超强酸-碳硼烷酸
碳硼烷酸H(CHB11Cl11) 为一种超强酸，是最强的单一分子酸，酸性为浓硫酸的一百万倍、氟磺酸的数百倍。
中文名碳硼烷酸
化学式 H(CHB11Cl11)
合成时间 2004年
合成地点加州大学河滨校区
合成团队 Chris Reed 团队
属性超强酸
碳硼烷酸分子结构图片
氢－白色氯－绿色硼－粉色碳－黑色
碳硼烷酸特性
造成碳硼烷酸强酸性的原因，是由于其共轭碱CHB11Cl11-非常稳定，而且具有高电负性的氯取代基，能有效分散负电荷。而外侧的氯包覆碳硼烷核心，使碳硼烷酸根非常稳定，不易与其他化学物质反应。
碳硼烷酸虽然酸性强，但不具强烈的腐蚀性与氧化性。混合酸，如魔酸、氟锑酸的酸性更强，但会生成氟离子造成副反应，生成的氢氟酸(HF)会腐蚀玻璃，造成使用上的困难。氟会攻击富勒烯(C60)，故H(CHB11Cl11)成为已知唯一能质子化富勒烯但不会将其分解的酸，能与富勒烯形成1：1的盐类。
碳硼烷酸具备令人吃惊的释放氢离子的能力，酸性是水的一百万亿倍。但由于碳硼烷酸中碳硼烷的结构十分稳定，释放氢离子后，由11个硼原子和一个碳原子排列而成的20面体结构没有发生任何变化，不发生进一步的化学反应，因此腐蚀性很低。
碳硼烷酸的应用十分广泛，可以用来制造“酸化”的有机分子，研究这些在自然界中短暂存在的有机分子有助于科学家了解物质发生变化的深层次机理，而目前科学家希望用碳硼烷酸酸化惰性气体氙，确定该气体的惰性强度。
碳硼烷酸历史
2004年，加州大学河滨校区（UC Riverside）的 Chris Reed 团队首先合成出碳硼烷酸。
人们对酸的认识是逐渐加深的。硫酸(H2SO4)、盐酸(HCl)、硝酸(HNO3)，被称为三大强酸，它们可以腐蚀我们日常生活中见到的很多物质。而王水是由浓硝酸和浓盐酸按1:3的比例混合而成，能够和化学性质极不活泼的金(Au)发生化学反应。所以在很长的一段时间内，人们认为王水就是酸中之王，是最强的酸了。
后来，奥莱教授和他的学生偶然发现了一种奇特的溶液，它能溶解不溶于王水的高级烷烃蜡烛，人们才知道其实王水并不是最强的酸，还有比它强的酸，这就是魔酸，又叫超强酸。自从奥莱教授和他的学生发现超强酸，人们又开始研究起强酸，相继找到了多种新的超强酸。
在碳硼烷酸出现之前，最强的酸性物质为氟乙酰氨硫酸(FCH2-CO-NH-SO3H)，这种酸腐蚀性极强，可以轻易穿透玻璃器皿，而碳硼烷酸则是已知超强酸中第一个可以在玻璃器皿中保存的超强酸性物质。
聚甲氧基二甲醚及DMM概述 聚甲氧基二甲醚DMM3-8是国际上公认的降低油耗和减少烟气排放的新型环保型燃油含氧组分。它最先由美国开始研究，欧洲的几家公司也进行了探索，但都存在收率低、产物分布不理想等问题。国内报道最多的是中科院兰州化物所采用甲醇、甲醛这两种大宗煤化工产品，采用环境友好的离子液体新催化材料，使单程DMMn收率达到50%，其中n＝3-8的产物可达45%-50%，但是还在实验室研发阶段。西安尚华科技有限责任公司与江苏永大化工设备有限公司共同开发了一套以离子固体为催化剂，甲醇直接到聚甲氧基二甲醚 DMM3-8循环工艺，使单程DMMn收率达到78%，其中n＝3-8的产物可达75%-90%，优点为：催化剂不需要回收，直接循环利用，在生成过程中脱出的稀甲醛，不需要加压与降压精馏，回到前一工序循环使用，减少大量的蒸汽，与电耗。以通过实验室小试，模拟试验，2000吨/年的中试装置在安装调试中，5万吨/年的可研报告在编写中。在不久的将来就可以工业化生产。 DMMn的十六烷值76以上，含氧为47～50％，闪点为65.5℃，沸点为156-350℃。由于DMMn十六烷值高，物性与柴油相近。按比例调和到柴油中，可增加油品含氧量，提高柴油质量，增加含氧量7％以上。DMM3-8环保性能好，减排50%以上的尾气污染,大幅度减少NOx和CO的排放。 在柴油中可添加10％至20％。我国目前交通用柴油每年超过1.5亿吨左右，如果按照15%至20％的比例添加，对DMM3-8的年需求量
超过1800至2400万吨，市场潜力极大，具有十分显著的经济价值。技术成果实现产业化后，能消化甲醇，解决产能过剩问题，开辟了我国发展优势煤资源替代石油资源的清洁能源技术的新途径。社会效益显著。
固体超强酸概述 摘要：当下环保呼声日益高涨、可持续发展日益被重视，环境污染问题已是非解决不可。固体超强酸被认为是具有广泛的工业应用前景的环境友好的催化剂之一，因而，对其进行综合论述和研究具有十分重要的意义。本文从固体超强酸的性质和定义、分类、合成方法（各方法的原理、影响因素及如何影响）、表征（酸中心模型、酸性、酸强度、酸结构）及固体超强酸催化剂在烷基化反应、异构化反应、脱水反应、缩醛反应、酯化反应的应用这五方面对其进行了综述。 关键词：固体超强酸；催化剂；应用 在化学工业生产中，很多有机化学反应的进行需要酸催化，包括酯化反应、烷基化、酰基化、聚合反应、异构化、氧化反应、醇的脱水反应，还有些如硝化、氢化、羟基化、重排反应、氢交换、降解、卤化、氯化苯以及氯化烷烃的还原等，工业生产上大量使用液体酸进行催化。这些液体常规酸包括硫酸、氢氟酸、磷酸等，它们在反应中表现出很好的催化性能，但缺点也很明显。液体酸容易腐蚀仪器、难于和产物分离、造成大量污水排放，对环境带来了很大的危害。固体酸催化剂的研究历史由来己久，随着人们环保意识的增强以及各国政府相继制定越来越严格的环保法规，相比较传统的液体酸催化剂，固体酸催化剂自身的优势也逐渐引起科学家们的兴趣和重视，对它们的研究热潮一浪高过一浪。当我们喊出建设和谐社会和可持续发展的社会口号时，环保催化剂的研发也应引起人们的重视。羧酸酯在工业上的用途非常广泛，工业上合成羧酸酯一直采用浓硫酸为催化剂，由于浓硫酸存在一些人所共知的缺点，国内外学者一直在研究新的催化剂来取代浓硫酸。目前文献报道的酯化反应催化剂有很多，但绝大部分仅限于实验室研究，几乎未见工业化报道，其中固体超强酸就是一种新型酯化反应催化剂。自1979年Hino等合成ZrO2/SO42-和TiO2/SO42-以来，这种催化剂由于具有不腐蚀设备、不污染环境、催化反应温度低、稳定性能好、制备方法简便、处理条件易行、便于工业化、有很好的应用前景，而得到了广泛的研究和应用。 1 固体超强酸的性质和定义 超强酸是指比100％硫酸的酸强度还强的酸。其酸强度用Hammett指示剂的酸度函数H0表示。已知100％硫酸的H0=-11.93，凡是H0值小于-11.93的酸均称为超强酸，H0值越小，该超强酸的酸强度越强。 超强酸和通常的酸一样，有Bronsted型(B酸)和Lewis型(L酸)。把质子给予碱B:的HA是B酸，而从碱B:接受电子对的A是L酸。 B: +HA→ B: H+A+ (1)
《绿色催化过程与工艺》教学大纲 一、课程概述 《绿色催化过程与工艺》是应用化工技术专业的专业课程之一。它的主要任务包括：催化作用的基本概念，绿色催化技术在绿色化学品合成，精细化学品合成，环境保护等领域的应用，了解绿色催化技术的发展趋势等。 该课程的先修课程有无机及分析化学、有机化学、物理化学，仪器分析等，后续课程有化工工艺学，毕业论文等课程。 二、课程目标： 1、知道该学科的性质、地位、独立价值、研究范围、基本框架、研究方法、学科进展和未来方向等。 2、通过对本课程的学习，让学生能够基本掌握催化作用的基本概念，绿色催化技术在绿色化学品合成，精细化学品合成，环境保护等领域的应用，了解绿色催化技术的发展趋势等。 3、了解和掌握绿色催化的基本知识和研究方法，从而在催化领域较好地从事教学、研究、生产方面的工作。 三、课程的内容和要求 这门学科的知识与技能要求分为知道、理解、掌握、学会四个层次。这四个层次的一般涵义表述如下：知道———是指对这门学科认知。 理解———是指能懂得对这门学科涉及到的概念、原理与技术的说明和解释。 掌握———是指运用已理解的绿色催化理论说明、解释并运用到实践中。 学会———是指能模仿或在教师指导下独立地完成绿色催化的具体操作。教学内容和要求表中的“√”号表示教学知识和技能的教学要求层次。
四、课程实施 （一）课时安排与教学建议 本课程属于应用化工技术（专科）专业必修课：理论课学时数72，学分4个。具体课时安排如下： （二）教学组织形式与教学方法要求 1、教学班是主要的教学组织，班级授课制是目前教学的主要组织形式。
2、注意教学方法的灵活性，组织学生自我经验叙述、讨论、问题教学、阅读指导等，尤其适当地采用多媒体的声像呈示，提供给学生原始的课堂实录，或者是问题情境，组织学生讨论，培养学生发现问题、分析问题、解决问题的能力和探究意识。 五、教材编写与选用 《绿色催化过程与工艺》教材要在课程标准的统一要求下，实行多样化。教材可选用王延吉等主编的《绿色催化过程与工艺》（化学工业出版社出版）。 六、课程评价 1、考核由平时成绩30%（作业、论文，学生课堂出勤和表现），期末考试70%（主要题型有名词解释、填空、简答题、论述。考试时间2小时）三部分组成。 2. 集中考试说明 1) 考试时间：120分钟。 2) 考试方式、分制与分数解释 采用闭卷、笔试的方式，以百分制评分，60分为及格，满分为100分。有可能的话，把形成性评价与终结性评价结合起来。 3) 题型比例 名词解释25%；填空题15%；简答题40%；论述题20%。 4) 样题与目标定位示例 A．名词解释：（着重考查学生对知识的识别程度） 例：载体 B．填空题：（着重考查学生对知识的理解程度） 例：绿色化学的主要特点。 C．简答题：（着重考查学生对知识的理解与掌握程度） 例：简述催化作用的基本特征。 D．论述题：（着重考查学生对知识的掌握与学会程度） 例：以某种化工产品的工业生产工艺为例、试比较其传统合成方法与经过绿色催化技术改进后的合成方法之间的优缺点。
纳米催化剂简介 摘要 催化剂的作用主要可归结为三个方面：一是提高反应速度，增加反应效率；二是决定反应路径，有优良的选择性，例如只进行氢化、脱氢反应，不发生氢化分解和脱水反应；三是降低反应温度。纳米粒子作为催化剂必须满足上述的条件。近年来科学工作者在纳米微粒催化剂的研究方面已取得一些结果，显示了纳米粒子催化剂的优越性。 纳米微粒由于尺寸小，表面所占的体积百分数大，表面的键态和电子态与颗粒内部不同，表面原子配位不全等导致表面的活性位置增加，这就使它具备了作为催化剂的基本条件。最近，关于纳米微粒表面形态的研究指出，随着粒径的减小，表面光滑程度变差，形成了凸凹不平的原子台阶，这就增加了化学反应的接触面。有人预计超微粒子催化剂在下一世纪很可能成为催化反应的主要角色。尽管纳米级的催化剂还主要处于实验室阶段，尚未在工业上得到广泛的应用，但是它的应用前途方兴未艾。 关键词：性质，制备，典型催化剂，表征技术，应用，
目录 绪论-----------------------------------------------------------1 1. 纳米催化剂性质----------------------------------------------1 1.1 纳米催化剂的表面效应-------------------------------------1 1.2 体积效应-------------------------------------------------1 1.3 量子尺寸效应---------------------------------------------1 2. 纳米催化剂的制备--------------------------------------------2 2.1 溶胶凝胶法-----------------------------------------------2 2.2 浸渍法---------------------------------------------------2 2.3 沉淀法---------------------------------------------------3 2.4 微乳液法-------------------------------------------------3 2.5 离子交换法-----------------------------------------------3 2.6 水解法---------------------------------------------------3 2.7 等离子体法----------------------------------------------3 2.8 微波合成法-----------------------------------------------4 2.9 纳米材料制备耦合技术-------------------------------------4 3. 几种典型催化剂----------------------------------------------4 3.1 纳米金属粒子催化剂---------------------------------------4 3.2 纳米金属氧化物催化剂-------------------------------------5 3.3 纳米半导体粒子的光催化-----------------------------------5 3.4 纳米固载杂多酸盐催化剂-----------------------------------5 3.5 纳米固体超强酸催化剂-------------------------------------6 3.6 纳米复合固体超强酸催化剂---------------------------------6 3.7 磁性纳米固体酸催化剂-------------------------------------6 3.8 碳纳米管催化剂-------------------------------------------7 3.9 其它纳米催化剂-------------------------------------------7 4. 纳米催化剂表征技术------------------------------------------7
固体超强酸的酸度定义 固体超强酸的酸强度是指其酸性中心给出质子或接受电子对的能力，可以采用Hammett酸度函数H0表达。在所测量的样品中加入少量指示剂B（一种极弱的碱），B与质子结合后生成的共轭酸BH+具有不同性质（如颜色等），根据酸碱反应达到平衡时的[B]/[BH+]值，则可求得H0： H0=P k BH+-lg([BH+]/[B]) P k BH +=-lg(K BH+) 式中，K BH +是化学反应BH +→B+H+的平衡常数。 H0越小，则表明酸的强度越强，100%H2SO4的H0=-11.94，H0＜-11.94的酸就称为超强酸[5] 2.3.3 催化剂失活机理 一般认为，固体超强酸的失活有以下几个方面原因：表面上的促进剂的流失，如酯化、脱水、醚化等反应过程中，水或水蒸气的存在会造成超强酸表面上的促进剂流失；使催化剂表面的酸性中心数减少，导致酸强度减弱，催化活性下降；在有机反应中，由于反应物、产物在催化剂表面上进行吸附、脱附及表面反应或积炭现象的发生，造成超强酸催化剂的活性下降或失活；反应体系中由于毒物的存在，使固体超强酸中毒，使负电性显著下降，配位方式发生变化，导致酸强度减小而失活[17]。以上几种失活是暂时的失活，可通过重新洗涤、干燥、酸化、焙烧和补充催化剂所失去的酸性位，烧去积炭，恢复催化剂的活性3。这也就是固体超强酸与液体超强酸相比，具有可重复使用性的原因。 2.4实验内容2.5 对比实验 1. 使用先前制备的SO 42-/ZrO 2的 催化剂进行对比实验，用电子天平准确称 取5g冰醋酸、6.8g正丁醇和0.4g该催化剂，再取出1g反应混合物用标准氢氧化钠溶液进行滴定测其酸值，剩余混合物加入白钢罐中，在恒温油浴120℃加热
中药学专业毕业环节 文献综述 论文题目香豆素衍生物的合成 姓名 学号 班级 指导教师
二O一五年三月
1 香豆素概述 香豆素母核为苯骈α-吡喃酮，环上常有取代基，根据取代基的类型和位置可分为简单香豆素、呋喃香豆素、吡喃香豆素和其他香豆素等。 1.1 简单香豆素 简单香豆素是指仅在苯环上有取代，而且7位羟基与其6位或者8位没有形成呋喃或吡喃环的香豆素。取代基可以是羟基、甲氧基等。如伞形花内酯、当归内酯、七叶内酯都属于简单香豆素。 1.2 呋喃香豆素 呋喃香豆素是指香豆素母核的7位羟基与6位或8位异戊烯基缩合形成呋喃环的一类香豆素化合物。若7位羟基与6位异戊烯基形成呋喃环时，结构中的呋喃环、苯环和α-吡喃酮环处于一条直线上，则称为线型呋喃香豆素。若7位羟基与8位异戊烯基形成呋喃环时时，结构中的呋喃环、苯环和α-吡喃酮环处于一条折线上，则称为角型呋喃香豆素。 1.3 吡喃香豆素 吡喃香豆素是指香豆素母核的7位羟基与6位或8位异戊烯基缩合形成吡喃环的一类香豆素化合物。若7位羟基与6位异戊烯基形成吡喃环时，结构中的吡喃环、苯环和α-吡喃酮环处于一条直线上，则称为线型吡喃香豆素。若7位羟基与8位异戊烯基形成吡喃环时时，结构中的吡喃环、苯环和α-吡喃酮环处于一条折线上，则称为角型呋喃香豆素。 1.4 其他香豆素 不属于以上三类的香豆素皆属于此类。主要是指α-吡喃酮环上有取代的香豆素化合物和香豆素的二聚体、三聚体等。 2 香豆素的性质及应用 香豆素广泛存在于各种植物、动物、微生物中，于19世纪20年代第一次从零陵香豆中分离获得[1]。随着分离、分析技术、合成方式和研究手段的进步，人类对香豆素的了解逐渐加深，提取与合成也趋于方便、高效、快捷。至今，人们已可从自然界分离或人工合成香豆素其衍生物共计1200余种[2]。由于其结构简单、易合成、具有多种良好的生物活性等优点，被广泛用于香料、医药、农药等
探究思路：两个要求：“保证活性高作为前提，以使用次数作为重要比较指标” 其实，一个固定酯化反应采用不同的固体超强酸（均以该酯化反应作为探究优化制备条件）作为催化剂，所得到的酯化效率差别不会大，只要肯花功夫、时间探究便可达到，所以探究重点摆在对比固体超强酸的稳定性上即提高其使用寿命，而使用寿命以催化活性高作为前提（不同催化剂间催化效用相差不大下，尽管催化效率较差点，但使用次数好，这也算是好催化剂），但在催化效用有一定情况下，探究使用寿命才有意义，随意首先需要探究出优化的固体超强酸的制备条件和酯化条件。 借助微波酯化反应探究最佳活性的催化剂制备条件，然后以活性最佳的催化剂探究微波酯化反应条件。 微波辐射酯化反应——“微波辐射催化合成乙酸正丁酯”： 用微波辐射技术以乙酸和正丁醇为原料，S2O2-8/M X O Y型固体超强酸为催化剂的酯化反应，最佳的微波合成条件为：催化剂用量2。0 g，酸醇物质的量的比为1。0∶2。0，微波功率为595 W，微波辐射时间为30 min，产率84。1%。 主要试剂和仪器：冰醋酸(CP)，正丁醇(AR)，微波炉，阿贝折光仪（或红外光谱波峰测试）实验过程： 在100 mL圆底烧瓶中加入5。7 mL(0。1 mol·L-1)的冰醋酸和9。1 mL(0。1 mol·L-1)的正丁醇（最适宜的酸醇比为1。0∶2。0），加入2。0 g催化剂，然后将圆底烧瓶装好回流冷凝管和搅拌装置，置于微波炉内。在搅拌下先以65 W的功率加热1 min，再以最适宜的微波功率是595 W，一定反应时间加热回流时间30 min。反应完毕取出圆底烧瓶，待反应物稍冷，过滤出催化剂，粗产品经提纯、干燥、蒸馏，收集124~126℃的馏分。称重，计算产率。 在合成反应中，有些反应是可逆反应生成水，为了提高转化率，常用带水剂把水从反应体系中分离出来。可作带水剂的物质必须要与水水作用产生共沸物使得水更易被蒸出，且在水中的溶解度很小.它可以是反应物或者产物，例如如:环已烯合成是利用产物与水形成共沸物;乙酸异戊酯合成中,反应初期利用原料异戊醇与水形成二元共沸物或原料,产物和水形成三元共沸物,并用分水器分水,同时将原料送回反应体系,随着反应的进行,原料减少,则利用产物乙酸异戊酯与水形成 二元共沸物. 带水剂也可以是外加的。反应物及产物沸点比水高但反应又产生水的，外加第三组分,但第三组分必需是对反应物和产物不起反应的物质,通常加入的第三组分有石油醚，苯甲苯,环已烷,氯仿,四氯化碳等。 在250mL单口平底烧瓶中加入10mL正丁醇、6mL乙酸,再加入适量的三氯化铁作催化剂,放入微波炉内,装上回流冷凝管及分水器,在一定功率微波连续辐射后停止反应。冷却至室温,用饱和食盐水洗涤,分出有机层,水洗至中性,用无水硫酸镁干燥,蒸馏,收集124℃~126℃的馏分,
xx职业技术学院化工系毕业论文固体超强酸上合成柠檬酸三丁酯的研究 毕业生姓名： 指导教师、职称： 学号： 专业名称：应用化工技术 2011年 1 月 3 日
目录 一增塑剂的发展 (2) 1、增塑剂简介 (2) 1.1、概述 (2) 1.2、增塑剂作用机理 (3) 1.3、增塑剂的分类 (3) 2、增塑剂的现状及面临的问题 (3) 3、新型环保增塑剂的种类 (4) 3.1、脂肪族二元酸酯类增塑剂 (4) 3.2、环氧类增塑剂 (4) 3.3、柠檬酸酯类增塑剂 (4) 3.4、聚酯类增塑剂 (5) 3.5、多元醇酯增塑剂 (5) 4、增塑剂的国内外研究与应用现状及趋势 (5) 二柠檬酸三丁酯的合成工艺 (8) 1、无毒增塑剂柠檬酸三丁酯的工艺优化研究 (8) 2、催化剂在酯化合成中的应用情况 (9) 三结论 (10) 参考文献： (11) 柠檬酸三丁酯的性质与制备 摘要：本文介绍了固体超强酸作催化剂生产柠檬酸三丁酯无毒增塑剂，开发柠檬酸三丁酯合成新工艺的核心在于研发出催化活性高、腐蚀性小、易分离、重复使用和再生性能好、成本低的催化剂。 关键词：无毒增塑剂，柠檬酸三丁酯合成，固体酸 一增塑剂的发展 1、增塑剂简介 1.1、概述 增塑剂是添加到高分子聚合物中增加材料塑性，使之易加工，赋予制品柔软
性的功能性化工产品，也是迄今为止产能和消费量最大的助剂种类。它被广泛应用于玩具、建筑材料、汽车配件、电子与医疗部件等大量耐用并且易造型的塑料制品中。 1.2、增塑剂作用机理 增塑剂是具有一定极性的有机化合物，与聚合物相混合时，升高温度，使聚合物分子热运动变得激烈，于是链间的作用力削弱，分于间距离扩大，小分子增塑剂钻到大分子聚合物链间，这样增塑剂的极性基团与聚合物分子的极性基团相互作用代替了聚合物极性分子间的作用，使聚合物溶涨，增塑剂中的非极性部分把聚台物分子的极性基屏蔽起来。并增大了大分子链间的距离，减弱了分子间范德华力的作用，使大分子链易移动，从而降低了聚合物的熔融温度，使之易于成型加工。 1.3、增塑剂的分类 增塑剂按其作用方式可以分为两大类型，即内增塑剂和外增塑剂。一般内增塑剂是在聚合物的聚合过程中所引入的第二单体。由于第二单体共聚在聚合物的分子结构中，降低了聚合物分子链的有规度，即降低了聚合物分子链的结晶度。内增塑剂的使用温度范围比较窄，而且必须在聚合过程中加入，因此内增塑剂用的较少。外增塑剂一般是一种高沸点的较难挥发的液体或低溶点的固体，而且绝大多数都是酯类有机化合物。通常它们不与聚合物起化学反应，和聚合物的相互作用主要是在升高温度时的溶胀作用，与聚合物形成一种固体溶液。外增塑剂性能比较全面且生产和使用方便，应用很广。现在人们一般说的增塑剂都是指外增塑剂。 增塑剂按塑化效果可以分为主、辅增塑剂。主增塑剂分子不仅能进入树脂分子链无定形区，也能进入分子链结晶区，因此它不会渗出，也不会喷雾，而形成表面结晶，这样就可单独使用。辅增塑剂则因相容性差，增塑剂分子只能进入树脂的无定形区而不能插入结晶区，单独用它们就会使加工制品渗出喷雾，所以只能和主增塑剂混合使用。 2、增塑剂的现状及面临的问题 目前，全球已加快了无毒增塑剂产品的研发力度，特別加快了卫生要求高的塑料制品基础应用研究。而在我国，已被国外淘汰的DOP 等增塑剂还大有市场，而且增塑剂生产企业对于无毒新型增塑剂的开发和推广并沒有引起足够关注。国内市场上80%的增塑剂都是DOP、DBP（邻苯二甲酸二丁酯）等增塑剂，价格低廉是最关键的因素。国家标准《食品容器、包裝材料用助剂使用卫生标准》也把DOP列为可用于食品包裝的增塑剂品种之一。由此可见我国的增塑剂产业与国外相比还有很大的差距。
1. 稀土固体超强酸S2O82- / Sb2O3 / La3+催化剂制备： 将8g SbC13溶于40mL乙醇和20mL苯的混合液中，搅拌充分溶解后得透明锑醇液，再向溶液中加入10mL异丙醇，使醇化反应进行得更彻底，然后加入少量阴离子表面活性剂，并滴加氨水，使之发生水解反应，得到胶状沉淀，低温化12h左右，多次洗涤至无Cl-检出。滤饼于110℃烘干后，研磨过100目筛。搅拌下将Sb2O3浸渍在一定浓度的(NH4)2S2O8溶液中lh，用量为每克Sb2O3用15mL(NH4)2S2O8溶液，抽滤，烘干，置于马弗炉中焙烧，得S2O82-/ Sb203催化剂。将Sb2O3浸渍在一定浓度的(NH4)2S2O8和一定浓度的La(NO3)3的混合液1h，抽滤、烘干置于马弗炉在不同的温度和时间下焙烧，得一系列S2O82-/ Sb2O3 / La3+固体超强酸催化剂，置于干燥器中备用。以代号表示不同制备条件下所得催化剂。 参考文献：稀土固体超强酸S2O82- / Sb2O3 / La3+的制备及催化性能研究 舒华1，连亨池2，闫鹏2，文胜2，郭海福2 (1．学院生化系，554300；2．学院化学化工学院，526061) 稀土，2008.12（29卷第6期） 2. 稀土固体超强酸SO42-／TiO2-La2O3制备： 将一定量La203溶于浓度为3.0 mol·L-1的稀盐酸中，配成La3+溶液，再按一定量比量取TiC14与La3+溶液混合，用NH4·H 0[ w(NH3)=12％]水解至溶液呈碱性，控制pH值在8～9，沉淀完全，静置24 h后进行抽滤，并用蒸馏水不断洗涤至沉淀无Cl-存在(用0.1 mol·L-1的AgNO3检验)，于105℃烘干后研细．再将该粉末浸泡于浓度为0.8 mol·L-1的稀H2SO4中24 h，然后抽滤，放入干燥箱中在110℃烘干，于一定的温度下焙烧活化3 h，冷却后置于干燥器中备用。 参考文献：稀土改性固体超强酸催化剂SO42-/TiO2-La2 O3的制备及其催化性能 水金，黄永葵，白爱民，赘，聚堂
固体超酸及其应用研究进展 摘要：目前已制备的超酸种类繁多, 它具有极强的酸性和高介电常数, 在化学合成工业中是一种良好的催化剂。本文对超强酸的定义、酸度的测定进行了简单介绍。固体超强酸是近年来发展的一种新型催化材料，进一步综述了固体超强酸的分类、制备方法，例举了一些学者制备的新的固体超强酸催化剂。重点是介绍固体超强酸催化剂在有机化学反应中的应用。指出了固体超强酸的优点和一些不足。最后指出了今后固体超强酸催化剂的发展方向。 关键词：超酸；固体超酸；催化剂；应用；发展 Abstract: The acid has been prepared over a wide range, it has a very strong acid and high dielectric constant, it is a good catalyst in the chemical synthesis industry.In this paper, the definition of super acid, acidity determination for a brief introduction. Solid superacid is a new type of catalytic material in recent years.the classification of solid superacids and preparation methods are described.New solid superacid catalysts are introduced. solid superacid catalysts are applied in organic reactions which is the key in the article.Pointing out the advantages of solid superacids and some shortcomings. Finally,development trends of solid superacid catalysts are put forward. Key words:Superacid; solid superacid; catalyst; application; development
本科毕业设计 题目年产5000吨邻苯二甲酸二乙酯的车间工艺设计 ——酯化反应釜的设计 学生姓名 专业名称化学工程与工艺 指导教师 年月日
目录 摘要 (4) Abstract (4) 1概述 (5) 1.1物理性质 (5) 1.2化学性质 (6) 1.3用途 (6) 1.4市场状况 (6) 1.4.1市场分析 (6) 1.4.2国内生产厂商 (7) 1.4.3产品价格与规格 (8) 2 生产方法介绍 (8) 2.1邻苯二甲酸二乙酯在工业上的合成方法 (7) 2.2合成路线的选择 (8) 2.3邻苯二甲酸二乙酯生成工艺介绍 (9) 2.3.1主要原料及规格 (9) 2.3.2原理 (9) 2.3.3工艺操作步骤 (10) 3生产工艺流程示意图 (10) 4 酯化工段工艺设计 (10) 4.1设计主要原则 (10) 4.2设计工艺要求 (11) 4.3物料衡算 (11) 4.4能量衡算 (13) 4.4.1总能量衡算 (13) 4.4.2相关物料的物性参数 (13) 4.4.3乙醇回流所需的汽化热 (14) 4.4.4酯化反应放出热 (15) 4.4.5外部给热量 (15)
4.5反应釜的尺寸计算 (15) 4.5.1反应釜体积 (15) 4.5.2换热面积 (16) 4.5.3所需蒸汽量 (16) 4.5.4酯化釜的选择 (16) 5酯化釜的设计图 (16) 小结 (17) 参考文献 (18) 谢辞 (19) 附录1（酯化釜的设计图） (20) 附录2（开题报告） (21) 附录3（结题报告） (22) 附录4（答辩报告） (23)
年产5000吨邻苯二甲酸二乙酯车间工艺设计 ——酯化反应釜的设计 王豪 1 （宝鸡文理学院，陕西宝鸡721007） 摘要：邻苯二甲酸二乙酯用作增塑剂，溶剂，润滑剂，定香剂，有色或稀有金属矿山浮选的起泡剂，酒精变性剂，喷雾杀虫剂等。本文介绍了邻苯二甲酸二乙酯的性质、用途和生产方法，确定了本设计所采用的生产工艺流程。根据设计任务，本文对酯化工段进行了工艺设计，进行了物料衡算，热量衡算、酯化反应器的工艺计算，并绘制了酯化反应器的图纸。 关键词：邻苯二甲酸二乙酯；生产工艺；酯化工段设计 The process design of diethyl phthalate workshop with annual production capacity of 5000 tons --- The design of ester reactor Wanghao (Baoji university of arts and sciences , Baoji, Shaanxi 721007) Abstract:：Diethyl phthalate is used as plasticizers, solvents, lubricants, fixative agent, coloured or precious metal mine floatation of the foaming agent, alcohol denaturant, spraying pesticides. This paper introduces the use, the production method for diethyl phthalate, and the process used in this design is determined. According to the design task, this article is about the design of ester reactor. The material balance and heat balance of esterification reactor was calculated and esterification reactor drawing was drawn. Key words: Diethyl phthalate, The production process, design for the esterification. 交稿日期：2015-5-01指导老师： 作者简介：(1993-)，男，陕西汉中人，化学化工学院2015级毕业生。 1概述
固体超强酸 百科名片 固体酸克服了液体酸的缺点，具有容易与液相反应体系分离、不腐蚀设备、后处理简单、很少污染环境、选择性高等特点，可在较高温度范围内使用，扩大了热力学上可能进行的酸催化反应的应用范围。 目录 介绍 物质资料 载体的改性 引入稀土元素 失活机理 表征技术 物质特性 优势 介绍 物质资料 载体的改性 引入稀土元素 失活机理 表征技术 物质特性 优势 研究意义 展开 介绍 因为环境污染问题，在环保呼声日益高涨、强调可持续发展 固体超强酸 的今天，已是到了非解决不可的地步。自20世纪40年代以来，人们就在不断地寻找可以代替液体酸的固体酸，固体超强酸更是成为热门研究对象。固体酸克服了液体酸的缺点，具有容易与液相反应体系分离、不腐蚀设备、后处理简单、很少污染环境、选择性高等特点，可在较高温度范围内使用，扩大了热力学上可能进行的酸催化反应的应用范围。 物质资料 固体超强酸 酸催化反应涉及到烃类裂解、重整、异构等石油炼制过程，还涉及到烯烃水合、烯烃聚合、芳烃烷基
化、芳烃酰基化、醇酸酯化等石油化工和精细化工过程，可以说酸催化剂是这一 固体超强酸 系列重要工业的基础。在这些生产过程当中应用的酸催化剂主要还是液体酸，虽然其工艺已很成熟，但在发展中却给人类环境带来了危害，同时也存在着均相催化本身不可避免且无法克服的缺点，如易腐蚀设备，难以连续生产，选择性差，产物与催化剂难分离等原因。 从而从液体含卤素超强酸发展为无卤素固体超强酸、单组分固体超强酸、多组分复合固体超强酸。无论是催化剂的制备、理论探索、结构表征，还是工业应用研究都有了新的发现，固体超强酸由于其特有的优点和广阔的工业应用前景，已受到国内外学者广泛关注，成为固体酸催化剂研究中的热点。人们在不断开发新的固体酸催化剂和固体酸催化工艺的同时，也在不断地探讨固体酸的酸性形成的机理，探讨固体酸催化反应的机理。本文重点对固体超强酸改性、理论研究、表征技术、失活机理及应用领域进行综述，并指出了固体超强酸催化剂今后研究和开发的主要方向。 载体的改性 催化剂 固体超强酸催化剂 在单组分固体超强酸催化剂的应用中，人们发现主要活性组分s一在反应中较易流 分子式 失，特别是在较高温度条件下容易失活，这类单组分固体催化剂虽然有较好的起始催化活性，但单程寿命较短。通过对催化剂载体的改性，使催化剂能提供合适的比表面积、增加酸中心密度、酸种类型、增加抗毒物随着人们对固体超强酸不断深入研究，催化剂能力、提高机械强度等作用。目前改性研究的方向主要有：以金属氧化物zK)2、Ti02和Fe2Ch为母体，加入其他金属或氧化物，形成多组元固体超强酸；引入稀土元素改性；引入特定的分子筛及纳米级金属氧化物等。 引入其他金属或金属氧化物 固体超强酸催化剂的制备对金属氧化物有特殊要求。有些氧化物如MgO、 固体超强酸
固体超强酸概述 超强酸是比100％的H2S04还强的酸，其Ho<-11.93。许多重要的工业催化反应都属于酸催化反应，而固体酸和液体酸相比，具有活性和选择性高、无腐蚀性、无污染以及与催化反应产物易分离等特点，被广泛地用于石油炼制和有机合成工业。常用的固体酸催化剂有分子筛、离子交换树脂、层柱粘土等，它们的酸强度一般低于Ho= —12．0，对需要强酸的反应存在一定的局限性。20世纪60年代初，Olah等发现的HS03F-HF、HF-SbP5等液体魔酸，虽然其酸强度非常高，Ho高达—20.0以上，甚至甲烷在这种液体超强酸中都能质子化，但因其具有强腐蚀性和毒性，以及催化剂处理过程中会产生“三废’’等问题，难以在生产实际中应用。20世纪70年代初开始有人试图将液体超强酸如SbP5、HS03F-SbF5和HF-SbP5等负载到石墨、A1203和树脂等载体上，但仍不能解决催化剂分散、毒性和“三废’’等问题，未能工业应用。1979年Arata等首次报道了无卤素型SO42－／MxOy固体超强酸体系，发现某些用稀硫酸或硫酸盐浸渍的金属氧化物经高温焙烧，可形成酸强度高于100％硫酸104倍的固体超强酸。后来Arata等又将钨酸盐和钼酸盐浸渍Zr02制得WO3／Zr02、M003／Zr02固体超强酸，其酸强度虽比SO42－／Zr02稍低，但仍比100％硫酸高几百倍。1990年Hollstein等发现Fe、Mn和Zr的混合氧化物硫酸根制备的超强酸催化剂正丁烷异构化活性比SO42－／Zr02高1000倍以上。这类固体超强酸易于制备和保存，特别是它与液体超强酸和含卤素的固体超强酸相比，具有不腐蚀反应装置、不污染环境、可在高达500℃下使用等特点，引起人们的广泛重视。 固体超强酸主要有下列几类：(Ⅰ)负载型固体超强酸，主要是指把液体超强酸负载于金属氧化物等载体上的一类。如HF-SbF5-AIF3／固体多孔材料、sbP3-Pt／石墨、SbP3-HF ／F-A1203、SbF5-FSO3H／石墨等。(Ⅱ)混合无机盐类，由无机盐复配而成的固体超强酸。如AICl3-CuCl2、MCl3-Ti2（SO4）3、A1C13-Fe2(S04)3等。(Ⅲ)氟代磺酸化离子交换树脂(Nation-H) (Ⅳ)硫酸根离子酸性金属氧化物SO42－／MxOy超强酸，如SO42－／Zr02、SO42－／Ti02、SO42－／Fe203等。(V)负载金属氧化物的固体超强酸，如W03／Zr02、M003／Zr02等。 在上述各类超强酸中，(Ⅰ)—(Ⅲ)类均含有卤素，在加工和处理中存在着“三废”污染等问题。(Ⅳ)、(V)类超强酸不含有卤原子，不会污染环境，可在高温下重复使用，制法简便。本节着重对这两类超强酸进行介绍。 MxOy型固体超强酸 (1)固体超强酸的制备 SO42－／MxOy型固体超强酸一般采用浓氨水中和金属盐溶液，得到无定形氢氧化物，然后再用稀硫酸或硫酸铵溶液浸渍、烘干和焙烧制得。然而，金属盐原料、沉淀剂、浸渍剂不同对制备的氧化物、超强酸的表面性质影响很大，制备环境如焙烧温度、沉淀温度、金属盐溶液浓度、pH、加料顺序、陈化时间及SO42－浸渍浓度也很重要。如何改善制备条件获得高质量、高酸性的固体超强酸是该类材料研究的最基本的问题。 (A) 金属氧化物的选择：
概述 超强酸是比100％的H2S04还强的酸，其Ho<-11.93。许多重要的工业催化反应都属于酸催化反应，而固体酸和液体酸相比，具有活性和选择性高、无腐蚀性、无污染以及与催化反应产物易分离等特点，被广泛地用于石油炼制和有机合成工业。常用的固体酸催化剂有分子筛、离子交换树脂、层柱粘土等，它们的酸强度一般低于Ho= —12．0，对需要强酸的反应存在一定的局限性。20世纪60年代初，Olah等发现的HS03F-HF、HF-SbP5等液体魔酸，虽然其酸强度非常高，Ho高达—20.0以上，甚至甲烷在这种液体超强酸中都能质子化，但因其具有强腐蚀性和毒性，以及催化剂处理过程中会产生“三废’’等问题，难以在生产实际中应用。20世纪70年代初开始有人试图将液体超强酸如SbP5、HS03F-SbF5和HF-SbP5等负载到石墨、A1203和树脂等载体上，但仍不能解决催化剂分散、毒性和“三废’’等问题，未能工业应用。1979年Arata等首次报道了无卤素型SO42－／MxOy固体超强酸体系，发现某些用稀硫酸或硫酸盐浸渍的金属氧化物经高温焙烧，可形成酸强度高于100％硫酸104倍的固体超强酸。后来Arata等又将钨酸盐和钼酸盐浸渍Zr02制得WO3／Zr02、M003／Zr02固体超强酸，其酸强度虽比SO42－／Zr02稍低，但仍比100％硫酸高几百倍。1990年Hollstein等发现Fe、Mn和Zr的混合氧化物硫酸根制备的超强酸催化剂正丁烷异构化活性比SO42－／Zr02高1000倍以上。这类固体超强酸易于制备和保存，特别是它与液体超强酸和含卤素的固体超强酸相比，具有不腐蚀反应装置、不污染环境、可在高达500℃下使用等特点，引起人们的广泛重视。 固体超强酸主要有下列几类： (Ⅰ)负载型固体超强酸，主要是指把液体超强酸负载于金属氧化物等载体上的一类。如HF-SbF5-AIF3／固体多孔材料、sbP3-Pt／石墨、SbP3-HF／F-A1203、SbF5-FSO3H／石墨等。 (Ⅱ)混合无机盐类，由无机盐复配而成的固体超强酸。如AICl3-CuCl2、MCl3-Ti2（SO4）3、A1C13-Fe2(S04)3等。 (Ⅲ)氟代磺酸化离子交换树脂(Nation-H) (Ⅳ)硫酸根离子酸性金属氧化物SO42－／MxOy超强酸，如SO42－／Zr02、SO42－／Ti02、SO42－／Fe203等。(V)负载金属氧化物的固体超强酸，如W03／Zr02、M003／Zr02等。 在上述各类超强酸中，(Ⅰ)—(Ⅲ)类均含有卤素，在加工和处理中存在着“三废”污染等问题。(Ⅳ)、(V)类超强酸不含有卤原子，不会污染环境，可在高温下重复使用，制法简便。本节着重对这两类超强酸进行介绍。 MxOy型固体超强酸 (1)固体超强酸的制备 SO42－／MxOy型固体超强酸一般采用浓氨水中和金属盐溶液，得到无定形氢氧化物，然后再用稀硫酸或硫酸铵溶液浸渍、烘干和焙烧制得。然而，金属盐原料、沉淀剂、浸渍剂不同对制备的氧化物、超强酸的表面性质影响很大，制备环境如焙烧温度、沉淀温度、金属盐溶液浓度、pH、加料顺序、陈化时间及SO42－浸渍浓度也很重要。如何改善制备条件获得高质量、高酸性的固体超强酸是该类材料研究的最基本的问题。 (A) 金属氧化物的选择：
稀土固体超强酸的制备及其催化酯化 反应的研究毕业论文 目录 摘要......................................................... I Abstract..................................................... III 目录......................................................... V 第一章绪论.. (10) 1.1引言 (10) 1.2酯化反应概述 (10) 1.2.1 目前常用酯化方法介绍 (10) 1.2.1.1羧酸法 (10) 1.2.1.2 羧酸酐法 (11) 1.2.1.3酯交换法 (11) 1.2.1.5 腈的醇解 (11) 1.2.2 酯化反应常用催化剂介绍 (12) 1.2.2.1常用催化剂特点及应用实例 (12) 1.2.2.2绿色化学中选择催化剂依据 (13) 1.3 固体超强酸催化剂的相关研究 (14) 1.3.1固体超强酸概念、分类及特征 (14) 1.3.2 固体超强酸的酸中心形成机理 (16) 1.3.2.1几种酸碱理论 (16) 1.3.2.2固体超强酸的酸中心形成机理 (17) 1.4 固体超强酸酸强度的测定 (18) 1.4.1 哈米特酸度H0 (18) 1.4.2 Hammett指示剂法 (19) 1.5 固体酸催化剂制备方法的介绍 (20) 1.5.1 沉淀法 (20)
1.5.2 浸渍法 (20) 1.5.3 水解法 (21) 1.5.4 溶胶-凝胶法 (21) 1.5.5 固相法 (21) 1.5.6 水热法 (22) 1.5.8 其它方法 (22) 1.6 固体超强酸的发展过程 (22) 1.7 选题背景意义及研究思路 (25) 1.7.1 选题背景意义 (25) 1.7.2研究思路 (26) 第二章稀土固体超强酸的制备 (28) 2.1 实验药品及主要仪器设备 (28) 2.1.1 实验药品 (28) 2.1.2实验主要仪器设备 (29) 2.2 稀土固体超强酸制备的实验步骤 (30) 2.2.1 TiO2干凝胶的制备原理 (30) 2.2.2 TiO2干凝胶的制备 (30) 2.2.3 SO42-/TiO2(ST)的制备 (30) 2.2.4 SO42-/TiO2-Ce4+(STC)的制备 (30) 2.2.5 SO42-/TiO2-La3+ (STL)的制备 (31) 2．3 探针实验 (31) 2.3.1 实验操作 (31) 2.3.2酯化率的测定 (31) 2.4 稀土固体超强酸活性影响因素 (32) 2.4.1 硫酸根促进剂浓度的影响 (32) 2.4.2稀土离子浓度的影响 (32) 2.4.3 活化温度的影响 (33) 2.5 本章小结 (34) 第三章稀土固体超强酸的表征 (36) 3.1傅里叶变换红外光谱法FT-IR (36)