 语种:中文;
  • 页:IMIY201906004
  • 页数:5
  • CN:06
  • ISSN:61-1136/TQ
  • 分类号:21-25
摘要
以水热法制备的Fe_3O_4为磁核,采用溶胶凝胶法合成磁性SiO_2,最后通过浸渍法制备磁性硅基固体酸,以乙酸和乙醇的酯化反应为探针考察其催化活性。使用扫描电子显微镜、透射电子显微镜、X射线衍射分析、傅里叶转换红外光谱、振动样品磁强计对Fe_3O_4、磁性SiO_2和固体酸进行表征,并研究了不同反应条件对磁性SiO_2的磁性性能和固体酸催化性能的影响,实验结果表明:制备的Fe_3O_4具有超顺磁性,其饱和磁化强度高达67. 02 A·m~2/kg,磁性SiO_2和磁性硅基固体酸也均具有较强的磁性。在n(TEOS)∶n(氨水)∶n(乙醇)=1∶4∶20时,固体酸的酯化率达到69. 68%,酸量达到2. 345 mmol/g。
        Fe_3O_4 was prepared by hydrothermal method,and was used as magnetic core to synthesize magnetic SiO_2 by sol-gel method. The magnetic silica-based solid acid catalyst was prepared by impregnation method and the catalytic activity was investigated by esterification reaction of acetic acid and ethanol. Fe_3O_4,magnetic SiO_2 and the magnetic silica-based solid acid catalyst were characterized by means of scanning electron microscope,transmission electron microscope,X-ray diffraction,Fourier transform infrared spectroscopy and vibrating sample magnetometer.The effects of different reaction conditions on the magnetic property of magnetic SiO_2 and the catalytic property of solid acid were discussed. The results show that the prepared Fe_3O_4 exhibits super paramagnetic property and high saturation magnetization of 67. 02 A · m~2/kg. Magnetic SiO_2 and magnetic silica-based solid acid catalyst also exhibit strong magnetic property. At n( TEOS) ∶ n( ammonia) ∶ n( ethanol) = 1 ∶ 4 ∶ 20,the esterification rate of solid acid catalyst runs up to 69. 68 %,and the acid amount reaches 2. 345 mmol/g.
引文
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