ACS Catal: UiO-66修饰超强酸用于催化转化生物燃料
纳米技术 纳米 2020-09-17

通常固体酸的催化性能低于液体酸,因为固体酸的酸性受到限制,在反应中扩散会受到明显的抑制,有鉴于此,武汉物理与数学研究所郑安民、Xianfeng Yi,福州大学刘福建等报道了通过多种离子液体修饰UiO-66固体超强酸,具体通过1,3-丙烷磺内酯对UiO-66进行季铵盐化修饰,适用H2SO4、HSO3CF3进行离子交换。

本文要点:

(1)

合成方法。ZrCl4、2-胺基对苯二甲酸合成Zr基UiO-66结构,随后在1,3-丙烷磺内酯作用中在UiO-66上的NH2上修饰磺酸基,随后再和CF3SO3H反应得到UiO-66-[C3NH2][SO3CF3]。

(2)

这种UiO-66固体超强酸展现出对生物柴油较高的催化转化性能和酯交换反应,该结果比离子液体或纯H2SO4有更好的效果。通过对该反应性能和机理的理解,发现较高的酸浓度(~3.33 mmol/g),超强的酸性(通过31P ssNMR,Hammett指示,电位滴定进行验证),规则微孔结构中能够对合成过程进行择型催化作用,通过以上多种过程的协同作用实现了活化甲醇,并且抑制了逆反应。这种UiO-66固体超强酸可能在生物燃料领域展现重要应用前景。

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参考文献

Wenli Peng, Jinxing Mi, Fujian Liu*, Yao Xiao, Wei Chen, Zhiqiang Liu, Xianfeng Yi*, Wentao Liu, and Anmin Zheng*

Accelerating Biodiesel Catalytic Production by Confined Activation of Methanol over High-Concentration Ionic Liquids Grafted UiO-66 Solid Superacids, ACS Catal. 2020

DOI: 10.1021/acscatal.0c03261

https://pubs.acs.org/doi/10.1021/acscatal.0c03261


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