硝基苯是一种重要的化工原料和中间体。工业上基本采用硫酸作催化剂的混酸硝化工艺合成硝基苯。该工艺存在环境污染、废酸处理能耗高、设备腐蚀严重、副产物较多以及安全隐患等方面的问题。因此，非硫酸催化的清洁硝化合成硝基苯是硝化反应的发展趋势，具有很好的应用前景。　　 本文主要研究了磺酸类及锡基金属氧化物在浓硝酸(65％-68％)和苯液相硝化制备硝基苯反应中的催化性能，并利用X射线衍射(XRD)、红外光谱(FT-IR)、X射线光电子能谱(XPS)、氨程序升温脱附(NH3-TPR)、透射电境(TEM)、扫描电境(SEM)、吡啶吸附红外光谱(Py-IR)等手段对催化剂进行了表征。　　 苯磺酸的催化活性和酸强度成正比关系，体系中的水就是很好的溶剂，不需添加其他有机溶剂。磺酸树脂催化剂有较好的活性，随着磺酸树脂用量的增加硝基苯产率提高。全氟磺酸树脂回收使用，硝基苯产率由75.8％提高到79.6％。这可能是因为使用后催化剂经溶胀干燥，埋没在氟碳基体中的酸性中心部分裸露出来所导致。因此，认为制备负载型磺酸树脂以扩大磺酸树脂催化剂的比表面积是一个重要的研究方向。　　 将二氧化锡(SnO2)用于浓硝酸(65％-68％)与苯液相硝化合成硝基苯的研究，发现SnO2对该反应是一个性能优良的催化剂，在诸多金属氧化物中催化活性最高。以SnO2作催化剂，苯液相硝化制硝基苯的较佳反应条件为：硝酸和苯摩尔比为3.2、反应温度84℃、反应时间7 h、催化剂用量为苯的3.2％(质量百分比)时。在此条件下，硝基苯收率可达94.9％，选择性100％。SnO2催化剂重复使用3次后，活性变化不大。因此SnO2对该反应是一个很有工业化应用前景的催化剂。　　 用氨水、氢氧化钠、尿素等沉淀剂制备的SnO2-A5、SnO2-B、SnO2-C催化剂活性略高于市售SnO2，这可能是它们比表面积较大引起。表征结果显示，采用氨水液相沉淀得到了纳米SnO2-A5颗粒，粒径在10 nm左右。以SnO2-A5为催化剂的适宜反应条件为：反应温度75℃、催化剂用量0.1 g(占苯用量的0.64％)、反应7 h。当n(Nitric acid)/n(Benzene)=2.6时，硝基苯产率达84.5％，而相同条件下，市售Sno2(平均粒径在0.20μM左右)的硝基苯产率仅为72.5％，催化活性远低于纳米Sno2-A5。当市售SnO2用量增大到0.5 g(占苯用量的0.64％)，硝基苯产率才达到82.9％，与SnO2-A5相当。所以，纳米SnO2是具有良好工业应用前景的催化剂。　　 通过在SnO2中掺杂第二组份发现，Al2O3是最佳的添加组份，在Sn/Al比为1/8时，催化活性较佳。较适宜的反应条件为：n(Nitrie acid)/n(Benzene)=2.6、m(Catalyst)/m(Benzene)=3.2％、7 h、75℃。此时，硝基苯产率为85.5％，选择性为100％。采用NH3-TPD和Py-IR方法测量了不同锡铝比复合氧化物的表面酸性质，表明合适的Al含量可以增加催化剂表面Lewis酸量，从而提高催化剂的活性。SnO2-Al2O3(Sn/Al=1/8)复合氧化物催化剂在重复使用5次后，活性基本上无变化，表明此催化剂有较好的稳定性，具有较好的工业应用前景。　　 通过制备固体超强酸SO42-/SnO2以提高催化剂的酸强度，研究其催化活性。当n(Nitric acid)/n(Benzene)=1，反应时间7 h、SO42-/SnO2催化剂用量为苯的0.64％(质量百分比)时，硝基苯产率为62.9％。而相同条件下，以纳米SnO2-A5和市售SnO2作催化剂，硝基苯产率分别为58.8％和50.7％。因此，SO42-/SnO2是更为有效的苯硝化反应催化剂。