以海南椰壳纤维为原料制备椰壳炭固体酸的研究

以海南椰壳纤维为原料制备椰壳炭固体酸的研究

Vol． ４７No． ８ 2019年8月 NEW 磺化椰壳炭固体酸催化剂的制备及催化酯化反应研究 陈倩倩 董佩珍 王轩 陈俊华* 杨建新* （海南省精细化工工程技术研究中心、绿色催化与反应工程重点实验室、海南大学材料与化工学院，海口 ） 摘要 以海南椰壳纤维为原料，采用浸渍活化、管式炉炭化法制备椰壳活性炭，再以浓硫酸为磺化剂，制备出具有多孔特征的椰壳炭固体酸，并对所制备的椰壳炭固体酸的结构进行了表征。 以乙酸与正丁醇的酯化反应为研究对象,测试了催化剂的性能,并在催化剂制备过程中考察了物料配比、着火温度、炭化时间、磺化剂用量对催化反应的影响。结果表明:当椰壳纤维原料与活化剂氢氧化钾质量比为1:1、炭化温度为450℃、炭化时间为2h、椰壳活性炭与磺化剂为1g:20mL、磺化时间为2h时,所制备的磺化椰壳固体酸催化性能最佳。磺化椰壳固体酸在乙酸与正丁醇的酯化反应中,2h内转化率可达966%。关键词 椰壳纤维,活性炭,固体酸催化剂,酯化反应,,, 资助项目:海南省自然科学基金项目(); 海南省高等教育教育教学改革研究项目（-5）；海南大学教育教学研究项目（）；海南大学大学生创新创业基金项目（）作者简介：陈倩倩(1993-)，男，硕士，研究方向为有机合成、催化材料。

联系方式：陈俊华(1975-)，女，硕士，讲师，主要从事生物质资源研究与利用。杨建新(1971-)，男，博士，教授，主要从事精细化学品的分子设计与合成及催化反应研究。固体酸催化反应是绿色化学研究的主要内容之一[1-2]，酸催化酯化反应是合成酯类的主要方法。传统催化剂一般采用浓硫酸、盐酸、磷酸等液体酸催化剂[3-4]，该类催化剂具有催化效果好、价格低廉等优点，在工业生产中得到广泛应用。但是液体酸催化剂不仅对设备的腐蚀性强，而且分离回收困难，不能重复使用，产生的酸性废液易污染环境。针对这一问题，固体酸催化剂受到了广泛的关注[5-7]。 自20世纪30年代第一种固体酸铝硅酸盐在法国首次研究并生产出来以来，经过几十年的研究和发展，固体酸催化剂已广泛应用于各个领域，如生物柴油的制备[8]、乳酸的生产[9]以及酯化反应[10]。