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双戊烯为松节油合成樟脑与松油醇等生产工艺过程的副产物,是一种可再生资源。对伞花烃是一种重要的有机合成中间体,可用来合成除草剂、香精及香料等。从双戊烯出发脱氢制备对伞花烃对可再生资源的开发利用具有重要的意义。SBA-15是一种具有大比表面积高水热稳定性的新型介孔分子筛。本文以SBA-15为载体,采用改良的真空浸渍法制备了一系列的固体酸催化剂,致力于该固体酸催化剂及其催化双戊烯制备对伞花烃反应的研究,主要包括三个内容:1、采用沉淀-浸渍法,制备SO42-/ZrO2固体酸催化剂,通过Brunauer-Emmett-Teller(BET)、X-ray Diffraction(XRD)、Fourier transform infrared spectroscopy(FT-IR)、热重分析及正丁胺电位滴定法对其进行表征,考察了制备工艺与反应条件对其催化双戊烯制备对伞花烃反应的影响。结果表明,当焙烧温度为500～700℃之间时,SO42-/ZrO2固体酸催化剂中2rO2开始出现四方晶相和单斜晶相,SO42-与ZrO2主要以螯合和桥式配位方式结合,该催化剂均表现出较高的催化活性,而800℃时,该催化剂中ZrO2主要以单斜晶相存在,少量以四方晶相存在,该催化剂在反应中失去活性。改变焙烧温度与浸渍液硫酸浓度可调控催化剂的表面酸性,降低H2SO4浸渍液浓度、提高焙烧温度与反应温度均有利于双戊烯转化率和对伞花烃选择性的提高,该催化剂经简单处理回收后可重复使用3次且新鲜制备的催化剂效果更佳。在H2SO4浸渍液浓度0.1 mol·L-1、焙烧温度700℃、反应温度170℃、反应时间1h及催化剂用量为2 wt.%的条件下,双戊烯转化率和对伞花烃选择性分别为100%和33.39%。2、采用真空浸渍法,以SBA-15为载体,将活性组分SO42-/ZrO2高度分散于SBA-15载体,制备出SO42-/ZrO2/SBA-15 固体酸催化剂,通过 BET、XRD、FT-IR、热重分析、Transmission electron microscope(TEM)及正丁胺电位滴定法对其进行表征,考察了制备条件与反应工艺条件对其催化双戊烯制备对伞花烃反应的影响,并初步探索了双戊烯制备对伞花烃反应的可能机理。结果表明,经改良后的真空浸渍法制备的SO42-/ZrO2/SBA-15催化剂具有更高的催化活性,经负载上活性组分5042-/ZrO2后,SBA-15载体的比表面积、微孔比表面积、孔体积与微孔体积均显著性的降低,平均孔径则均增大。其中,当ZrO2负载量较低时,活性组分SO42-/ZrO2在SBA-15载体上均能高度分散,而ZrO2负载量过高时,活性组分SO42-/ZrO2则会在载体SBA-15表面聚集导致孔道被破坏。适当的提高催化剂的焙烧温度、反应温度与反应时间,降低ZrO2负载量、S/Zr摩尔比有利于对伞花烃的生成。此外,对伞花烃的选择性与催化剂表面酸性有着密切关系,适当降低催化剂的酸强度与酸量均有利于对伞花烃选择性的提高。在ZrO2负载量4 wt.%,NH3·H2O/Zr=8,S/Zr=2与焙烧温度为700℃条件下,当SO42-/ZrO2/SBA-15固体酸催化剂用量2wt.%,反应温度170℃条件下与反应时间为1 h时,双戊烯转化率为97.1%,对伞花烃的选择性为33.1%,当反应时间为6 h时,双戊烯的转化率与对伞花烃的选择性分别提高至100%与40%。该催化反应的主产物为对伞花烃,副产物主要有a-萜品烯、对薄荷烯、对-孟烷-3-烯与对-孟烷-2-烯,且该催化剂表面主要发生异构、脱氢、加氢、聚合等反应。3、采用真空浸渍法,选取了几个常见的非贵金属元素,即Al,Ni,Cu,Fe,Zn,将其用来修饰 SO42-/ZrO2/SBA-15 固体酸催化剂,制备出 SO42-/ZrO2-MxOy/SBA-15(M=Al,Ni,Cu,Fe,Zn)新型固体酸催化剂,通过BET与正丁胺电位滴定法对其进行表征,考察了这些非贵金属元素对SO42-/ZrO2/SBA-15固体酸催化剂的影响及其修饰的催化剂对催化双戊烯制备对伞花烃反应的影响。该催化剂表征结果表明,负载上SO42-/ZrO2-MxOy活性组分后,SBA-15载体的比表面积与孔体积均显著性的降低,平均孔径均增大。经单一非贵金属的修饰后,SO42-/ZrO2/SBA-15固体酸催化剂的酸强度均明显增强,而经二元非贵金属元素修饰后,SO42-/ZrO2/SBA-15固体酸催化剂的酸强度则显著的降低,且催化剂中未测得很强的酸。催化剂的活性测试结果表明,经非贵金属修饰的新型固体酸催化剂,以非贵金属Zn修饰的SZr-Zn/SBA-15固体酸催化剂有利于提高了对伞花烃的选择性,而适当的降低该催化剂中ZnO的负载量与提高该催化剂的焙烧温度均有利于对伞花烃选择性的提高。在催化剂用量2 wt.%、反应温度130℃和反应时间4h的条件下,当ZrO2负载量4wt.%,其他金属氧化物Zr/M=3:1,S/Zr=2与焙烧温度为600℃时,与其他SO42-/ZrO2-MxOy/SBA-15固体酸催化剂相比,SZr-Zn/SBA-15催化剂上对伞花烃的选择性表现出最高值为32.48%略高于SZr/SBA-15催化剂的30.88%,且降低SZr-Zn/SBA-15催化剂中ZnO的负载量为0.05%时,其对伞花烃的选择性提高至36.17%,而经Ni与Al二元非贵金属共同修饰SZr-NiAl/SBA-15催化剂有利于对伞花烃的生成,但有待进一步研究。