物理化学学报 >> 2009, Vol. 25 >> Issue (10): 2045-2049.doi: 10.3866/PKU.WHXB20090926
杨九龙, 李剑锋, 路勇
YANG Jiu-Long, LI Jian-Feng, LU Yong
摘要:
采用溶胶-凝胶组装方法制备了Nafion/SiO2胶体, 并涂附于烧结的316L不锈钢(SS-316L)金属微纤网络, 形成了空隙率为60%-75%(φ, 体积分数)的整体式微纤结构化的Nafion/SiO2固体酸催化剂. 使用傅里叶变换红外光谱(FT-IR), 热重分析(TGA), 扫描电子显微镜(SEM)及NH3吸附法对微纤结构化的Nafion/SiO2催化剂进行了表征. 结果显示, 溶胶-凝胶组装方法可以明显促进Nafion的分散, 导致酸性中心的暴露量显著增加; 结构化的Nafion/SiO2催化剂以200-400 nm颗粒堆积而成的多孔涂层形式存在. 在一种集换热、混合、催化(反应)功能于一体的微反应器中, 考察了整体式微纤结构化的Nafion/SiO2固体酸催化剂催化苯硝化的反应性能. Nafion在SiO2中的组装量为20%(w, 质量分数), 金属微纤网络上Nafion/SiO2担载量为36.3%(w)的优化催化剂上, 75 ℃时苯转化率为44.7%, 硝基苯选择性可达99.9%. 相近转化率下, Nafion/SiO2固体酸单位酸中心的催化效能约为硫酸的600倍.
MSC2000:
O643